1. Repository at ChSTU
  2. Випускні кваліфікаційні роботи
  3. Магістр
  4. 192 Будівництво та цивільна інженерія (Промислове і цивільне будівництво)
Please use this identifier to cite or link to this item: https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/6132
Title: Оптимальні організаційно-технологічні рішення технології влаштування підземного простору під існуючими будівлями
Authors: Грецький , Денис Володимирович
Махинько, Флоріан Юрійович
Keywords: підземне будівництво;технологія зведення підземного простору будівель,;влаштування підземних поверхів.;реконструкція споруд;оптимізація будівництва
Issue Date: Jan-2025
Abstract: Актуальність теми дослідження. В даний час спостерігається зростання та розвиток підземного будівництва у всьому світі. Світовий досвід містобудівного проектування показує, що найбільш ефективним методом вирішення концентрації територіальних, транспортних проблем, що збільшується, є комплексне освоєння підземного простору. Технологічні рішення щодо освоєння підземного простору повинні забезпечувати нормальні умови експлуатації та збереження наземних і підземних споруд, а також якісне проведення геотехнічного моніторингу будівель. Так, наприклад нині у військовий час, є актуальність розробки та освоєння підземного простору Наразі нормативна база має передумови розвитку підземного простору, із введенням в дію ДБН В.2.2-5:2023 «Захисні споруди цивільного захисту». В умовах історичної забудови великих міст, що склалася, очевидним є розширення корисних площ для розміщення об'єктів інфраструктури за рахунок збільшення підземних просторів існуючих будівель. Проте, стислість будівництва, належність будівель, що реконструюються, до об'єктів культурної спадщини потребує більш ретельного опрацювання проектних та організаційно-технологічних рішень. У зв'язку з цим пошук організаційних і технологічних рішень, спрямованих на розробку та освоєння підземних просторів існуючих будівель, стає дедалі більше актуальним. Мета дослідження – розробка раціонально обґрунтованих організаційно-технологічних рішень улаштування підземних просторів під існуючими будинками на основі оптимальних технологічних параметрів та моніторингу із застосуванням сучасних методів та приладів. Відповідно до поставленої мети було визначено такі завдання досліджень: - Аналіз сучасних технологічних методів улаштування підземних просторів існуючих будівель; - Виявлення організаційних, технологічних і конструкційних факторів, що впливають на розроблювану технологію влаштування підземних просторів існуючих будівель; -· Оптимізація найбільш значущих заходів на стадіях проектування та моніторингу; - Обґрунтування раціональних організаційно-технологічних рішень влаштування підземних просторів під існуючими будинками на основі оптимальних технологічних параметрів та моніторингу із застосуванням сучасних методів та приладів; Об'єкт дослідження – існуючі будівлі, ділянки підземного простору, що зводяться з метою збільшення їхньої корисної площі та подальшої експлуатації. Предмет дослідження – система оптимізації організаційно-технологічних рішень під час улаштування підземних просторів під існуючими будинками. Практична новизна: 1. Запропоновано систему моніторингу організаційно-технологічних процесів з використанням сучасних методів та приладів. 2. Обґрунтовано технічні рекомендації щодо науково-технічного супроводу із застосуванням нової геодезичної марки при влаштуванні підземних споруд під існуючими будинками. 3. Обґрунтовано раціональні організаційно-технологічні рішення на основі оптимальних технологічних параметрів та моніторингу будівельно-монтажних робіт з використанням нових методів та приладів. 4. Обґрунтовано найбільш значущі заходи у системі прийняття організаційно-технологічних рішень, що впливають на забезпечення ефективності будівництва підземних споруд під існуючими будинками.
URI: https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/6132
Appears in Collections:192 Будівництво та цивільна інженерія (Промислове і цивільне будівництво)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Magisterska robota Mahinko.pdf
  Restricted Access		2.32 MBAdobe PDFView/Open Request a copy
Show full item record


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.

Extracted text 
ВСТУП 
Актуальність теми дослідження. В даний час спостерігається 
зростання та розвиток підземного будівництва у всьому світі. Світовий досвід 
містобудівного проектування показує, що найбільш ефективним методом 
вирішення концентрації територіальних, транспортних проблем, що 
збільшується, є комплексне освоєння підземного простору. 
Технологічні рішення щодо освоєння підземного простору повинні 
забезпечувати нормальні умови експлуатації та збереження наземних і 
підземних споруд, а також якісне проведення геотехнічного моніторингу 
будівель. Так, наприклад нині у військовий час, є актуальність розробки та 
освоєння підземного простору Наразі нормативна база має передумови 
розвитку підземного простору, із введенням в дію ДБН В.2.2-5:2023 «Захисні 
споруди цивільного захисту». 
В умовах історичної забудови великих міст, що склалася, очевидним є 
розширення корисних площ для розміщення об'єктів інфраструктури за 
рахунок збільшення підземних просторів існуючих будівель. Проте, стислість 
будівництва, належність будівель, що реконструюються, до об'єктів 
культурної спадщини потребує більш ретельного опрацювання проектних та 
організаційно-технологічних рішень. У зв'язку з цим пошук організаційних і 
технологічних рішень, спрямованих на розробку та освоєння підземних 
просторів існуючих будівель, стає дедалі більше актуальним. 
Мета дослідження – розробка раціонально обгрунтованих 
організаційно-технологічних рішень улаштування підземних просторів під 
існуючими будинками на основі оптимальних технологічних параметрів та 
моніторингу із застосуванням сучасних методів та приладів. 
Відповідно до поставленої мети було визначено такі завдання 
досліджень: 
- Аналіз сучасних технологічних методів улаштування підземних 
просторів існуючих будівель; 
- Виявлення організаційних, технологічних і конструкційних факторів, 
що впливають на розроблювану технологію влаштування підземних просторів 
існуючих будівель; 
-· Оптимізація найбільш значущих заходів на стадіях проектування та 
моніторингу; 
- Обгрунтувння раціональних організаційно-технологічних рішень 
влаштування підземних просторів під існуючими будинками на основі 
оптимальних технологічних параметрів та моніторингу із застосуванням  
сучасних методів та приладів; 
1 
 
Об'єкт дослідження – існуючі будівлі, ділянки підземного простору, що 
зводяться з метою збільшення їхньої корисної площі та подальшої 
експлуатації. 
Предмет дослідження – система оптимізації організаційно-
технологічних рішень під час улаштування підземних просторів під 
існуючими будинками. 
Практична  новизна: 
1. Запропоновано систему моніторингу організаційно-технологічних 
процесів з використанням сучасних методів та приладів. 
2. Обґрунтовано технічні рекомендації щодо науково-технічного 
супроводу із застосуванням нової геодезичної марки при влаштуванні 
підземних споруд під існуючими будинками. 
 3. Обґрунтовано раціональні організаційно-технологічні рішення на 
основі оптимальних технологічних параметрів та моніторингу будівельно-
монтажних робіт з використанням нових методів та приладів. 
4. Обґрунтовано найбільш значущі заходи у системі прийняття 
організаційно-технологічних рішень, що впливають на забезпечення 
ефективності будівництва підземних споруд під існуючими будинками. 
2 
 
РОЗДІЛ 1. АНАЛІЗ СУЧАСНОГО РІВНЯ РОЗВИТКУ 
ОРГАНІЗАЦІЙНО-ТЕХНОЛОГІЧНИХ МЕТОДІВ ВЛАШТУВАННЯ 
ПІДЗЕМНИХ ПРОСТІР ПІД ІСНУЮЧИМИ БУДИНКАМИ 
1.1. Проблеми урбанізації та шляхи їх вирішення в аспекті 
комплексного використання міського підземного простору 
 
 В умовах масштабного збільшення світового населення, швидкого 
зростання найбільших міст світу, розвитку їхньої інфраструктури, стрімкої 
активізації комерційної діяльності – збереження та пристосування об'єктів 
історичної та культурної спадщини, розташованих у центральній частині 
більшості міст в Україні і за кордоном, заслуговують на особливу увагу. 
Високі темпи урбанізації, скорочення вільного простору міської 
території та необхідність створення додаткових площ та обмеження щодо 
будівництва нових висотних будівель в умовах історичної забудови, що 
склалася, змушують переглядати підходи містобудівного планування, [1]. 
В даний час при плануванні забудови міської території відсутній 
комплексний підхід до освоєння підземного простору міста для будівництва 
об'єктів з різним функціональним призначенням. 
У зв'язку з тим, що необхідне розширення території транспортних 
розв'язок, покращення екологічної обстановки міст, озеленення, збільшення 
паркувальних місць, збереження історичного та естетичного вигляду будівель, 
до питань освоєння підземного простору останніми роками звертають дедалі 
більшу увагу. Освоєння підземного простору є важливим напрямом у 
будівництві нових об'єктів та реконструкції вже існуючих [2, 3]. 
Проблема ускладнюється тим, що разом зростанням світового населення 
спостерігається міграція сільського населення до міських агломерацій. Згідно 
зі статистичними даними міжнародних організацій та інститутів, урбанізація 
населення світу в найближчі роки тільки збільшуватиметься від менш ніж 
одного мільярда чоловік у середині XX століття (38 % населення світу), до 4,6 
мільярда осіб у 2023 році (53 % населення світу). За прогнозами фахівців, до 
2030 міські жителі складуть 60% від загального населення планети, а до 2050 
- 67% (рис. 1.1) [4]. 
3 
 
 
Рис. 1.1 – Урбанізація. а) - чисельність міського населення за основними 
географічними регіонами світу, 1950-2050 роки; б) – чисельність міського 
населення відсотках, самі роки, мир; в) - динаміка збільшення обсягу світового 
ринку підземного будівництва у період із 2013 по 2020 рр. 
 
Освоєння підземного простору є важливим напрямом у будівництві 
нових об'єктів та реконструкції вже існуючих. Одним із можливих рішень 
цього питання є використання підземного простору. В даний час при 
плануванні забудови міської території відсутній комплексний підхід до 
освоєння підземного простору міста для будівництва в обсязі об'єктів з різним 
функціональним призначенням. Освоєння підземного простору є важливим 
напрямом у будівництві нових об'єктів та реконструкції вже існуючих. У 
зв'язку з тим, що необхідно розширення території транспортних розв'язок, 
покращення екологічної обстановки міст, озеленення, збільшення 
паркувальних місць, збереження історичного та естетичного вигляду будівель, 
до питань освоєння підземного простору в останні роки звертають все більшу 
увагу [2,3]. 
Згідно зі статистикою даних міжнародних організацій та інститутів, 
урбанізація міст у найближчі роки тільки збільшуватиметься від менше одного 
мільярда осіб у середині XX століття (38 % населення світу), до 4,6 мільярда 
4 
 
осіб 2023 року (53 % населення світу). За прогнозами фахівців, до 2030 року 
міські жителі становитимуть 60 % від загального населення планети, а до 2050 
року – 67 % [5] (рис. 1.1 а, б). 
За даними Міжнародної тунельної асоціації, обсяг світового ринку 
підземного будівництва у 2013 р. становив $66,2 млрд, а 2020 р. становить $ 
97 млрд, що у 30 % більше [6] (рис. 1.1 в). 
Комплексне використання підземного простору дає можливість спільно 
вирішувати питання будівництва нових будівель, інженерних комунікацій, 
скорочувати території надземних будівель, ефективно розташовувати 
допоміжні об'єкти, зберігати історичні об'єкти, підвищує економічну 
ефективність будівель, забезпечує «зелений дах» та звільняє простір над 
землею [7,8,9]. 
Комплексне підземне будівництво є спорудами різного призначення, 
умовно їх можна розділити на три групи: 
 1. Транспортна інфраструктура, що включає транспортні розв'язки, 
пішохідні переходи між будинками, тунелі, пересадочні вузли. 
 2. Інженерна інфраструктура – промислові об'єкти, сховища, системи 
водопостачання та водовідведення.  
3. Соціальна інфраструктура – паркування, спортивні, адміністративні, 
торговельні споруди, театри, об'єкти оборонного комплексу тощо.  
Можливість створення системи комфортних міських надземних та 
підземних умов представлені на рис. 1.2. 
Зростання підземного простору в усьому світі з кожним роком стає 
більш відчутним, вплив держави на регулювання цих питань дає можливість 
широкому та всебічному розвитку для комплексного освоєння підземного 
простору [9,10,11]. Для регулювання будівництва підземного простору в 
нашій Країні готується до виходу новий нормативний документ 
«Містобудування. Планування та забудова підземного простору». 
 
5 
 
 
Рис. 1.2 – Блок-схема передумови комплексного освоєння підземного 
простору 
У місті Києві розвиток освоєння підземного простору міста передбачено 
Рішенням Київської міської ради від 14.12.2017 № 148 «Про стратегію 
соціально-економічного розвитку муніципального розвитку м. Києва до 2030 
року» та Стратегією розвитку міста Києва до 2027 року [12, 13]. Міські 
програми розвитку міста Києва до 2030 передбачають створення системи 
наземних та підземних автостоянок для тимчасового зберігання легкових 
автомобілів з обов'язковим виділенням місць під безкоштовну автостоянку в 
центральній частині міста, систематизацію житлової та комерційної забудови, 
коригування та фіксацію берегової лінії річки Дніпро та створення в 
центральній частині міста бізнес центру, із залученням до проекту 
европейських фахівців із містобудівного планування. Також важливим 
принципом містобудівного планування м. Києва є збереження, реставрація та 
пристосування об'єктів культурної спадщини та розвиток інфраструктури 
міста у тенденціях розширення туристичної привабливості. Свого часу 
частину історичних будівель було втрачено, після чого Кабінетом міністрів 
України оптимізовано рішення з акцентом на збереження пам'яток культурної 
спадщини. Проблема освоєння підземного простору історичного центру міста 
Києва було описано у працях [9, 14]. 
6 
 
Знесення та знищення історичних будівель з метою забудови їх території 
новими об'єктами, так звана «руінізація», приваблює величезну кількість 
замовників та інвесторів, і часто відбувається непоправна втрата важливих та 
цінних культурно-історичних пам'яток. Що стосується міста Києва, то під 
загрозою знаходяться в основному історичні будівлі, пов'язані з історичною 
спадщиною міста та Держави вцілому. 
- Броварня Карла Шульца, Голосіївський проспект, 8 ( рік будівництва 
1880).  
 
Рис. 1.3 – Колишня будівля Броварня Карла Шульца, Голосіївський проспект, 
8, м.Київ: а) вид тильної сторони з двору будівлі . 
Фотографію зроблено у червні 2019 року – за два місяці до знесення 
історичної архітектурної пам'ятки; б) ділянку, на якій раніше розташовувався 
будинок 
Реконструкція та реставрація будівель та споруд є досить складним 
комплексом будівельних робіт, спрямованих на відновлення надземних та 
підземних конструкцій пам'яток. Основні їх – максимальне збереження 
справжності споруди; обґрунтування доповнень, що вносяться у процесі 
реставрації, на основі вивчення історичних документів; здійснення всіх видів 
реставраційних робіт лише з дозволу та під контролем державних органів з 
охорони пам'яток. Справедливість цих реставраційних постулатів була також 
підтверджена рішеннями Венеціанської Хартії, прийнятої II Міжнародним 
конгресом архітекторів та технічних фахівців у 1964 року [15]. 
Важливим аспектом освоєння підземних просторів вивчення 
гідрогеологічних умов. Наприклад, у роботі [15] встановлено, що інженерно-
геологічні райони у межах обласних центрів нашої країни дуже різнотипні, 
мають різну природну і техногенну спрямованість мінливості інженерно-
геологічних умов. На території міста Полтава спостерігаються процеси 
підтоплення: гідротехнічним підтопленням охоплено 18 % території, 26 % і 39 
% території володіють також небезпекою будівельного підтоплення, які 
частково збігаються з зонами просадних і карстових грунтів. 
7 
 
Багато багатонаселених розвинених країн працюють над поліпшенням 
стану підземного простору. До них відносяться Канада, Китай, Японія, 
Фінляндія, Сінгапур, Великобританія, Швеція та ін [16, 17]. 
У місті Гельсінкі (Фінляндія) розроблено генеральний план підземного 
простору міста. План включає площі для цивільних будівель, спорту, 
транспорту, паркування, зберігання, установ, об'єкти оборони і т.д. Наприклад, 
у Гельсінкі до 2014 року налічувалося понад 4400 підземних бомбосховищ, які 
забезпечують мешканців фінської столиці укриттями на 125%, [18]. 
У Канаді, у занедбаних тунелях, створили підземну громадську зону 
Монреалю, названу «RESO» – французькою «La Ville Souterraine» або 
«Підземне місто». Проект дозволив об'єднати значні площі торгового 
простору (близько 2000 магазинів), пішохідні простори, паркувальні місця (43 
автостоянки), 200 ресторанів, 1200 офісів, 34 кінотеатри, станції 
метрополітену та багато іншого. Підземне місто має 190 входів, щоденний 
потік людей становить близько 500 тисяч осіб, площа становить близько 12 
км2, при цьому на прогулянки містом не впливає погана погода. Вихід у 
підземне місто мають близько 20 музеїв, безліч готелів та бізнес-центрів, шкіл 
та університетів [15]. 
Висока вартість землі у мегаполісах сприяє розвитку освоєння 
підземного простору міської території, досягаючи надглибоких рівнів, у яких 
розміщуються об'єкти різного призначення: мережі інженерно-технічного 
забезпечення, тунелі; транспортні, соціальні та оборонні об'єкти, сховища 
палива, вуглеводнів та ін. Популярність використання власниками земельних 
ділянок підземного простору змусила влада Сінгапуру внести доповнення до 
законодавства, обмеживши право власників на розробку надр на глибину до 
30 м, глибші рівні залишаються у власності муніципалітету (держави). На рис. 
1.4 представлена схема планування та розміщення підземних об'єктів різного 
призначення в Сінгапурі на глибину понад 150 м [19]. 
 
