فرایندهای ساخت و ساز اغلب تحت تأثیر عوامل خارجی هستند که باعث بروز حوادث می شوند. برای کنترل آنها، سیستم های پیش بینی و تحلیل پیچیده ای در حال توسعه است که امکان جلوگیری از چنین تهدیداتی را با اتخاذ اقدامات مناسب یا تغییر تاکتیک های فعالیت های کاری ممکن می سازد. یکی از حوزه های مرکزی چنین کنترلی، مانیتورینگ ژئوتکنیکی (GTM) است که از طریق آن می توان وضعیت جسم مورد نظر را از نظر برهمکنش آن با عوامل تأثیر منفی طبیعت، پیش بینی و حتی مدیریت کرد..
مفهوم GTM
GTM به عنوان مجموعه ای از اقدامات مربوط به نظارت بر وضعیت سازه های یک تأسیسات در حال ساخت یا بازسازی درک می شود. توجه ویژه در طول کنترل به پایه آرایه یاتاقان و سازه های اطراف داده می شود. داده های فنی کاربر اساس پست های رصد واقع در منطقه ساخت و ساز و خارج از آن در شرایط آزمایشگاهی سازماندهی می شوند. در عین حال، نظارت ژئوتکنیکی ساختمان ها و سازه ها به نظارت بر وضعیت جسم مورد نظر در طول ساخت آن محدود نمی شود. حتی در مرحله توسعه پروژه، ممکن است بتوان سیستم مداخله چاه را در مجموعه ای از فعالیت های تعمیر و نگهداری در طول بهره برداری از تاسیسات ادغام کرد.
اهداف GTM
اهداف اصلی پایش ژئوتکنیکی شامل اطمینان از ایمنی در هنگام ساخت و بهره برداری از سازه کنترل شده و همچنین تشکیل پایه ای از شاخص ها است که توسط آن می توان میزان قابلیت اطمینان آن را ارزیابی کرد. این نه تنها در مورد تأسیسات در حال ساخت و بهره برداری، بلکه در مورد کارهایی که به عنوان بخشی از تعمیرات و بازسازی انجام می شود نیز صدق می کند. اهداف پایش ژئوتکنیکی به دلیل تشخیص به موقع فرآیندهای تغییر در پارامترهای مورد مطالعه محقق می شود. هم ویژگی های سازه و هم خصوصیات خاک پی در نظر گرفته می شود.
GTM Tasks
کارهای زیر در فرآیند کنترل ژئوتکنیکی حل می شوند:
- تثبیت منظم تغییرات پارامترهای توده زمین شناسی و ساختارهای واقع در آن.
- تشخیص به موقع انحرافات در پارامترها، و همچنین هرگونه تغییری که ممکن است روند مورد انتظار در جریان کار در حال انجام را مختل کند.
- ارزیابی خطراتی که مستلزم انحرافات شناسایی شده در پارامترهای کنترل شده است.
- دلایل تغییرات متعهد را تنظیم کنید.
- بر اساس نتایج پایش ژئوتکنیکی ساختمان‌ها و سازه‌ها، مجموعه‌ای از اقدامات برای کمک به جلوگیری و حذف فرآیندهای منفی بیشتر در حال توسعه است.
استفاده از اقدامات زمین شناسی و فنی در ساخت و ساز
GTM به فرآیندهای ساخت و ساز در مرحله سیکل صفر در طول بررسی های ژئودتیکی و کارهای زمین متصل است. این امر به ویژه در مورد پایه خاک، پایه و سازه های باربر اساسی اعمال می شود. با توجه به گودال های ساختمانی، نظارت در رابطه با سازه های محصور انجام می شود که خطر ریزش را حذف می کند. بررسی ها همچنین بر تأسیسات زیرزمینی - ارتباطات، سازه های مهندسی و تونل ها تأثیر می گذارد. به عنوان بخشی از پایش ژئوتکنیکی در ساخت و ساز، عواملی که بر شیء در حال ساخت یا بازسازی تأثیر می گذارد در نظر گرفته می شود. هر دو فرآیندهای زمین شناسی بالقوه خطرناک (نشست، لغزش، رسوب) و اثرات دینامیکی، که منابع آنها مستقیماً کارهای ساختمانی هستند، در نظر گرفته شده است.
GTO در کنترل خاک
در طول اجرای GTM، وضعیت توده خاک، رفتار آن و تغییرات احتمالی مرتبط با بارهای اعمال شده در طول ساخت و ساز ارزیابی می شود. در رابطه با خاک های آلی، ویژگی های زیر تجزیه و تحلیل می شود:
- تغییر شکل پایه زیر پی سازه در حال ساخت.
- زمین افست افستعمق تشکیل.
- سطح آب زیرزمینی.
