Теславский С.С., Егоров Р.Ф.
СТРОИТЕЛЬНОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ СЛАБЫХ ОСНОВАНИЙ С ПОМОЩЬЮ БУРОИНЪЕКЦИОННЫХ СВАЙ ЭРТ ПРИ РЕКОНСТРУКЦИИ ОБЪЕКТОВ *
Аннотация:
реконструкция зданий и сооружений в стесненных условиях представляет собой сложную технологическую задачу, связанную: 1) с обеспечением безопасной эксплуатации зданий окружающей застройки в зонах геотехнического влияния, 2) с обеспечением надежной эксплуатации оснований фундаментов с использованием заглубленных железобетонных конструкций как, например буроинъекционные сваи, выполняемые по электроразрядным технологиям, 3) обеспечением надежной эксплуатации надфундаментных конструкций при возросших нагрузках на здания с помощью специальных конструктивных решений, 4) обеспечением надежной эксплуатации тела фундаментов одним из существующих методов как, например, цементацией. Статья является обзорной и рассматривает случай реконструкции объекта общественного назначения с использованием электроразрядной технологии при усилении тела оснований фундаментов с помощью буроинъекционных свай ЭРТ.
Ключевые слова:
реконструкция, нагрузки, зона геотехнического влияния, электроразрядная геотехническая технология, буроинъекционные сваи ЭРТ, несущая способность
Реконструируемое здание состоит из пяти блоков: Блок №1 в осях «1-4+А-Г», размеры в осях 18,63x18,0 м, трехэтажный, с подвалом, цокольным этажом и техническим чердаком. Конструктивная система - неполный каркас с железобетонными колоннами и ригелями с шарнирными узлами опирания ригелей, и наружные стены из каменной кладки. Перекрытия - сборные железобетонные плиты. Фундамент - монолитная железобетонная плита. Блок №2 в осях «4-12?А/1-В/1», размеры в осях 42,85x15,16м, четырехэтажный, с подвалом, цокольным этажом и техническим чердаком Конструктивная система - стеновая с продольными несущими стенами из каменной кладки Перекрытия - сборные железобетонные плиты. Фундамент - железобетонная плита. Покрытие чердака и перекрытие четвертого этажа на данный момент полностью демонтированы. Блок №3 (рис.2) в осях «12-15?А-К», размеры в осях 18,965x48,46 м. трехэтажный, с подвалом, цокольным этажом (частично, в осях «А-Е») и техническим чердаком. Конструктивная система - неполный каркас с железобетонными колоннами и ригелями в осях «А-Е» и стальными колоннами и балками в осях «Е-К» с шарнирными узлами опирания ригелей и балок, и наружные стены из каменной кладки Перекрытия - сборные железобетонные плиты. Фундамент -железобетонная плита в осях «А-Г» и железобетонный ленточный в осях «Г-К». Блок №4 (рис.2) в осях «13/1-15?К-Л», размеры в осях 11,32x15,62 м, четырехэтажный, с цокольным этажом и техническим чердаком. Конструктивная система - стеновая с продольными несущими стенами из каменной кладки, со стальными балками перекрытий, узлы опирания балок шарнирные. Перекрытия - над цокольным этажом - цилиндрические своды из керамического полнотелого кирпича по металлическим балкам, над остальными этажами - сборные железобетонные плиты. Фундамент - ленточный из кладки из известняка. Блок №5 (рис.2) в осях «15-16?А-К», размеры в осях 9,88х48,46 м, одноэтажный, с подвалом в осях А-Г, цокольным этажом в осях А-К, надземным этажом в осях А-Е. Конструктивная система - неполный каркас с каменными колоннами и ригелями с шарнирными узлами опирания ригелей, и наружные стены из каменной кладки. Перекрытие над цокольным этажом - сборные железобетонные плиты, покрытие - из асбестоцементных полых плит с заполнением минеральной ватой по металлическим балкам Фундамент - железобетонный ленточный под стены и отдельностоящий столбчатый под колонны.При реконструкции здания в соответствии архитектурными объемно-планировочными решениями предполагалось изменение планировочной и конструктивной схемы здания и существенное увеличение нагрузок на фундаменты.