 
8 
 
 
1-3 та: Інженерні мережі (водопровід, 
телекомунікаційні кабелі, лінії 
електропередач) 
5-10 м: Тунель загального обслуговування 
12-20 м: Простір на цокольному поверсі, що 
використовується під магазини, автостоянки 
та підземні пішохідні переходи, метро, 
дороги та швидкісні автомагістралі 
20-50 м: Глибока тунельна каналізація 
60 м: Тунелі для кабелів електропередач 
130-150 м: Сховище вуглеводнів 
>150 м: Підземний оборонний комплекс 
Розвиток підземного простору входить у  
Рис. 1.4 – Планування освоєння підземного простору у Сінгапурі (2020 рік) 
 
Розвиток підземного простору входить у програми містобудівного 
планування, навіщо створюються тривимірні моделі надр. 
Крім зменшення надземних міських територій, об'єкти, розташовані 
нижче денної позначки, мають такі переваги: 
- збільшення корисної площі об'єктів за збереження існуючої споруди; 
 - термічна стабільність ґрунту; 
 - не потрібні витрати на зовнішнє оздоблення, фасадні роботи; 
 - великі терміни експлуатації (200-500 років); 
 - ізольованість від поверхневих впливів (шум, погодні умови, вібрації, 
радіоактивність тощо); 
 - особливий мікроклімат, низький вміст пилу в повітрі; 
- можливість влаштування в підземних спорудах оборонних об'єктів та 
ін. 
-  раціональне та економічне розташування промислових приміщень, 
інженерних мереж. 
При цьому до сьогодні виникають складнощі при вирішенні наступних 
технологічних питань: 
 - складні ґрунтові умови; 
 - висока вартість та тривалість підземного будівництва; 
 - обмеженість за функціональним призначенням; 
 - відсутність природного освітлення; 
 - ризик деформацій чи обвалення під час будівництва підземних об'єктів 
під існуючими будинками та інших. 
9 
 
Відомі приклади вітчизняного досвіду улаштування підземних 
просторів під існуючими будинками в містах Києва, Харкова та ін [1, 4, 6, 16]. 
Однак незважаючи на певні передумови та просування, освоєння підземного 
простору українських міст відстає за масштабами та комплексністю в 
сукупності вимог та тенденцій загальносвітового розвитку 20-х років XXI 
століття. Наприклад, світовий досвід функціонування подібних до Києва міст 
показує, що оптимальні умови для сталого розвитку територій досягаються 
при частці підземних споруд від загальної кількості побудованих об'єктів не 
менше 20-25%. 
 
1.2. Існуючі способи зведення підземних споруд та досвід технології 
пересування будівель 
 
 Освоєння підземного простору в обмежених умовах та щільній міській 
забудові потребує застосування сучасних технологій будівництва, детального 
опрацювання проектних рішень, високої кваліфікації робітників та належного 
рівня безпеки праці. Основними технологіями для зведення підземних споруд 
у класичному поданні є методи «стіна в ґрунті» та декельні методи, більш 
відомі як «top-down». 
Застосування методу «стіна в грунті» при розвитку підземного простору 
дає можливість зниження фінансових витрат, за рахунок відсутності методів 
зі зміцнення укосів, зниження рівня грунтових вод, а в стиснених міських 
майданчиках, можливо, одним з єдино використовуваних способів. 
Технологія застосовується у разі високого рівня підземних вод, при 
необхідності виконання великого обсягу земляних робіт, а також у разі 
необхідності виконання складної форми будівлі у плані. Даний метод 
підходить для влаштування підземних споруд у стиснених міських умовах, 
протифільтраційних завіс, тунелі дрібного закладення для метро. 
Класифікація технології «Стіна у грунті» з урахуванням аналізу 
літератури [21] представлено на рис. 1.5. Основні технологічні етапи методу 
«стіна в ґрунті» досить докладно описані в роботах [21, 22]. 
10 
 
 
Рис. 1.5 – Класифікація технології «стіна в ґрунті» 
Основні переваги методу «стіна у ґрунті» полягають у: відсутності 
необхідності розробки котлованів; зменшенні обсягів земляних робіт; високої 
здатності, що несе. Недоліками даної технології є: слабке зчеплення арматури 
та бетони; висока вартість технології; складність виробництва, у зимових 
умовах [21, 22]. 
Освоєння підземного простору в обмежених умовах та щільній міській 
забудові потребує застосування сучасних технологій будівництва, детального 
опрацювання проектних рішень, високої кваліфікації робітників та належного 
рівня безпеки праці, що призводить до розвитку та впровадження нових 
технологій. Через війну своє широке застосування отримали декельные 
методи виконання робіт [21, 22, 23]. У разі потреби будівництва будівель з 
розвиненою підземною частиною, цей метод дає можливість прискорити 
процес будівництва за рахунок одночасного ведення робіт у підземній та 
надземній частині [21]. Технології ділять на два види: - закритий спосіб; 
напівзакритий спосіб. 
Найбільше застосування та розвиток дана технологія знайшла в 
азіатських країнах: Китай, Гонконг, Малайзія [24-28]. Широке застосування 
обумовлено тим, що дана технологія дозволяє виконувати роботи в обмежених 
міських умовах, скоротивши ризик негативного впливу на довколишні будівлі 
та ґрунти основи [24, 26, 27, 28]. 
Технології «top-down» включає такі етапи: 
11 
 
 1) пристрій шпунтового огородження з виготовленням паль по 
периметру або пристрою «стіни в грунті» [29]; 
 2) влаштування плити перекриття, що є нульовою відміткою для 
верхнього підземного поверху [24, 29]; 
 3) будівництво одночасно надземної частини будівлі із підземною 
частиною зі зведенням необхідних конструкцій [30]. 
До основних переваг даної технології належить: 
 - можливість ведення будівельних робіт в умовах щільної міської 
забудови; 
- зниження негативного впливу будівництва на довколишні забудови 
[29]. 
До основних недоліків належить: 
 - прийняття складних технологічних рішень, що веде до детального 
опрацювання проектної документації, ретельної та відповідальної роботи з 
боку підрядних організацій [31. 32]; 
 - Подорожчання процесу будівництва [33]. 
Як і в зарубіжних країнах, у Україні також активно розвиваються 
технології розвитку підземного простору. У Києві зводять будівлі із 
застосуванням технології «top-down» [34]. Наприклад, будівництво 
підземного паркінгу апартателя «Грані» методом «Top-down», [34]. 
Аналізуючи способи розробки підземного будівництва, досить складно 
відзначити універсальні варіанти для будівництва всіх типів об'єктів [34, 35]. 
Розвиток цих видів технологій дозволить впровадити більшу кількість 
підземних об'єктів, що призведе до сталого розвитку міського простору. 
На шляху вирішення питання переспирання будівель на нові 
фундаменти заслуговує на увагу досвід підйому, повороту та перенесення 
будівель. 
Вперше технологію переміщення будівлі застосували за доби 
Відродження. 
У 1455 році італійський архітектор та інженер з Болоньї Рідольфо 
Арістотель Фьораванті (1415–1486) пересунув у своєму рідному місті Болоньї 
дзвіницю церкви «Санта Марія Маджоре» [24]. 
Далі інформація про подібний досвід у світі відсутня. Починаючи з 1870 
року зустрічаються приклади пересування невеликих будівель у США. 
Найбільш масштабним можна вважати пересування 552 будинків на відстань 
близько 2,5 км в 1925 в Осборні у зв'язку з майбутньою повінню [24]. 
В Україні її пересування активно почалися 30-ті роки ХХ століття Києва. 
Тоді відбувалася масштабна реконструкція міста, в тому числі з розширенням 
вулиць. 
12 
 
Технологічні операції, що виконуються при підготовці до пересування 
будівлі багато в чому аналогічні технології пересування будівлі нові 
фундаменти. Незважаючи на те, що цей спосіб рідко застосовується, в даний 
час відома низка організацій, що спеціалізуються в цьому питанні: "Expert 
House Movers", "Wolfe" та ін. (Рис.1.6). 
 
 
Рис. 1.6 – Пересування будівлі церкви ХІХ ст. Сейлем, Массачусетс, США 
Технологічні операції, що виконуються при підготовці до пересування 
будинку багато в чому аналогічні технології переопирання будівлі на нові 
фундаменти. У роботі [36] розглянуто методи піднесення та перенесення 
історичних будівель за кордоном. Для перенесення будівель автори [34, 36] 
розглядають дві основні технології: 1) метод підтягування, де 
використовується система поліспастів та електролебідок; 2) використання 
гідравлічних домкратів. 
У технології пересування будівель в аспекті цієї роботи переважний 
інтерес становлять початкові – підготовчі – технологічні операції, які 
проводяться на конструктивних елементах будівель: - обстеження технічного 
стану будівлі; - виконання заходів щодо підвищення жорсткості будівель; - 
відключення та перемикання інженерних комунікацій; - будову тимчасових 
конструкцій (кістків), що сприймають вагу будівлі, та включення їх у роботу; 
- прорізання старих фундаментів та переопирання будівлі на тимчасові 
конструкції. 
Далі в технології пересування будівель зазвичай виконують підйом 
будівлі на висоту 50-100 мм за допомогою домкратів для того, щоб здійснити 
горизонтальне переміщення будівлі над фундаментами, що залишилися. На 
13 
 
даному етапі важливо дотримуватися синхронності підйому, щоб уникнути 
нерівномірних деформацій будівлі. 
На наступному етапі за допомогою домкратів або лебідок виконується 
пересування будівлі зазвичай на візках (іноді самохідних) на колісному ходу, 
або рідше по рейках, при цьому траєкторія переміщення може бути 
прямолінійною, радіальною та з поворотом, а також зі зміною висотної 
позначки. 
 
1.3. Вітчизняний та зарубіжний досвід освоєння підземного простору 
під будівлею, що реконструюється 
 
Розвиток підземного простору під існуючими будинками є актуальною 
темою для великих мегаполісів, особливо для центральних частин міста зі 
щільною історичною забудовою [24]. Наприклад, в Київській області на 2017 
рік налічувалося (включаючи пам'ятки археології) близько 1500 об'єктів 
культурної спадщини, у тому числі 71 об'єкт державного значення, 415 об'єктів 
регіонального значення, 305 об'єктів муніципального значення і порядку 50 
[13, 14, 15]. Станом на 2020 рік у м. Київ встановлено 412 будівель, що 
належать до об'єктів культурної спадщини різного значення, і при цьому 
близько 100 нововиявлених об'єктів [13]. 
Найчастіше при реконструкції будівель виконується лише посилення 
фундаментів, без розробки підземного простору. В даний час існує безліч 
методів посилення, проте при реставрації будівель необхідно ретельніше 
підходити до цього питання, враховуючи новітні розробки в цій галузі. Для 
отримання найкращого результату забезпечення додаткового запасу міцності 
на перспективу зміни геотехнічних умов основ будівлі необхідно в комплексі 
застосовувати зазначені прийоми, особливо заходи, спрямовані на передачу 
навантажень від будівель на більш глибокі шари грунту. Для цього, в першу 
чергу, необхідно забезпечити жорсткість та незмінність надземних 
конструкцій будівель, після чого приступати до підземних робіт. 
Збільшення підземного простору пов'язане з метою створення нових 
додаткових приміщень [4]. Аналіз основних напрямів використання 
підземного простору наведено на блок-схемі рисунку 1.7. 
14 
 
 
Рис. 1.7 – Основні причини використання підземного простору існуючих 
будівель 
Вибір технології посилення основ та фундаментів залежить від категорії 
стану будівлі, а також категорії ризику передбачуваних робіт із консервації, 
реставрації чи реконструкції. Реконструкція в загальному розумінні може бути 
пов'язана зі змінними навантаженнями на існуючі фундаменти за рахунок 
додаткових надбудов, заміни дерев'яних перекриттів залізобетонними, зміни 
технології та ін. Проте в сучасних умовах масштабної урбанізації, ущільнення 
міської забудови та збереження історично цінних об'єктів культурної 
спадщини та фізичний знос, що не відповідають сучасним вимогам 
містобудівного проектування), у пріоритетному порядку необхідно 
опрацьовувати варіанти пересадки об'єктів, що реконструюються, на 
заглиблені фундаменти та можливість використання додаткового підземного 
простору під існуючими будинками. 
Основними при виборі технології збільшення підземного простору є ряд 
організаційно-технологічних факторів, такі як оптимальний вибір засобів 
механізації з розробки внутрішнього ґрунту, оснащеність підрядної організації 
кваліфікованими кадрами, раціональна організація процесу виконання робіт, 
оптимізація часу (сезонності) проведення роботи, забезпечення логістики 
15 
 
будівельних матеріалів та обладнання, вибір стабільних джерел фінансування, 
організація моніторингу під час виконання робіт, а також низка інших 
факторів, пов'язаних з конструктивними особливостями будівлі, станом 
ґрунту та умовами проведення будівельно-монтажних [24, 34]. Розробленим 
на сьогодні обладнанням можна виконувати роботи з посилення основ та 
фундаментів технологічно, швидко, надійно, з мінімальним використанням 
ручних операцій [36, 37, 38]. 
Необхідність реконструкції була викликана безліччю причин, у тому 
числі те, що театр стояв на палях із дуба. Протягом багатьох років рівень води 
знижувався, що призвело до виникнення дефектів у будівлі та руйнування 
пальової основи. Найбільш сприятливим способом розташування нових 
допоміжних приміщень було в підземному просторі [39]. 
Новий підземний простір розташувався під фонтаном, має складну 
конфігурацію на кілька рівнів. Загальна площа театру була збільшена вдвічі і 
склала 80 000 м2, зведення підземної частини було виконано на глибину понад 
20 метрів. Сама реконструкція здійснювалася у кілька етапів. 
Перший етап передбачав підготовку всіх проектних, робочих 
документів, затвердження нових підземних поверхів та реконструкцію самого 
існуючого будівлі. 
Другий етап був спрямований на зведення нового фундаменту та 
розробку підземної частини театру. 
Третій етап передбачав реконструкцію надземної частини будівлі, 
демонтаж та посилення конструкцій даху будівлі та приміщень, які не 
відповідали необхідним вимог. 
При моніторингу відстежувалися напружено-деформаційні стани 
конструкцій за результатами показань вимірювальних систем: 
оптоволоконних датчиків деформацій, заставних та накладних тензометрів, 
струнних датчиків деформацій та ін. (Рис. 1.9). Заставні тензометри за 
допомогою комунікаційних кабелів були приєднані до двох вимірювальних 
модулів. 
Передача даних від модулів до центрального вимірювального пункту 
здійснювалася бездротовому режимі. Більшість вимірів здійснювалося в 
автоматичному режимі. На графіці показано, як зростала напруга в бетоні в 
період зрізання паль. Зони швидкого збільшення напруги відповідають часу 
зрізування тимчасових паль 
 
16 
 
 
Рис. 1.8 - Система пасивного моніторингу при реконструкції обєкту історичної 
пам’ятки: а) - заставний тензометр ТЗБ-100, закріплений дротом у заданій 
орієнтації перед заливкою бетоном; б) – зростання напруги в бетоні. 
 
Метою моніторингу є контроль напруженого стану залізобетонних стін 
підземного простору у вузлах сполучення з перекриттями третього рівня, тому 
що в даних місцях очікувалися максимальні деформації в процесі зрізування 
тимчасових паль [38]. 
Проектом реконструкції Житомирської обласної філармонії 
передбачалося переспирання існуючих бутових фундаментів за допомогою 
нового плитно-палового фундаменту. Як паль використовувалися сталеві 
вдавлювані палі круглого перерізу Ø219 мм. В обсязі, обмеженому пальовим 
рядом, утворено підземний поверх, а також виконано надбудову додаткового 
поверху. Додатково було виконано посилення фундаментів торцевої стіни за 
допомогою паль, що загвинчуються, Ø219 мм (вперше в Житомирі), що 
дозволило виконати нові прилади до будівлі [38]. 
17 
 
 
Рис. 1.9 – Реконструкція житомирської обласної філармонії. 
 
Рис 1.10 - Реконструкція житомирської обласної філармонії 
18 
 
1.3.2. Зарубіжний досвід реконструкції будівель з улаштуванням нових 
підземних поверхів 
 
 Зарубіжними прикладами використання підземних просторів під 
існуючими будинками можуть бути «Реконструкція в Оксфордському 
університеті», Великобританія, 2019 р., «Каплиця Санта-Лузія», Сан-Паулу, 
Бразилія, 201 існуючої будівлі John Lewis Partnership (JLP), Едінбург, 
Шотландія [40, 41]; «Національний театр Греції» – реновація із поглибленням 
підземного простору у 2006 – 2009 рр.; виконано підземні зали у 
«Мадридському королівському театрі» [24], комплекс із 19 історичних 
будівель за адресою 655 Нью-Йорк Авеню, Вашингтон, округ Колумбія, 20 
001, США, 2019 р. та ін. об'єкти. 
У Квінс-коледжі в Оксфорді під історичним садом була інтегрована нова 
бібліотека, що примикає до існуючої бібліотеки, що є пам'яткою архітектури 
(рис. 1.11). 
 
