غالبًا ما تتأثر عمليات البناء بعوامل خارجية تسبب الحوادث. للسيطرة عليها ، يتم تطوير أنظمة خاصة للتنبؤ والتحليل المعقدة ، مما يجعل من الممكن منع مثل هذه التهديدات من خلال اتخاذ التدابير المناسبة أو تغيير تكتيكات أنشطة العمل. أحد المجالات المركزية لهذا التحكم هو المراقبة الجيوتقنية (GTM) ، والتي من خلالها يمكن التنبؤ بل وحتى إدارة حالة الكائن المستهدف من حيث تفاعله مع العوامل ذات التأثير السلبي ذات الطبيعة الطبيعية.
مفهوم GTM
يُفهم GTM على أنها مجموعة من الإجراءات المتعلقة بمراقبة حالة الهياكل في منشأة قيد الإنشاء أو إعادة الإعمار. يتم إيلاء اهتمام خاص أثناء التحكم لقاعدة مجموعة المحامل والهياكل المحيطة. بيانات العمل التكنولوجيةيتم تنظيمها على أساس نقاط المراقبة الموجودة في كل من منطقة البناء وخارجها في ظروف المختبر. في الوقت نفسه ، لا تقتصر المراقبة الجيوتقنية للمباني والهياكل على مراقبة حالة الكائن المستهدف أثناء بنائه. حتى في مرحلة تطوير المشروع ، قد يكون من الممكن دمج نظام تدخل البئر في مجموعة من أنشطة الصيانة أثناء تشغيل المرفق.
أهداف GTM
تشمل الأهداف الرئيسية للرصد الجيوتقني ضمان السلامة أثناء إنشاء وتشغيل الهيكل الخاضع للرقابة ، بالإضافة إلى تشكيل قاعدة من المؤشرات التي يمكن من خلالها تقييم درجة موثوقيتها. لا ينطبق هذا فقط على المرافق قيد الإنشاء والتشغيل ، ولكن أيضًا على الأعمال التي يتم تنفيذها كجزء من الإصلاحات وإعادة الإعمار. تتحقق أهداف المراقبة الجيوتقنية بسبب الكشف في الوقت المناسب عن عمليات التغيير في المعلمات المدروسة. يتم أخذ كل من خصائص الهيكل وخصائص تربة الأساس في الاعتبار.
مهام GTM
يتم حل المهام التالية في عملية التحكم الجيوتقني:
- التثبيت المنتظم للتغييرات في معلمات الكتلة الجيولوجية والهياكل الموجودة عليها.
- الكشف في الوقت المناسب عن الانحرافات في المعلمات ، وكذلك أي تغييرات قد تعطل الاتجاهات المتوقعة في سياق العمل الجاري.
- تقييم المخاطر التي تنطوي على انحرافات محددة للمعلمات الخاضعة للرقابة
- تعيين أسباب التغييرات الملتزم بها.
- بناءً على نتائج المراقبة الجيوتقنية للمباني والهياكل ، يتم تطوير مجموعة من التدابير للمساعدة في منع العمليات السلبية الأخرى والقضاء عليها.
استخدام المقاييس الجيولوجية والفنية في البناء
يرتبط GTM بعمليات البناء في مرحلة الدورة الصفرية أثناء المسوحات الجيوديسية وأعمال الأرض. على وجه الخصوص ، ينطبق هذا على قاعدة التربة والأساس والهياكل الأساسية الحاملة. فيما يتعلق بحفر البناء ، تتم المراقبة فيما يتعلق بالهياكل المغلقة ، مما يستبعد مخاطر الانهيار. تؤثر الاستطلاعات أيضًا على المرافق الموجودة تحت الأرض - الاتصالات والهياكل الهندسية والأنفاق. كجزء من المراقبة الجيوتقنية في البناء ، يتم أخذ العوامل التي تؤثر على الكائن الذي يتم بناؤه أو إعادة بنائه في الاعتبار. تؤخذ في الاعتبار كل من العمليات الجيولوجية التي يحتمل أن تكون خطرة (هبوط وانهيارات أرضية وانقباض) والتأثيرات الديناميكية ، والتي تكون مصادرها مباشرة من أعمال البناء.
GTO في التحكم في التربة
أثناء تنفيذ GTM ، يتم تقييم حالة كتلة التربة وسلوكها والتغيرات المحتملة المرتبطة بالأحمال التي تمارس أثناء البناء. فيما يتعلق بالتربة العضوية ، يتم تحليل الخصائص التالية:
- تشوه القاعدة تحت أساس الهيكل تحت الإنشاء
- أرضي موازنة أفقيةعمق التكوين
- مستوى المياه الجوفية.
