Указания по устройству фундаментов около существующих зданий и сооружений

Все чаще при реконструкции зданий в городской застройке встречаются ситуации, когда новые фундаменты необходимо установить в непосредственной близости от существующих.

В таких случаях возникает вероятность влияния нового фундамента на работу существующего. Чтобы исключить взаимовлияние старого и нового фундаментов, должны выполняться следующие условия:

— осадок старого фундамента происходить не должно, осадки должны быть стабилизированы и к данному времени закончиться;

-зоны напряженно-деформированного состояния (НДС)- «луковицы напряжений» существующего и нового фундаментов не должны пересекаться и накладываться (по результатам поверочных расчетов).

Глубина заложения нового фундамента при этом может быть:

а) ниже уровня подошвы существующего фундамента. В этом случае проблемы по взаимовлиянию фундаментов снимаются;

б) выше уровня подошвы существующего фундамента. Тогда необходимо выполнение следующих условий:

— угол превышения их уровней должен быть не более 30 градусов (см. рис.5.40), то есть если а/d ³ 1/2, то новый фундамент можно заложить на эту отметку;

— если же а/d £ 1/2, то глубину заложения нового фундамента следует увеличить на величину

Δh а — (d/2), (5.28)

где а расстояние между ближайшими сторонами фундаментов, м;
  d превышение нового фундамента над старым, м

Допустимая разность отметок устройства рядом стоящих фундаментов не должна превышать величину, определяемую следующим образом:

d a(tg φ1 +сI/р), (5.29)

где φ1 расчетный угол внутреннего трения грунта;
  сI расчетное удельное сцепление грунта;
  р среднее давление от расчетных нагрузок под подошвой расположенного выше фундамента.

указания по устройству фундаментов около существующих зданий и сооружений

Рис. 5. 40. Устройство нового фундамента на разных отметках вблизи существующего фундамента:

1 — существующий фундамент; 2 − новый фундамент; 3 – подвал существующего здания.

Нподв – отметка пола подвала существующего здания;

Нсущ – отметка заложения существующего фундамента; Ннов – отметка заложения проектируемого фундамента

Другим решением по исключению взаимовлияния фундаментов является устройство между фундаментами шпунта (см. рис.5.41).

Шпунтовая стенка позволяет оградить старые фундаменты от дополнительных осадок под влиянием нагрузок от новых, осадки которых будут происходить в начальный период после постройки. Шпунтовый ряд обычно устраивают из антисептированных досок, которые забивают глубже подошвы фундамента на 0,5 – 1,0 м для обеспечения заделки. Эффективен также стальной стандартный шпунт, который погружается «пакетом».

указания по устройству фундаментов около существующих зданий и сооружений

Рис. 5. 41. Схема устройства нового фундамента на одном уровне с существующим фундаментом:

1 — существующий фундамент; 2 − проектируемый новый фундамент; 3 – шпунтовый ряд; 4 – «луковица» напряжений; 5 –анкер для крепления шпунтовой стенки к фундаменту, горизонтальная связь

Дата добавления: 2016-04-11; просмотров: 2951;

Содержание

ПОСМОТРЕТЬ ЕЩЕ:

В последние годы особую актуальность приобретает проблема возведения фундаментов новых зданий вблизи существующих объектов, поскольку при этом возникают не только значительные технологические трудности, но и опасность повреждений расположенных в непосредственной близости ранее возведенных строений. Строительство зданий вблизи или вплотную к уже существующим является более сложной задачей, чем возведение отдельно стоящего здания. Опыт свидетельствует, что пренебрежение особыми условиями такого строительства может привести к появлению в стенах ранее построенных зданий трещин, к перекосам проемов и лестничных маршей, к сдвигу плит перекрытий и, в конечном итоге, к нарушению нормальных условий эксплуатации существующих зданий, а иногда даже к аварийным ситуациям. Особенно возрастает опасность подобных деформаций при строительстве на основаниях, сложенных слабыми грунтами, так как эти грунты сравнительно легко подвержены технологическому разрушению и характеризуются значительными и медленно затухающими осадками.

Б.И. Далматов выделяет следующие причины, обусловливающие проявление дополнительных деформаций существующих зданий при возведении около них фундаментов:

  • выпор грунта в сторону разрабатываемого котлована;
  • суффозия грунта из-под подошвы фундамента при открытом водоотливе;
  • динамическое воздействие на грунт при забивке шпунта свай;
  • разработка мерзлого грунта и промораживание талого грунта;
  • отклонение шпунта под воздействием нового фундамента.

При разработке котлована для строительства нового здания рядом с существующим необходимо соблюдать следующие правила:

  • не применять ударные и взрывные способы разработки грунта;
  • максимально сокращать строительные работы в котловане.

Если строительство ведется рядом с существующим зданием вплотную и отметки заложения подошв их фундаментов совпадают, то не рекомендуется разрабатывать весь котлован до стенки существующего фундамента без специальных мероприятий. Строительство в этом случае осуществляют захватками. При этом соседняя захватка делается только после возведения фундамента на предыдущем участке.

Если глубина заложения подошвы фундамента нового здания больше, чем глубина существующего, то применяется шпунтовое ограждение, или «стена в грунте». Водопонижение в этих случаях следует проводить с осторожностью, так как оно может вызвать дополнительные осадки.

Для рядом строящихся зданий желательно использовать однотипные фундаменты.

Основная опасность для существующих зданий связана с развитием дополнительных осадок, вызванных передаваемым давлением на грунт основания новым зданием. При этом наибольшие повреждения возникают в пределах 2…7 м от границы примыкания старых зданий. Следовательно, если между смежными зданиями обеспечен достаточный разрыв, то опасность дополнительной осадки резко снижается. На этом принципе было разработано предложение консольного примыкания к существующим фундаментам новых зданий (рис. 13.5.1).

Рис. 13.5.1. Применение фундамента с консолями с поперечными несущими стенами: 1 — существующий фундамент; 2 — ограждающая стена; 3 — зазор; 4 — монолитная часть стены фундамента с консолью; 5 — шпунт; 6 — поперечный ленточный фундамент.

