ar-net.ru- других материалов, перечень которых определен Программой.
10.10 В соответствии с фактическими значениями параметров объектов мониторинга формируются выводы о проведении дальнейшего геотехнического мониторинга.
10.11 В случае выявления в ходе мониторинга критических деформаций или других опасных явлений необходимо незамедлительно информировать об этом заказчика, генерального проектировщика и организацию, проводящую НТСС, для принятия мер по предотвращению аварийных и чрезвычайных ситуаций.
10.12 При выполнении геотехнического мониторинга проводят визуальные наблюдения, геодезические с применением теодолитов, нивелиров, тахеометров, электронных сканеров, космических навигационных систем - фиксация деформаций и изменения местоположения объектов мониторинга в пространстве. При необходимости в соответствии с Программой мониторинга проводят геофизические работы и физические наблюдения (на основе комплекса датчиков деформаций, напряжений и вибродатчиков).
10.13 В состав работ по геотехническому мониторингу может быть включен мониторинг сооружений окружающей застройки, попадающих в зону влияния нового строительства.
Вибродинамический мониторинг
10.14 Вибродинамический мониторинг (вибромониторинг) может рассматриваться как самостоятельный вид мониторинга, а может быть составной частью системы непрерывного или периодического мониторинга, как на период строительства, так и в период эксплуатации [6].
Вибромониторинг предназначен для периодической или непрерывной инструментальной диагностики эксплуатируемых автодорожных мостов и применяется для приемочных испытаний вновь построенных и реконструируемых мостов.
Вибромониторинг должен базироваться на основе анализа параметров расчетного и экспериментального откликов сооружения на динамическое воздействие в низкочастотном диапазоне собственных форм колебаний.
10.15 Методы вибромониторинга разделены на пассивные и активные.
Методами пассивной вибродиагностики пользуются тогда, когда отсутствует специальная система нагружения исследуемой конструкции, а в качестве режима нагружения используется случайное или регулярное фоновое воздействие природного или техногенного характера.
Практическое применение метода пассивной вибродиагностики должно осуществляться при случайном воздействии: транспортного потока, прогона одиночного автомобиля, ветра, микросейсмов и т.д. (нестационарный, неэргодический процесс).
Методы активной вибродиагностики характеризуются искусственным приложением к конструкции сооружения импульсной или гармонической, вибрационной нагрузки (стационарный, эргодический процесс).
Практическое применение импульсного нагружения в активной вибродиагностике должно осуществляться: специальными вибромашинами разного типа воздействия (электрическими, гидравлическими и сервогидравлическими), прогоном одиночного автомобиля через искусственные неровности, оттяжкой конструкции тросом через размыкающее звено, сбросом груза или ударом через пластичную прокладку и т.д. При активном воздействии на конструкцию импульсной нагрузкой, из-за малой продолжительности воздействия, получение стационарных колебаний затруднительно, что приводит к необходимости многократного повторения нагружения.
10.16 Характеристики отклика сооружения: частоты низших форм колебаний пролетных строений, спектры мощности или относительных амплитуд, значение динамического коэффициента. Сопоставление результатов с данными расчетной модели сооружения должно проводиться по частотам как минимум пяти низших форм колебаний (частотный анализ).
10.17 При обеспечении высокой мобильности и оперативности вибродиагностики ее следует применять для мониторинга состояния большого числа мостов, входящих в единую инфраструктуру.
10.18 На базе сертификационных (первичных) испытаний моста создается система объектно-ориентированных баз данных (ООБД) по каждому сооружению, включающая в себя, как традиционные формы отчетных материалов, так и экспериментальные данные сертификационных испытаний, которые объективно определяют состояние моста на момент проведения испытаний (динамический паспорт сооружения).
10.19 Оценивают экспериментальные данные и делают вывод о состоянии моста:
- по результатам предшествующих испытаний одного и того же объекта (экспресс-диагностика);
- статистическим параметрам отклика аналогичных сооружений;
- параметрам отклика калиброванной (адаптированной по экспериментальным данным) математической модели сооружения, что дает наиболее точный результат.
10.20 В общем случае все технологические процедуры вибродиагностики должны осуществляться в три этапа, первые два из которых осуществляются в полевых условиях, а третий - на стадии обработки результатов.