Рис. 1.11 – Центральна частина Acland House, розташована на плиті розподілу 
навантаження, Оксфорд, 2019 
Компанія Praeter Engineering брала участь в одному з найбільших 
будівельних проектів у Шотландії. У проекті „St. James Quarter» роботи 
включали збереження існуючої будівлі «John Lewis Partnership», водночас 
дозволяючи продовжити будівництво під експлуатованим будинком. Було 
виконано 9 колон, що підтримують південну сторону будівлі "JLP", які були 
успішно "підняті домкратом" на тимчасові естакади, існуючі бетонні колони 
були прорізані під опорною пластиною захоплення і видалені [42] (рис. 1.12). 
19 
 
 
 
Рис. 1.12 – Підйомні механізми реконструкції будівлі «Едінбург Сент-
Джеймс», Единбург, Шотландія, 2021 рік. а – загальний вигляд; б – стрижні 
Macalloy; - плоскі домкрати Praeter FJ12-FJ48; г – тензодатчики Існуючі 
колони підтримувалися захватами для сталевих конструкцій шляхом натягу 
кількох стрижнів через колону і навколо неї. 
Навантаження на естакади варіювалися від 100 до 450 т, додаткові балки, 
що проходять між естакадами, підтримували новий конструктивний стик 
існуючих плит. Підрядник застосував комбінацію гідравлічних циліндрів та 
плоских домкратів для підтримки існуючої надбудови у поєднанні з 
тензодатчиками та системою цілодобового моніторингу в режимі реального 
часу. Після того, як земляні роботи були завершені, навантаження від 
існуючих колон було перенесено на нові колони. 
У проекті було застосовано: гідравлічні циліндри: 32 x 200T, плоскі 
домкрати Praeter FJ12–FJ48, 16 тензодатчиків по 200 тонн. Виконувався 
постійний моніторинг, натяг стрижнів Macalloy становив до 100 000 кН. 
Завершений у 2019 році багатофункціональний комплекс у Нью-Йорку 
включає 19 історичних будівель до нового конгломерату забудови [43]. При 
реконструкції території виконувалося пересування окремих будівель, а також 
пересадження окремих будівель на нові фундаменти (рис. 1.13). 
20 
 
 
Рис. 1.13 – Реконструкція комплексу будівель з пересуванням та розробкою 
підземного простору. Нью-Йорк-авеню, 655, Вашингтон, округ Колумбія, 
США, 2019 
 
Технологія пересадки каплиці «Капелла де Санта-Луїза» в Бразилії має 
деякі відмінності від загальноприйнятої технології, але ідентичні із 
запатентованою нами технологією [113]: через відносно невеликі розміри 
будівлі, пальовий ряд виконаний тільки по зовнішньому контуру будівлі, під 
будівлю проведені металеві балки, в їх площині виконано суцільну 
залізобетонну плиту, яка стала новим. підлогою церкви, має довжину 19 
метрів, ширину 17 метрів і товщину 1,15 метра, що спирається на палі по 
периметру, що служить для сприйняття навантажень від зовнішніх і 
внутрішніх стін будівлі, а потім також виконана розробка грунту. Вага каплиці 
складає 1075 тон. Глибина паль становить 54 метри, діаметр 1 метр. Кожна з 
паль підтримує 500 тон. Проектна глибина підземної споруди 31 м [44] 
(рисунок 1.16). 
Будинок Джона Ірвіна 1873 р. - це історична будова, розташована в, одна 
з найстаріших житлових будинків, що збереглися в його околицях, 
розташований за адресою 21 Grenville Street. У 2012, 2013 та 2014 роках 
квартал навколо будинку був перебудований у 50-поверхову висотну будівлю, 
та були проведені заходи збереження будинку Джона Ірвіна (рисунок 1.15). 
Будинок був тимчасово перенесений на бетонну платформу, яку підтримували 
глибокі палі, що проходили через кілька підземних поверхів до скелі. 
21 
 
 
Рис. 1.14 – Розробка підземного простору каплиці Санта-Лузія у Сан-Паулу, 
Бразилія, 2018 р. 
Після закінчення реконструкції проектом передбачено пристосування 
історичної будівлі під об'єкт комерційного призначення. 
На основі аналізу реалізованих об'єктів встановлено, що технологія 
пересадки будівель, що застосовується в закордонних проектах, в цілому, 
ідентична загальноприйнятій схемі: 
 1. Виконується посилення кістяка будівлі, що реконструюється. 
 2. При необхідності, або у випадках, коли площа плями забудови 
підземного об'єкта перевищує площу реконструйованої будівлі, відсікається 
периметр котловану підвалу тимчасовими січами, що січуться, або шпунтом, 
пов'язаними ростверком. 
3. Влаштування буронабивних паль зовні та зсередини стін будівлі з 
урахуванням забезпечення несучої здатності в період та після закінчення 
розробки підземної частини. 
4. У рівні обрізу фундаменту виконується ростверк або рандбалка, або 
суцільна залізобетонна плита. 
 5. Влаштування додаткових тимчасових конструкцій, що забезпечують 
просторову стійкість системи, що реконструюється, – новий фундамент у 
період виконання БМР (зв'язку, розпірки тощо). 
 6. Власне розробка вміщувального ґрунту під будинком у плямі 
забудови підземного об'єкта. 
 7. Влаштування нових фундаментів будівлі, що реконструюється. 
 8. Тимчасові палі зрізаються на цокольній плиті і під перехідною 
плитою, залишаючи будівлю, що спирається на постійну конструкцію. 
22 
 
 
 
Рис. 1.15 - Дім Джона Ірвіна 1873, Торонто, Канада. Реконструкція 2014 р. 
Едінбург Сент-Джеймс 
Отримані матеріали узагальнено у таблиці 1.1, виділено критерії 
ефективності заходів при влаштуванні додаткових корисних площ.
23 
 
Таблиця 1.1 - Оцінка ефективності заходів на об'єктах реконструкції 
Захід / Критерій 
Посилення Вартість 
надземних Застосуванн Дотримання реконструкції / Принцип 
Об’єкт Фото конструкцій / я приладів планових Корисна площа вибору 
обмеження НЛЗ під час термінів / нових засобів 
горизонтальних моніторингу планових приміщень механізації 
переміщень трудовитрат 
1 2 3 4 5 6 7 
«Торговий 
центр» м. Київ 
Не 
Виконано/не 35,4 млрд грн. / Скорочення 
застосовува Ні / Ні 
виконано 80 тис. м2 строків 
лись 
 
Реконструкція 
Житомирської 
3 
обласної н.д. / 29027,7 м
філармонії  Не виконано/ (до Скорочення 
не виконано Так / Так 
Не виконано реконструкції строків 
15605 м3) 
 
24 
 
AclandHouse, 
Оксфорд, 2019 
(Англия) Не 60 млн. фунтів 
Виконано / Скорочення 
застосовува Немає даних стерлінгів / 
Виконано 2 викидів СО2 
лись 2100 м  
 
 
Захід / Критерій 
Посилення Вартість 
надземних Застосуванн Дотримання реконструкції / Принцип 
Об’єкт Фото конструкцій / я приладів планових Корисна площа вибору 
обмеження НЛЗ під час термінів / нових засобів 
горизонтальних моніторингу планових приміщень механізації 
переміщень трудовитрат 
1 2 3 4 5 6 7 
Комплекс New 
York Avenue, 
Вашингтон, Не 
Виконано/не 4 млн. доларів / 
2019 (США) застосовува Немає даних Немає даних 
виконано 7000 м2 
лись 
 
25 
 
Дім Джона 
Ірвіна, 
Торонто, 2014 
(Канада) 
не Виходячи з 
Не виконано/ 
застосовува Немає даних – / 360 м2 стиснених 
Виконано 
лись умов 
 
St. James 
Centre, 
Эдинбург, 2021 Не 
Виконано / 850 млн. евро / 
г. (Шотландия) застосовува Немає даних Немає даних 
Не виконано 26 тыс. м2 
лись 
 
26 
 
1.3.3. Аналіз відомих вітчизняних та зарубіжних винаходів 
 
 В області вдосконалення технологічних рішень влаштування підземних 
поверхів під існуючими будинками з пересадкою будівель на нові фундаменти 
глибокого закладання зустрічаються винаходи вітчизняних та зарубіжних 
авторів. 
У більшості винаходів при влаштуванні багатоземного підземного 
простору під існуючим будинком пропонуються різні варіанти методу «top-
down», що дозволяють вести роботи в закритому просторі під захистом раніше 
виконаних конструкцій [34]. 
Відомий патент, опублікований 2023 року [45]. Як фундаменти 
глибокого закладання виконуються трубобетонні палі, об'єднані монолітним 
ростверком (рис. 1.18), розташовані в проекції стін будівлі. 
Розробка підземного простору та влаштування перекриттів 
нижчележачих поверхів виконується методом «top-down». 
 
Рис. 1.16 – Схема влаштування підземного поверху за патентом [45]: 1 – 
підземне приміщення; 2 – перекриття; 3 – палі (стіна в ґрунті); 4 – фундамент; 
5 - Будівля, що реконструюється; 6 – отвір; 7 – плита силової підлоги 
підземного поверху; 8 – опорна подушка 
Інший патент для влаштування підземних поверхів під 
реконструйованим будинком [46]. У даному винаході пропонується пристрій 
зовнішнього ряду буронабивних паль, об'єднаних залізобетонною плитою під 
контуром стін у позначці близько 0.000. Розробка підземних поверхів також 
виконується методом top-down (рис. 1.17). 
27 
 
 
 
 Рис. 1.17 – Схема пристрою підземного поверху за [46]: 1 – стіни 
підземної споруди; 
Продовженням розвитку напряму є технологічні рішення, описані в у 
[47] і [48] (рис. 1.18). 
 
Рис. 1.18 – Схема влаштування підземного поверху: 
 1 – одинарний чи подвійний ряд паль; 2, 3 – будинок; 4 – складний ростверк; 
5 – з/б плита; 6 – стрижні ферм; 7 – пояси посилення; 8 – перекриття; 9 – стіна 
підвалу або цокольного поверху; 10 – отвори для стрижнів ферм; 11 – обсяг 
підземного об'єкта; 12 – портальний отвір; 13 – пандус; 14 – грунт 
 У винаході вдосконалені технологічні рішення щодо влаштування 
підземної частини будівель, що реконструюються: пропонується пристрій 
одинарного або подвійного ряду гвинтових паль (за рахунок чого знижується 
28 
 
ймовірність вертикальних та горизонтальних деформацій); опорна плита, яка 
передає навантаження від ваги будівлі на фундаменти, посилена просторовою 
фермою; розробку грунту простору, що вміщає підземного об'єкта, 
пропонується вести через зовнішній пандус; наголошено на необхідності 
підвищення жорсткості власне будівлі за рахунок посилення поясами. 
Як приклад зарубіжних розробок можна навести патент CN110886507A 
від 2020 року, розроблений китайськими новаторами [49]. У винаході 
пропонується пристрій огороджувальних стін у ґрунті по периметру будівлі, 
нових фундаментів глибокого закладання з ряду гвинтових паль 
безпосередньо під контуром стін будівлі, що реконструюється, пропонується 
авторська конструкція ростверків, а палі в обсязі поземної споруди посилені 
зв'язками. Додатково пропонуються варіанти влаштування підземного об'єкта 
з плямою забудови, що перевищує і менше будівлі, що реконструюється (рис. 
1.19). 
 
 
Рис. 1.19 – Схема пристрою підземного поверху за патентом CN110886507A: 
2 - підземна споруда; - нижня плита підземної споруди4 
В іншому китайському патенті, присвяченій каркасним будинкам 
(патент CN102182325B від 2012 року) [50], пропонується влаштування 
тимчасових фундаментів, що підтримують стовпчасті фундаменти, 
29 
 
влаштування буроін'єкційних паль під підошвою фундаментів у проекції 
колон, демонтаж тимчасових фундаментів і влаштування підземного об'єкта. 
Рис. 1.20). 
 
 
Рис. 1.20 – Схема влаштування підземного поверху за патентом 
CN102182325B: 
 1 – колона будівлі; 2 – стовпчастий фундамент; 3 – перекриття; 4 – ґрунт; 5 – 
підпірна стіна; 6 – паля; 7 – амортизуючий ковпачок; 8 - буросікаючі палі; 9 – 
нова основа колони; 10 - нова фундаментна плита Аналіз тенденції патентних 
розробок у Росії та за кордоном, показує, що в останні роки спостерігається 
збільшення кількості винаходів у галузі влаштування підземних просторів під 
існуючими будинками, що підкреслює актуальність даного напрямку. 
 
1.4. Оптимізація організаційно-технологічних рішень при влаштуванні 
підземних просторів під існуючими будівлями 
 Зведення та реконструкція об'єктів може здійснюватися за різними 
організаційно-технологічними схемами, зумовленими безліччю факторів, що 
взаємопов'язані між собою, що по-різному впливають на процес зведення, 
30 
 
підсумкову тривалість та вартість проекту. Кожен із чинників, своєю чергою, 
також може характеризуватись кількома ознаками. 
Формування організаційно-технологічного рішення - це складний 
процес, з великою кількістю залучених учасників та зацікавлених сторін [51]. 
У багатьох випадках в оцінці будівельних проектів використовують експертні 
методи оцінок [24, 52]. 
Основними критеріями оцінки ефективності будівельного виробництва 
при здійсненні будівництва та реконструкції об'єктів є: скорочення тривалості 
реалізації проекту, забезпечення якості, відповідність вартості будівництва 
або реконструкції, забезпечення виробничої, екологічної безпеки проекту та 
ін. Дані показники опрацьовуються на стадії розробки проекту та 
передбачається їх реалізація на етапі проведення робіт. Однак, як показує 
практичний досвід, на стадії здійснення проекту найчастіше відбуваються 
порушення графіка, що позначається на тривалості проведення робіт, 
кошторисній вартості будівництва (реконструкції), якості будівельної 
продукції тощо. 
З вихідної інформації виконується підготовка організаційно-
технологічних рішень, у якій мають бути враховані конструктивні особливості 
об'єкта, зовнішні обмежуючі чинники (стислість умов, часові рамки, 
транспортне забезпечення, логістика та інших.), наявність трудових ресурсів у 
районі будівництва та інших. 
Для оцінки організаційно-технологічних рішень застосовуються методи 
та способи їх виміру. Перспективними є методи оптимізації, зокрема методи 
оптимізації великомасштабних завдань, які успішно застосовуються за 
наявності всієї необхідної інформації. Основною проблемою використання 
методів багатокритеріальної оптимізації, зокрема методів побудови множин 
Парето та ін при вирішенні завдань, що дозволяють формалізувати обмежену 
кількість параметрів, є також проблема взаємної кореляції різних критеріїв. 
 
1.5. Аналіз методів активного моніторингу та контролю якості 
виконання робіт при реконструкції будівель 
 
 Питання контролю якості будівельних конструкцій розглянуто в 
роботах Г. Г. Азгальдова, І. А. Акімової, А. А. Афанасьєва, Г. М. Бадьїна, А. 
Х.Байбуріна, В.В. інших вчених. 
Важливим етапом контролю якості є моніторинг за станом будівлі [53, 
54]. Одним із видів моніторингу є геотехнічний моніторинг – це комплекс 
інженерно-геодезичних вимірів, які проводяться з метою виявлення 
деформацій існуючої будівлі до початку виконання робіт, або під час 
31 
 
проведення будівельних робіт, для того щоб забезпечити безпеку будівництва 
та уникнути можливих незворотних процесів у конструкціях. 
До завдань моніторингу входить забезпечення надійності системи 
«основа-спорудження» об'єкта, що будується або реконструюється, поблизу 
розташованих будівель і споруд, недопущення негативних змін 
навколишнього середовища, розробка технічних рішень попередження та 
усунення відхилень, що перевищують передбачені в проекті, а також 
здійснення контролю за виконанням прийнятих рішень [54]. Систему 
моніторингу будівлі, що реконструюється, можна представити в наступному 
вигляді (рис. 1.21): 
 
 
Рис. 1.21 – Система моніторингу 
До початку проведення моніторингу збирається та аналізується архівний 
матеріал, що містить інформацію про технічний стан будівлі, споруди або 
житлового комплексу, виконані ремонтні роботи, акти та приписи 
спеціалізованих експлуатаційних організацій про стан інженерного 
обладнання [54, 55, 56]. На підставі цих даних видається завдання на 
обстеження технічного стану будівлі з урахуванням особливостей будівель, 
наявних дефектів та пошкоджень, діючих експлуатаційних та зовнішніх 
навантажень, агресивних впливів, планованих робіт з реконструкції та умов 
експлуатації. Складається програма проведення моніторингу, де мають бути 
зазначені, методика виконання робіт, строки їх тривалості та вид одержуваних 
результатів. 
На сьогоднішній день в частині нормативної документації з проведення 
науково-технічного супроводу (далі – НТС) існують: настанова щодо науково-
технічного моніторингу будівель і споруд  ДСТУ-Н Б В.1.2-17:2016 [56]. 
Однак цей документ поширюються на унікальні будинки та споруди, або 
застосовні лише до об'єктів у м. Київ. Отже, існує необхідність розробки 
єдиного керівного документа, що містить у собі концепцію програми 
32 
 
проведення видів робіт з НТС на різних стадіях реалізації проекту (об'єкта): 
від проектування до експлуатації. З метою систематизації робіт з НТС, станом 
на серпень 2022 року в Україні з ініціативи НДІ будівельних конструкцій м. 
Київ, розроблено проект зведення правил проведення НТС на стадії 
досліджень і проектування. 
У процесі геодезичного моніторингу широке використання отримали 
електронні тахеометри, що мають похибку вимірювань до 3-5 мм, залежно від 
моделі та умов зйомки. В електронно-оптичних тахеометрах використовують 
фазовий метод. Також серед останніх тенденцій з'являються моделі, оснащені 
сервоприводом (роботизовані тахеометри), що самостійно направляє вісь 
променя на відбивач, що робить їх схожими з лазерними трекерами [57]. 
Останнім часом для робіт з моніторингу широкого поширення набули 
3D сканери різних типів [58]. За принципом дії ці типи приладів поділяють на 
контактні та безконтактні. Найбільш широко поширені безконтактні типи 
сканерів. Такі сканери отримали назву наземні лазерні сканери (далі – НЛЗ) 
або 3D сканерами. 
Відомі дослідження застосування приладів наземного лазерного 
сканування при моніторингу в процесі будівництва будівель та споруд 
відомими вченими [59, 60]. 
Отримані за результатами сканування хмари точок спрощують 
проведення обмірних робіт і підвищують їх точність, дозволяють вирішувати 
завдання реверс-проектування з отриманням 3D-моделі об'єкта (що також 
дозволить відтворити об'єкти культурної спадщини у разі повної або часткової 
втрати), проведення контролінгу будівельно-монтажних робіт (далі – БМР) у 
тому числі з технологією доповненою реальності, а також створювати 
масштабні моделі будівель на 3D принтерах. Авторами зроблено висновки про 
достатність точності вимірювань щодо геодезичного моніторингу, отриманих 
з допомогою приладів НЛС. 
У статті [61] описується використання приладів НЛЗ для моніторингу, 
однак при аналізі даних встановлено, що автори використовували для 
прив'язки GPS-позиціонування та виконували порівняння результатів 
сканування за координатами марок, які виявились ідентичними в обох 
вимірах. На практиці, як показує досвід, точність GPS-позиціонування досить 
груба і прив'язати прилад при повторних спостереженнях з підвищеною 
точністю є досить складним завданням. 
Для періодичного моніторингу наземних об'єктів з використанням НЛЗ 
в даний час ведуться розробки програмного забезпечення, розроблено 
програму для виявлення переміщень та змін геометричних форм будівель та 
споруд майданчикових об'єктів при обробці даних періодично проведених 
33 
 
обстежень із застосуванням наземного лазерного сканування (НЛЗ) [62, 63]. 
Автори патенту розробили програмне забезпечення, що дозволяє виконувати 
моніторинг майданчикових об'єктів з використанням приладів НЛЗ, проте 
алгоритм роботи програми у відкритих джерелах не виявлено. 
Відповідно до технічних характеристик, точність сканування 3D-
сканерів становить близько 2 мм на 10 м, 3,5 мм на 25 м і до 5 мм на 50 м. На 
практиці, при складній конфігурації об'єкта, несприятливих умовах 
сканування, великої кількості далеких об'єктів та неякісному вирівнюванні 
даних, похибка часто перевищує зазначені значення. У зв'язку з цим потрібна 
перевірка цієї гіпотези та пошук точніших методів моніторингу для 
своєчасного та оперативного коригування організаційно-технологічних 
рішень. 
Таким чином, здійснення контролю технологічних процесів збільшення 
підземного простору будівель, що реконструюються при влаштуванні 
підземних об'єктів під існуючими будинками, є актуальним, і необхідно 
розробляти більш досконалі методи інструментального контролю 
технологічних процесів. 
Проаналізувавши досвід реалізації відомих об'єктів в Україні там, 
встановлено, що, попри наявні напрацювання у сфері пересадки будинків, 
відсутня систематизація організаційно-технологічних рішень, основі яких 
виконується пристрій підземних об'єктів за запропонованої технології. У 
зв'язку з цим автором запропоновано класифікацію організаційно-
технологічних рішень при влаштуванні підземного простору під існуючими 
будинками . 
 