Сущность этого решения заключается в том, что фундамент нового здания не доводится до его торца. Торцевая часть здания опирается на консоль, вылет которой определяется расчетом. Сама консоль рассчитывается и проектируется в соответствии с требованиями расчета железобетонных конструкций.

Другим способом является устройство между зданиями разделительной стенки в виде шпунтового ряда набивных свай, или «стена в грунте». Стенка заделывается на глубину h2 в более прочные подстилающие грунты ниже перекрывающих их слабых грунтов (рис. 13.5.2).

Рис. 13.5.2. Разделительная шпунтовая стенка 1 — фундамент существующего здания; 2 — фундамент строящегося здания; 3 — разделительный шпунт.

Разделительная стенка должна устраиваться по всей линии примыкания фундамента нового здания к существующему и с каждой стороны выходить за пределы существующего здания не менее чем на hi/4. Шпунтовая стенка в плане должна иметь шпоры, развитые в стороны примерно на 0,25h (h — мощность сжимаемой толщи или глубина развития зоны деформации).

Перспективным является способ погружения свай вблизи существующего здания статической нагрузкой. Применение этого метода позволяет полностью устранить шум, опасную вибрацию и загрязнение воздушной среды. Разработан ряд эффективных установок, позволяющих производить вдавливание свай.

Устройство буронабивных свай по технологическим особенностям вполне отвечает требованиям к возведению фундаментов вблизи зданий.

Известно много типов буронабивных свай, отличающихся, в основном, конструкцией оборудования, применяемого для проходки скважин, изготовления ствола и уширения сваи. Опыт строительства зданий на таких сваях свидетельствует о снижении в несколько раз осадок домов по отношению к фундаментам на естественном основании. Это позволяет использовать буронабивные сваи на участках примыкания к существующим зданиям, обеспечивая тем самым уменьшение влияния загружения соседних площадей до безопасных величин.

В перспективе при выборе типа фундаментов вблизи существующих зданий преимущество будет отдаваться буронабивным сваям, позволяющим достигать высокого уровня механизации процесса, иметь высокую несущую способность, проходить толщу слабых грунтов, опираться на прочные грунты и создавать необходимые условия для сохранения несущих конструкций зданий, вблизи которых выполняется строительство новых зданий.

указания по устройству фундаментов около существующих зданий и сооружений Уплотнение городской и промышленной застройки, строительство новых зданий около существующих, особенно в пределах территорий со слабыми грунтами, является сложной проблемой фундаментостроения, поскольку конструкции старых домов в результате строительной деятельности на соседних с ними участках всегда получают повреждения, имеющие иногда аварийные последствия. Только в Санкт-Петербурге (Ленинграде) за последние 20 лет не менее 70 зданий в рассматриваемой ситуации получили опасные повреждения.

Нанесение ущерба существующим домам недопустимо. Поэтому потребовались немалые усилия изыскателей, конструкторов, строителей-технологов, специалистов в области строительных машин, исследователей, чтобы существенно улучшить положение. Однако и в наши дни проблема еще далека от полного разрешения.

«Глубокими» (условно) называют котлованы, которые требуется откапывать глубже подошвы фундаментов соседних зданий.

указания по устройству фундаментов около существующих зданий и сооружений

Рис. 1. Результаты натурных наблюдений за развитием осадки четырех жилых зданий на Тверской ул. в Санкт-Петербурге: строящегося (№ 2) и соседних существующих (№ 1, 3. 4): а — план (пунктир — разобранное двухэтажное здание); б — эпюры осадки наружных стен зданий; в — перемещения деформационных марок, указанных на плане (двойная линия — окончание строительства)

Причины развития дополнительных осадок зданий при возведении возле них зданий и сооружений

При уплотнении городской и промышленной застройки существующие здания получают осадку, которую принято называть «дополнительной» (sad). Эта осадка (в отличие от «собственной» осадки) возникает в результате трех главных причин:

1) строительно-технологических воздействий на грунт основания существующего здании — дополнительная строительно-технологическая осадка (sajl);

2) изменения напряженного состояния основания существующего здания при загружении массива грунта новым зданием -дополнительная осадка уплотнения (sa(A);

3) воздействий технологического оборудования, размещенного в новом здании, на основания соседних зданий — дополнительная эксплуатационная осадка (sJ.

Дополнительная осадка от строительно-технологических воздействий (sm/i) особенно опасна, поскольку всегда неравномерна и может достигать недопустимых величин (рис. 2). Кроме того, технологические воздействия могут вызвать аварию зданий.

Наиболее существенными причинами развития sajl являются:

а) вибрации грунта, фундаментов и наземных конструкций в результате погружения свай и шпунта молотами или вибраторами;

б) откопка строительного котлована глубже подошвы существующих фундаментов;

в) промораживание и оттаивание грунта под фундаментами зданий при зимнем ведении работ в соседнем котловане;

г) плывунное разжижение грунта под фундаментами при открытой откачке воды, поступающей в котлован;

д) отклонение шпунтовых стен котлована, если возле него имеются старые дома. 

 Осадки sadl и потеря устойчивости грунта основания соседних домов особенно опасны, когда новые сооружения возводятся в глубоких котлованах. Учесть расчетом s от воздействия перечисленных причин невозможно, поэтому следует добиваться того, чтобы sadl не получали опасного развития. Это достигается подбором технологий и механизмов для устройства или погружения свай, откопки грунта и других видов работ в строительных котлованах. Такая задача несравненно сложнее аналогичной, осуществляемой на площадках, свободных от старых зданий и сооружений.

Дополнительная осадка от изменения напряженного состояния основания соседних зданий возникает, поскольку вокруг возводимого здания формируется «осадочная воронка», размеры которой в плане соизмеримы с мощностью сжимаемой зоны основания (до 20…30 м и более). Наибольшие осадки образуются в пределах ближайших 10 м от участка загружения основания новым зданием (рис. 3).

Если в пределах осадочной воронки оказывается здание, то оно получает дополнительную осадку. Из теории следует, что осадка sadi заведомо неравномерна. Чувствительность старого здания к развитию sads различна и зависит от многих причин, учесть которые достаточно сложно.

Современные численные методы расчета оснований по деформации, базирующиеся на теории упругости, позволяют производить расчет осадки основания проектируемого здания и дополнительной осадки примыкающих к нему зданий. Расчет дополнительной осадки уплотнения sads, в принципе, достаточно достоверен, поэтому является важным этапом разработки подобных проектов.

