Основным направлением проектирования является разработка проектов шпунтового ограждения котлованов, подпорных стен и причалов. Наличие проектной документации и геотехнического обоснования экономит время и финансы Заказчика, позволяет обосновать необходимые объемы материалов, этапность и время реализации проекта. Успешный проект ограждения включает в себя несколько основных этапов, рассмотрим эти этапы более подробно:
Этап 1. Оценка инженерно-геологических изысканий, определение факторов риска
В первую очередь, при разработке проекта ограждения оцениваются инженерно-геологические условия площадки строительства – определяются «надежные» слои грунта, строятся графики изменения влажности и прочностных характеристик грунта по глубине, анализируется горизонт подземных вод, наличие напорных вод, фильтрационные свойства грунтов и т.п.
Во вторую очередь, оценивается возможный геотехнический риск:
наличие окружающей застройки в 30-ти метровой охранной зоне;
наличие коллекторов и коммуникаций;
динамические воздействия от городского транспорта;
наличие значительной толщи слабых глинистых водонасыщенных грунтов, гидрозол.
Первый этап позволяет оценить общую геотехническую ситуацию площадки строительства, определить наибольшие зоны риска, установить ограничения по деформациям шпунтового ряда и дополнительной осадке существующей застройки в соответствии с действующими нормативными документами.
Варианты ограждения котлована
Этап 2. Вариантность решений
Варианты решения ограждения котлована различаются: по марке и длине шпунта, наличию и виду распорной системы (рис.1), этапности устройства котлована и применению дополнительных мер по обеспечению жесткости конструкции в целом – например, необходимости применения системы jet-grouting, позволяющей создавать распорные грунто-бетонные массивы и горизонты ниже дна котлована.
Второй этап является важным — определяется конструктивная схема ограждения.
Этап 3. Расчеты ограждения, проектирование
После выбора конструктивной схемы котлована – выполняется основной комплекс аналитических и численных расчетов ограждения.
Аналитические и графо-аналитические расчеты реализуются известными методами Костерина Э.В., Якоби Э.К., Блюма-Ломейера и др. Численное моделирование выполняются в плоской, и в пространственной постановке в программном геотехническом комплексе Plaxis 2D/3D, где моделируется геотехническая ситуация на площадке строительства, элементы шпунтового ограждения, распорной системы, задается последовательность выемки грунта.
Расчетом проверяется устойчивость и прочность ограждающей конструкции.
Возможно ли построить котлован в плотной городской застройке? – Возможно, только бережно и осторожно.
При строительстве котлована или подпорной стены в условиях плотной городской застройки необходимо не только определять усилия и деформации в шпунтовом ограждении, но также оценивать влияние строительства котлована на существующие здания и сооружения, рис.2.
Известно, что при строительстве котлована вокруг него образуется мульда оседания (оседание поверхности грунта в виде «воронки»), которая влияет на существующие здания, развитие мульды происходит постепенно на расстояние до 3-х и более глубин котлована в сторону от ограждения котлована.
Величины дополнительных осадок существующих зданий при строительстве новых сооружений достаточно жестко ограничены нормативными документами (ТСН-302-2004), однако такие ограничения оправданы и позволяют избежать аварийных ситуаций.
Расчет на взаимное влияние: Расчетная схема задачи на одном из объектов
Изолинии вертикальных деформаций существующей застройки
Итак, на третьем этапе шпунт рассчитывается на прочность и устойчивость, оценивается влияние нового строительства на существующие здания, коллекторы, конструкции метрополитена, дороги, тоннели и т.п. Определяется технология погружения шпунта – статическое вдавливание либо вибропогружение.
Выполняется рабочий проект.
Этап 4. Реализация проекта, мониторинг, авторский надзор
Заключительным этапом является реализация проекта, выполнение мониторинга, авторского надзора и видеоконтроля.
Авторский надзор позволяет контролировать реализацию проекта в строгом соответствии с принятыми решениями (рис.4.), а также обрабатывать и анализировать данные мониторинга.
Данные геодезического мониторинга (горизонтальное смещение шпунта при откопке), предельная расчетная величина 140 мм, фактическая 100 мм.
Необходимо также осуществлять геодезический мониторинг за шпунтовым ограждением и существующей застройкой (если есть) в течение всего периода строительства. Данные мониторинга позволяют вовремя принимать меры при возникновении аварийных ситуаций, а также подтверждают правильность принятых инженерных решений, рис.3.
Видеоконтроль площадки строительства позволяет круглосуточно контролировать все действия подрядных и субподрядных организаций, иметь доказательную базу в случае самовольного отклонения ведения работ от ППР в сторону ухудшения качества и т.п. Данные к видеокамерам на площадке строительства осуществляется через мобильный телефон или компьютер в режиме online, все данные видеофиксации архивируются на видеопостах и передаются в наш главный офис.
На рис.4. представлена принципиальная схема выполнения видеоконтроля на площадке строительства.
Схема работы видеоконтроля на площадке строительства
Четвертый этап – важный этап реализации и контроля проекта, фиксации и накопление данных мониторинга, обеспечение ведения работ в соответствии с проектом.
При наличии всех выше указанных мероприятий, Заказчику обеспечивается полный контроль и необходимая информативная база, что позволяет четко и своевременно выполнить запланированные конструкции, а также гарантированно исключить дополнительные растраты.
www.geomax-spb.ru