Висновки за розділом 1. 
 Високі темпи глобальної урбанізації вимагають вирішення питань 
широкого та всебічного розвитку комплексного освоєння підземного простору 
в аспекті збереження об'єктів культурної спадщини в історичних центрах та 
стримування безперервного зростання міських територій. При цьому підземні 
об'єкти мають широкий спектр частки підземних об'єктів на величину 
щонайменше 12-17 % доводять актуальність теми магістерського 
дослідження.  
В результаті аналізу нормативної, науково-технічної літератури 
встановлено, що існуючі методи збільшення підземного простору під 
існуючими будинками не завжди можуть бути застосовні на практиці. 
Необхідно вдосконалювати питання оптимізації та пошук нових 
організаційно-технологічних рішень при виконанні робіт. включати наступні 
34 
 
етапи: 1) посилення основи, фундаментів, стін існуючих будинків, підвищення 
жорсткості основного будинку; вод та нерівномірних осад; постійний 
моніторинг у процесі проведення БМР, взаємодія та, при необхідності, 
коригування організаційно-технологічних рішень. 
 Сукупність виділених етапів потребує вдосконалення організаційно-
технологічних рішень, які дають можливість розширити підземний простір 
існуючих будівель, зберігаючи при цьому економічну ефективність будівлі, 
знижуючи трудомісткість робіт, скорочуючи тривалість проведення робіт і 
зберігаючи цілісність та надійність існуючих будівель. 
 В Україні та за кордоном в останні роки спостерігається тенденція 
збільшення кількості винаходів у галузі улаштування підземних просторів під 
існуючими будинками, що підкреслює актуальність напрямку дослідження.  
Аналіз проведених досліджень показав, що запропоновані 
організаційно-технологічні рішення спрямовані на опрацювання рішень 
будівель, що будуються або реконструюються, і не враховують особливості 
при пересадці будівель на нові фундаменти, що підтверджує необхідність 
удосконалення та обґрунтування раціональних організаційно-технологічних 
рішень при влаштуванні підземних об'єктів під існуючими будинками 
оптимальних технологічних параметрів та моніторингу із застосуванням 
сучасних методів та приладів. 
35 
 
 
РОЗДІЛ 2. ДОСЛІДЖЕННЯ ОПТИМАЛЬНИХ ОРГАНІЗАЦІЙНО-
ТЕХНОЛОГІЧНІ РІШЕНЬ ТЕХНОЛОГІЇ ВЛАШТУВАННЯ 
ПІДЗЕМНОГО ПРОСТОРУ ПІД ІСНУЮЧИМИ БУДІВЛЯМИ 
2.1. Визначення трудомісткості та тривалості робіт  
 
За результатами досліджень методом експертних оцінок, виконано 
оптимізацію трудовитрат найбільш значущих заходів при виконанні робіт з 
улаштування підземного простору під існуючим будинком: визначено 
оптимальні конструктивні параметри, запропоновано механізацію ручної 
праці із застосуванням малогабаритної будівельної техніки. 
Доставка на місце проведення робіт обладнання, матеріалів 
здійснюється в основному автомобільним видом транспорту. Будівельні 
конструкції в основному є елементами відкритого зберігання та доставляються 
на приоб'єктний склад або в зону монтажу спеціалізованим автотранспортом 
у невеликій кількості. Складування елементів монтажу повинно проводитися 
з урахуванням мінімізації перекладання елементів. В умовах економічних 
санкцій з метою безперебійного забезпечення будівельного процесу 
будівельними матеріалами іноді доцільно завчасне придбання будівельних 
матеріалів у великому обсязі та тимчасове складування матеріалів на території 
Замовника або на іншому складі в межах населеного пункту, на якому 
розташований об'єкт. Логістика будівельних матеріалів у такому разі 
здійснюється у відповідність до уточненого графіка виконання робіт або за 
заявкою начальника ділянки в невеликих обсягах. 
На основі федеральних одиничних розцінок на будівельні та спеціальні 
будівельні роботи визначено витрати праці та тривалість робіт за 
передбачуваним варіантом та з урахуванням оптимізації організаційно-
технологічних рішень при проведенні реконструкції на об'єкті впровадження 
по вул. Кудрявський узвіз, 10 у м. Києві (таблиці 2.1, 2.2). За отриманими 
даними виконується календарний графік виконання робіт, а також 
будівельний генеральний план. 
Оптимізація організаційно-технологічних рішень інтегрується до складу 
ПІС, таким чином удосконалюється ПІС та підвищується ефективність 
виконання робіт при влаштуванні підземних споруд під існуючими 
будинками.
36 
 
Таблиця 2.1 - Витрати праці та тривалість робіт при влаштуванні підземного простору під існуючим будинком (на об'єкті 
впровадження) за проектним варіантом 
Загальні Склад 
Потрібні  
Обсяг робіт Витрати праці  витрати бригади (за 
Найменування Обґрунту машин Тривалість Число 
праці (по Кіл-ть все зміни) 
робіт вання робіт, дні змін 
Од. макс.), робочих 
Кіл- ть Роб. Маш. Найменува ння Професій 
вим. чол.- год в зміну  
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 
2. т. 2,00 ДБН 46 174,43  348,86 Автокран 21,80 1,00 2,00 Муляр 
Влаштування 01-004-01 Галичанин 4 розр. -1 
рандбалки КС-65721 2 розр- 1 
- - Машинист 
5 розр. - 1 
3.  91,28 ДБН 05 3,23  294,83 Бурове 9,21 2,00 2,00 Бетонщики: 
Влаштування м.куб 01-029-03 обладнання 4 розр. - 1 
буронабивних Soiltek 3 розр - 1 
паль  0,18 S60, Машинист 
Автобетоно бетонної 
змішувач ABS- установки - 1 
5K, Автокран 
КС-65721 
4. т. 1,46 ДБН 46 174,43  254,67 Автокран 10,61 1,00 3,00 Монтажники: 
Влаштування 01-004-01 Галичанин 5 розр. - 3 
ростверку мет. (прим) КС-65721 
 1,4 Машинист 
крану 6 розр.. 
– 1 
 
37 
 
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 
5а. Пробивка 100 3,78 ДБН 46-64,00 - 241,92 Установка 7,56 4,00 Муляр 
1,00 
проймів в отв. 03-002-15 алмазного 3 розр. -1 
Цегляних   (прим) -   буріння     
стінах для 
балок 
5б. Установка т. 10,70 ДБН 06 46,33  495,73 Автокран 10,33 1,00 6,00 Монтажники 
поперечних 01-015-06 Галичанин конструкцій 4 
балок КС-65721 розр-1, 3 
розр-2 
     0,51      Машиніст 
крану 6 розр.-
1. 
6. Розрабка 100м3 2,06 ДБН 01 371,00  764,41  23,89 2,00 2,00 Землекоп 3 р. 
грунту під 02-063-03 - 1, 1 р. - 1; 
подошвою 
фундаменту    - -       
7. 100м3 1,09 ДБН 06 446,04  486,54 Автобетоно 30,41 1,00 2,00 Тесляр 4 р. 
Влаштування 01-001-22 змішувач ABS- - 2, 
нового 5K Арматурники 
фундаменту 4 р. - 2, 
Бетонщик - 2 
           Машиніст 
бетонної 
установки - 1 
 
 
38 
 
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 
т. 14,09 ДБН 46 19,36  272,78 8,52 1,00 4,00 Муляр 4 
01-014-01 р. - 1, 2 р. - 1 
8а. Демонтаж (прим) Автокран (2 бригад) 
тимчасових       Галичанин    Машиніст 
конструкцій КС-65721 та крану 6 
(метал) др. розр..-1. 
8б. Зрубка 7,77 ДБН 46 32,26 - 250,71 Бетонщик с 7,83 4,00 Бетонщики: 
1,00 
голів м.куб 04-003-03 відбійним 3 розр.. - 1 
одиночних       молотком     
паль 
9а. 100м3 3,94 ДБН 01 371,00  1 460,16 Бадья, кран 15,21 2,00 6,00 
Землекоп 3 р. 
Влаштування 02-063-03 - 2 Машиніст 
підземного крану 6 розр. - 
поверху 1 
9б. 100м3 0,45 ДБН 06 698,56  314,21 Автобетоно 6,55 1,00 6,00 Тесляр 4 р. 
Влаштування 01-001 змішувач - 1, 2 р. - 1; 
підземного 22, ДБН ABS-5K Арматурники 
поверху 06-01041- 4 р. - 1, 2 р. - 
(монолітні 01 1, Бетонщик 2 
перекриття) р. - 2 
           Машиніст 
бетонної 
установки - 1 
РАЗОМ: Витрати праці під час улаштування 5187,83 151,93  
підземного простору під існуючим 
будинком Тривалість 
(з оптимізацією), чол / год загальна, дн. 
39 
 
Таблиця 2.2 - Витрати праці та тривалість робіт при влаштуванні підземного простору під існуючим будинком (на об'єкті 
впровадження) з урахуванням запропонованої оптимізації 
Загальні Потрібні  
Обсяг робіт Витрати праці  Трива
витрати Склад бригади (за 
Найменування Обґрунту машин лість Число 
праці (по Кіл-ть все зміни) 
робіт Од. Кіл- вання Найменуванн робіт, змін 
Роб. Маш. макс.), робочих 
дні Од. вим. 
вим. ть чол.- год я в зміну  
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 
Муляр 
2. 174,43 - Автокран 4 розр.. -1 
ДБН 46 
Влаштування т. 1,45 252,92 Галичанин 15,81 1,00 2,00 2 розр.- 1 
01-004-01 
рандбалки КС-65721 Машиніст 
- - 
5 розр.. - 1 
Бурове 
3,23 - обладнання Бетонщики: 4 розр.. - 
3. Soiltek S60, 2 
Влаштування 3 м ДБН 05 Автобетоно 
м 86,04 277,91 8,68 2,00 2,00 
буронабивних 01-029-03 змішувач Машиніст бетонної 
паль - 0,18 ABS-5K, установки - 1 
Автокран КС-
65721 
4. ДБН 46-174,43 - Автокран Монтажники 
Влаштування т. 1,12 01-004-01 195,36 Галичанин 8,14 1,00 3,00 конструкцій: 
ростверку мет. (прим) КС-65721 5 розр.. - 2, 3 розр.-1 
Машиніст 6 
- 1,4 
розр.. - 1 
40 
 
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 
5а. Пробивка 
47,50 - 
прийомів в ДБН 46- Установка 
Муляр 
цегляних 100 отв. 3,78 03-002-12 179,55 алмазного 5,61 1,00 4,00 
3 розр.. -1 
стінах для (прим) - - буріння 
балок 
Монтажники 
5б. Установка 46,33 - Автокран конструкцій 4 розр.-
ДБН 06 
поперечних т. 3,92 181,61 Галичанин 3,78 1,00 6,00 2,  
01-015-06 
балок КС-65721 Машиніст крана 6 
- 0,51 
розр.. -1. 
Землекоп 3 р. 
6. Розробка 100,00 - Мини 
ДБН 01- - 2, (3 бригади); 
грунту під 3 екскаватор 
1000м  0,21 01-014-14 20,60 2,58 1,00 1,00 
підошвою Wacker Машиніст 
(прим) 
фундаменту - - Neuson 803 мініекскаватора - 1 
7. Бетонщик 2 р. 
446,04 - Автобетоно 
Влаштування 3 ДБН 06 - 2 
100м  1,09 486,54 змішувач 30,41 1,00 2,00 
нового 01-001-22 
- - ABS-5K Машиніст бетонної 
фундаменту установки - 1 
8а. Демонтаж 19,36 - Автокран Муляр 4 р. - 2, (2 
ДБН 46-
тимчасових Галичанин бригады) 
т. 6,49 01-014-01 125,65 3,93 1,00 4,00 
конструкцій КС-65721 и Машиніст крану 6 
(прим) 
(метал) - - др. розр.. - 1. 
 
41 
 
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 
Бетонщики: 
10,00 - 
8б. Зрубка Мини 3 розр.. - 1 
ДБН 46 
голів 3 экскаватор Машинист 
м  7,77 09-005-01 77,72 9,71 1,00 1,00 
одиночних Wacker міні-
(прим) - - 
паль Neuson 803 екскаватора - 
1 
Міні Землекоп 3 р. 
100,00 - екскаватор - 1, 1 р. - 1 (3 
9а. 
Wacker бригады); 
Влаштування 
ДБН 01 Neuson 803, 
підземного 100м3 0,39 01-014-14 39,36 думпер 4,92 1,00 1,00 Машинист 
поверху  
(прим) міні-
(розробка - - гусеничный 
Wacker екскаватора - 
грунту) 
Neuson 1 
DT08 
9б. 
ДБН 06 Бетонщик 2 р. 
Влаштування 698,56 - 
01-001 Автобетоно - 2 
підземного 
100м3 0,45 22, ФЕР 314,21 смеситель 6,55 1,00 6,00 
поверху 
06-01041- ABS-5K Машинист 
(монолітні 
01 - - бетонної 
перекриття) установки - 1 
Тривалість  
Витрати праці під час улаштування підземного простору 2151,43 загальна, 100,12 
під існуючим будинком (з оптимізацією), чол/год. дн. 
42 
 
2.2. Контроль якості та оптимізація організаційно-технологічних рішень 
на стадії моніторингу (реконструкції) 
 
 За результатами ранжування критеріїв для заходів на стадії моніторингу 
встановлено, що найбільш значущим заходом є «коригування технологічних 
операцій з урахуванням результатів моніторингу» (33,3). У зв'язку з цим 
подальше дослідження спрямоване вивчення застосування сучасних приладів 
активного моніторингу.  
 
2.2.1. Аналіз нормативної бази та застосовувані прилади для 
геодезичного моніторингу та контроль якості виконання робіт 
 
 Контроль якості будівельно-монтажних робіт повинен здійснюватися 
службами підрядної будівельної організації. Виробничий контроль, який 
проводиться відповідно до нормативних документів, включає: - вхідний 
контроль якості робочої документації; - Вхідний контроль якості матеріалів; - 
Вхідний контроль якості конструкцій; - операційний контроль будівельних 
процесів чи операцій; - приймальний контроль будівельно-монтажних робіт; - 
розробку заходів щодо усунення порушень та дефектів. 
Інструментальний контроль, який здійснюється за точністю виконання 
будівельно-монтажних робіт відповідно до вимог [64, 65, 66]. 
Оцінку впливу майбутніх робіт з реконструкції необхідно виконувати на 
етапі проектування у відповідність до вимог [64]. 
Після початку будівництва або реконструкції оцінка впливу робіт 
виконується у складі геотехнічного моніторингу, або науково-технічного 
супроводу об'єкта реконструкції та об'єктів навколишньої забудови. У процесі 
будівництва та реконструкції будівель та споруд, при виконанні заходів, що 
зачіпають несучі конструкції, з можливими силовими впливами на 
конструктивні елементи будівлі, що впливають на просторову жорсткість, а 
також демонтажем, поглибленням та посиленням фундаментів, стін та 
перекриттів виникає необхідність контролю горизонтальних та вертикальних 
деформацій обстежуваного об'єкта. Головною метою геотехнічного 
моніторингу є забезпечення безпеки будівництва та експлуатаційної 
надійності об'єктів нового будівництва або реконструкції, включаючи будівлі 
та споруди навколишньої забудови, за рахунок своєчасного виявлення зміни 
контрольованих параметрів конструкцій та ґрунтів основ, які можуть 
призвести до переходу об'єктів у обмежено-працездатний чи аварійний стан. 
43 
 
При цьому моніторинг застосовують різні методи: візуально-
інструментальний, геодезичний, параметричний, гідрогеологічний та ін. 
При аналізі нормативної документації [67, 68] встановлено, що з 
технічного забезпечення геодезичного методу застосовують електронні, 
лазерні тахеометри, сканери, теодоліти, і навіть нівеліри. Іноді користуються 
навігаційними супутниковими системами. Однак у [67], в основних 
геодезичних методах та засобах вимірювань, де представлені прилади від 
нівелірів до автоматичних АПС (апаратно-програмні системи), відсутні 
вказівки щодо використання тривимірних наземних лазерних сканерів та 
трекерів. 
За допомогою лазерного сканування зазвичай вирішуються дві засновані 
завдання - контроль якості або контроль геометрії різних об'єктів, і друге 
завдання - реверс-інжиніринг або зворотне завдання, коли на основі існуючого 
об'єкта створюється його тривимірна цифрова модель. 
При виконанні робіт з реконструкції будівлі в якості основних 
контрольованих параметрів приймають вертикальні опади та горизонтальні 
переміщення, а також непрямою ознакою наявності деформацій будівлі є крен 
вертикальних конструкцій. 
Для підвищення точності спостережень, отримання об'ємних знімків 
етапів проведення робіт та більш інформативного подання результатів 
обробки даних висунуто гіпотезу про можливість використання цих цілей 
лазерних 3d сканерів. При проведенні цих досліджень використовувалися три 
основні прилади: електронний тахеометр [69], лазерний сканер [70], лазерний 
трекер [71]. 
Проаналізовано програму моніторингу, відповідно до якої зміна 
геометричного положення будівлі або частин будівлі виявляється при 
порівнянні (накладенні) хмар точок, отриманих при зйомці з інтервалом часу. 
Інтервал часу вибирається в залежності від складності гідрогеологічних умов, 
категорії технічного стану конструкції та етапів БМР. Порівняльні технічні 
характеристики використовуваних у дослідженні типів сканерів представлені 
таблиці 2.3. 
Для отримання максимально точних результатів сканування та 
моніторингу на об'єкті або в зоні сканування рекомендується попередня 
установка нерухомих марок (рис 2.3). 
Для підвищення точності сканування та зручності роботи з моделлю 
додатково рекомендується використовувати марки. Під марками зазвичай 
розуміється плівковий відбивач, що є табличку квадратної форми, де 
розмічена мета із двох концентричних кіл, поєднаних з перехрестям (рис. 2.2 
а-в). 
44 
 
Таблиця 2.3 – Технічні характеристики використовуваних приладів та 3D 
сканерів 
Тахеометр 
Трекер API 3D сканер FARO 
Характеристики Sokkia SET 
RADIAN R20 Focus S 150 
550RX 
Зовнішній вигляд 
   
Діапазон відстаней, що 
до 400 от 0 до 30 от 0,6 до 150 
вимірюється, м. 
Діапазон вимірюваних кутів: 
- вертикальних - от +79° до -60° 300° 
- горизонтальних ±320° 360° 
Межі допустимої похибки 
± 2 мм на 10 м, 
вимірювань відстаней ±0,5 
(3+2x106xD) 3,5 мм на 25 м 
інтерферометром, мкм/м 
Маса, кг, не більше 7,7 кг 9 кг. 4,2 кг. 
Діапазон робочих від -20° до від -20 до 
температур, °С +50° від -10 до +45 +55 
1000 точок/сек в від 122,000 до 
Швидкість сканування - динамічному 976,000 точок/в 
режиме сек. 
Джерело живлення Вбудований Зовнішній, 220В Вбудований 
Вартість від 0,7 млн. грн. от 11 млн. грн. от 9 млн. грн. 
 