- الضغط الهيدروديناميكي الذي يمكن أن يحدث في التربة العضوية المعدنية والعضوية المشبعة بالماء بسبب تأثير الحمل الإضافي.
- طبيعة التغيير في الخواص الفيزيائية والميكانيكية للصفيف
فيما يتعلق بالتربة السائبة ، توفر المراقبة الجيوتقنية القياسات التالية للمعلمات الخاضعة للرقابة:
- درجة الاستقرار التي تحدث بسبب الضغط الذاتي للتربة المغمورة حديثًا والموجودة.
- تحميل من منصة الأساس للهيكل قيد الإنشاء
- أحمال من مواد البناء الضخمة والمعدات الموضوعة في الموقع.
- الخصائص الأساسية للتربة السائبة
نطاق العمل على المقاييس الجيولوجية والتقنية
وفقًا للوائح ، تشمل المراقبة الجيوتقنية الأنشطة التالية:
- تطوير برنامج ومشروع للتحكم في الهدف. يتم تحديد القائمة والأحجام وطرق العمليات بناءً على المسوحات الجيولوجية التي أجريت في موقع البناء.
- تحديد توقيت وتواتر عمليات المراقبة. يتم تحديد الجدول الزمني اعتمادًا على المدة المخطط لها للبناء ، مع مراعاة أعمال الأرض والعمليات المتعلقة بالقضاء على عوامل التأثير السلبي المحددة.
- تحديد المعلمات الخاضعة للرقابة. في هذه الحالة ، يتم أخذ كل من الظروف الجيولوجية المحلية وخصائص المنشأة قيد الإنشاء في الاعتبار ، بما في ذلكبما في ذلك مستوى مسؤوليته
- معالجة البيانات الواردة وتجميع تقرير ، على أساس التدابير المتخذة لتقليل المخاطر المسجلة.
مشروع المراقبة الجيوتقنية
أثناء تطوير مشروع المقاييس الجيولوجية والتقنية ، يتم تشكيل مجموعة من حلول التصميم التي يمكن أن تضمن الحد الأدنى من التأثير على المنشأة من عوامل التأثير السلبية. لا يأخذ هذا في الاعتبار فعالية الأساليب فحسب ، بل يأخذ أيضًا في الاعتبار الجدوى الاقتصادية لتطبيقها. يتم تجميع خريطة تكنولوجية لإنتاج التدابير التحليلية ، واختيار الأساليب المثلى لمسح المنطقة ، مع الأخذ في الاعتبار المعلمات المناخية والجيوفيزيائية لمنطقة معينة. في مشروع المراقبة الجيوتقنية لبناء مبنى ، يتم أيضًا تحديد متطلبات السلامة البيئية ، والتي يمكن أن تتجلى في شكل قيود على استخدام طرق معينة للتأثير على المناظر الطبيعية ، على وجه الخصوص. في النهاية ، يقدم المطورون مجموعة شاملة من الإجراءات مع جدول زمني لتنفيذها وإمكانية التعديل اعتمادًا على تأثير العوامل الخارجية.
التنبؤ الجيوتقني
يلعب التنبؤ دورًا مهمًا في مجمع تدخل الآبار. تُستخدم مجموعة الأدوات هذه في تصميم الأساسات والأجزاء الموجودة تحت الأرض من المباني والأساسات. يُفهم توقع من هذا النوع على أنه تقييم للتأثير المحتمل لعملية البناء على حالة وخصائص كتلة التربة. مثل هذه الأنشطة ضرورية أيضا لتطوير مشاريع لوضع اتصالات هندسية تقع في منطقة مبنية. كبيانات أولية للمراقبة الجيوتقنية مع التنبؤ ، يتم استخدام معلمات إزاحة الهياكل المغلقة ، كما يتم أخذ طبيعة تأثير الإجهاد والانفعال على التربة من الهيكل المشيد في الاعتبار. في الحسابات ، يتم استخدام الطرق العددية والتحليلية لتقييم التغييرات المحتملة. عند توقع التشوهات الإضافية التي قد تكون ناجمة عن الأحمال الرأسية من الكائن قيد الإنشاء ، يُسمح باستخدام مخطط التصميم في شكل نصف مساحة قابلة للتشوه خطيًا.