Дополнительные осадки от производственно-технологических воздействий при функционировании оборудования, размещаемого в новых зданиях (сооружениях), могут вызывать дополнительную осадку sade фундаментов соседних зданий, дорог и коммуникаций. Наиболее опасны вибрационные воздействия на грунт при работе массивных молотов, прессов, мощных компрессоров и других механизмов, генерирующих колебания низких частот, соизмеримых с частотами собственных колебаний строительных конструкций. В таких случаях требуется применять средства виброзащиты. Опасны также агрессивные стоки химических производств из-за влияния на грунт и фундаменты соседних зданий.

Проектирование фундаментов вблизи существующих зданий

Специфика проектов фундаментов, расположенных возле существующих зданий и сооружений, состоит в том, что они должны обеспечить нормальную работу конструкций нового здания и не приводить к развитию деформаций основания соседних. Разработка таких проектов, их реализация в производстве достаточно сложны и ответственны.

При разработке проектов фундаментов нового сооружения должна учитываться возможная осадка соседних зданий:

где s — дополнительная осадка, определяемая расчетом, например, методом угловых точек; saJsu— предельно допустимая величина дополнительной осадки.

К моменту возведения пристроев, здания старой постройки получили «собственную осадку», которая развивалась десятки лет. Средняя осадка домов Санкт-Петербурга, к примеру, достигает 20…30 см и больших величин, т. е. превышает допустимые, что приводит к развитию прогиба здания. Если такое здание получает дополнительную осадку уплотнения saJs, то это приводит к развитию выгиба, перекоса, конфигурация коробки существующего здания изменяется, а в кладке стен возникают трещины. Возможны сдвиги перекрытий, развитие других дефектов и даже обрушения конструкций. Вид деформации здания от дополнительной осадки существенно отличается от вида деформации, вызванной собственной осадкой. В этом случае использование при проектировании средней осадки, прогиба и др. — неправомерно. Изучение этого вопроса привело к необходимости введения критерия, характеризующего влияние suds, — допустимой дополнительной осадки, а именно:

— максимальной величины дополнительной осадки, которую, очевидно, получают участки стен старого здания, наиболее приближенные к новому;

— дополнительного перекоса нового здания на участке примыкания.

Допустимые величины перечисленных характеристик дополнительной осадки могут быть определены «совместным расчетом» старого здания с основанием, получающим дополнительную осадку (для этой цели можно использовать численные методы расчета). В относительно простых случаях рекомендуется использовать условия:

указания по устройству фундаментов около существующих зданий и сооружений

Значения предельно допустимых величин дополнительных осадок зданий различного типа, получивших разную степень износа до начала постройки соседнего (проектируемого) здания, могут быть определены по табл. 13.1, разработанной в СПбГАСУ на основе обобщения результатов натурных наблюдений за большим числом зданий, около которых были построены новые дома.

Обоснование проектного решения фундаментов нового здания, пристраиваемого к существующим, является важнейшим этапом разработки проекта. При этом особое значение имеет достоверность исходной информации (об инженерно-геологических условиях площадки, наземных конструкциях и габаритах здания, нагрузках по обрезу фундаментов и др.) и дополнительной — о местоположении соседних зданий и существующих коммуникаций, типах фундаментов этих зданий, сведениях о техническом состоянии фундаментов и других конструкций. Обычно на таких площадках предварительно выполняются обследования конструкций зданий, окружающих площадку, с фиксацией имеющихся старых дефектов.

Рис. 3. Схемы к определению перекоса и крена здания в результате развития дополнительной осадки уплотнения: а — перекос здания; б — крен узкого здания; в — наибольшая дополнительная осадка точки, наиболее приближенной к линии примыкания; г — форма осадочной воронки: I — существующее здание; 2 — возводимое здание; 3 — эпюра осадки здания 2; 4 — эпюра дополнительной осадки здания 2; 5 — изолинии осадки

Значения предельно допустимых величин дополнительных осадок сооружений и зданий различных типов и степени износа конструкций зданий

Таблица 1. Оценка технического состояния конструкций кирпичных, крупноблочных и крупнопанельных домов по результатам обследований с учетом развития повреждений и физического износа

Категории технического состояния  Повреждения несущих стен, панелей, столбов, колонн, фундаментов  Повреждения ограждающих конструкций  Повреждения перекрытий, лестничных клеток  Степень физического износа, % 
Отсутствие трещин или отдельные трещины в межоконных поясах, в перемычках кирпичных стен с раскрытием до 5 мм, фундаменты без видимых дефектов Отсутствие трещин или трещины с раскрытием до 0,5 мм  В несущих элементах отсутствие повреждений  До 20 
II  Трещины в межоконных поясах, перемычках, простенках с раскрытием до 0,5 мм, выщелачивание кладки фундаментов, поражение древесины гнилью Трещины с раскрытием до 3 мм  Трещины в спряжениях несущих элементов, признаки сдвигов в заделке  20…40 
III  Сквозные трещины более 3 мм в простенках и перемычках, разрушение. вывалы кладки, разрушение раствора, камней кладки фундаментов, сгнившая древесина лежней, свай Трещины в несущих элементах, сдвиги элементов в заделке Трещины с раскрытием более 3 мм, перекосы проемов Более 40 

При разработке проектов уплотнения застройки рекомендуется придерживаться определенной логический схемы. Рассматриваются варианты фундаментов, выбирается оптимальный, обеспечивающий выполнение условий. Производится проверка условия и в зависимости от того, выполняется оно или нет, анализируют ряд вариантов, обеспечивающих сохранность соседних домов и сооружений.

Вариант 1 — фундаменты на естественном основании под проектируемое здание. Производится расчет дополнительных осадок фундаментов соседнего здания в нескольких точках. Рекомендуется эти точки назначить на продольных примыкающих стенах на следующих расстояниях от линии примыкания: 0; 1; 2; 4; 8; 16; 24 м. По этим данным устанавливают определенные расчетом величины smlmax, (.и/, — sm/2) / L.