У цьому порівнянні використовувалися марки двох типів: а) осадові 
деформаційні марки Г-подібної форми, закріплені на будівельній конструкції, 
стіні, підлозі, перекритті та інших конструкціях, що мають на кінці сферичний 
оголовок  (рис. 2.1); і б) марки за запропонованою конструкцією, що мають на 
кінці спеціальний пристрій для кріплення відбивача лазерного трекера (рис. 
2.1 д). Також при роботі з приладами НЛЗ для зручності обробки інформації 
застосовують спеціальні сфери із вбудованим усередині відбивачем (рис. 2.1 
е). 
45 
 
 
 
Рис. 2.1 – Основні види марок при геодезичних спостереженнях. а-в – плоскі 
контрастні марки; г - Р-подібна, д - авторська марка за патентом [114]; е – 
спеціальні сфери із вбудованим відбивачем усередині; ж – відбивачі для 
лазерного трекера 
 Найбільш поширений спосіб моніторингу об'єктів, що 
реконструюються – установка на об'єкті контрольних марок і маяків і 
спостереження за ними з використанням високоточних геодезичних приладів, 
зазвичай тахеометрів, а також візуальний контроль за розкриттям тріщин. 
Аналіз результатів виконується в основному за координатами відносного 
переміщення заздалегідь встановлених геодезичних марок та знятих за ними 
нульових показань. 
 
46 
 
2.2.2. Моніторинг на об'єктах реконструкції при влаштуванні підземних 
поверхів за запропонованою технологією 
 Необхідність проведення спостережень (моніторингу) за деформаціями 
будівлі «Флігель особняка Миколи Казанського, вулиця Петра Сагайдачного, 
1-Б,», м. Київ, викликана можливими силовими впливами реставраційними 
роботами на конструктивні елементи будівлі, що впливають на просторову 
жорсткість, а також демонтаж, поглиблення та посилення фундаментів, стін і 
перекриттів. 
За результатами реконструкції виконано пристосування будівлі під 
офісні приміщення та ресторан. 
Будівля була збудована у 1909 р. (рис. 2.2, 2.3). Будівля спочатку була 
двоповерховою, у 7 вікон по головному фасаду, збудована у стилі «еклектика». 
Пізніше його добудували до 10 вікон у довжину та прилаштували 
перпендикулярно до нього з двору триповерховий кам'яний флігель. У першій 
половині 20 століття (після 1936 р.) основний обсяг будівлі надбудували 
поверхом і добудували до 12 вікон уздовж головної вулиці. При даній 
перебудові в новій частині будівлі (два вікна ліворуч) на першому поверсі було 
влаштовано вхід до будівлі, а вхід, який раніше розташовувався вздовж вулиці 
(у правій частині) було закладено, і на його місці було влаштовано вікно. 
Остання перебудова будівлі була виконана у стилі «модерн». Саме в такому 
вигляді ця пам'ятка історії та культури дійшла до наших днів (рис. 2.4, 2.5), 
проте нині флігель зруйнований, а сам будинок перебуває в аварійному стані. 
При реконструкції будівлі зачіпаються несучі конструкції, включаючи 
фундаменти та стіни, виконується заміна перекриттів, що найчастіше є 
елементами загальної системи забезпечення жорсткості та незмінності будівлі. 
Торкання хоча б одного з цих елементів впливає стан суміжних 
елементів і, як наслідок, на всю систему (будівлю) в цілому. 
 
Рис. 2.2 – Фасад будівлі на початку Рис 2.3 – Фасад будівлі у другій 
ХХ століття половині ХХ ст. 
47 
 
 
 
Рис 2.4 – Стан стін на початковому Рис 2.5 – Фасад будівлі на вул. 
періоді реконструкції  Петра Сагайдачного після 
 реконструкції 
 
Проаналізувавши взаємну роботу елементів будівлі можна дійти 
невтішного висновку, що, основним індикатором впливу виробництва БМР є 
стінові конструкції. У зв'язку з цим спостереження виконувались за 
спеціальними марками та маяками, встановленими у характерних місцях на 
стінах будівлі. У стінових конструкціях виконувались спостереження за 
такими параметрами: розвиток тріщиноутворення; б) розвиток нерівномірних 
осадів або збереження горизонтальності лінії спостереження; в) відхилення від 
вертикалі. 
На початку спостережень, до початку виробництва будівельно-
монтажних робіт, встановлені спеціальні марки та маяки та зафіксовано їх 
нульові положення. 
Для маяків заведено журнал спостережень. При моніторингу об'єкта 
реконструкції вимірювання осад спочатку велися за допомогою електронного 
тахеометра Sokkia SET 550RX. 
Після проведення обстеження технічного стану будівлі та порівняння з 
попередніми результатами обстеження передбачалося проведення наступних 
робіт: встановлення пристроїв спостереження: розмітка та встановлення точок 
для зняття контрольних вимірів; встановлення гіпсових маяків на тріщини; 
установка вимірювальних міток на зовнішній стіні будівлі з боку двору та 
48 
 
сусідніх будинках; розмітка точок на стінах будівлі для зняття змін 
контрольних розмірів. 
Програма спостереження включала: 1 зняття звітів із засобів 
спостереження; 2 статистичний аналіз отриманих даних; 3 розробка технічних 
рішень запобігання та усунення виниклих відхилень, що перевищують 
передбачені у проекті, а також здійснення контролю за виконанням прийнятих 
рішень. 
Для вимірювання можливих просідань стін при вивішуванні на 
тимчасові фундаменти та встановленні на нові, безпосередньо на будівлі були 
встановлені 9 вимірювальних точок. Як базові точки на двох сусідніх будинках 
були встановлені реперні точки 1 і 6. Дані виміри знімалися за допомогою 
електронного тахеометра і заносилися в журнал спостережень . 
Для спостереження за можливими відхиленнями будівлі в процесі 
реконструкції (відхилення стін від горизонталі) на кожному ярусі є 17 точок 
для зняття вимірів: 5 точок на стіні по осі А, 6 точок для стіни по осі В і по 3 
крапки для стін по осях 1 і 6. Загальний вигляд даних точок та місця їх 
розміщення та показані рис. 2.6, 2.7. 
 
Рис. 2.6 – Точка для зняття вимірів відхилень на внутрішній частині стіни по 
осі 6/Б÷В 
 
49 
 
 
 
Рис. 2.7 – Розташування точок для зняття вимірів на внутрішній частині 
 Для виявлення можливих відхилень, переміщень будівлі у кутових 
зонах у процесі вивішування будівлі на тимчасові фундаменти було 
встановлено кутові лінійні маяки у кутах будівлі на кожному поверсі. 
Для спостереження динамікою розкриття (закриття) тріщин у процесі 
реконструкції будівлі було встановлено гіпсові маяки. Спостереження за 
маяками розпочато з 11 вересня 2015 року. Схеми їх встановлення гіпсових 
маяків та їх загальний вигляд наведено на рис. 2.8, 2.9. 
 
50 
 
 
Рис. 2.8 – Гіпсові маяки, встановлені з внутрішньої частини стіни по осі 2 
 
Рис. 2.9 – Гіпсовий маяк М4 спеціальної форми 
 Дані вимірювання проводилися у два етапи: вимірювання осад 
тимчасових фундаментів та вимірювання осад стін після влаштування нових 
фундаментів та демонтажу тимчасових конструкцій. Виконувалися заміри 
позначок характерних балок тимчасових фундаментів, а також зняття показань 
вертикальних переміщень лінійних маяків. 
На період вивішування стін будівлі в осях 2/Б-В, 2-4/В, 5/Б-В та 5-6/В на 
тимчасові фундаменти (у процесі влаштування підвальних приміщень), для 
контролю можливих просідань, прогинів балок та буронабивних паль, на які 
51 
 
спираються стіни, проводилися виміри абсолютних позначок щодо реперної 
точки. Ці виміри знімалися з електронного тахеометра і заносилися до 
журналу. Далі обчислювалася різниця відміток кінців балок щодо один 
одного. 
Для вимірювання можливих просадок стін при вивішуванні на тимчасові 
фундаменти та встановленні на нові, на самій будівлі були встановлені 4 
вимірювальні точки. Як базові точки на двох сусідніх будинках були 
встановлені реперні точки 1 і 6. Дані виміри знімалися за допомогою 
тахеометра і заносилися в журнал спостережень. Дані вимірювання 
проводилися у два етапи: вимірювання осад тимчасових фундаментів та 
вимірювання осад стін після влаштування нових фундаментів та демонтажу 
тимчасових конструкцій. 
Результати вимірів осад показано у таблиці 2.4 і рис. 2.10. 
 
Таблиця 2.4 – Результати вимірювання осаду балок тимчасового фундаменту 
Стіна по віси В 
30 жовь. 5 лист. 13 лист. 20 лист. 27 лист. 4 груд. 18 груд. 
Зовні Зовні Зовні Зовні Зовні Зовні Зовні 
А А А А 
Внутр А мм Внутр А мм Внутр Внутр А мм Внутр Внутр Внутр 
мм мм мм мм 
       
3 11,60 5.85 6.90 3.10 11.40 5.85 3.85 
-3,00 -3.00 -2.50 -2.00 -1.00 -3.00 -2.00 
11,30 5.55 6.95 2.90 11.30 5.55 3.65 
5 12,55 13.20 5.30 5.30 12.55 10.20 5.20 
-1,50 -2.00 -2.00 -1.50 -1.50 -1.00 -1.50 
12,40 13.00 5.10 5.15 12.40 10.10 5.05 
13,95 13.55 10.60 4.10 14.00 13.55 4.60 
6 1,50 2.50 2.50 1.50 1.00 2.50 2.00 
14,10 13.80 10.85 4.25 14.10 13.80 4.80 
*Прим.: «-» крен у бік вулиці, «+» крен у бік приміщення 
52 
 
№ балки 
 
Рис. 2.10 – Різниця відміток металевих балок під стіною по осі 2-4/В, на 
період з 30.10 до 19.02 
 
Вимірювання показали відсутність прогинів металевих балок під 
стінами, що вивішуються. Наявні відхилення вважатимуться незначними й у 
рамках похибки вимірів. Відсутність критичних деформацій елементів 
несучих будівельних конструкцій під час проведення протиаварійних заходів 
свідчить про коректний вибір перерізу, кроку металевих балок та технології 
проведення робіт у підвальній частині будівлі. Вимірювання для фундаментів 
проводилися згідно з рекомендаціями щодо обстеження та оцінки технічного 
стану будівель [66, 72] за наступними параметрам: вимір вертикальних 
переміщень (прогинів) конструкцій; спостереження за тріщинами у стінових 
конструкціях. 
Дані вимірювання проводилися з метою оцінки можливих осад стін, під 
якими влаштовувалися нові фундаменти, під час підготовчих робіт і 
вивішування стін на тимчасові опори (фундаменти). Проводились виміри 
відхилень точок № 2-5 від реперних (рис. 2.11). Результати вимірів показано 
рис. 2.12. 
53 
 
 
Рис. 2.11 – Схема розташування опорних марок та реперів 
 
Рис. 2.12 – Різниця відміток шкалових марок щодо реперної точки 
Як видно з наведених даних, на період підготовки стін під вивішування 
на тимчасові фундаменти максимальне відхилення дорівнює 5 мм, а середнє 
відхилення склало 4 мм. У процесі встановлення стін на буронабивні палі 
через металеві балки максимальне відхилення становило 3 мм, а середнє 2,5 
мм. Після влаштування підвальних приміщень в осях 2-4/Б-В і 5-6/Б-В і 
влаштування нових фундаментів під стінами максимальна осадка склала 9 мм 
(точки 4 і 5), при цьому силових тріщин не спостерігається, що може 
пояснюватися компенсацією опади за допомогою перерозподілу зусиль у 
цегляній кладці. 
Загалом результати вимірювань показали, що критичних відхилень 
значень точок, що вимірюються, на період проведення робіт не виявлено. 
54 
 
Спостереження за розвитком тріщиноутворення Для проведення 
спостережень за розкриттям (закриттям) тріщин, виявлених у процесі 
попереднього обстеження будівлі, було встановлено гіпсові маяки спеціальної 
форми. Усі маяки були пронумеровані, скоординовані та занесені до журналу 
спостережень. У процесі проведення будівельних робіт на об'єкті деякі маяки 
демонтувалися у зв'язку з розбиранням та відновленням конструкцій, на яких 
вони розташовувалися; інші маяки змінювалися на нові, внаслідок 
пошкоджень під час роботи із засобами механізації. В цілому, за весь час 
спостереження за гіпсовими маяками – критичних тріщин виявлено не було, 
що свідчить про відсутність деформацій, що розвиваються, несучої системи 
будівлі та відсутність осад за рахунок вжитих заходів підготовки. 
 
2.2.3. Науково-технічний супровід об'єктів реконструкції з 
використанням геодезичних  приладів  
При моніторингу об'єкта реконструкції «будівлі «Флігель особняка 
Миколи Казанського, по вулиці Петра Сагайдачного, 1-Б, вимірювання осадок 
спочатку велися за допомогою електронного тахеометра Sokkia SET 550RX 
[69]. Далі було запропоновано застосувати для досліджень прилади НЛС: 3d 
лазерний сканер та лазерний трекер. На даному етапі нами була запропонована 
нова конструкція марки, що дозволяє виконувати геодезичні вимірювання з 
використанням ширшого спектра геодезичних приладів (рис. 3.28) [114]. 
 
Рис. 2.13 – Універсальна деформаційна марка. 
55 
 
Метод НЛС дозволяє виконувати сканування всього об'єкта, створюючи 
загальну хмару точок, що дещо сповільнює процес сканування, а також 
камеральну обробку матеріалів. Однак, маючи дані по всій поверхні стін, у 
процесі моніторингу створюється можливість аналізу деформацій ділянок 
стін, розташованих поза контрольними марками (рис. 2.14, 2.15). 
За результатами моніторингу технічного стану об'єкта в період 
проведення робіт з лютого по жовтень місяць із використанням трьох різних 
типів приладів встановлено: 
 1. У момент демонтажу тимчасових фундаментів відбулося різке 
осадження фундаментів до 9 мм, що в межах допустимих значень. Далі опади 
стабілізувалися. 
 2. Графіки опади тахеометра і трекера загалом ідентичні, але в трекера 
точніші. 
3. Графік осад з НЛЗ має певні відмінності, пов'язані з якістю обробки 
даних. 
 4. Спостереження проміжними точками між марками показали 
відсутність асинхронних деформацій. 
 