- فشار هیدرودینامیکی که می تواند در خاکهای آلی معدنی و آلی اشباع از آب به دلیل اثر بار اضافی رخ دهد.
- ماهیت تغییر در خواص فیزیکی و مکانیکی آرایه.
در رابطه با خاک های حجیم، پایش ژئوتکنیکی اندازه گیری های زیر را از پارامترهای کنترل شده فراهم می کند:
- درجه نشست که به دلیل خود متراکم شدن خاکهای تازه تخلیه شده و موجود رخ می دهد.
- بارگیری از سکوی پی سازه در حال ساخت.
- بارهای از مصالح و تجهیزات عظیم ساختمانی قرار داده شده در محل.
- ویژگیهای اساسی خاکهای حجیم.
گستره کار روی اقدامات زمین شناسی و فنی
طبق مقررات، پایش ژئوتکنیکی شامل فعالیت های زیر است:
- توسعه یک برنامه و پروژه برای کنترل شی مورد نظر. فهرست، حجم و روش های عملیات بر اساس بررسی های زمین شناسی انجام شده در محل ساخت و ساز تعیین می شود.
- تعیین زمان و فرکانس عملیات نظارت. این برنامه بسته به مدت زمان برنامه ریزی شده ساخت و ساز، با در نظر گرفتن کارهای زمین و عملیات مربوط به حذف عوامل تاثیر منفی شناسایی شده تنظیم می شود.
- تعیین پارامترهای کنترل شده. در این مورد، هم شرایط زمین شناسی محلی و هم ویژگی های تاسیسات در حال ساخت در نظر گرفته می شود، از جملهاز جمله سطح مسئولیت او.
- پردازش داده های دریافتی و تهیه گزارش که بر اساس آن اقداماتی برای کاهش ریسک های ثبت شده انجام می شود.
پروژه پایش ژئوتکنیک
در طول توسعه پروژه اقدامات زمین‌شناسی و فنی، مجموعه‌ای از راه‌حل‌های طراحی شکل می‌گیرد که می‌تواند از حداقل درجه تأثیر عوامل تأثیر منفی بر روی تأسیسات اطمینان حاصل کند. این نه تنها اثربخشی روش ها، بلکه امکان اقتصادی کاربرد آنها را نیز در نظر می گیرد. یک نقشه تکنولوژیکی از تولید اقدامات تحلیلی تهیه شده است، روش های بهینه برای بررسی قلمرو با در نظر گرفتن پارامترهای اقلیمی و ژئوفیزیکی یک منطقه خاص انتخاب می شود. در پروژه نظارت ژئوتکنیکی ساخت و ساز ساختمان، الزامات ایمنی زیست محیطی نیز تجویز می شود، که می تواند به صورت محدودیت در استفاده از روش های خاصی برای تأثیرگذاری بر چشم انداز طبیعی، به ویژه، خود را نشان دهد. در نهایت، توسعه دهندگان مجموعه ای جامع از اقدامات را با یک جدول زمانی برای اجرای آنها و امکان تعدیل بسته به تأثیر عوامل خارجی ارائه می دهند.
پیش‌بینی ژئوتکنیکی
پیش بینی نقش مهمی در مجموعه مداخله چاه ایفا می کند. این جعبه ابزار در طراحی پی، قسمت های زیرزمینی ساختمان ها و پی ها کاربرد دارد. پیش بینی از این نوع به عنوان ارزیابی تأثیر احتمالی فرآیند ساخت و ساز بر وضعیت و ویژگی های توده خاک درک می شود. چنین فعالیت هایی نیز برایتوسعه پروژه ها برای تخمگذار ارتباطات مهندسی واقع در یک منطقه ساخته شده. به عنوان داده‌های اولیه برای پایش ژئوتکنیکی با پیش‌بینی، از پارامترهای جابجایی سازه‌های محصور استفاده می‌شود و ماهیت اثر تنش-کرنش بر خاک از سازه ساخته شده نیز در نظر گرفته می‌شود. در محاسبات از روش های عددی و تحلیلی برای ارزیابی تغییرات احتمالی استفاده می شود. در پیش‌بینی تغییر شکل‌های اضافی که ممکن است در اثر بارهای عمودی از جسم در حال ساخت ایجاد شود، می‌توان از طرح طراحی به شکل یک نیم‌فضا قابل تغییر شکل خطی استفاده کرد.
