Сборник трудов конференции СПбГАСУ 2014 ч

Раздел 2. Проектирование и строительство оснований и фундаментов с применением…

Разработка грунта котлована была выполнена под защитой шпунтовой стены из касательных буронабивных свай диаметром 350 мм и длиной 8.5 м (рис. 2), объединенных монолитным железобетонным ростверком. Анкеровка ростверка была выполнена буроинъекционными сваями Титан длиной 8 м. На первом этапе был разработан «пионерный» котлован глубиной ~ 2.5 м. Откопка основного котлована и устройство подземного сооружения была выполнена тремя захватками (рис. 3).

При разработке грунта вдоль улицы Кирова был обнаружен участок плывуна вблизи водонесущих коммуникаций. Буронабивные сваи шпунтового ограждения на этом участке выполнялись под защитой неизвлекаемых обсадных труб.

В настоящее время строительство подземного сооружения завершено (рис. 4). Дополнительных осадок примыкающих зданий по данным профессора Петрозаводского государственного университета Симагина В.Г. не наблюдалось.

Рис. 3. Устройство подземного сооружения в Петрозаводске

В Санкт-Петербурге по Невскому проспекту, дом 104 было выполнено строительство многоэтажного здания с подземным этажом. Грунтовые условия площадки типичны для центральной части Петербурга. В геологическом строении участка до глубины 40 м принимают участие современные морские, верхнечетвертичные озерно-ледниковые отложения и ледниковые отложения. Нормативные и расчетные показатели грунтов приведены в табл. 2.

111

Современные геотехнологии в строительстве и их научно-техническое сопровождение

112

Раздел 2. Проектирование и строительство оснований и фундаментов с применением…

Рис. 5. Схема расположения нового строительства

В зоне влияния строящегося здания оказались дом 106 лит Ж (1 м), дом 104 лит А8 (1 м), дом 102 лит М (от 1 м) а также на расстоянии 8…10 м дом 108 лит Б по Невскому проспекту и дом 6 корп. 5 и корп. 5 лит. А по ул. Вос-

113

Современные геотехнологии в строительстве и их научно-техническое сопровождение

стания (рис. 5). Вплотную примыкающие здания были усилены сваями титан длиной 20 м.

Котлован глубиной около 4 м откапывался под защитой вдавливаемого шпунта Arcelor 18 длиной 12 м. Три четверти котлована были разработаны открытым способом под защитой распорок и обвязочных балок (рис. 6). Четверть котлована, вплотную примыкающая к зданиям, была выполнена закрытым способом top-down (рис. 7).

Фундаменты здания выполнены на буронабивных сваях диаметром 450 мм длиной 22 м от поверхности грунта и объединены фундаментной плитой толщиной 800 мм.

Рис. 6. Устройство подземного этажа открытым способом

По результатам наблюдений ООО «Центр геотехнического мониторинга» максимальные осадки дома 106 лит Ж по Невскому проспекту составили 13 мм при средней величине осадок 7 мм. Для дома 104 лит А8 максимальная осадка достигла 8 мм при средней осадке 4 мм. Для дома 102 лит М предельная осадка составила 14 мм при средней величине 6 мм. Максимальные осадки дома 6 корпус 5 по ул. Восстания составили 6 мм. Максимальные осадки дома 108 литер Б по Невскому проспекту не превысили 3 мм. Для корпуса 5 дома 6 литер А по ул. Восстания максимальные деформации достигли 2 мм.

114

Раздел 2. Проектирование и строительство оснований и фундаментов с применением…

Рис. 7. Устройство подземного этажа способом top-down

Как видно из результатов наблюдений, принятые конструктивные решения и защитные мероприятия при устройстве подземных сооружений оказались вполне достаточными для обеспечения устойчивости окружающей застройки. Дополнительные осадки, накопленные за весь период строительства, составили существенно меньше предельных величин.

Литература

1.СП 22.13330.2011. Основания зданий и сооружений. Актуализированная редакция СниП 2.02.01-83*/ Министерство регионального развития РФ.

2.СП 24.13330.2011. Свайные фундаменты. Актуализированная редакция СниП 2.02.03-85/ Министерство регионального развития РФ.

3.ТСН 50-302-2004. Проектирование фундаментов зданий и сооружений в СанктПетербурге/ Правительство Санкт-Петербурга.

115

Современные геотехнологии в строительстве и их научно-техническое сопровождение

УДК 624.151.2

А.И. Берендеев (ООО «КАРСТ», г. Санкт-Петербург)

ЭФФЕКТИВНЫЕ КОНСТРУКЦИИ ИЗ СТАЛЬНЫХ ШПУНТОВЫХ СВАЙ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ, АВТОСТОЯНОК И ТРАНСПОРТНЫХ ТОННЕЛЕЙ

Возросшее количество автотранспорта привело к необходимости строительства многоуровневых подземных автостоянок в условиях существующей городской застройки мегаполисов.

В числе подобных проектов, реализованных за последние несколько лет в Санкт-Петербурге, можно отметить торговый комплекс «СТОКМАНН» на Невском проспекте; торговый комплекс «Галерея» на Лиговском проспекте; общественно-деловой центр «Невская Ратуша» на Дегтярной улице.

