Мониторинг деформаций стволов опытных свай на примере «Ахмат Тауэр»

Строительство многофункционального высотного комплекса «Ахмат Тауэр» стартовало в 2016-м году. Объект сложный и необычный, поэтому для обеспечения безопасности его строительства и последующей эксплуатации было решено провести статические испытания свайного основания объекта. Для мониторинга данных использовались решения «СОДИС Лаб».

«Ахмат Тауэр» представляет собой строящийся 102-этажный небоскрёб высотой 435 метров, расположенный в центре Грозного на правом берегу реки Сунжа. Это первое высотное здание в России, возведённое в сейсмоопасной зоне с угрозой 10-балльных землетрясений.

В разработке конструктивных решений участвовала инженерно-консалтинговая компания Thornton Tomasetti. Строительством небоскрёба управляет московская компания «Смарт Билдинг», архитектурный проект разработан американской фирмой Adrian Smith + Gordon Gill Architecture. Безопасность строительных конструкций на объекте обеспечивается благодаря технологиям и экспертизе «СОДИС Лаб».

Для использования на объекте компанией была запроектирована система мониторинга деформационного состояния несущих конструкций (СМК) и система мониторинга инженерных систем (СМИС) на базе ПО SODIS Building M. Данная платформа используется для сбора и обработки всех поступающих данных.

Технологии «СОДИС Лаб» использовались ещё на начальной стадии строительства «Ахмат Тауэр». Компания осуществляла инструментальное сопровождение статических испытаний свайного основания объекта.

В процессе изготовления опытные сваи были оборудованы струнными датчиками деформации (тензометрами). Приборы устанавливались в восьми уровнях по четыре датчика в каждом створе. Каждый датчик имеет встроенный термистор для определения температуры в зоне установки. Таким образом, каждый установленный датчик предоставляет информацию как об относительной деформации, так и о температуре.

Графики напряжения, деформации и температуры в системе SODIS Building M

Датчики деформации имели цветовую маркировку для облегчения идентификации соответствующих сигнальных кабелей. Сигнальные кабели датчиков деформации были выведены к оголовку сваи для последующего подключения к регистрирующей аппаратуре.

Оголовок опытной сваи

Согласно требованиям программы испытаний опрос датчиков деформации проводился каждые две минуты. Для возможности безопасного удалённого доступа к данным мониторинга был установлен VPN-сервер. Все данные, поступающие с датчиков, отправлялись на платформу SODIS Building М, которая обеспечила следующие возможности:

• последовательный опрос датчиков деформации с периодом 2 минуты;
• сохранение собранных данных на карту памяти даталоггера для резервирования в случае неисправности (отключения) серверного оборудования;
• сохранение измерений в структурированном виде в базе данных системы мониторинга;
• диагностика состояния датчиков и качества получаемых данных;
• отображение данных мониторинга за произвольный период в графическом или табличном виде, с разной степенью детальности, в том числе сводную информацию по деформации сваи, отдельных створов, отдельных датчиков, отдельных измерительных каналов датчиков;
• выполнение простейших математических операций с данными мониторинга, вычисление напряжений и среднего продольного усилия в стволе;
• web-сервер на уровне даталоггера для диагностики состояния регистрирующей аппаратуры и быстрого доступа к собираемым данным.

Расположение опытных свай на свайном поле

Система мониторинга деформации опытных свай по результатам проведения цикла пусконаладочных работ позволила фиксировать следующие физические величины:

1. Изменение относительной деформации тензометрических датчиков, установленных в теле опытных свай, относительно их деформированного состояния, наблюдаемого в момент начала статического нагружения.
2. Температура корпуса всех датчиков.
3. Нормальное напряжение (включая средние напряжения по створам) в бетоне опытной сваи.
4. Среднее продольное усилие в створах опытной сваи.
   
   

Щит автоматизированного сбора данных на испытательном стенде

Полученные данные мониторинга позволили инженерам на раннем этапе проверить на практике свои расчёты, протестировать физические свойства опытных свай в процессе их статического нагружения и последующей разгрузки и при необходимости внести изменения в проект.

Наполнение щита сбора данных

Источники фото: smbuil.ru, СОДИС Лаб