روش‌های GTM
برای اجرای مانیتورینگ، رویکردهای تکنولوژیکی مختلفی از جمله ژئودتیک، بصری، ارتعاش سنجی، پارامتریک و غیره استفاده می شود. ساده ترین و رایج ترین گروه روش ها شامل کنترل بصری-ابزاری است که در آن یک شی با حذف بعدی بازرسی می شود. اندازه گیری های لازم به طور خاص، مانیتورینگ ژئوتکنیکی ساختمان‌ها با کنترل بصری، ایجاد ترک‌ها در سازه‌ها، انحراف در موقعیت سقف و دیوارها، ویژگیهای آسیب و غیره را نشان می‌دهد. روش‌های پایش ژئوفیزیک رویکرد متفاوتی برای نظارت ارائه می‌دهند. در این مورد، مجموعه ای از فعالیت های تحقیقاتی مهندسی-زمین شناسی و هیدروژئولوژی انجام می شود که ممکن است به هیچ وجه بر پارامترهای محل ساخت و ساز تأثیر نگذارد، اما آنها با در نظر گرفتن ویژگی های خاک محلی و ویژگی های فیزیکی آن را به طور کامل مطالعه می کنند. سطح آب زیرزمینی.
ابزار ثبت اقدامات زمین شناسی و فنی
عملاً همه روش‌های کنترل ژئوتکنیکی مدرن شامل استفاده از ابزارها و وسایل فنی برای تعیین دقیق شاخص‌های کنترل‌شده است. این می تواند یک ابزار اندازه گیری ساده مانند یک سطح یا یک متر نوار، یا دستگاه های الکترونیکی باشد که به طور خودکار پارامترهای هدف را - نه تنها فیزیکی و هندسی، بلکه میکرو اقلیم - را ثابت می کند. به عنوان مثال، برای اندازه‌گیری نشست و پاشنه یک ساختمان یا سازه‌های جداگانه آن، از سیستم‌های مانیتورینگ ژئوتکنیکی پیچیده استفاده می‌شود که به لطف سنسورها و نشانگرهای از پیش نصب شده، داده‌های پارامتریک را ضبط می‌کند. برای مدت زمان معینی، قرائت‌ها از آنها گرفته می‌شود و به شما امکان می‌دهد پویایی پیشرفت یک رول یا باز شدن ترک را ردیابی کنید. اما برای پیش بینی، شاخص هایی مانند رژیم دما با دینامیک افت ها، ضرایب رطوبت، سطوح فشار و غیره نیز قابل توجه است.برای این و سایر عملیات اندازه گیری، پیزومتر، شیب سنج، دز جرم، دینامومتر، کرنش سنج و سایر دستگاه ها هستند. استفاده شده است.
برنامه های پایش ژئوتکنیکی
پس از تثبیت مقادیر کنترل‌شده، ژئوتکنسین‌ها داده‌های خاصی را برای تولید گزارش وارد یک گزارش می‌کنند. علاوه بر این، تجزیه و تحلیل جامع اطلاعات دریافتی به منظور توسعه اقدامات حفاظتی در صورت لزوم انجام می شود. برای حل چنین مشکلاتی از برنامه های ویژه مانیتورینگ ژئوتکنیکی استفاده می شود که از میان آنها می توان به راهکارهای زیر اشاره کرد:
- سیستم TUN2.یک ابزار نرم افزاری ساده و کاربردی که برای انجام تحلیل استاتیکی سازه های زیرزمینی طراحی شده است.
- برنامه POLUPROM. الگوریتم این سیستم به شما امکان می دهد محاسبه سازه ها و سازه های میله ای را انجام دهید و امکان مدل سازی خطوط نفوذ را ارائه می دهد. همچنین، این برنامه به عنوان یک ماشین حساب مهندسی جهانی استفاده می شود.
- مجتمع میداس. یک محصول چند منظوره کره ای که عملیات پردازش داده های ژئوتکنیکی اولیه و همچنین محاسبات تخصصی در زمینه تونل زنی را انجام می دهد.
نتیجه گیری
ژئوتکنیک در ساخت و ساز به شکل اولیه خود از زمان های قدیم استفاده می شده است، زمانی که مردم سعی می کردند خطرات تأثیرات پدیده های طبیعی را هنگام ساخت مسکن پیش بینی کنند. امروزه می‌توان در مورد پایش ژئوتکنیکی چندجانبه و با فناوری پیشرفته صحبت کرد که به شما امکان شناسایی، ثبت، تجزیه و تحلیل و توسعه ابزارهایی را برای از بین بردن تهدیدهای موجود و احتمالی در حین ساخت یا بهره‌برداری از تأسیسات مختلف می‌دهد. در عین حال، نباید روش های چنین کنترلی را تنها به عنوان وسیله ای برای گزارش یک طرفه مشکلات در نظر گرفت. روش‌های مداخله چاه مدرن در حال تبدیل شدن به تعاملی‌تر می‌شوند، که این زمینه را فراهم می‌کند تا آنها را هم به‌عنوان وسیله‌ای برای تضمین ایمنی و هم به‌عنوان ابزاری برای یافتن راه‌حل‌های اقتصادی بهینه برای اجرای یک پروژه در نظر بگیریم.
