ГОСТ 33146-2014. Межгосударственный стандарт. Дороги автомобильные общего пользования. Трубы дорожные водопропускные. Методы контроля

4.5. Мониторинг технического состояния водопропускных труб

4.5.1 Общие требования

4.5.1.1 Объектами мониторинга являются:

- водопропускные трубы, эксплуатируемые в сложных инженерно-геологических, сейсмических или климатических условиях;

- водопропускные трубы после строительства, реконструкции, модернизации или ремонта, осуществленных с использованием новых технологий, конструкций и материалов;

- водопропускные трубы, эксплуатируемые в аварийном состоянии, вызванном чрезвычайными обстоятельствами в период ликвидации аварийных ситуаций;

- водопропускные трубы, подлежащие ремонту, в случае необходимости установления причин возникновения и динамики развития дефектов, разработки прогноза их развития.

4.5.1.2 Мониторинг технического состояния водопропускных труб может быть проведен по решениям приемочных комиссий, по требованиям проектных, эксплуатационных организаций, организаций, выполняющих работы по обследованию, а также в связи с выполнением научно-исследовательских и опытных работ, когда решение вопросов, связанных с эксплуатацией сооружения, не может быть получено только расчетным путем, по данным обследований и испытаний.

4.5.1.3 Решение о необходимости проведения мониторинга должно быть оформлено в виде заявки, включающей в себя обоснование необходимости мониторинга, требования инициирующей организации к мониторингу.

4.5.1.4 При мониторинге должна быть выполнена экспериментальная оценка количественных параметров (измерение) и качественных признаков, характеризующих техническое состояние водопропускной трубы, к которым относятся геометрические параметры; напряженно-деформированное состояние; динамические характеристики; дефекты; нагрузки и воздействия, температурно-влажностные и другие условия эксплуатации; жесткостные, прочностные и прочие свойства конструкций и материалов. Оцениваться могут как действующие значения параметров, так и их изменение в процессе мониторинга. Рекомендуемый перечень работ при мониторинге водопропускных труб приведен в приложении К.

4.5.1.5 Мониторинг технического состояния должен, как правило, выполняться методами неразрушающего контроля. Возможно использование псевдонеразрушающих методов (с локальным нарушением защитного слоя бетона, взятием образцов материала в виде кернов или вырезкой), которые могут применяться в начале мониторинга.

4.5.1.6 При мониторинге следует использовать технические средства со сроком службы не менее длительности мониторинга с учетом замены неисправных и выработавших свой ресурс компонент. Применение технических средств с меньшим сроком службы допускается по согласованию с заказчиком.

4.5.1.7 Измерения необходимо проводить по методикам, приведенным в 4.4 или разработанным согласно действующим национальным стандартам и аттестованным в установленном порядке.

4.5.2 Периодический инструментальный мониторинг

4.5.2.1 Периодический инструментальный мониторинг следует проводить на основе периодических инструментальных измерений по установленным в конструкции маркам, датчикам, приборам.

4.5.2.2 Периодический мониторинг выполняется в две стадии. На первой стадии разрабатывают программу периодического мониторинга. На второй стадии проводят мониторинг с предварительной установкой оборудования в соответствии с программой.

4.5.2.3 Программа периодического мониторинга должна содержать:

- цель мониторинга;

- систему периодичности измерений и сроки выполнения работ;

- основные характеристики объекта мониторинга;

- задачи мониторинга, анализ имеющихся материалов наблюдений и обследований;

- перечень видов работ, деталей, элементов конструкции, где необходимо проводить измерения;

- применяемые средства мониторинга, порядок их установки;

- применяемые средства измерений, приборы, оборудование, порядок и место их установки, порядок измерений;

- порядок проведения инструментальных измерений;

- методику обработки данных измерений и анализа результатов;

- мероприятия по обеспечению доступа к элементам конструкции для установки датчиков, марок, снятия отсчетов;

- мероприятия по обеспечению сохранности установленных датчиков, марок и приборов от их повреждения, вандализма, хищения;

- перечень отчетных документов, сроки их представления.

4.5.3 Аппаратно-программный мониторинг

4.5.3.1 В необходимых случаях, определенных при приемке водопропускной трубы в эксплуатацию либо по результатам проведенного обследования, должен быть назначен мониторинг сооружения и подходов к нему с применением аппаратно-программных средств:

- аэрокосмической съемки местности;

- систем непрерывного мониторинга.

Примечание - К системам непрерывного мониторинга относятся датчиковые системы, системы видеонаблюдения, контроля расхода воды и др.

 

4.5.3.2 Мониторинг с использованием аэрокосмической съемки местности (аэрокосмический мониторинг) должен обеспечивать:

- слежение за динамикой таяния снегов;

- контроль и слежение за сезонными размывами, дождевыми паводками, заторами;

- контроль за развитием природных опасных процессов (эрозионных, оползневых, лавинных, селевых и др.);

- контроль за развитием экстремальных техногенных чрезвычайных ситуаций.

Информацию, получаемую с помощью аэрокосмических методов, следует использовать:

- для оценки технического состояния водопропускных труб, подходящих и отходящих русел;

- прогнозирования сезонных разливов, половодья, обрушения берегов, схода оползней, лавин и селей, способных значительно ухудшить или сделать невозможной нормальную работу водопропускных труб;

- оценки степени техногенного воздействия и прогноза техногенных чрезвычайных ситуаций.

Аэрокосмический мониторинг может быть выполнен методами аэросъемки с использованием как пилотируемых, так и беспилотных летательных аппаратов или методами космической съемки с использованием отдельных спутников или спутниковых систем.