В геоморфологическом отношении участок расположен в пределах древнеаллювиальной террасы Клязьмо-Яузского протока. Поверхность территории участка на период проведения изысканий (1947-1990 гг.) характеризовалась абсолютными отметками 149,80-151,35м. По материалам ГБУ «Мосгоргеотрест» на период поведения изысканий геолого -литологическое строение участка на глубину пройденных скважин представляется в следующем виде: с поверхности до глубины 1,3-4,5м участок покрыт техногенными грунтами (t-QIV), представленными песками, с включением строительного щебня, обломков кирпича, щепы древесины и шлака, слежавшимися, влажными. Под техногенными грунтами залегают верхнечетвертичные аллювиальные отложения (a-QIIIIK-J) представленные в основном песками, реже суглинками, местами встречены прослои торфа. Пески желтые и желтовато-серые, мелкие, средней плотности, влажные и водонасыщенные Суглинки серые, иловатые, мягкопластичные. Торф встреченный в СКВ. №14-3608 г/с непосредственно под насыпью, сильно разложившийся, водонасыщенный. Мощность аллювиальных отложений составляет 1.5-2.7м. В скважине №2 встречены моренные суглинки (g-QIId). Суглинки коричневые, песчанистые, с тонкими прослоями водонасыщенного песка, с включениями гравия и гальки, мягкопластичные, мощностью 1,0 м. Местами моренные суглинки размыты и аллювиальные отложения подстилаются флювиогляциальной толщей окско-днепровского горизонта (f-QIIo-d), представленные супесями и песками: Супеси - темно-коричневые и черные, пылеватые, слюдистые, пластичные, местами текучие, Пески - желтые и коричневые, средней крупности, неоднородные, с гравием и щебнем кремнистых пород, средней плотности, водонасыщенные. Полная мощность флювиогляциальных отложений составляет 5.8-7.0м., вскрытая мощность 4.7-5.8 м. Под толщей четвертичных отложений на глубине 10.3-10.5м (абс. отм. 140.85-139.98) встречены отложения верхней юры представленные волжским (J3v) и оксфордским (J3ох) ярусами. Отложения волжского яруса представлены супесями черными, пылеватыми, слюдистыми с прослоями глауконитового песка, полутвердыми, мощностью 3,2м. Отложения оксфордского яруса представлены глинами черными, пылеватыми, слюдистыми с крупными фосфоритами и включениями обломков фауны, мощностью 6,8-10,1 м. Каменноугольные отложения развиты на глубине 20.4-20.5м (абс. отм. 129.88-130,85м) и представлены подсвитами: - измайловской (C3izm), мещеринской (C3mse), перхуровской (C3pr), неверовской (C3nvr), ратмировской (C3rt). Каменноугольная толща представлена известняками трещиноватыми, мергелями и мергелистыми глинами, доломитами. Вскрытая мощность каменноугольных отложений составляет 10,6-35,0 м. Последовательность залегания, мощность и характер распространения геологических слоев приведены на геолого-литологическом разрезе (рис 1).Гидрогеологические условия территории характеризуются распространением надъюрского водоносного горизонта. По состоянию на момент приведенных инженерно-геологических изысканий в 1947-1990 гг. подземные воды надъюрского водоносного горизонта вскрыты на глубине 1,3-5,4 м, абс. отм. 144,88-148,50 м. Водовмещающими породами являются аллювиальные и флювиогляциальные песчаные отложения. Водоупором служат верхние глины. Вскрытые на глубине 10,3-10,5 м (абс. отм. 139,98-140,85). Подземные воды в каменноугольных отложениях дренированы постоянно действующими откачками Метрополитена. На территории реконструкции объекта выявлены инженерно-геологические процессы и явления: 1. Карстово-суффозионная опасность участка: В соответствии с «Картой опасности древних карстовых форм и совместно-суффозионных процессов» масштаба 1:10000, лист G-5 (ГУП «Мосгоргеотрест», ИГЭ РАН, Москва. 