В данной статье разберем практический пример проведения вибромониторинга на одном из наших объектов. Для краткости рассмотрим одно измерение в одной точке.

Вибромониторинг представляет собой серию из подобных измерений в нескольких точках с постоянным анализом данных.

Инструментальные измерения с целью определения параметров динамических воздействий от техногенных источников вибрации выполняются с применением шумомера-виброметра-анализатора спектра ЭКОФИЗИКА-110А HF и ЭКОФИЗИКА-110В. Измерительная цепь удовлетворяет п. 6.2 ГОСТ Р 53963.1-2010 и включает в себя необходимый набор высокочувствительных акселерометров, адаптер 005ГР, представляющий из себя заостренный железный стержень длиной около 35 см и массой 1,05 кг и измерительный блок серии ЭКОФИЗИКА, а также другие адаптеры, позволяющие фиксировать датчик-акселерометр в различных необходимых положениях.
Для обеспечения обработки сигнала виброметра с необходимой точностью и последующего проведения расчётов, будет использоваться программное обеспечение Signal + Ultima. Другим фактором, обеспечивающим проведение измерений с заданной точностью, является использование виброкалибратора, а также точное следование методикам измерений.

Вычисления СКО и расширенной неопределенности измерений производится самим прибором ЭКОФИЗИКА, если были заданы соответствующие параметры.
Большинство операций, проводимых в ходе строительства, не оказывают существенного потенциального воздействия в условиях динамической нагрузки на площадке проведения СМР на объекте. Большинство операций носит разовый и непостоянный характер.
К вибрационному мониторингу принимаются операции с наибольшей постоянной динамической нагрузкой на прилегающие здания (демонтаж фундамента вибромолотом, забивка свай, погружение шпунтов).

Вибрация, передаваемая по грунту или непосредственно по несущим конструкциям здания или сооружения при нахождении существующего здания в зоне влияния строительства, не должна оказывать негативного влияния на механическую безопасность несущих и ограждающих конструкций здания в течение его жизненного цикла.

Для оценки динамических воздействий используются значения виброскорости или виброускорения, полученные с помощью прямых натурных измерений с применением специализированной измерительной цепи. Инструментальный метод характеризуется объективным учетом локальных особенностей внутреннего строения и физико-механических свойств грунтовой толщи.

При проведении вибрационного мониторинга учитываются требования ГОСТ Р 53964-2010 «Вибрация. Измерения вибрации сооружений. Руководство по проведению измерений», ГОСТ Р 52892-2007 «Вибрация и удар. Вибрация зданий. Измерение вибрации и оценка ее воздействия на конструкцию».

Таким образом измерения уровней виброускорения проводятся последовательно в каждой точке площадки при соблюдении условно квазистационарных условий, создаваемых источниками колебаний в зоне влияния исследуемой площадки.

Поверка средств измерений, аттестация испытательного оборудования обеспечивается субподрядными организациями, аккредитованными в области обеспечения единства измерений.

Датчики вибрации по направлениям X и Y ориентированы вдоль главных осей исследуемого здания. Направление Z ориентировано вертикально.
Вибрацию элементов зданий, таких как стены и междуэтажные перекрытия, оценивают по создаваемым в них механическим напряжениям.

Измеряемыми величинами являются пиковое значение скорости и частота доминирующей составляющей (раздел 6 ГОСТ Р 52892-2007), а также дополнительно проводилась оценка среднеквадратичного значения скорости за период измерений. Оценка максимальных амплитуд в контрольной точке измерений проводилась по хронограммам вибрационных воздействий от совокупности всех техногенных источников, действовавших в период регистрации.

Измерение виброускорения проводилось режиме регистрации сигнала при частоте дискретизации 3000 Гц, с последующей децимацией со снижением частоты выборки сигнала в 2 раза, с наложением фильтра верхних частот с частотой среза 6,3 Гц и интегрирующего фильтра.

В результате проведенных измерений за указанный промежуток времени получены в цифровом виде велосиграммы и колебаний поверхности грунта с характерными волновыми формами от динамических воздействий различной интенсивности.

Обработка цифрового преобразованного сигнала проводилась с помощью сертифицированного программного обеспечения Signal+3G RTA (разработчик: Приборостроительное объединение «Октава-ЭлектронДизайн»).

На рисунке приведены хронограммы скоростей колебаний поверхности грунтов (велосиграммы) длительностью 30 минут по трем каналам измерений: канал 1 – направление X, канал 2 – направление Y, канал 3 – направление Z. Желтым цветом на верхних трех велосиграммах по каждому каналу отмечена выборка с пиковыми значениями скорости. На нижних трех велосиграммах приведена детализация выборки временной формы сигнала скорости.

Ниже приведены амплитудные спектры колебаний от различных источников динамических воздействий, полученный в результате применения преобразования Фурье к выборке с пиковыми значениями скоростей.

На основе результатов измерений, можно сделать вывод, что пиковые значения скоростей колебаний в пунктах измерений при имеющемся состоянии площадки от техногенных источников с равномерной и импульсной динамической нагрузкой не превысили регламентированных в соответствии с  ГОСТ Р 52892-2007 значений.