Если условие удовлетворено (что бывает редко, как правило, лишь тогда, когда проектируемое здание ниже, то есть легче соседнего), выполняют обычный проект фундаментов нового здания. Если условие не удовлетворено, ищут иное, более надежное, решение, используя под новое здание другие варианты фундаментов, применение которых может уменьшить влияние нового здания на существующее до приемлемых величин.

Вариант 2 — консольное примыкание;

Вариант 3 — разъединительные конструкции;

Вариант 4 — свайные фундаменты под новое здание;

Вариант 5 — усиление фундаментов соседних домов.

В итоге проектно-технологическое решение фундаментов здания определяется экономическими соображениями, технологическими возможностями подрядчика, допустимой продолжительностью строительства и другими факторами.

Меры по уменьшению влияния нового здания на соседние

Принципиально уменьшение влияния может быть осуществлено при помощи планировочных, архитектурных, конструктивных, технологических и организационных мероприятий. От конструктора не всегда зависят планировочное, архитектурное решение или организационно-строительные мероприятия, поэтому рассмотрим их лишь в сжатой форме.

Планировочные мероприятия направлены на то, чтобы новое здание было отнесено от существующих на безопасное расстояние — обычно на 10…20 м. Тогда новое здание может рассматриваться как «отдельно стоящее» и специфических проблем с фундаментами не возникает.

Вид мероприятий  Организационно-технологические Откопка котлована захватками, первоочередное возведение высоких блоков, сокращение сроков строительства Погружение шпунта вдавливанием при наличии слоев водо-насыщенного песка, исключение строительства очередями  Ограничение динамических воздействий 
Конструктивные  по другим элементам Временное усиление стен существующих зданий в зоне примыкания  Примыкание на консолях, осадочные швы достаточной ширины, усиление существующих зданий металлическими стяжками, выправление конструкций зданий домкратами  То же, что и при осадке(ориентировочно 5 10 см)
по фундаментам нового здания  Ленточные фундаменты, перпендикулярные линии примыкания, глубина заложения проектируемых фундаментов не больше, чем у существующих  Максимально возможное удаление проектируемых фундаментов от существующих зданий, разрезка оснований конструктивным шпунтом, массивы закрепленного грунта Опоры глубокого заложения.
а) сваи (буровые, вдавливаемые)

б) стена в грунте 

Архитектурно-планировочные  Новое здание не выше существующих  Не желательно примыканий сложных в плане, в поперечных направлениях, в углах, разноэтажных блоков зданий Не регламентируются 
Общая характеристика проектного решения  Предупредительные мероприятия  Конструктивно-технологические и планировочные мероприятия  Мероприятия по уменьшению проектной осадки
Прогнозируемая осадка нового здания (вариант фундаментов на естественном основании)  s (ориентировочно 5 10 см) s (обычно 8 — 15 см, реже 20 — 30 см) По результатам наблюдений

Архитектурное решение может упростить задачу, если новое здание в зоне примыкания тем или иным способом облегчено. Допустим, в зоне примыкания располагают блок, высота которого меньше соседнего, новое здание облегчено проездами и т. п.

Конструктивные мероприятия могут заключаться в следующем:

1) новое здание строится на фундаментах мелкого заложения, несмотря на то, что условие не удовлетворено;

2) новое здание возводится на свайных фундаментах;

3) под новым зданием предусмотрено строительство глубокого подземного объема (гараж, склад и т. п.).

Первое конструктивное мероприятие применяется вместе с технологическими решениями, оправдавшими себя на практике: консольное примыкание, разъединительный шпунтовый ряд, превентивное усиление фундаментов соседних домов с пересадкой их на сваи усиления, закрепление грунта несущего слоя. В целом эта группа мер может рассматриваться в качестве паллиативных (вынужденных), поскольку гарантированно обеспечить сохранность соседних домов в ходе любых пристроек — весьма проблематично.

Консольное примыкание. Основная идея этого мероприятия состоит в том, что в зоне примыкания фундаменты нового и старого зданий получают разрыв, размер которого подбирается по расчету так, чтобы условие было выполнено (рис. 4).

В этом случае стены, колонны, другие конструкции нового здания опираются на консоли, вылет которых определяется размером «разрыва», назначенного по расчету величины sud. По проектам, реализованным в Санкт-Петербурге, вылет консолей выполнялся в пределах от 2 до 5 м (для домов в 6… 12 этажей), что не создавало особых конструктивных трудностей. Данное мероприятие эффективно при выполнении двух условий:

1) между нижней гранью консоли и грунтом должен быть обеспечен воздушный зазор, размер которого назначается не менее двойной величины ожидаемой осадки нового здания;

2) между фундаментами и стенами нового и существующих зданий должен быть выполнен осадочный шов, работающий четко. Конструкции шва и его исполнению должно быть уделено особое внимание. 

Рис. 4. Схемы реализованных в Санкт-Петербурге решений консольных примыканий новых зданий к соседним существующим: 1 — фундамент старого здания: 2 — балка с консолью; 3 — фундамент нового здания; 4 — колонна, опирающаяся на консоль балки; 5 — стена нового здания; 6 — зазор между балкой и грунтом; 7 — разъединительный шпунт; 8 — фундамент разобранного здания: 9 — зазор между старым зданием и консолью; 10 — свая вдавливания; 11 — буровая свая

Разъединительные конструкции в грунте. Назначение их — изменить напряженное состояние грунта так, чтобы напряжения в основании старого здания от влияния нового не получили опасного развития, а вызванная ими дополнительная осадка не имела опасных последствий или была нулевой.

Такие разъединительные конструкции могут быть образованы:

1) металлическим шпунтовым рядом;

2) стенкой из секущихся или соприкасающихся буронабивных свай;

3) прорезью в грунте, заполненной антифрикционным материалом.

Разъединительный шпунтовый ряд. Впервые он был предложен Далматовым Б.И. в проекте нескольких 12-этажных домов с одноэтажными пристройками (Далматов Б.И., Сотников С.Н., 1965). Шпунт погружается по линии примыкания до откопки котлована под новое здание, длина шпунта назначается в расчете на прорезку всей толщи слабых грунтов. Очевидно, шпунт должен быть неподвижным, а это достигается тем, что он нижним концом опирается в малосжимаемые грунты (рис. 5). В плане шпунт располагается по линии примыкания домов и должен выступать за их границы, образуя «шпоры», которые могут огибать старое или новое здания на участке длиной примерно 1/2… 1/4 от толщины сжимаемой зоны основания нового здания (см. рис. 4). Как показали исследования Сотникова С.Н. и Левкина А.Л. (1987; 1998), шпунт изменяет и напряженное состояние основания нового дома, обеспечивая более равномерное развитие его осадки. 