2012 г., 2-я редакция), участок расположен на потенциально опасной территории в отношении возможности проявления современных карстово-суффозионных процессов. 2. Подтопление территории и оползневые процессы: В соответствии с «Картой оползневых явлений и подтопления подземными водами г.Москвы» Масштаб 1:10000, лист G-5 (ГУП «Мосгоргеотрест», НПП «Георесурс», 2011г. 2-я редакция) участок расположен на границе подтопленной территории с глубиной залегания грунтовых вод 1-3 м и периодически подтопляемой территории, с глубиной залегания грунтовых вод 3-5 м. Оползневые процессы и их проявления не отмечены. 3. Морозное пучение и глубина сезонного промерзания. В соответствии с п. 5.5.3. СП 22.13330.2011 Актуализированная редакция СНиП 2.02.03-85 Свайные фундаменты и учетом СП 131.13330.2017 «Строительная климатология» норма-тивная нагрузка сезонного промерзания грунтов dfn на открытых площадках составляет: - для песков пылеватых и мелких: dfn=1,3 м, - для песков средних, крупных и гравелистых: dfn=1,4 м, - для крупнообломочных песков: dfn=1,6 м. Согласно проекта реконструкции была полностью изменена конструктивная схема объекта. Если до реконструкции здание было построено в каркасе, то после реконструкции все внешние нагрузки воспринимались свайно-плитным фундаментом (см. рис. 2, 3, 4). При этом в опорных частях под колоннами запроектированы и устроены дополнительные ступени (рис. 3, 4) во избежание продавливания бетона фундамента. Кроме того запроектированы и устроены противокарстовые буроинъекционные сваи.Анализируя опыт устройства буровых (буроинъекционных) свай на рассматриваемом объекте использованы буроинъекционные сваи, выполняемые по электроразрядным технологиям – сваи ЭРТ. Эти сваи обладают максимальными значениями несущей способности в переводе на 1 куб/метр сваи и наиболее востребованы для геотехнической работы в стесненных условиях [1-5, 6, 7, 8, 9, 10, 11,12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20].На рис. 2,3,4 приведены план свай ЭРТ и характерные сечения. В зависимости от нагрузок и инженерно-геологических разрезов в плане использованы сваи ЭРТ разной длины – от 13,0 м до 17,0 м. Армирование их приведено на рис. 5. Вся технологическая цепь производства свай ЭРТ на конкретном объекте ниже расписана в виде технологического регламента – алгоритма устройства буроинъеционных свай ЭРТ. /Рис. 1. Характерный инженерно-геологический разрез: 1 – песчано- суглинистые грунты со щебнем кирпича, бетона, 2 – супесь пластиная, пылеватая, с прослоями песка водонасыщенного, 3- песок средней крупности, средней плотности, маловлажный, 4- глины тяжелые, слюдистые, твердые, 5- известняк средней прочности, сильнотрещиноватый, водоносный. //Рис. 2. Схема расположения свай усиления в осях (1-16)/(А-Г).Выводы: 1. Технология устройства буроинъекционных свай по электроразрядным технологиям является универсальной. Она широко используется как в новом строительстве, так и в капитальном ремонте, а также реконструкции объектов.2. Технологически все этапы производства буроинъекционных свай ЭРТ достаточно серьезно разработаны. Весь комплекс геотехнических работ объединен в единый технологический регламент, что позволяет на каждом цикле обеспечить высокое качество готовой сваи ЭРТ.
Номер журнала Вестник науки №1 (70) том 3
Ссылка для цитирования:
Теславский С.С., Егоров Р.Ф. СТРОИТЕЛЬНОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ СЛАБЫХ ОСНОВАНИЙ С ПОМОЩЬЮ БУРОИНЪЕКЦИОННЫХ СВАЙ ЭРТ ПРИ РЕКОНСТРУКЦИИ ОБЪЕКТОВ // Вестник науки №1 (70) том 3. С. 833 - 842. 2024 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/12551 (дата обращения: 18.05.2024 г.)
Вестник науки СМИ ЭЛ № ФС 77 - 84401 © 2024. 16+