Динамический мониторинг гидротехнических сооружений (ГТС) в сейсмоопасных районах
«СМИС Эксперт» предлагает комплексное решение по динамическому мониторингу состояния гидротехнических сооружений для обеспечения требований:
- Федерального закона от 21.07.1997 г N 117-ФЗ «О безопасности гидротехнических сооружений»;
- СП 58.13330.2012 Гидротехнические сооружения. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 33-01-2003.
Динамический мониторинг ГТС – это решение, которое включает в себя:
- систему инженерно-сейсмометрических наблюдений за работой гидротехнических сооружений и их береговых примыканий (сейсмометрический мониторинг);
- инженерно-сейсмологических наблюдений в зоне ложа водохранилищ вблизи створа сооружений и на прилегающих территориях (сейсмологический мониторинг);
- проведение тестовых испытаний по определению динамических характеристик гидротехнических сооружений (динамическое тестирование);
- составление динамических паспортов гидротехнических сооружений.
Решение подходит для динамического мониторинга комплексов гидротехнических сооружений водохранилищ 1-3 классов опасности, в который входят:
- грунтовые плотины;
- водоподводящие сооружения;
- водозаборные сооружения;
- водосбросные сооружения;
- дамбы водозащитные
- Обеспечение безопасной эксплуатации в соответствии с действующими нормами и правилами;
- Предиктивный анализ состояния конструкций ГТС по сравнению с визуальным и инструментальным обследованием;
- Оперативность в принятии решений для обеспечения безопасности;
- Планирование капитальных затрат на ремонт и модернизацию.
- ПТК Системы мониторинга должен включать:
- сервер Системы мониторинга
- АРМ Системы мониторинга
- локальные сервера (шкафы)
- систему датчиков и измерительных устройств
- оборудование связи
- Сервер должен обеспечивать возможность сбора данных с широкого спектра оборудования, в том числе:
- датчиков угла наклона
- датчиков вибрации/ускорения
- метеостанций
- тензометрических датчиков
- датчиков давления грунта
- датчиков линейного перемещения
-
тахеометров и т.д.
1) Техническое обследование и инженерно-геологические изыскания на ГТС:
- Проведение инженерно-геодезических изысканий: создание опорной и съемочной геодезических сетей на объектах;
- Проведение инженерно-геодезических изысканий: сбор и обобщение инженерно-геологических материалов; бурение скважин, определение физико-механических характеристик грунтов (плотность, влажность, показатель текучести, коэффициент пористости, угол внутреннего трения, удельное сцепление, модуль деформаций). Определение фильтрационных свойств грунтов;
- Выполнение обмеров железобетонных конструкций сооружений и исследования неразрушающими методами;
- Построение компьютерной информационно-расчетной модели методом конечных элементов;
- Предоставление отчетов
2) Проведение тестовых испытаний по определению динамических характеристик гидротехнических сооружений (динамическое тестирование)
1) Составление динамических паспортов, включающих:
- Раздел 1. Источники динамических воздействий на гидротехнические сооружения и параметры воздействий (динамических нагрузок).
- Раздел 2. Гидротехнические сооружения и их динамические характеристики.
- Раздел 3. Динамические нагрузки на гидротехнические сооружения и параметры нагрузок (допустимые и фактические), контроль за динамическими нагрузками.
- Раздел 4. Сведения об экстремальных динамических воздействиях, их характеристики, последствия воздействий.
1) Разработка проектно-сметной документации:
3.3.1. Разработка методики автоматизированного мониторинга конструкций, которая должна включать:
- цели мониторинга,
- структуру системы мониторинга,
- функции мониторинга,
- основные методологические принципы построения системы мониторинга,
- задачи сигнальной подсистемы мониторинга,
- контролируемые параметры состояния несущих конструкций, конструктивных элементов,
- требования к техническим средствам контроля основных параметров несущих конструкций и места их установки,
- программу производства работ по созданию системы мониторинга, включая этап тестовых геодинамических испытаний.
3.3.2. Разработка и утверждение с заказчиком технического задания на создание системы инженерно-сейсмологического и инженерно-сейсмометрического мониторинга.
3.3.3. Разработка проектно-сметной документации на создание системы инженерно-сейсмологического и инженерно-сейсмометрического мониторинга (инженерно-технические решения), которая должна включать:
- описание опасных для гидротехнических сооружений геодинамических процессов и явлений;
- расчетные и нормативные критериальные показатели (сейсмические и сейсмологические) ГТС;
- состав методов наблюдений и диагностические показатели;
- схему размещения пунктов наблюдения (измерений и регистрации);
- аппаратуру и оборудование (типы и количество измерительных датчиков и регистрирующей аппаратуры, вспомогательные устройства);
- схему коммуникаций;
- методики и периодичность выполнения каждого вида наблюдений;
- форму сбора данных;
- систему хранения данных;
- программные средства обработки данных;
- регламент и форму представления данных;
- сценарии развития возможных чрезвычайных ситуаций.