Рис. 5. Применение разъединительного шпунта: а — схема к определению длины разъединительного шпунтового ряда (ht — размер зоны уплотнения грунтов: hг, -мощность толщи подстилающих грунтов, в которых развиваются силы трения, поддерживающие шпунт): б — расположение разъединительного шпунта при разной в плане форме примыкания нового и старого зданий; в — фундамент с консольной балкой, перекрывающей шпунт: 1 — существующий фундамент: 2 — проектируемый фундамент (новое здание); 3 — шпунтовый ряд: 4 — осадочный шов

Эффективность шпунта может быть повышена, если его поверхности обмазаны антифрикционными покрытиями. Наиболее эффективен по расходу материала и технологическому воздействию на существующие дома плоский шпунт, расход которого может быть сравнительно невелик.

Применение шпунта ограничено двумя факторами: опасностью вибрации при погружении, от чего фундаменты старых домов могут получить дополнительные осадки, и большой глубиной кровли плотных грунтов, поскольку погружение шпунта длиннее 20 м затруднительно. Шпунт применять опасно там, где залегают водонасыщенные пески и другие грунты, обладающие тиксотропными свойствами. Современные гидроприводные высокочастотные вибраторы практически безопасны, следовательно, разъединительный шпунт может найти широкое применение в будущем.

Разъединительный ряд из буровых свай. Он был предложен Далматовым Б.И. и Брониным В.Н. в 1993 г. и применен с положительным эффектом на нескольких объектах. Такая разъединительная конструкция имеет недостатки: она материалоемка, требует много времени для изготовления и может представлять опасность для старых фундаментов из-за вибрации, «выпуска» грунта в буровые скважины и других воздействий. Однако ее применение не требует расхода металла: сваи можно не армировать.

Прорезь, заполненная антифрикционным материалом. Прорезь является перспективной и, по-видимому, относительно дешевой конструкцией (Сотников С.Н., Азис Л., 1993). Ее основная идея в том, что узкая выемка в грунте, заполненная бентонитовой суспензией — материалом, обладающим минимальным внутренним трением, — препятствует развитию дополнительных осадок фундаментов от влияния загружения соседней площадки. Теоретические основы этого метода достаточно детально разработаны, однако на практике конструкция еще не применялась.

Свайные фундаменты для новых зданий

Их следует рассматривать как главную и наиболее эффективную меру, поскольку это решение дает вполне надежный (безосадочный) фундамент для нового здания и, как следствие, минимальные осадки существующих соседних. Главной проблемой при этом решении является технология выполнения свай. Применяются сваи нескольких типов:

а) сваи полной заводской готовности (железобетонные, металлические, деревянные). В зависимости от способа погружения они подразделяются на забивные, погружаемые вибраторами, вдавливанием, завинчиванием.

Сваи первых двух технологий погружения, как правило, неприменимы, поскольку вибрационные воздействия на грунт и конструкции старых домов и коммуникаций могут приводить к аварийным последствиям.

Сваи вдавливания во многом лишены указанных недостатков. Однако они имеют ограниченную несущую способность, определяемую величиной силы вдавливания, которую развивают механизмы (обычно она не превышает 600…800 кН). Материал такой сваи не всегда работает эффективно, сваи не удается погрузить в достаточно плотный грунт, поэтому и новое здание, и примыкающие к нему получают осадку, хотя и существенно меньшую, чем при фундаментах мелкого заложения. Главный недостаток этой технологии состоит в том, что сваи, вдавленные в грунт вплотную к существующим фундаментам, вызывают их дополнительную осадку в процессе вдавливания и после его завершения. Имеющийся опыт еще недостаточен, чтобы надежно назначить размер безопасного удаления вдавливаемой сваи от старого фундамента или назвать те виды грунтов, при которых эти сваи безопасны. Возможно, дополнительная осадка существующего здания обусловлена изменением напряженного состояния грунта при вдавливании свай и перемятием его (нарушением природного сложения).

Винтовые сваи изготавливают обычно в металле, для их погружения применяют механизмы, которые имеют только специализированные фирмы. Достаточного опыта применения этих свай в рассматриваемых ситуациях еще нет;

б) сваи, выполняемые в буровых скважинах. Эти сваи имеют многочисленные модификации в зависимости от способа бурения скважин, крепления ствола, геометрических размеров, состава применяемого бетона и др. Главные различия касаются метода бурения скважин и извлечения грунта, включая способы с промывкой водой, глинистым раствором, обсадкой скважин трубами.

Бурение скважин с промывкой производится буровым инструментом, который опускается в скважину на трубе. В трубе и в скважине циркулирует вода или глинистый раствор (водная суспензия бентонита), который удаляет из скважины разрушенную породу (шлам). По достижении проектной отметки в скважину опускается бетонолитная труба. По ней подают пластичную бетонную смесь, которая вытесняет суспензию, а затем в бетон опускают арматурный каркас. Применение этой технологии иногда опасно, так как скважина не закреплена, возможны вывалы грунта (особенно при использовании глины низкого качества), в том числе из-под фундаментов старых домов, что чревато опасными последствиями.

Изготовление свай бурением скважин с обсадкой — наиболее распространенный способ. Существующие машины могут выполнять сваи диаметром до 2 м. При строительстве домов в стесненных условиях наиболее употребимы сваи диаметром 350, 400, 600 мм, длиной до 30 м, несущая способность которых может достигать 3000 кН и больше. Вместе с тем нельзя считать, что все технологические вопросы устройства буровых свай разрешены, поскольку отмечены случаи развития повреждений соседних домов в период производства работ. Необходим строгий технологический регламент, обеспечивающий безопасное ведение работ в стесненных условиях. Завершающим этапом работ этого типа являются заполнение скважин бетонной смесью (способом вертикально перемещающейся бетонолитной трубы) и постановка арматурного каркаса.