10.21 Вибромониторинг должен осуществляться в следующем порядке: возбуждение колебаний и регистрация сигналов отклика конструкций; получение в реальном времени результатов инструментальных измерений, необходимых для последующего анализа колебаний. Передаточные функции отклика конструкций на гармоническое воздействие могут быть получены следующим образом:
- измеряются и регистрируются входной сигнал и сигнал-отклик;
- проводится Фурье-анализ сигналов;
- в частотной области, в комплексном виде, определяется отношение сигналов отклика конструкции к входному силовому воздействию.
10.22 Вторичная обработка инструментальных измерений, включает в себя анимацию форм колебаний, определение собственных частот и коэффициентов демпфирования, статистический анализ.
На этом же этапе проводится обследование, для выявления причин появления аномалий в отклике сооружения на динамическое воздействие.
10.23 Для оценки состояния конструкции необходимо обобщение экспериментальных данных, сравнение их с эталонными (расчетными или статистическими) данными. Определение общего состояния и оценка работоспособности конструкции.
11. Аппаратурное обеспечение мониторинга
Состав приборов и оборудования
11.1 Системы и оснащение мониторинга напряженно-деформационного состояния несущих конструкций
При оснащении систем мониторинга применяются следующие приборы и технические средства:
- Стационарные и переносные инклинометры (наклономеры). По условиям установки: поверхностные и встраиваемые. Поверхностные инклинометры устанавливаются на вертикальных и горизонтальных конструкциях сооружения для фиксации перемещений;
- экстенсометры (датчики осадки) - предназначены для долговременного мониторинга, контроля за поведением сооружения;
- датчики нагрузки - применяются для мониторинга нагрузок в основании сооружений (датчики нагрузки грунта) или в строительных конструкциях (датчики нагрузки бетона);
- тензометрические датчики (различного вида) - применяются для измерения напряжений в стальных и железобетонных конструкциях, устанавливаются (чаше всего) на арматуру перед заливкой бетона при изготовлении железобетонных конструкций;
- гидравлические (анкерные) датчики нагрузки - применяются для мониторинга нагрузок на основные опорные элементы сооружения;
- измерители трещин и стыков - применяются для мониторинга раскрытия трещин, стыков в сооружениях;
- регистраторы и накопители - портативные переносные устройства с жидкокристаллическим дисплеем и универсальные портативные регистраторы-накопители, в составе которых микрокомпьютер, счетчик сигналов, таймер, сканер и др.
11.2 Стационарная станция мониторинга технического состояния несущих конструкций
Задание на проектирование должно предусматривать оборудование стационарной станции мониторинга деформационного состояния несущих конструкций для выявления мест накопления повреждений за счет анализа передаточных функций для различных частей моста и измерения наклонов пролетного строения и опор.
Необходимо обеспечивать оборудование мест установки измерительных пунктов станции для размещения приборов в соответствии с техническими условиями по мониторингу сооружения.
Измерительные пункты станции мониторинга следует устанавливать на грунте на расстоянии 50 - 100 м от сооружения.
Измерительные пункты станции мониторинга следует устанавливать на грунте под подошвой фундамента (для фиксации контактных напряжений), в арматурном каркасе фундамента, внутри и/или на поверхности вертикальных несущих конструкций (для фиксации деформаций).
Отдельно оборудуются измерительные пункты станции для установки приборов, измеряющих крены (углы наклона) опор и пролетных строений.
Места установки измерительных пунктов станции должны располагаться в монолитных железобетонных или кирпичных нишах с закрывающимися на замок дверцами или в металлических закрывающихся на замок контейнерах, жестко соединенных с несущими конструкциями сооружения. Доступ к измерительным пунктам должен быть обеспечен только персоналу станции.
Для объективного анализа результатов мониторинга и сравнения контролируемых параметров с результатами расчета необходима разработка математической модели сооружения.
11.3 Станция сейсмометрического мониторинга
Для мониторинга мостов рекомендуется аппаратура с применением сейсмометрических технологий. Такой комплекс позволяет вести мониторинг с применением измерений амплитуд собственных частот колебаний.