طرق GTM
لتنفيذ المراقبة ، يتم استخدام العديد من الأساليب التكنولوجية ، بما في ذلك الجيوديسية ، والبصرية ، والقياسية ، والبارامترية ، وما إلى ذلك. تتضمن أبسط وأشهر مجموعة من الأساليب التحكم البصري - الآلي ، حيث يتم فحص الكائن مع الإزالة اللاحقة لـ القياسات اللازمة. على وجه الخصوص ، فإن المراقبة الجيوتقنية للمباني ذات التحكم البصري تلتقط تطور الشقوق في الهياكل ، والانحرافات في موضع الأسقف والجدران ، وخصائص الضرر ، وما إلى ذلك. تقدم طرق المراقبة الجيوفيزيائية نهجًا مختلفًا للمراقبة. في هذه الحالة ، يتم تنفيذ مجموعة من الأنشطة البحثية الهندسية والجيولوجية والهيدروجيولوجية ، والتي قد لا تؤثر على معلمات موقع البناء على الإطلاق ، ولكنها تدرس بالكامل خصائص التربة المحلية وخصائصها الفيزيائية ، مع الأخذ في الاعتبار مستويات المياه الجوفية.
أدوات لتسجيل القياسات الجيولوجية والتقنية
عمليًا ، تتضمن جميع طرق التحكم الجيوتقني الحديثة استخدام الوسائل والأجهزة التقنية لتحديد المؤشرات الخاضعة للرقابة بدقة. يمكن أن تكون أداة قياس بسيطة مثل المستوى أو شريط القياس ، أو الأجهزة الإلكترونية التي تعمل تلقائيًا على إصلاح المعلمات المستهدفة - ليس فقط المادية والهندسية ، ولكن أيضًا المناخ المحلي. على سبيل المثال ، لقياس تسوية وكعب مبنى أو هياكله الفردية ، يتم استخدام أنظمة المراقبة الجيوتقنية المعقدة التي تلتقط البيانات البارامترية بفضل المستشعرات والعلامات المثبتة مسبقًا. لفترة زمنية معينة ، يتم أخذ القراءات منها ، مما يسمح لك بتتبع ديناميكيات تقدم فتح لفة أو صدع. ولكن بالنسبة للتنبؤ ، فإن مؤشرات مثل نظام درجة الحرارة مع ديناميات القطرات ، ومعاملات الرطوبة ، ومستويات الضغط ، وما إلى ذلك هي أيضًا مهمة. بالنسبة لهذه العمليات وغيرها من عمليات القياس ، فإن مقاييس الضغط ، ومقاييس الميل ، وجرعات الكتلة ، ومقاييس الديناميات ، ومقاييس الإجهاد وغيرها من الأجهزة هي مستخدمة.
برامج المراقبة الجيوتقنية
بعد تحديد القيم الخاضعة للرقابة ، يقوم الفنيون الجيوتقنيون بإدخال بيانات محددة في السجل لإنشاء تقرير. علاوة على ذلك ، يتم إجراء تحليل شامل للمعلومات الواردة من أجل تطوير تدابير الحماية ، إذا لزم الأمر. لحل مثل هذه المشاكل ، يتم استخدام برامج مراقبة جيوتقنية خاصة ، من بينها يمكن ملاحظة الحلول التالية:
- نظام TUN2.أداة برمجية بسيطة وسهلة الاستخدام مصممة لإجراء تحليل ثابت للهياكل تحت الأرض.
- برنامج POLUPROM. تتيح لك خوارزمية هذا النظام إجراء حساب هياكل وهياكل الأعمدة ، مما يوفر إمكانية نمذجة خطوط التأثير. أيضا ، يتم استخدام هذا البرنامج كآلة حاسبة هندسية عالمية.
- مجمع ميداس. منتج كوري متعدد الوظائف يقوم بعمليات معالجة البيانات الجيوتقنية الأساسية ، بالإضافة إلى العمليات الحسابية المتخصصة في مجال الأنفاق.
الخلاصة
تم استخدام الجيوتقنيات في البناء بشكلها البدائي منذ العصور القديمة ، عندما حاول الناس توقع مخاطر التأثيرات من الظواهر الطبيعية عند بناء المساكن. في الوقت الحاضر ، يمكننا التحدث عن المراقبة الجيوتقنية متعددة الأطراف وذات التقنية العالية ، والتي تتيح لك تحديد الوسائل وتسجيلها وتحليلها وتطويرها للتخلص من التهديدات الحالية والمحتملة أثناء إنشاء أو تشغيل مختلف المرافق. في الوقت نفسه ، لا ينبغي للمرء أن ينظر في أساليب التحكم هذه فقط كوسيلة للإبلاغ من جانب واحد عن المشاكل. أصبحت طرق التدخل الحديثة في الآبار أكثر تفاعلية ، مما يعطي أسبابًا لاعتبارها وسيلة لضمان السلامة وكأداة لإيجاد الحلول الاقتصادية المثلى لتنفيذ المشروع.