Изготовление свай способом «проходного» шнека, по-видимому, — самая безопасная для соседних старых фундаментов технология. Суть ее в том, что лопасть шнека, приваренная к трубе достаточно большого диаметра, завинчивается на проектную глубину непрерывно без выемки грунта.

Затем в трубу, снабженную теряемым наконечником, подается бетонная смесь бетононасосом и шнек с грунтом постепенно извлекается на поверхность. При этом грунт замещается бетоном. Данная технология, по-видимому, обеспечивает безопасное ведение работ около старых фундаментов;

в) сваи, выполняемые в полости, образуемой вытрамбовыванием — выдавливанием грунта. Этот метод весьма эффективен в условиях слабых грунтов, поскольку грунт ниже острия свай не извлекается, а уплотняется. Такие полости можно образовать с помощью различных технологий и машин, например ATLAS и FUNDEX (0 400…600 мм, L — до 30 м).

ЛИТЕРАТУРА

  • Далматов Б. И. Механика грунтов, основания и фундаменты. J1.: Стройиз-дат, 1988.
  • Далматов Б.И и др. Механика грунтов. Основы геотехники. Ч. 1. М.; СПб., 2000.
  • Иванов П.Л. Грунты и основания гидротехнических сооружений. Механика грунтов. М., 1991.
  • Ухов С.Б. и др. Механика грунтов, основания и фундаменты. М.: Изд-во АСВ, 1994.
  • Цытович Н.А. Механика грунтов (краткий курс). М.: Высшая школа, 1973.
  • Проектирование фундаментов зданий и подземных сооружений: Учеб. пособие / Под ред. Б.И. Далматова. М.: АСВ; СПб.: СПбГАСУ, 1999, 2001.
  • Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений (к СНиП 2.02.01-83*). М.: Стройиздаг, 1986.
  • Основания, фундаменты и подземные сооружения: Справочник проектировщика / Под ред. Е.А. Сорочана. М.: Стройиздат, 1985.
  • Улицкий В М, Шашкин А Г Геотехническое сопровождение реконструкции городов М Изд-во АСВ, 1999

Приняты

и введены в действие

указанием Москомархитектуры

от 13 января 1999 г. N 2

Предисловие

Настоящие Рекомендации по проектированию и устройству оснований и фундаментов при возведении зданий вблизи существующих в условиях плотной застройки в г. Москве:

1. Разработаны:

— ГП Научно-исследовательским, проектно-изыскательским и конструкторско-технологическим институтом оснований и подземных сооружений (НИИОСП) им. Н.М. Герсеванова — головная организация (руководитель работы доктор техн. наук, проф. Ильичев В.Л., доктора техн. наук, профессора Бахолдин Б.В., Коновалов П.А., Петрухин В.П., Сорочан Е.А., кандидаты техн. наук Игнатова О.И., Колыбин И.В., Мариупольский Л.Г., Михеев В.В., Никифорова Н.С., Скачко А.Н., Трофименков Ю.Г., Федоровский В.Г.);

— Государственным проектно-изыскательским институтом (ГПИ «Фундаментпроект») (инженер Михальчук В.А., канд. техн. наук Пинк М.Н.);

— проектно-строительной фирмой (ПСФ) «Гидростройинжиниринг» (инженеры Ханин Р.Е., Лешин Г.М.);

— Московским государственным строительным университетом (МГСУ) (доктор техн. наук, проф. Ухов С.Б.);

— ассоциацией «Стройнормирование» (инж. Дубиняк В.В.).

Введение

Настоящие Рекомендации разработаны по заданию Москомархитектуры. При разработке Рекомендаций учтены положения МГСН 2.07-97 «Основания, фундаменты и подземные сооружения», Рекомендаций по расчету, проектированию и устройству свайных фундаментов нового типа в г. Москве (1997 г.), Рекомендаций по проектированию и устройству оснований, фундаментов и подземных сооружений при реконструкции гражданских зданий и исторической застройки (1998 г.), Рекомендаций по обследованию и мониторингу технического состояния эксплуатируемых зданий, расположенных вблизи нового строительства или реконструкции (1998 г.), а также других нормативных документов.

При большом разнообразии инженерно-геологических условий площадок строительства в г. Москве во многих случаях строительство новых зданий на площадках с плотной застройкой приводит к деформациям, а иногда и разрушениям близрасположенных существующих зданий. Поэтому главная цель настоящих Рекомендаций — обеспечить надежность существующих зданий при строительстве новых зданий любой конструкции на застроенных площадках с различными инженерно-геологическими и гидрогеологическими условиями.

Проектирование в отмеченных выше условиях имеет ряд особенностей, которые детально рассмотрены в Рекомендациях.

Особенности проектирования оснований и фундаментов новых зданий и разработки мероприятий по сохранению надежности существующих зданий в условиях плотной застройки требуют тщательного рассмотрения и учета характеристик проектируемых зданий и возможных конструкций их фундаментов, а также технических характеристик и состояния конструкций существующих зданий. Эти проблемы также отражены в Рекомендациях.

Для обеспечения сохранности и возможности нормальной эксплуатации объектов, находящихся в зоне влияния нового строительства, необходимо помимо принятия надежных конструктивных проектных решений предусмотреть выполнение специальных технологических мероприятий, которые изложены в Рекомендациях.

При возведении зданий вблизи существующих в условиях плотной городской застройки следует осуществлять мониторинг за состоянием возводимого здания и окружающих его зданий и среды как в период строительства, так и в период эксплуатации.

Выполнение этих решений и мероприятий не исключает возможности появления повреждений в элементах конструкций существующих зданий, в связи с чем может потребоваться проведение дополнительных работ с включением затрат на эти работы по фактическим объемам в смету на строительство нового или реконструируемого здания.

Проблемы мониторинга технического состояния существующих зданий при новом строительстве подробно рассмотрены в Рекомендациях по обследованию и мониторингу технического состояния эксплуатируемых зданий, расположенных вблизи нового строительства или реконструкции (1998 г.). В настоящих Рекомендациях в развитие указанных выше Рекомендаций приведены дополнительные данные по мониторингу с учетом характеристик вновь строящихся объектов.