Рис.1. Ограждение котлована глубиной 9м в виде комбинированной стены из стальных шпунтовых свай на объекте «Невская ратуша» в Санкт-Петербурге

На этих строительных площадках, для возможности откопки котлованов глубиной от 10 до 15м, были использованы ограждения из стальных шпунтовых свай массой до 11.5 тонн и длиной от 22 до 32 метров, которые

116

Раздел 2. Проектирование и строительство оснований и фундаментов с применением…

обеспечили необходимую устойчивость стенок и защиту от процессов фильтрации грунтовых вод в котлован в процессе строительства. Общая масса металлоконструкций из стальных шпунтовых свай на каждом из вышеперечисленных объектов превышала 5000 тонн (рис. 1).

Шпунтовые ограждения выполняли функцию временных сооружений, однако, они были оставлены в грунте, ввиду невозможности их извлечения, а несущие и ограждающие конструкции подземных уровней зданий были выполнены из монолитного железобетона.

Рис. 2. Стена из стальных шпунтовых свай в качестве наружной ограждающей конструкции подземной автостоянки

Подобный, традиционный для России метод строительства, не является оптимальным, так как значительно увеличивает финансовые затраты на временные конструкции и сроки производства работ, а также, ввиду необходимости предусматривать технологические пазухи между шпунтовым ограждением и монолитной железобетонной стеной, не позволяет оптимально использовать площадь участка, отведенного под пятно застройки.

Всовременном строительстве, применение стальных шпунтовых свай

вкачестве постоянных несущих и ограждающих конструкций, относится к техническому кодексу установившейся практики проектирования и строительства, что закреплено техническим комитетом по стандартизации CEN/TC 250, европейским стандартом EN 1993-5:2007 (Е) Eurocode 3: Design of steel

117

Современные геотехнологии в строительстве и их научно-техническое сопровождение

structures — Part 5: Piling (Еврокод 3. Проектирование стальных конструкций. Часть 5. Забивка свай).

Помимо стран Европейского Союза, использование стальных шпунтовых свай в качестве постоянных конструктивных элементов зданий и сооружений, регламентировано стандартами и нормативными документами, действующими в Великобритании, США, странах Азии и Латинской Америки.

Рис. 3. Стены из стальных шпунтовых свай в качестве ограждающих и несущих конструкций стен автотранспортного тоннеля

Всвоей содержательной части, данные стандарты содержат рекомендации по проектированию подземных ограждающих и несущих конструкций из стальных шпунтовых свай, а также включают в своем составе материалы по проектной оценке их долговечности в грунтовой среде.

Вчастности, на основании этих нормативных материалов, могут быть определены величины потерь сечения конструктивных элементов при долговременном использовании в разнообразных грунтовых разрезах, в присутствии грунтовых вод различной степени агрессивности по отношению к стали.

Например, долговечность конструкций из стальных шпунтовых свай может быть оценена на основании данных табл. 1.

118

Раздел 2. Проектирование и строительство оснований и фундаментов с применением…

Таблица 1

Потери толщины сечения (мм) для стальных шпунтовых свай

врезультате коррозии в различных грунтовых разрезах

сподземными водами или без них

Потери толщины сечения, мм, стальных шпунтовых свай в результате коррозии

Примеры использования стальных шпунтовых свай в реализованных проектах на объектах промышленно-гражданского и транспортного строительства, можно увидеть на рис. 2 (строительство подземных автостоянок), рис. 3 (строительство автотранспортных тоннелей), рис. 4 (строительство тоннелей и подпорных стен на участках метрополитена) и рис. 5 (строительство опорных элементов мостовых переходов).

По причине отсутствия в Российской Федерации соответствующих нормативных документов, позволяющих применить данную методику,

ООО «КАРСТ» разработало и ввело в действие в декабре 2012 года стандарт организации (СТО 48937526-002-2012).

Стандарт организации (СТО), разработан в соответствии с Федеральным законом от 27.12.2002г. №184-ФЗ «О техническом регулировании» и правилами применения национальных стандартов Российской Федерации, регламентированными ГОСТ Р 1.0-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения».

Разработчики СТО – ведущие профильные государственные институты в области транспортного строительства – ОАО «ЦНИИС»; устройства фундаментов – НИИОСП им. Н.П. Герсеванова и стальных металлоконструкций – ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко (подразделения в составе ОАО НИЦ «Строительство», собственником которого является Федеральное агентство по управлению государственным имуществом), расположенные в г. Москва.

Стандарт одобрен для применения в качестве нормативного документа в строительстве на заседаниях научно-технических советов ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко и НИИОСП им. Н.П. Герсеванова.

Стандарт также утвержден и введен в действие приказом ООО

«КАРСТ» в ноябре 2012 года, зарегистрирован в качестве официального нормативного документа ФГУП «Стандартинформ» и внесен в реестр от

18.12.2012г. под №200/113324.

119

Современные геотехнологии в строительстве и их научно-техническое сопровождение

Рис. 4. Стена из стальных шпунтовых свай в конструкциях сооружений метрополитена в г. Копенгаген (Дания)

Рис. 5. Стена из стальных шпунтовых свай в конструкциях автодорожного мостового перехода

Новый стандарт ООО «КАРСТ» позволяет использовать принципы проектирования и строительства подземных конструкций из стальных шпунтовых свай на объектах строительства в Российской Федерации с привлече-

120