 
Рис. 2.14 – Рекомендовані лінії розташування геодезичних марок на фасаді 
будівлі, за якими виконуються перерізи під час моніторингу з використанням 
приладів НЛЗ 
56 
 
 
Рис. 2.15 – Схема можливої деформації стін 
 
Рис. 2.16 – Різниця відміток шкалових марок, встановлених на стіні В/4-
6, при моніторингу за допомогою приладів відповідно: а) тахеометр; б) НЛЗ; 
57 
 
та в) лазерний трекер (дата 27 червня – момент демонтажу тимчасового 
фундаменту) 
На графіках на рис. 2.16 наведено показання осад ділянки стіни за 
марками М1, М2 та М3 у процесі виконання робіт з реконструкції будівлі за 
запропонованою технологією. 
В результаті лазерного сканування виконано контроль якості або 
контроль геометрії об'єкта на різних етапах життєвого циклу об'єкта: в процесі 
реконструкції та в період початкової експлуатації, включаючи нові об'єкти. Як 
основні контрольовані параметри прийняті вертикальні опади та 
горизонтальні переміщення. 
Для виконання досліджень застосовувалися наступні прилади: 3D-
сканер FARO Focus S 150, 3D-сканер Stonex X300 і Трекер API RADIAN R20. 
Порівняльні технічні характеристики використовуваних у дослідженні 
типів сканерів наведено в таблиці 2.3. 
Як і при роботі з тахеометром, для отримання максимально точних 
результатів сканування та моніторингу, на об'єкті або в зоні сканування 
рекомендується попереднє встановлення нерухомих марок (рисунок 3.28), 
хоча загальноприйнято, що при роботі з лазерним сканером установка марок 
не обов'язкова. Були проведені дослідження на наступних об'єктах: 
 1) Будівля купця Флігель особняка Миколи Казанського у м. Києві; 
2) Труба колишнього цегельного заводу в селі Боярка Київська область 
(рис. 2.17); 
 3) Навчальний корпус № 1 Чернігівського університету (рис. 2.18, 2.19). 
Зважаючи на більш високу точність вимірювань трекерів, при виконанні 
робіт з їх використанням необхідно враховувати також температурний режим 
вимірювань на об'єкті та коефіцієнт температурного розширення матеріалу 
каркаса будівлі, що несе, оскільки при значній протяжності об'єкта дані 
властивості можуть впливати на точність геодезичних вимірювань. У зв'язку з 
цим, для мінімізації похибки результатів вимірювань, рекомендується 
розташовувати геодезичні марки в цокольній частині будівель якомога ближче 
до земної поверхні. За даними марками доцільно визначати нерівномірність 
осадів різних частин будівлі. При визначенні кренів будівлі та горизонтальних 
деформацій, виміри необхідно виконувати за додатковими марками, 
розташованими в парапетній частині будівлі, переважно у вертикальній 
проекції цокольних маяків. 
 
 
 
58 
 
Таблиця 2.3 - Хронометражна оцінка роботи з досліджуваними 
лазерними приладами активного моніторингу 
Тахеометр Sokkia 3D сканер FARO Трекер API 
Характеристики SET 550RX Focus S 150 RADIAN R20 
Зовнішній вигляд 
  
 
 
Діапазон відстаней, що до 400 от 0,6 до 150 от 0 до 30 
вимірюється, м. 
Межі допустимої 
похибки вимірювань ± 2 мм на 10 м, 
±0,5 
відстаней (3+2х10’6хЭ) 3,5 мм на 25 м 
інтерферометром, мкм/м 
Клас точності вимірів 
II III, IV I 
по ДСТУ 24846-2019 
1000 точок/сек в 
от 122,000 до 
Швидкість сканування - динамическом 
976,000 точок/в сек. 
режиме 
- 29,5 хв на = 70,5 хв на 
- 33 хв на першому 
першому циклі першому циклі 
циклі вимір; 
Сумарний час виміру; вимір; 
- 15,5 хв на 
- 13 хв на - 37 хв на 
наступні цикли 
наступні цикли наступні цикли 
1,175 чол/год 
0,49 чол/год при 0,55 чол/год при при першому 
першому вимірі, першому вимірі, 
Норма часу вимірі, 
0,258 чол/год при 
0,217 чол/год при наступних 0,62 чол/год при 
наступних наступних 
59 
 
Норма времени на 
камеральную обработку, 0,75 3 1 
чол/см 
ПО 
ПО NanoCAD ПО «Faro Scene» «SpatialAnalyzer
» 
По марках + 
порівняння контуру 
Виміри По маркам По маркам 
стін по розрізах у 
хмарах точок 
1. Швидкість 1. Можливість Висока точність 
проведення виявлення вимірів, що 
польових робіт та деформацій поза дозволяє 
камеральної деформаційними виявити 
обробки марками деформації на 
Переваги початковій 
2. Мінімальні 2. Побудова ТІМ-
стадії 
трудовитрати та моделі будівлі 
вартість послуг Зручність 
камеральної 
обробки 
 
 
Рис. 2.17 – Хмара точок об'єкту «Труба колишнього цегельного заводу 
в селі Боярка Київської області 
60 
 
 
Рис. 2.18 – Хмара точок об’єкта навчального корпусу університету, м. 
Чернігів 
 
Рис.  2.19 – Фасад об'єкту навчального корпусу університету, м. Чернігів 
При проведенні моніторингу у різні пори року із значними передами 
температур необхідно враховувати лінійні температурні деформації об'єкта. 
Величини коефіцієнтів лінійного розширення t кладки або іншого матеріалу 
слід приймати за відповідними довідниками, або нормативної документації. 
Розмірність коефіцієнта розширення м/(м•°С) чи 1/град (К-1). Наприклад, для 
цегли керамічного повнотілого, порожнистого та керамічного каміння αt = 5-
6•10-6, для залізобетону – 12•10-6. 
Геодезичний моніторинг будівлі, що реконструюється, з використанням 
лазерного трекера При виконанні унікальних робіт, що зачіпають несучі 
конструкції в процесі реконструкції будівлі, виникає необхідність виконання 
геодезичного моніторингу з підвищеною точністю. Виконуючи аналіз 
61 
 
геодезичних приладів, встановлено, що лазерні прилади з високою точністю, 
що використовуються в машинобудуванні. Одним із таких приладів є API 
RADIAN R20 (рис. 2.20) з похибкою вимірювань до 0,5 мм. 
Послідовність роботи даного приладу ідентична роботі з роботизованим 
тахеометром, проте, враховуючи, що дана модель приладу не оснащена 
власним акумуляторним блоком, під час виконання польових робіт виникають 
певні складнощі. 
 
Рис. 2.20 – Лазерний трекер API RADIAN R20 
 Обробка результатів моніторингу виконувалася у програмному 
забезпеченні «SpatialAnalyzer». 
2.2.4. Запропонована методика проведення моніторингу з 
використанням геодезичних  приладів  
Апробація методики виконувалася на об'єкті «Навчально-лабораторний 
корпус» складної форми з монолітного залізобетонного каркасу, що будується. 
Особливістю об'єкта є наявність ступінчастих консольних виносів 
фасаду і, відповідно, технологія будівництва об'єкта, коли в процесі виконання 
монолітних робіт зі зведення каркасу будівлі для влаштування зазначених 
консолей встановлюються тимчасові підтримуючі конструкції зі сталевих 
колон (рисунок 3.38). Після набору бетоном проектної міцності, тимчасові 
62 
 
конструкції, що підтримують, витягуються. У цей момент виникає 
необхідність контролю за зміною деформації конструкції. 
При прикладному використанні методу НЛЗ під час моніторингу 
будівель вибираються нерухомі точки на фасаді будівлі у характерних місцях, 
а також точки на реперному об'єкті, бажано не менше трьох. Як точки також 
можна використовувати заздалегідь встановлені репера та марки. Критеріями 
вибору (місця розташування) точок та місця стоянки приладу є: - кут падіння 
лазерних променів має бути максимально перпендикулярним до поверхні 
об'єкта та реперних точок; - Дальність розташування сканера до об'єкта 
повинна бути не більше 50 м; - об'єкти мають бути світлі (для кращого 
відображення лазерного променя); - точку стоянки приладу рекомендується 
позиціонувати за раніше виконаною прив'язкою. 
Поле зору сканера «StonexX300» складає 90 ° по вертикалі та 360 ° по 
горизонталі. Щільність вертикального сканування майже незмінна, щільність 
горизонтального сканування задається за рахунок кута обертання сканера. 
Розбіжність (дивергенція) променя 0,37 мрад (мілірадіан) (0,37 мм на 
100 м) (ступінь розширення лазерного пучка зі збільшенням відстані, або, при 
попаданні променя на далекі об'єкти, їх межі можуть виявитися менш 
чіткими). 
Точність виміру – менше 6 мм при вимірі до 50 м (1 sigma). Дальність 
сканування – 300 м-коду. Однак із підвищенням дальності сканування точність 
сканування знижується до 40 мм. Під час проведення польових робіт вибрано 
максимальні параметри сканування. 
У відповідність до програми робіт моніторинг об'єкта, що будується, 
виконувався з інтервалом в один місяць. За період спостережень на будівлі 
було зведено три поверхи. 
63 
 
 
Рис. 2.21 – Тимчасові підтримуючі конструкції 
Камеральна обробка результатів Після експортування хмар точок у 
формат *.x3s рекомендується у програмі перейти в 2d режим. Роботу з точками 
рекомендується виконувати в рідному програмному забезпеченні, оскільки 
при роботі безпосередньо в рідному програмному забезпеченні обробки 
результатів сканування підвищується точність вихідних даних. У цьому 
режимі необхідно визначити репера та марки у вигляді крапок. 
При цьому рекомендується першу точку вибрати поза областю 
вимірювань, оскільки нумерація точок починається з нуля. Потім 
відзначаються три реперні точки та точки на контрольних марках. Кожній 
точці надається свій порядковий номер. 
Виконується команда «додати та зберегти список точок». Список точок 
з'явиться у робочій області. Виділяються точки та виконується команда 
«Експорт точок». Визначається необхідна точність вимірювань. У нашому 
64 
 
випадку задаємо не більше 5 мм (відстань від місця стоянки приладу до 
реперної точки не більше 50 м) для реперних точок, відносна різниця 
вимірювань обмежена 0,05 %. 
За результатами сканування, виконаного в липні місяці, отримано 
наступний список точок у відносній системі координат (рис. 2.22, таблиця 2.4): 
Таблиця 2.4 - Список точок «УЛК» 
№ Координата Х Координата Y Координата Z 
Pt001 145.898739 -26.204932 19.832629 
Pt002 151.077206 -22.477756 13.234642 
Pt003 153.115073 -20.439997 16.79593 
Pt004 118.396954 -7.663822 9.299191 
За результатами сканування отримано наступний список точок 
відносної системи координат (рисунок 2.22, таблиця 2.5). 
 
Рис.2.22 – Відстань між точками 1 (репер №1) та 4 (марка №1), липень 
 
2.2.5. Визначення трудовитрат при роботі з геодезичних  приладами 
при моніторингу будівель, що реконструюються 
 
 У процесі проведення робіт науково-технічного супроводу об'єкта 
культурної спадщини будинку купця Казанського в м. Київ, першому етапі 
спостережень застосовувалися переважно візуально-інструментальний і 
геодезичний методи. На другому етапі, після введення та початку експлуатації 
будівлі, були встановлені спеціальні марки та проводилися спостереження за 
65 
 
їх переміщеннями у відповідність до «Програми моніторингу за об'єктом 
культурної спадщини будинку купця Казанського  в м. Києві із використанням 
приладів тривимірного наземного лазерного сканування». 
Виконувався хронометричний аналіз часу роботи з різними типами 
приладів [67, 68, 72]. При проведенні моніторингу досліджуваної будівлі 
технологічна послідовність установки і роботи 3D сканерів залежала від 
конкретної моделі. Технологічна послідовність установки та роботи з 
тахеометром та 3D сканерами представлена в таблиці 2.5. З таблиці 2.5 видно, 
що загальна кількість операцій під час роботи з досліджуваними приладами, 
включаючи підготовчий процес, становить близько 8 найменувань. При цьому 
на другому та наступних циклах час роботи скорочується за рахунок 
виключення окремих операцій. За результатами вимірювання часу роботи 
сканерів на початковій позиції сканування отримані такі дані: - Середній час 
роботи тахеометра на 1 стоянці - 45 хвилин при першому циклі і до 18 хвилин 
на наступних точках; - середній час роботи трекера на 1-ій точці стоянки 
становить 127 хвилин на першому циклі, при роботі бригадою з двох 2 чоловік 
і до 48 хвилин на наступних точках тією ж бригадою; – середній час роботи 3d 
сканера на 1-ій точці стоянки – 47 хвилин при першому циклі та до 24 хвилин 
на наступних точках 
Таблиця 2.5 –Послідовність встановлення та роботи приладів 
Тахеометр Тип сканера 
Номер ЗРсканер FARO Focus 
Sokkia SET 550RX API RADIAN R20 
работи S150 
Підготовчі работи 
Завантаження -Установка налаштувань, 
проектних даних на 10 хв 
1 
згадку про прилад, 10 Підготовка джерела 
хв живлення, 17 хв. 
Розпаковка Розпаковка транспортної Розпаковка 
2 транспортної упаковки, 1-2 хв транспортної 
упаковки, 1-2 хв упаковки, 8 хв 
Встановлення Встановлення 
Встановлення 
налаштувань залежно від налаштувань залежно 
налаштувань залежно 
3 завдань, умов місцевості, від завдань, умов 
від завдань, умов 
погодних умов, 6 хв місцевості, погодних 
місцевості, 5 хв 
умов, 6-11 мхвин 
66 
 
Послідовність робіт під час сканування 
Установка триноги, 
підготовка місця для 
Установка треноги, 2-5 периферійного 
4 Установка треноги, 2-5 хв 
хв обладнання, 
підключення 
інтерфейсу, 13-20 хв. 
Включення ноутбука, 
5 Включення прибору, разігрів, 1-4 хв прибору, джерел 
живлення, 4-10 хв 
Перевірка 
6 - - налаштувань 
програми, 3 хв 
Прив’язка к Прив’язка к 
7 нерухомим реперам, 3 - нерухомим реперам, 3-
хв 5 хв 
Зняття показань по Зняття показань по 
8 контрольним точкам, 4 Запуск циклу сканування з контрольним точкам, 
хв. стоянки, 6-13 хв 5-8 хв 
Переміщення на наступну позицію, повтор циклу з пп. 4-8 
 
На основі даних таблиці 2.5 складено таблиці 2.6 та 2.7, що включає 
сумарний час роботи досліджуваних приладів, норму часу та склад ланки, 
переваги та порівняльні характеристики приладів 
Таблиця 2.6 - Зведені дані по роботі досліджуваних приладів 
Тахеометр Тип сканера 
Пара 
ЗРсканер FARO Focus 
метр Sokkia SET 550RX API RADIAN R20 
S150 
- 29,5 хв на першому - 33 хв на першому циклі 70,5 хв на першому 
Сум циклі виміру; виміру; циклі виміру; 
арний 
- 13 хв на наступні 
час - 15,5 хв на наступні - 37 хв на наступні 
цикли цикли цикли 
67 
 
Норма 0,49 чол/год при 1,175 чел/ч при 
часу першому вимірі, 0,55 чол/год при першому 
першому вимірі,  вимірюванні, 
0,217 чол/год при 
наступних  0,258 чол/год при 0,62 чол/год при 
наступних наступних 
Состав (геодезист 6 розряду, (геодезист 6 розряду, 
ланки геодезист 4 розряду) геодезист 6 розряду геодезист 4 розряду) 
 
Таблиця 2.7 - Технічні характеристики приладів НЛЗ 
Тахеометр Sokkia 3D сканер FARO Трекер API 
Характеристики SET 550RX Focus S 150 RADIAN R20 
Зовнішній вигляд 
 
  
ф 
Діапазон відстаней, 
що вимірюються, до 400 от 0,6 до 150 от 0 до 30 
м. 
Межі допустимої 
похибки 
вимірювань 2 мм на 10 м, 
± (3+2x10-6xD) ±0,5 
відстаней 3,5 мм на 25 м 
інтерферометром, 
мкм/м 
Клас точності 
вимірів по ДСТУ II III, IV I 
24846-2019 
Швидкість от 122,000 до 
- 1000 
сканування 976,000 точок/в сек. 
точок/сек в 
68 
 
динамічному 
режиме 
Сумарний час - 29,5 хв на 
першому циклі - 33 хв на першому -70,5 хв на першому 
виміру; циклі виміру; циклі виміру; 
- 13 хв на наступні - 15,5 хв на наступні - 37 хв на наступні 
цикли цикли цикли  
Норма часу 0,49 чол/год при 0,55 чол/год при 1,175 чол/год при 
першому вимірі, першому вимірі, першому вимірі,  
0,217 чол/год при 0,258 чол/год при 0,62 чол/год при 
наступних наступних наступних 
Норма часу на 
камеральну 0,75 3 1 
обробку, чол/см 
ПО 
ПО NanoCAD ПО «Faro Scene» «SpatialAnalyzer» 
Виміри По марках + 
порівняння контуру 
По маркам По маркам 
стін по розрізах у 
хмарах точок 
Переваги 1. Швидкість 1. Можливість 1. Висока точність 
проведення виявлення вимірів, що 
польових робіт та деформацій поза дозволяє виявити 
камеральної деформаційними деформації на 
обробки марками початковій стадії. 
2. Мінімальні 2. Побудова ТІМ-  2. Зручність 
трудовитрати та моделі будівлі камеральної 
вартість послуг обробки 
Аналіз трудовитрат під час роботи з дослідженими лазерними 
приладами графічно представлений рис. 2.23. 
69 
 
Рис. 2.23 – Трудовитрати під час роботи з дослідженими лазерними 
приладами 
За результатами хронометражних спостережень та визначення 
трудовитрат при проведенні моніторингу з приладами НЛЗ встановлено: - 
оптимальним за параметрами праці та вартості приладу є електронний 
тахеометр. - найточнішим і найдорожчим є лазерний трекер, проте він має 
зручне програмне забезпечення для оперативної камеральної обробки. - 
найбільш трудомісткою виявилася робота з приладами НЛС, проте великим 
плюсом даного приладу є можливість створення ТІМ-моделей на основі 
отриманих хмар точок. 
 
Висновки по розділу 2 
 
 1. Виявлено оптимальні точки досліджуваних параметрів, при якому 
вага та трудомісткість приймають мінімальні значення, що тягне за собою 
зниження загальної ваги використовуваних металевих конструкцій для 
посилення існуючої будівлі, загальної вартості технології, підвищення 
економічного ефекту. 
Мінімальне значення ваги металоконструкцій для прийнятої будівлі – 
кроці балок 1,26 м, а мінімальна трудомісткість виконаних робіт – при кроці 
балок 1,5344м. 
70 
 
2. При моніторингу будівель та споруд, в якості геодезичних засобів 
вимірювань доведено можливість використання 3D сканера та високоточного 
лазерного трекера. моніторингу будівель із використанням приладів НЛС 
 3. Запропоновано технологічну послідовність роботи приладів 
наземного лазерного сканування (3D сканер, лазерний трекер), встановлено 
середній час роботи та обробки інформації з даними типами приладів та 
наведено порівняння з тахеометром, що традиційно використовується під час 
геодезичних вимірювань. під час виконання моніторингу будівель споруд. 
 