В соответствии с ВСН 70-98 «Организационно-технологические правила строительства (реконструкции) объектов в стесненных условиях существующей городской застройки» проектная документация по основаниям, фундаментам и подземным сооружениям, отчеты по инженерно-геологическим изысканиям и техническому обследованию зданий и сооружений и программы по инженерному мониторингу проектируемых (реконструируемых) и существующих зданий и сооружений подлежат геотехнической экспертизе на стадии разработки ТЭО (утверждаемой части рабочего проекта) до представления в Мосгосэкспертизу.

1. Основные положения

1.1. Настоящие Рекомендации разработаны с учетом выпущенных в 1997-1998 гг. нормативных и рекомендательных документов по основаниям, фундаментам и подземным сооружениям, разработанных для Москвы и указанных во введении.

1.2. Рекомендации предназначены для всех организаций независимо от формы их собственности и принадлежности, осуществляющих проектно-изыскательские и строительные работы в г. Москве по основаниям, фундаментам и подземным сооружениям в условиях плотной застройки.

1.3. В Рекомендациях рассмотрен комплекс работ, связанный с выполнением строительства, — изыскания, проектирование, выбор метода строительства, защита окружающей застройки, мониторинг объектов, особенности производства работ вблизи существующих зданий.

1.4. В техническом задании на инженерные изыскания должна приводиться не только характеристика нового здания, но и характеристики рядом расположенных эксплуатируемых зданий.

Приводятся требования по составу основных и дополнительных работ при инженерных изысканиях.

1.5. Для решения основного вопроса при проектировании — выборе типа фундамента нового здания в зависимости от передаваемых на грунт нагрузок, особенностей площадки строительства и объекта строительства следует руководствоваться таблицами 3.4 и 3.5.

1.6. Все виды геотехнических работ должны выполняться в соответствии с требованиями СНиП 3.02.01-87, МГСН 2.07-97, Организационно-технических правил строительства (реконструкции) объектов в стесненных условиях существующей городской застройки (1998 г.), а также технических регламентов, разрабатываемых специализированными организациями на отдельные виды работ.

1.7. При разработке проектов защиты окружающей застройки следует руководствовался разделом 7, в котором приведены необходимые данные для проектирования.

1.8. При разработке раздела проекта о мониторинге следует в дополнение к действующим Рекомендациям по обследованию и мониторингу технического состояния эксплуатируемых зданий, расположенных вблизи нового строительства или реконструкции (1998 г.), руководствоваться разделом 8 настоящего документа.

1.9. Особенностью производства работ вблизи существующих зданий является обязательность учета дефектов обследованных объектов до начала строительства с их актированием с участием заинтересованных организаций, чтобы в дальнейшем они не были отнесены к результатам технологических операций, которые будут выполняться в процессе производства строительных работ.

Обследование объектов проводится в зоне влияния на них нового строительства, которая определяется до начала строительства в соответствии с рекомендациями п. 7.4.

2. Особенности инженерных изысканий

2.1. Инженерные изыскания для проектирования новых зданий рядом с существующими должны обеспечить не только изучение инженерно-геологических условий площадки строительства нового здания, но и получение необходимых данных для проверки влияния нового здания на осадки существующих, для проектирования мероприятий по уменьшению влияния нового здания на деформации существующих, а также для проектирования в случае необходимости усиления оснований и фундаментов существующих зданий.

2.2. Инженерные изыскания должны проводиться в соответствии с требованиями СНиП 11-02-96, СП 11-105-97, СП 11-102-97, СП 11-104-97, МГСН 2.07-97 и настоящих Рекомендаций.

2.3. Техническое задание на изыскания необходимо составлять после осмотра представителем проектной организации существующих зданий, расположенных рядом с новым, с целью визуальной оценки состояния несущих конструкций зданий (как снаружи, так и внутри) и уточнения требований к изысканиям.

В техническом задании на изыскания должны приводиться характеристика нового здания (см. приложение 1 к МГСН 2.07-97) и характеристики рядом расположенных эксплуатируемых зданий (этажность, конструкция, вид основания, тип и глубина заложения фундаментов, год постройки, уровень ответственности, геотехническая категория и др.). Указываются сведения об имеющихся материалах изысканий для этих зданий (изыскательская организация, год изысканий, номера архивных дел) и сведения о техническом состоянии конструкций зданий по результатам предшествующих обследований, а также предварительного визуального обследования. Должны быть приведены задачи изысканий, расширенные в связи с наличием рядом расположенных зданий.

2.4. Состав, объем и методы работ назначают в соответствии с требованиями документов, указанных в п. 2.2, с учетом стадии проектирования, уровня ответственности и геотехнической категории нового здания и существующих и технического состояния последних.

2.5. Объем и состав технического обследования надземных и подземных конструкций существующих зданий устанавливаются с учетом предварительного обследования здания. При обследовании следует руководствоваться Рекомендациями по обследованию и мониторингу технического состояния эксплуатируемых зданий, расположенных вблизи нового строительства или реконструкции (1998 г.).

2.6. Сбор и анализ архивных материалов изысканий Мосгоргеотреста и других специализированных организаций должен выполняться не только для площадки нового строительства, но и для рядом расположенных существующих зданий. Собирают также сведения по планировке, инженерной подготовке и благоустройству площадки, документы по производству земляных работ. В условиях существующей застройки особое внимание должно быть обращено на выявление подземных сооружений и инженерных сетей (коллекторов, коммуникаций и т.п.).

На основе сопоставления новых материалов изысканий с архивными данными необходимо установить произошедшие за период эксплуатации существующих зданий изменения инженерно-геологических и гидрогеологических условий.

2.7. Горные выработки и точки зондирования должны размещаться не только в пределах новой площадки, но и в непосредственной близости от существующих зданий. В связи с присущей Москве большой неоднородностью грунтовых напластований по глубине и в плане для зданий II и III геотехнических категорий расстояние между буровыми скважинами рекомендуется принимать не более 15-20 м, особенно по линии примыкания нового здания к существующему. Должны быть предусмотрены шурфы около фундаментов существующих зданий для обследования конструкций фундаментов и грунтов основания.