Необходимые данные по грунтам для построения расчетной модели
На каждом участке размещения объекта должны быть изучены геологическое строение, литологический состав, состояние, физико-механические свойства грунтов, гидрогеологические условия, рельеф, опасные физико-геологические процессы и явления, возможные изменения свойств и условий техногенной природы и др.
Материалы инженерно-геологических исследований включают данные бурения скважин, полевых способов испытания грунтов (опытные штампы, прессиометрия, статическое и динамическое зондирование и др.), данные лабораторных испытаний (в том числе динамической неустойчивости грунтов), и другие.
Используется информация об изменчивости свойств грунтов природного и техногенного генезиса по соответствующим критериям (в случае обводнения, осушения, оттаивания многолетнемерзлых пород, возможности разжижения, течения, осадки, просадки и др.).
Учитываются данные о выделении участков, неблагоприятных в сейсмическом отношении (крутые склоны, оползни, обвалы, карстовые провалы и др.).
Глубинность изучения геологического разреза должна быть не менее 30 м.
В результате проведения комплексных инженерно-геологических, геоморфологических, гидрогеологических исследований выделяются квазиоднородные участки с различными условиями, предварительно оценивается категория грунтов по сейсмическим свойствам в соответствии с признаками, принятыми при районировании для целей СМР.
Также выбираются наиболее характерные по инженерно-геологическим условиям участки (профили, пункты) для проведения инструментальных наблюдений (инженерно-геофизических и инженерно-сейсмологических).
Материалы комплексной инженерно-геологической съемки должны соответствовать масштабу 1 : 5000. Представляются продольный и поперченные характерные разрезы.
Должно быть представлено описание типов грунта по генезису и физическим признакам.
Характеристики
- Плотность, (г/см3)
- Влажность, (%)
- Показатель текучести, (g.e)
- Коэффициент пористости, (g.e)
- Угол внутреннего трения (град)
- Удельное сцепление (МПа)
- Модуль деформации (МПа) по Eoed
По железобетонным конструкция необходимо определить прочность бетона на сжатие испытанием кернов или достоверными неразрушающими методами.
Необходимы обмеры конструкций сооружений, если нет проектов.
- Проведение НИР и НИОКР;
- Проектно-изыскательские работы;
- Разработка и монтаж программно-технического комплекса системы мониторинга;
- Проведение динамического тестирования;
- Составление динамических паспортов.
Отраслевые решения - это набор решений на основе программного обеспечения Xpert, функции и назначение которых адаптируются под конкретные функциональные требования.
Отраслевые решения на основе автоматизированных систем мониторинга «СМИС Эксперт» позволяют контролировать деятельность предприятий в области промышленной безопасности и повышают эффективность производства в различных отраслях, таких как:
- Угольная
- Нефтегазовая
- Горнодобывающая
- Химическая
- Строительная
- Металлургия
- Машиностроение
- Тепловая энергетика
- Гидротехнические сооружения
- Электросети и других
Единая система мониторинга базируется на программных продуктах, специально предназначенных для проведения автомониторинга производственных процессов зданий и сооружений в режиме онлайн посредством имеющихся каналов связи с дальнейшим принятием мер по ликвидации рисков и угроз
Инженерная защита зданий и сооружений представляет собой целый комплекс мер, которые необходимы для снижения или предотвращения негативных последствий от опасных процессов природного и техногенного происхождения. Планирование каждого строения соответствует нормам СНиП, ГОСТ и т.д.
Мониторинг состояния дна и берегов водных объектов включает в себя наблюдение за естественным природным и антропогенным влиянием на водоемы и их прибрежную территорию: составом, качеством и чистотой воды, русловыми процессами, скоростью течения рек, уровнем воды, рельефом дна.
Мониторинг безопасности гидротехнических сооружений необходим, поскольку данный тип объектов относится к потенциально опасным, любая авария на них может обернуться катастрофическими последствиями. Крайне важно внедрение современных методик и оборудования для контроля ГТС.
Обеспечение безопасности и надежности возведения и последующей эксплуатации зданий и сооружений – серьезная и ответственная задача. Поэтому крайне важен мониторинг строительных объектов в ходе строительства и оперативное управление процессом осуществления работ
Компанией «СМИС Эксперт» была создана программная платформа Sittelle, которая является основой базовых решений мониторинга и контроля для критически важных и потенциально опасных объектов.