Аэрокосмическая съемка может быть выполнена путем:

- фотографирования земной поверхности;

- сканирования земной поверхности;

- проведения радиолокационной съемки.

Вид съемки, диапазон спектра съемки, степень пространственного разрешения и периодичность съемки должны быть определены в техническом задании на выполнение мониторинга.

Получение и обработку результатов аэрокосмической съемки следует проводить в три этапа:

1 этап. Предварительная обработка - прием данных, запись их на электронный носитель, декодировка, преобразование в форматы для последующей обработки;

2 этап. Первичная обработка - исправление искажений при съемке, географическая привязка изображения с наложением сетки координат, изменение масштаба изображения и представление изображения в необходимой географической проекции (геокодирование).

Примечание - Первый и второй этапы могут быть выполнены на борту летательного или космического аппарата;

 

3 этап. Вторичная (тематическая) обработка - цифровой анализ с применением программных и математических средств, визуальная интерпретация результатов.

Примечание - Одним из основных методов вторичной обработки является фотограмметрический метод, позволяющий измерять деформацию труб, следить за проявлением геодинамических процессов, контролировать выполнение ремонтных и восстановительных работ. Основой метода является измерение изменений пространственных координат точек разновременных фотографических изображений объекта.

 

В результате обработки и анализа полученной информации должны быть определены основные параметры обследуемых объектов, проведено сравнение с предыдущими данными, выполнен прогноз изменения состояния, определен сценарий развития событий, выданы соответствующие рекомендации по управлению ситуацией.

Все полученные результаты должны быть внесены в базу данных для хранения и последующего использования.

База данных должна содержать:

- материалы космических и аэрофотосъемок;

- характеристики измерительной аппаратуры;

- результаты наземных измерений;

- картографические материалы;

- статистические и другие данные.

4.5.3.3 Системы непрерывного мониторинга должны соответствовать требованиям ГОСТ 24.104.

Примечание - Данные системы относятся, как правило, к классу измерительных информационных или измерительных контролирующих автоматизированных систем управления.

 

Системы непрерывного мониторинга должны осуществлять:

- сбор, обработку, анализ и накопление в необходимых объемах информации о состоянии сооружения и предоставление ее персоналу;

- выработку и передачу сигналов персоналу о критическом состоянии сооружения;

- обмен информацией с взаимосвязанными автоматизированными системами.

В системах непрерывного мониторинга должна быть предусмотрена возможность контроля метрологических характеристик измерительных каналов.

Для эффективного выполнения техническими средствами своего назначения при функционировании систем непрерывного мониторинга должна быть предусмотрена защита технических средств от воздействия внешних электрических и магнитных полей, а также помех по цепям питания.

Программное обеспечение систем непрерывного мониторинга следует разрабатывать достаточным для выполнения всех функций, реализуемых с применением средств вычислительной техники, а также содержать средства организации всех требуемых процессов обработки данных, позволяющих своевременно выполнять все автоматизированные функции во всех регламентированных режимах функционирования системы.

В программном обеспечении системы непрерывного мониторинга должны быть реализованы меры по защите от ошибок при вводе и обработке информации, обеспечивающие заданное качество выполнения функций системы.

Форма представления выходной информации системы непрерывного мониторинга должна быть согласована с заказчиком (пользователем) системы.

При разработке проекта системы непрерывного мониторинга сооружения должны быть выполнены следующие работы:

- сбор исходных данных об объекте мониторинга, условиях его эксплуатации, в том числе по проектно-исполнительной документации;

- разработка концепции мониторинга, формулировка задач, определение номенклатуры измеряемых и контролируемых параметров, разработка функциональной структуры системы, формулировка принципиальных требований к устройствам сбора и обработки данных, условиям передачи информации и предоставления ее обслуживающему персоналу, к коммуникационной схеме, программному обеспечению мониторинга и другим элементам;

- разработано и утверждено техническое задание на создание системы непрерывного мониторинга в соответствии с ГОСТ 34.602;

- определена полная номенклатура оборудования;

- разработаны рабочие чертежи размещения средств мониторинга;

- выполнено расчетное обоснование допусков изменения контролируемых параметров;

- разработана документация на систему непрерывного мониторинга в объеме, необходимом для описания полной совокупности принятых проектных решений и достаточном для дальнейшего выполнения работ по созданию системы. Виды документов - по ГОСТ 34.201;

- разработаны варианты по алгоритмам решений задач и применяемым языкам, по организации и ведению информационной базы, системе классификации и кодирования информации. Разработаны программы и программные средства системы, выполнен выбор, адаптация и (или) привязка приобретаемых программных средств. Разработка программной документации в соответствии с ГОСТ 19.101.

В ходе работы система непрерывного мониторинга должна информировать персонал о текущем состоянии сооружения.

Оценка состояния сооружения должна производиться с позиций требований настоящего стандарта и других действующих нормативных документов по отдельным контролируемым параметрам и в целом по сооружению.

При оценке состояния сооружения проверяется нахождение контролируемого параметра в пределах допусков, которые задаются в проекте системы непрерывного мониторинга. В качестве контролируемых параметров могут использоваться величины, получаемые прямыми измерениями или косвенно, на основании результатов прямых измерений других величин, функционально связанных с искомой величиной.

Информация о событиях, выделенных для хранения, должна помещаться в базу данных. База данных должна обеспечивать возможность более глубокой аналитической обработки и проведения обобщающих исследований процессов эксплуатации сооружения, формирования отчетов о его работе.