71 
 
РОЗДІЛ 3. ОБГРУНТУВАННЯ РЕЗУЛЬТАТІВ ДОСЛІДЖЕННЯ 
ЗБІЛЬШЕННЯ ПІДЗЕНМОГО ПРОСТОРУ ПІД ІСНУЮЧИХ 
БУДІВЛЯХ  
3.1. Розробка основних технологічних етапів збільшення підземного 
простору існуючої будівлі 
 
 Впровадження результатів дослідження проводилося на об'єкті 
«Будинок Казанського у м. Києві (рис. 3.1). 
У технології влаштування підземних об'єктів під існуючими будинками 
можна виділити дев'ять основних технологічних етапів, що дозволяють 
здійснити влаштування підземних просторів на кілька рівнів при існуючій 
забудові, зберігши її первозданний вигляд та несучі конструкції. 
 
Рис. 3.1 – Загальний вигляд об'єкта впровадження у м. Києві 
1 етап: передбачає проведення обстеження будівлі, що оцінює його 
технічний стан, проаналізувати можливі прогини, тріщини, дефекти, оцінити 
стани несучих конструкцій, вивчити проектну документацію (за наявності). 
Для проведення даних видів робіт необхідно проведення 3D сканування 
об'єкта, для того щоб визначити фактичні розміри об'єкта або використання 
тахеометра з установкою маяків по стіні (рис. 3.2 а) та кутових маяків (рис. 3.1 
б), для того щоб відстежити розкриття тріщин, можливі переміщення, що 
протягом всієї технології та після виконання всіх будівельних робіт дозволить 
оцінити стан будівлі 
72 
 
 
Рис. 3.2 – Встановлення маяків: а) маяк М10; б) кутовий маяк 2 етап: 
посилення стін та влаштування рандбалки. 
 
 Після отримання інформації про стан будівлі необхідно посилити стіни 
конструкції, для того щоб розвантажити стіни і забезпечити безпечне ведення 
робіт. Для цього застосовують пояси висотою будівлі в поздовжньому 
напрямку. У нижній частині будівлі необхідно встановити рандбалки, які 
будуть розподільчим поясом для рівномірної передачі навантаження на 
конструкції, що знаходяться нижче. 
Рандбалки є швелером у перерізі і з'єднуються шпильками. 
Важливо відзначити, що з'єднання шпильок необхідно вести в шаховому 
порядку, в іншому випадку висока напруга в стінці швелера, що з'являються, 
можуть привезти до руйнування (рис. 3.3). 
 
 
Рис. 3.3 – Влаштування рандбалки 
73 
 
3 етап: пристрій буронабивних паль, що виконують функцію опор для 
тимчасових балок, що підтримують. Крок розміщення, діаметр, арматурний 
каркас підбираються при розрахунках будівельних конструкцій. Найбільш 
простим способом пристрою паль є буронабивні, де здійснюється заливка 
бетонного розчину із застосуванням металевого каркасу (рис. 4.4). 
Подібна технологія є найбільш сприятливою при існуючій забудові, 
тому що відсутні ударні зусилля, які руйнівно можуть впливати на 
конструкції. Також аналогічно даному способу можна застосувати сучасну 
технологію "jet-grouting" [33, 34]. 
Технологічна послідовність робіт за таким методом полягає в 
наступному: виробляють буріння свердловини; в свердловину занурюють 
ін'єктор зі спеціальним отвором, що калібрується - соплом; подають під 
великим тиском (100 МПа) ін'єкційний розчин; здійснюють підйом ін'єктора з 
одночасним його обертанням; формують палю потрібного діаметра або стінку 
із паль. 
Основні переваги струминної технології в умовах слабких ґрунтів: 
можливість ведення робіт у будь-яких несприятливих ґрунтових та у 
стиснених умовах; екологічна чистота всіх технологічних операцій. 
Загальновідомим методом є пристрій паль із зовнішньої, та з 
внутрішньої сторони (рис. 3.4 б) будівлі, з метою забезпечення рівномірного 
тиску по всій лінії пристрою опорних балок. 
 
Рис. 3.4 – а) влаштування буронабивних паль; б) розташування паль: 1- 
зовнішня стіна; 2- зовнішній ряд буронабивних паль; 3-внутрішній ряд 
буронабивних паль 
4 етап: визначення залізобетонних або металевих ростверків. Перетин 
ростверку визначається розрахунковим шляхом. Матеріал ростверку може 
бути як залізобетонним, так і металевим, в даній технології пропонується 
використовувати металеві двотаврові балки, переріз яких залежить як від 
74 
 
навантаження належать вищележачих конструкцій, так і від кроку 
розташування паль. Регулюючи перетином паль, можна визначити найбільш 
економічну і найменш трудомістку в монтажі балку. Ростверки виконують 
поверх паль для рівномірного розподілу навантажень на палі від вищих 
конструкцій (рис. 3.5). 
 
Рис. 3.5 – Пристрій ростверків 
5 етап: влаштування поперечних балок. У тілі будівлі за допомогою 
алмазного різання виконується штраба, через які у поперечному напрямку 
проводяться металеві балки та рівномірно переводять вагу всієї будівлі на 
ростверк (рис. 3.6). Балки спираються на палі з обох боків стіни. 
 
Рис. 3.6 – Влаштування поперечних балок 
75 
 
6 етап: Розробка ґрунту під підошвою старого фундаменту до проектної 
позначки нового фундаменту. 
 7 етап: будова нового фундаменту. Фундамент приймається за 
розрахунком у вигляді суцільної монолітної або збірної стіни, для 
влаштування фундаменту розробляється невелика ділянка ґрунту з 
можливістю вільного переміщення та проведення робіт для робітників, та за 
проведеними розрахунками із встановленими розмірами та характеристиками 
зводиться новий фундамент. На дно розробленої ділянки встановлюється 
фундаментна подушка та зводиться каркас стінової частини. 
 8 етап: демонтаж конструкцій. Після забезпечення додатковими 
підсилюючими елементами, необхідно здійснити демонтаж конструкцій та 
підсилювальних елементів. 
Демонтаж здійснюється тих конструкцій та елементів, фізичне 
зношування яких має низький технічний показник експлуатаційних, 
механічних та інших якостей. Демонтажні роботи необхідно здійснювати 
згідно [73]. 
Після пересадки будівлі на новий фундамент підсилюють елементи 
(поперечні балки, ростверки) також демонтуються. Буронабивні палі з 
внутрішньої частини будівлі також витягуються, зовнішня сторона палі за 
потребою може бути залишена в грунті.  
9 етап: після проведення всіх робіт з посилення будівлі та зведення 
нового фундаменту розпочинаємо розробку підземної частини. Для цього 
рекомендується застосовувати малогабаритну техніку, що дозволяє здійснити 
розробку ґрунту в обмежених умовах (рис. 3.7) та значною мірою підвищити 
механізацію праці. Розробку ґрунту можна вести на глибину понад 10 метрів, 
що дозволяє влаштувати підземні споруди на кілька поверхів. Технологія робіт 
здійснюється таким чином: 
 1. Підготовка дорожньої частини (трапів, пандусів) для проїзду 
малогабаритної техніки та вивезення ґрунту; 
 2. Розробка ґрунту першого поверху підземної частини до позначки 
стелі другого поверху; 
3. Бетонування з пристроєм арматурного каркаса, де залишають 
технологічний отвір, що дозволяє переміщатися малогабаритної техніки і 
розробляти ґрунт другого поверху. Дані етапи продовжуються до досягнення 
необхідної розрахункової позначки. Після того як бетон найнижчого рівня 
набирає необхідну міцність, починаються роботи зі встановлення перегородок 
та зведення внутрішнього простору за прийнятим проектом. 
76 
 
 
Рис. 3.7 – Малогабаритна техніка, що застосовується 
Як завершальний етап також можна виділити моніторинг у початковий 
період експлуатації будівлі. Після проведення всіх технологічних робіт 
необхідно проводити моніторинг будівлі, стежити за його опадами і т.д. 
 
3.2. Інструментальні спостереження за додатковими деформаціями 
будівель історичної забудови в зоні в зоні впливу нового будівництва 
 
 Освоєння підземного простору в умовах щільної забудови викликає 
низку негативних процесів, що можуть провокувати виникнення додаткових 
деформацій існуючих будівель. Основними серед них є можлива зміна 
напружено-деформованого стану грунтового масиву під фундаментами 
існуючої забудови, що викликана екскавацією грунту та підвищення 
(пониження) рівня підземних вод, виникнення так званого «баражного 
ефекту». Дослідження деформацій оточуючої забудови в зоні впливу нового 
будівництва проводиться за двома напрямками: числове моделювання і 
експериментальні дослідження в формі геодезичних спостережень за 
деформаціями грунтової основи та існуючої забудови. В зону впливу нового 
будівництва, як правило, потрапляють будівлі історичної забудови. Для того, 
щоб убезпечити їх від негативного впливу необхідно виконувати, як заходи 
конструктивного характеру так і обов’язково здійснювати геотехнічний 
моніторинг. Геотехнічний моніторинг повинен включати комплексне 
спостереження за несучими конструкціями, фундаментами, грунтами, що 
знаходяться в зоні впливу будівництва. Проведення таких спостережень 
покликане забезпечити безпеку будівництва та уникнути незворотніх 
процесів, які можуть виникнути, як в конструкціях так і в грунтовій основі.  
77 
 
Серед основних вимог до геодезичного моніторингу можна виділити 
наступні: - геотехнічний моніторинг будівель повинен проводитись у 
відповідності до попередньо розробленого проекту та входити до науково-
технічного супроводу нового будівництва в умовах щільної забудови. - 
геотехнічний моніторинг повинен охоплювати всі етапи будівництва, 
включаючи встановлення початкового стану існуючих конструкцій будівлі, 
100 розробку котловану, влаштування підземної та надземної частин нової 
будівлі, а також перші роки експлуатації до закінчення стабілізації 
деформацій. 
 
 
Рис.3.8. Типи геотехнічного моніторингу 
 В якості експериментального майданчику для порівняння числового 
моделювання і реальних деформацій грунтової основи та конструкцій 
існуючого будинку обрано будівництво багатофункціонального житлового 
комплексу із підземним паркінгом. Спорудження комплексу проводиться в 
умовах щільної забудови історичного центру м. Києва. В безпосередній 
близькості до влаштовуваного паркінгу будівлі знаходиться трьохповерхова 
адміністративна будівля. Будівля прямокутна в плані із розмірами 26х14м, 
безкаркасної схеми, із поздовжніми та поперечними несучими стінами, 
просторова жорскість забезпечується сходовою клітиною та перекриттями із 
круглопустотних плит.  
Фундаменти влаштовані із збірних фундаментних плит та блоків. 
Ширина фундаменту 1м, глибина закладання складає 2м. Житловий комплекс, 
що планується споруджуватись складається із двох секцій 22 та 25 поверхів, 
об’єднаних загальним підземним паркінгом. Будівлі проектуються, як 
монолітний залізобетонний каркас, жорсткість якого буде забезпечена 
спільною роботою складових каркасу: колон, ядер жорсткості та перекриттів.  
Для того, щоб виконати спостереження за деформаціями, як нового 
будівництва так і існуючої будівлі було розроблено програму геотехнічного 
78 
 
моніторингу. Організація спостережень за осіданннями будівель виконувалась 
в такій послідовності: 
- вибір конструкції, місць розташування та установки вихідних  
геодезичних знаків висотної основи; - здійснення висотної прив’язки вихідних 
геодезичних знаків; - встановлення осадових марок на конструкціях будівель 
та споруд, за якими ведуться спостереження; - інструментальні вимірювання 
вертикальних переміщень осадових марок; - опрацювання і аналіз результатів 
спостережень.  
При виконанні спостережень за осіданням будівель влаштовувалось не 
менше трьох вихідних реперів для забезпечення взаємного контролю стійкості 
їх відміток.   
Всього в вихідну висотну мережу включено 10 реперів. Така їх кількість 
забезпечила необхідну точність визначення осідань, прийняту в нашому 
випадку ±1,0 мм для найбільш віддаленої від вихідного реперу марки. Висотні 
положення реперів були визначені з мінімальною можливою граничною 
помилкою.  
Для визначення вертикальних переміщень фундаментів будівель та 
споруд безпосередньо на них були встановлені осадові марки.  
Марки служать постійними знаками для встановлення на них рейки під 
час нівелювання, при цьому конструкція марки забезпечила можливість 
установки рейки при повторному нівелюванні на одну й ту ж фіксовану точку.  
Довжина марки забезпечила необхідну жорсткість незалежно від 
вильоту марки з площини стіни. Виліт марки повинен забезпечувати 
встановлення рейки у вертикальному положенні за показниками інтегрованого 
рідинного рівня.  
Для спостереження за осіданнями фундаментів будівель та споруд були 
використані марки з кулеподібною голівкою та марки з гладкої арматури Æ 16 
мм. Вимірювання вертикальних переміщень будівель і споруд здійснювалось 
методом геометричного нівелювання II класу точності у відповідності до 
вимог чинних нормативних документів.   
По закінченню польових робіт з вимірів деформацій будівель та споруд 
і перевірки журналів виконувалось камеральне опрацювання отриманих 
результатів та їх оцінка. Виконувалось точне зрівнювання нівелірної мережі 
параметричним методом. Вирівнювання виконувалося в 2 етапи. На першому 
етапі проводилось врівноважування вузлових точок за методом проф. Попова.  
Ваги ходів вираховувалися по кількості штативів в ході. На другому 
етапі проводилось врівноважування відміток окремих точок існуючих ходів.  
79 
 
Величина осідання під кожною деформаційною маркою обчислювалась 
як різниця між відмітками цієї марки, отриманої в останньому циклі вимірів, і 
відміткою, отриманою в першому циклі вимірів. 
 
 Рис.3.9. Схема влаштування осадови марок на існуючій будівлі.  
Геотехнічний моніторинг проводився протягом року від початку 
будівництва. Основна увага зверталась на період влаштування паль 
огородження котловану (рис.3.9), для того щоб виявити технологічний вплив 
та ефективність застосування захисного екрану із металевих труб малого 
діаметру (рис.3.1).  
Результати спостережень за осіданнями існуючого будинку 
представлена в таблиці 3.1. 
80 
 
 
Рис.3.10. Конструкція влаштованого захисного екрану із труб в торці 
існуючої будівлі 
 
Рис.3.11. Початковий етап відкопування котловану із попередньо 
влаштованими: захисним екраном та огородженням котловану 
Аналізуючи результати інструментальних спостережень за 
деформаціями існуючих будівель в зоні впливу влаштування котловану 
81 
 
прослідковується збільшення осіданння фундаментів будівель, що пов’язані з 
різними етапами будівельних робіт. Основні етапи, на які зверталась особлива 
увага при спостереженні це: влаштування захисного екрану, влаштування паль 
огородження котловану та розробка котловану із подальшим влаштуванням 
конструкцій підземного поверху. На першому етапі влаштування захисного 
екрану із металево-залізобетонних паль ∅159мм (рис.3.12) спостерігається 
початок розвитку незначних деформацій існуючого будинку, що знаходяться 
в межах 3мм. Після захисного екрану окремими захватками влаштовувались 
залізобетонні палі огородження котловану ∅620мм (рис.3.13) за 
буронабивною технологією. При цьому також продовжилось наростання 
осідань до 11мм, проявляється технологічний вплив. Активне збільшення 
переміщень конструкцій існуючої будівлі відмічається при розробці 
котловану та влаштуванні залізобетонних конструкцій підземного поверху. 
Котлован розроблявся на глибину 6м. Максимальні переміщення при розробці 
котловану склали 17.4мм. При подальших спостереженнях наростання 
деформацій продовжувалось за зниженим темпом.   
Проектні рішення даного будівницва в умовах щільної забудови 
виконувались на основі числового моделювання системи «ґрунтовий масив - 
інженерні захисні конструкції – існуюча будівля». Розрахунок проводився із 
врахуванням основних етапів будівельних робіт.   
Роботу залізобетонних елементів змодельовано пружною із наступними 
параметрами: модуль деформації Е=30000МПА, питома вага 25кН/м3 
,коефіцієнт Пуассона ��=0.167. Грунтове середовище моделювалось із 
використанням попередньо обраної моделі Hardening Soil Model.  При 
порівнянні даних геотехнічного моніторингу та числового моделювання 
різниця переміщень склала 24% на етапі влаштування паль огородження 
котловану та 19% на етапі розробки котловану. Дану різнию значень 
експерименту та моделювання можна пояснити невідповідністю фізико-105  
механічних характеристик грунтів закладених при розрахунку із 
наявними під час будівельних робіт.  
Моделювалась також ситуація проведення робіт по влашутванню паль 
та розробки котловану без попереднього виконання захисного екрану із паль 
малого діаметру. В такому варіанті спостерігається значний технологічний 
вплив виконання буронабивних паль огородження котловану, так, 
переміщення конструкцій існуючого будинку на даному етапі склали 43мм, а 
на етапі розробки котловану збільшились до 61,3мм. Такі величини 
переміщень призвели б до переходу будівлі до аварійного стану.  
Дані числового моделювання вказують на важливість попереднього 
влаштування паль захисного екрану, який дає змогу стабілізувати напружено-
82 
 
деформований стан грунтвого масиву в зоні впливу нового будівництва, а 
також виникає можливість керування НДС існуючого будинку шляхом зміни 
параметрів захисного екрану, таких як: глибина закладання, жорсткість 
конструкції екрану, положення між будівлею та огородженням котловану.  
Порівняння розрахункових та експериментальних значень переміщень 
на різних етапах робіт нульового циклу наведені в табл. 3.1.  
Табл. 3.1. Порівняння розрахункових та експериментальних переміщень 
фундаментів 
Етап Переміщення, мм Відхилення з 
екраном, % 
Числове Експериментальні, Числове 
моделювання із екраном моделювання 
із екраном без екрану 
Влаштування 15,1 11,5 43 24% 
паль 
огородження 
котловану 
Відкопка 21,3 (+29%) 17,4 (+34%) 61,3 (+40%) 19% 
котловану 
Таким чином, геотехнічний моніторинг дозволив оцінити ступінь 
впливу влаштування паль огородження котловану та розробки котловану на 
додаткові осідання фундаментних конструкцій існуючої будівлі. 
 
Висновки по 3 розділу. 
 
1 У технології влаштування підземних об'єктів під існуючими 
будинками виділено дев'ять основних технологічних етапів, що дозволяють 
здійснити влаштування підземних просторів на кілька рівнів при існуючій 
забудові, зберігши її первозданний вигляд та несучі конструкції. 
2. Під час аналізу відомих досліджень експертизи реконструкції будівель 
та споруд, досліджено як використовувати в якості геодезичних засобів 
вимірювань і доведено можливість використання 3D сканера та високоточного 
лазерного трекера. Для підвищення точності геодезичного моніторингу 
розроблено універсальну конструкцію геодезичної марки. 
 3. Запропоновано технологічну послідовність роботи приладів 
наземного лазерного сканування (3D сканер, лазерний трекер), встановлено 
середній час роботи та обробки інформації з даними типами приладів та 
83 
 
наведено порівняння з тахеометром, що традиційно використовується під час 
геодезичних вимірювань. 
84 
 
РОЗДІЛ 4. ЕКОНОМІЧНА ЕФЕКТИВНІСТЬ УЛАШТУВАННЯ 
НОВИХ ПЛОЩ ПІД ІСНУЮЧИМИ БУДИНКАМИ ТА СПОРУДАМИ 
НА ПРИКЛАДІ ІСТОРИЧНОЇ БУДІВЛІ  
 
4.1. Вибір оптимального варіанта пристосування 
 
 З метою визначення економічної ефективності проведених робіт з 
реконструкції, реставрації та пристосування об'єкта культурної спадщини 
«Будинок купця Казанського в м. Києві» проведено аналіз витрат та 
розробленої концепції інвестиційної окупності проекту. 
На основі виконаних досліджень запропоновані такі варіанти 
використання об'єкта, що оцінюється: 1) для виробничих і складських 
приміщень; 2) торгових; 3) використання приміщень як комерційний об'єкт. 
Використання приміщень як склад є невиправданим з точки зору 
фінансової ефективності. Доходи від здачі у аренду складських приміщень 
значно нижчі від відповідних доходів від використання їх у ролі торгових чи 
офісних приміщень. Отже, від таких варіантів використання слід відмовитися. 
Аналіз ринку нерухомості показує, що вартість продажу та орендні 
ставки для торгових площ вища, ніж для офісних приміщень. Тому таке 
використання могло б бути ефективнішим. Разом з тим, при виборі варіанта 
найефективнішого використання слід врахувати, що використання 
приміщення для розміщення повноцінного магазину пов'язане з великими 
витратами, що обумовлені необхідністю значного перепланування та ремонту. 
Навколишня інфраструктура розташування об'єкта оцінки – промислові, 
адміністративні та великі торгові об'єкти. 
Таким чином, беручи до уваги, що об'єкт оцінки розташований хоч і в 
жвавому місці, але недостатньо вдало з погляду дрібної роздрібної торгівлі, 
фінансова доцільність цього варіанта виглядає нераціональною. 
Комерційний будинок є більш спокійним об'єктом інвестицій. Попит на 
комерційні приміщення зростає за економікою. Причина того, що в даний час 
сировинні, фінансові, банківські структури займаються активним 
інвестуванням в ринок комерційної нерухомості, полягає у високому рівні 
доходності офісних проектів. При високому інвестиційному потенціалі центр 
міста Казань відчуває гостру нестачу в якісних комерційних приміщеннях, які 
мають унікальні дизайнерські рішення в оздобленні в стилі лофт. У зв'язку з 
вищесказаним вважаємо, що таке використання є найефективнішим. 
Таким чином, найбільш ефективним використанням об'єкта, що 
оцінюється, є використання будівлі в якості офісної, ресторану, квіткового 
магазину, стоматологічної клініки. 
85 
 
 
4.2. Розподіл та призначення приміщень в обсязі будівлі 
 
 На першому поверсі літера А планується ресторан. Обґрунтуванням 
функції ресторану є створення комфортних умов для численних гостей міста, 
які бажають поєднати приємні прогулянки центром з можливістю скуштувати 
національну кухню Татарстану. На підвальному поверсі будівлі літера Б 
розташовані виробничі приміщення кухні з повним циклом технологічної 
обробки всіх сировинних, харчових продуктів та напівфабрикатів. Підвальний 
поверх будівлі, крім кухні ресторану, призначений і для приміщень та мереж 
інженерно-технічного забезпечення будівлі. На підвальному поверсі 
розташовані приміщення: водомірний вузол, тепловий пункт, електрощитова, 
насосна, серверна, технічні приміщення, кухня ресторану. У загальних 
приміщеннях фасадної частини пропонується розмістити музей Шаляпіна та 
квітковий магазин. 
На другому та третьому поверхах літера А та Б розташовані офісні 
приміщення для 70 співробітників, ігрова кімната для дітей клієнтів ресторану. 
На третьому та четвертому поверсі літер Б розташований медичний заклад. 
Мансардний простір прийнято рішення розділити між компанією, що 
управляє, і туристичним агентством. На плоскій частині покрівлі будівлі 
планується розташування літнього кафе з гарним краєвидом на міський 
краєвид. 
Внутрішнє оздоблення приміщень передбачається переважно у стилі 
лофт. 
Варіанти використання внутрішнього простору об'єкта при 
пристосуванні об'єкта наведено рис. 4.1. 
Загальна площа додатково утворених приміщень у підвалі 139,4 м2, у 
тому числі за запропонованою технологією 78,08 м2 (приміщення Б1+Б2) 
представлена на рис. 4.2. 
86 
 
 
Рис. 4.1 – Загальна площа додатково утворених приміщень у підвалі 
 
Рис. 4.2 – Варіанти пристосування об'єкту 
 
4.3. Розрахунок економічної ефективності проекту 
 У будівлі прийнято рішення розмістити ресторан, історичний музей, 
квітковий магазин, офісні приміщення, медичний заклад, офіс керуючої 
87 
 
компанії та туристичну агенцію, на плоскій частині покрівлі будівлі 
планується розташування літнього кафе з гарним видом на міський краєвид. 
Внутрішнє оздоблення приміщень передбачається переважно у стилі лофт. 
Паркувальні місця планується організувати вздовж вулиці Пушкіна, а 
також 5 місць на подвір'ї при виїзді з арки. Розрахунок окупності проекту 
виконувався у програмному комплексі АВК 5. 
Як вихідні дані задані орієнтовний термін проекту 25 років, зазначена 
вартість земельної ділянки, вартість придбаної будівлі, витрати на 
реконструкцію, на страхування ризиків, на керуючу компанію, ставка 
рефінансування, інфляція, запланована ставка оренди площі приміщень, 
додаткові способи придбання прибутку тощо. буд. 
Основні техніко-економічні показники представлені у таблиці 4.1. 
 
Таблиця 4.1 - Основні техніко-економічні показники об'єкта впровадження 
З влаштуванням 
Найменування підземного 
поверху 
Показники по будівлі 
Площа земельної ділянки, кв.м. 761,00 
Загальна площа будівлі, кв.м. 3 139,04 
Будівельний обсяг, куб. м., в том числі: 12 788,87 
Призначення  приміщень 
Площа технічних приміщень, кв.м. 881,00 
Площа приміщень підприємств харчування, кв.м. 565,00 
Площа музею, кв.м. 89,00 
Площа квіткового магазину, кв.м. 130,00 
Площа офісів, кв.м. 862,88 
Площа стоматлогічної клініки, кв.м. 382,21 
Площа управляючої компанії, кв.м. 129,00 
Площа турагентства, кв.м. 100,00 
Парковка у дворі, машиномісць 25 
88 
 
Співвідношення площі, що орендується, до загальної площі 
приміщень. 67,80 
Вартість проєкту, т.р. 207 972 
Площа приміщень в оренді, кв.м. 2 128,43 
 
Відсоткове співвідношення додаткових площ по відношенню до 
корисної площі всієї будівлі після реконструкції визначимо за формулою : 
 
S %=100 %-3139,04-78,08)/3139 ,04 * 100% = 2,487% 
При реалізації проекту без додаткових площ термін окупності буде 
більшим і складе до 28 років (проект окупиться до 2042 року) за рахунок 
меншого грошового потоку від орендної діяльності за аналогічних витрат на 
експлуатацію будівлі. 
При виконанні розрахунків використовувався алгоритм, що включає такі 
етапи: 
 1. Ресурсний метод розрахунку вартості будівництва, заснований на 
калькуляції ресурсів у поточних цінах і тарифах; 
2. Метод розрахунку тривалості виконання будівельно-монтажних робіт 
з урахуванням їх трудомісткості; 
 
Аналіз ринку показав, що при високому інвестиційному потенціалі 
центр міста, Київ відчуває гостру нестачу в якісних комерційних 
приміщеннях, які мають унікальні дизайнерські рішення в оздобленні в стилі 
лофт, тому для поліпшення фінансово-економічних показників необхідно 
включення в корисну площу будівлі також підземного поверху в якості 
ресторану, квіткового магазину, стоматологічної клініки. 
Таким чином, необхідні роботи з його облаштування, які включають: 
пристрій рандбалки, буріння свердловин, встановлення арматурних каркасів у 
свердловини, бетонування буронабивних паль, пристрій ростверку 
металевого, пробивання отворів у цегляних стінах для балок, встановлення 
поперечних балок, розробку ґрунту під підошвою фундаменту та ін. (Таблиця 
4.2). 
 
 
 
89 
 
 
Таблиця 4.2 – Тривалість виконання робіт до та після оптимізації 
№ Тривалість робіт 
Тривалість робіт до 
Найменування після оптимізації, 
 п/п оптимізації, дні 
дні 
1 Влаштування рандбалки 21,8 15,81 
Влаштування буронабивних 
9,21 
2 паль 8,68 
Влаштування ростверку 
3. 10,61 8,14 
металевого 
Пробивка прийомів в 
4. 7,56 5,61 
цегляних стінах для балок 
5. Установка поперечних балок 10,33 3,78 
Разрабка грунта під 
6. 23,89 2,58 
підошвою фундаменту 
Влаштування нового 
7. фундаменту 30,41 30,41 
Демонтаж тимчасових 
8. 8,52 3,93 
конструкцій (метал) 
9. Зрубка голів одиночних паль 7,83 9,71 
Влаштування підземного 
10. 15,21 4,92 
поверху (розробка грунта) 
Влаштування підземного 
11. поверху (монолітні 6,55 6,55 
перекриття) 
12. Разом 152 100 
З таблиці 4.2 видно, що загальна тривалість робіт із реконструкції 
підземної частини будівлі без оптимізації становитиме 5 міс. 
Оптимізація проектно-технологічних рішень дозволить зменшити 
тривалість робіт на 1,8 місяців (рисунок 4.3). 
90 
 
 
Рис. 4.3 – Тривалість підземних робіт до та після оптимізації 
Розрахунки щодо обґрунтування ефективності будівництва виконані з 
використанням програмного продукту «Альт-Інвест. Будівництво». 
Обраний обрій планування – 25 років. За виконання розрахунків було 
враховано такі інвестиційні витрати: купівля земельної ділянки, будівлі, 
вартість робіт з реконструкції підземного поверху. На стадії експлуатації було 
розраховано комунальні платежі та управлінські витрати, витрати на 
страхування будівлі, а також доходи від здавання приміщень в оренду. 
Розрахунки показали, що влаштування підземного поверху дозволить 
збільшити загальну площу будівлі на 4,43%, а корисну площу – на 6,55%. При 
цьому розроблені рішення дозволять скоротити проектне значення 
кошторисної вартості реставрації будівлі з реконструкцією підземного 
поверху на 1403 тис. грн. (Таблиця 4.3). 
 
 
 
 
 
 
 
 
91 
 
Таблиця 4.3 - Техніко-економічні показники проекту 
Значення показників Ефект 
після 
Найменування показників З застосуванням 
застосуван
Проектні розроблених 
ня 
рішень 
1 Загальна кошторисна вартість 
209 375 207 972 0,67 % 
реконструкції, тис. руб. 
2 Строк реконструкції, міс. 40,8 39 4,4 % 
3 Розрахункова кількість 
персоналу, задіяного у 43 43 - 
будівництві (людина) 
4. Середньогалузева заробітна 
76 877,9 76 877,9 - 
плата (грн/місяць) 
5 Розрахунковий обсяг витрат 
370 120,96 353 792,1 4,4 % 
за оплату праці (тис. грн) 
 
Розроблені рішення дозволяють як знизити кошторисну вартість робіт, а 
й оптимізувати їх тривалість, що у своє чергу впливає підсумкові показники 
ефективності (таблиця 4.4). 
Скорочення терміну окупності становить 0,38 року, що у грошах 
відповідає різниці в NPV в 3 221 тис. грн. (Рис. 4.3). Тобто оптимізація вартості 
та часу виконання робіт дозволить збільшити чисту наведену вартість проекту 
більш як на 3 млн. грн. 
92 
 
 
Рис. 4.3 – Дисконтований термін окупності проекту 
 Таблиця 4.4 – Порівняльні показники ефективності проекту 
Із 
застосуванням Техніко-
Найменування Проектні розроблених економічний 
рішень ефект, % 
1 Чиста наведена вартість (NPV), тис. 
руб. 46 220 49 441 +6,9 % 
2 Норма доходності дисконтованих 
витрат, рази 1,23 1,25 +1,63 % 
3 Дисконтований термін окупності 
(РВР), років 18,61 18,24 -1,99 % 
4 Внутрішня норма рентабельності, % 
(номінальна – з урахуванням інфляції) 13,3 13,4 +0,75 % 
Виконуючи аналіз результатів прогнозних економічних розрахунків 
зроблено такі висновки: 
 - кошти більше нуля заданий період розрахунку; 
- NPV> 0, 
 NPV - це загальні дисконтовані витрати, приведені до сьогодення); 
93 
 
 - IRR> ставки дисконтування (IRR - InternalRateofReturn - 
рентабельність). 
 
  
 
 
Висновки по 4 розділу 
 
 1 У технології влаштування підземних об'єктів під існуючими 
будинками виділено дев'ять основних технологічних етапів, що дозволяють 
здійснити влаштування підземних просторів на кілька рівнів при існуючій 
забудові, зберігши її первозданний вигляд та несучі конструкції. 
2 Доведено економічну ефективність розроблених організаційно-
технологічних рішень на об'єкті впровадження: 
 розрахунки показали, що застосування розроблених рішень при 
влаштуванні підземного поверху дозволить скоротити суму кошторисної 
вартості на 1403 тис. грн. чи 0,67 %. 
 Скорочення терміну окупності становить 0,38 року (4,4 %), що у грошах 
відповідає різниці в NPV в 3 221 тис. грн. 
  
94 
 
ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ 
Аналіз існуючих методів освоєння підземного простору існуючих 
будівель показав, що розробка та вдосконалення існуючих організаційно-
технологічних рішень є актуальним завданням сучасного будівництва. 
Вирішення цієї проблеми можливе шляхом розвитку сучасних будівельних 
технологій, організаційних рішень, цифрових технологій моніторингу та 
контролю якості виконаних робіт. 
За результатами виконаних у магістерській роботі порівнянь 
сформульовано такі висновки: 
1. В результаті аналізу нормативної, науково-технічної літератури 
встановлено, що існуючі методи збільшення підземного простору під 
існуючими будинками не завжди можуть бути застосовні на практиці. 
Необхідно вдосконалювати питання оптимізації та пошук нових 
організаційно-технологічних рішень під час виконання робіт. Необхідний 
пошук та вдосконалення методів контролю якості технологічних процесів, 
використовуючи сучасніші методи інструментального контролю. 
 2. Огрунтовано класифікацію організаційно-технологічних рішень при 
влаштуванні підземного простору під існуючими будинками та виявлено 
основні організаційно-технологічні аспекти, що впливають на ефективність 
виконання будівельно-монтажних робіт.  
3. На основі багатокритеріального аналізу виявлено та обґрунтовано 
найрезультативніші організаційно-технологічні заходи на етапах розробки 
ПОБ та моніторингу в процесі будівельно-монтажних робіт. Відібрано 
найбільш ефективні заходи, що впливають на організаційно-технологічні 
рішення облаштування підземного простору під існуючими будинками. 
 4. На стадії розробки проектування найбільшу значущість набули 
заходи щодо раціональних організаційно-технологічних рішень процесу 
виконання робіт (28,6), на стадії виконання робіт – коригування технологічних 
операцій з урахуванням результатів моніторингу (33,3). Для заходів на стадії 
проектування та моніторингу найважливішим є критерій «К4 – Забезпечення 
якості виконання робіт».  
5. Розроблено методику визначення раціональних організаційно-
технологічних рішень при комплексному влаштуванні підземного простору 
існуючої будівлі на стадіях розробки елементів ПОБ та моніторингу 
виконання робіт. 
 6. При моніторингу будівель та споруд, як геодезичні засоби 
вимірювань доведено можливість використання 3D сканера та високоточного 
95 
 
лазерного трекера. Для підвищення точності геодезичного моніторингу 
розроблено універсальну конструкцію геодезичної марки. 
 7. Розроблено технологічну послідовність роботи приладів наземного 
лазерного сканування (3D сканер, лазерний трекер), встановлено середній час 
роботи та обробки інформації з даними типами приладів та наведено 
порівняння з тахеометром, що традиційно використовується під час 
геодезичних вимірювань. 
 8. Виконано запровадження результатів магістерського дослідження на 
історичному об'єкті.  
9. Надано рекомендації щодо організаційно-технологічного змісту 
кожного етапу. 
10. Доведено економічну ефективність розроблених організаційно-
технологічних рішень: розрахунки показали, що застосування розроблених 
рішень при влаштуванні підземного поверху дозволить скоротити суму 
кошторисної вартості на 1403 тис. грн. чи 0,67 %. Скорочення терміну 
окупності становить 0,38 року (4,4 %), що у грошах відповідає різниці в в 3 
221 тис. грн.
96 
 
 
97