В районах исторической застройки необходимо выявлять наличие и местоположение существующих и существовавших подземных сооружений, подвалов, фундаментов снесенных зданий, колодцев, водоемов, подземных выработок и пр.

2.8. Глубина бурения и зондирования должна назначаться не только исходя из вида и глубины заложения фундаментов нового здания, но также с учетом вида и глубины заложения фундаментов существующих зданий. При выборе метода зондирования в условиях плотной жилой застройки предпочтение следует отдавать статическому зондированию.

2.9. В связи со сложной гидрогеологической обстановкой, характерной для застроенных районов Москвы, и наблюдающейся тенденцией к подтоплению особое внимание должно быть уделено изучению гидрогеологических условий площадки и прогнозу их изменения в связи с новым строительством. Необходимо прогнозировать влияние изменений гидрогеологических условий, в том числе водопонижения при строительстве нового здания, на поведение рядом расположенных существующих зданий с учетом их габаритов и особенностей конструкций.

2.10. Изыскания должны обеспечить получение с помощью полевых и лабораторных методов всех характеристик грунтов, необходимых для расчета и проектирования оснований и фундаментов нового здания, а также проверки в случае необходимости деформаций и устойчивости рядом расположенных существующих зданий.

При проектировании между новым и существующим зданием разделительной стены, выполняющей функции подпорной или ограждающей стенки, противофильтрационной завесы, в виде «стены в грунте», шпунтового ограждения из металлического шпунта или свай при изысканиях должны быть определены характеристики грунтов, необходимые для расчета этих конструкций (раздел 12 МГСН 2.07-97).

2.11. На территории Москвы наряду с благоприятными для строительства грунтовыми условиями (песчаные отложения средней плотности и плотные глинистые отложения ледникового комплекса от твердой до тугопластичной консистенции) встречаются неблагоприятные специфические грунты и развиты негативные геологические и инженерно-геологические процессы, перечень, характеристика и дополнительные требования к исследованию которых даны в МГСН 2.07-97 (раздел 4).

2.12. При инженерных изысканиях по площадкам, где возможно проявление опасных природных и техногенных воздействий на здания, необходимо предусматривать специальные исследования, обеспечивающие получение характеристик грунтов и подземных вод, используемых для выполнения проектных работ, с учетом особенностей слагающих площадку грунтов и происходящих на ней процессов (оползни, карсты, суффозия, эрозия, пучение, подтопление, динамические воздействия, электрические, магнитные и тепловые поля, техногенные воздействия).

Оценка этих процессов производится в соответствии с приложением Б к СНиП 22-01-95 «Геофизика опасных природных воздействий».

2.13. В программе инженерно-геологических изысканий на участках развития неблагоприятных процессов и явлений рекомендуется предусмотреть выполнение специализированными организациями стационарных наблюдений с целью изучения динамики их развития, а также установление площадей их проявления и глубин интенсивного развития, приуроченности к геоморфологическим элементам, формам рельефа и литологическим видам грунтов, условий и причин возникновения, форм проявления и развития.

Должны быть выполнены специальные исследования грунтов для оценки возможных изменений их свойств вследствие протекания этих процессов.

На участках развития неблагоприятных процессов и явлений горные выработки необходимо проходить не менее чем на 5 м ниже зоны активного развития этих процессов — поверхностей скольжения оползневых тел, предполагаемой глубины карстообразования, поверхностей раздела подвижных и неподвижных частей тела осыпей.

В техническом отчете по изысканиям должен выделяться раздел «Геологические процессы».

2.14. Геофизические исследования предусматриваются для выявления неоднородности строения толщи грунтов, их состава и состояния, выявления закарстованных и техногенных зон, зон эрозионного размыва, условий залегания подземных вод, а также физико-механических свойств грунтов. В городских условиях следует отдавать предпочтение скважинным методам.

2.15. При строительстве уникальных сооружений, сооружений повышенного экономического, социального и экологического риска (I уровня ответственности), а также при наличии сложных инженерно-геологических условий (геотехническая категория III) экономически целесообразно увеличение объема инженерно-геологических и гидрогеологических изысканий на 40-60% против рекомендуемых нормативными документами, причем это увеличение должно осуществляться в основном за счет горных выработок и определения характеристик грунтов полевыми методами. При выполнении этих работ следует привлекать специализированные организации.

При изысканиях под объекты геотехнической категории III должны выполняться исследования напряженно-деформированного состояния грунтового массива, опытно-фильтрационные работы, стационарные наблюдения и другие специальные работы и исследования в соответствии с техническим заданием и программой изысканий, к которым должны привлекаться специализированные научные и изыскательские организации.

Для сооружений повышенного уровня ответственности должны быть организованы наблюдения за осадками с момента закладки их фундаментов.

2.16. Технический отчет (заключение) по инженерным изысканиям составляется в соответствии со СНиП 11-02-96. Дополнительно необходимо привести:

— сведения об архивных материалах изысканий для рядом расположенных зданий и анализ соответствия новых материалов изысканий архивным данным;

— характеристику инженерно-геологических напластований, физико-механических свойств грунтов и гидрогеологических условий оснований существующих зданий;

— прогноз возможного влияния строительства нового здания на деформации существующих;

— сведения о наличии и состоянии подземных водонесущих и других коммуникаций.

3. Характеристика проектируемых зданий

3.1. Для строительства в условиях плотной застройки в г. Москве выполняется проектирование зданий и сооружений жилищно-гражданского и производственного назначения, надземных и подземных комплексов. Указанные здания и сооружения могут проектироваться с заглубленными помещениями и без них.

Уровень ответственности подземных и заглубленных сооружений в г. Москве, а также зданий и сооружений, на которые может оказывать влияние подземное строительство, приведен в приложении 14 к МГСН 2.07-97.

3.2. Условия размещения проектируемого здания или сооружения определяют не только его архитектурная и народно-хозяйственная значимость, но также технические характеристики и способы производства работ.

3.3. Основные технические характеристики проектируемых зданий приведены в таблицах 3.1, 3.2 и 3.3. Примерная область применения фундаментов различных типов в зависимости от передаваемых на грунты основания нагрузок, а также от особенности площадок, выделяемых для строительства, и специфики объекта строительства приведены в таблицах 3.4 и 3.5.

3.4. В зависимости от сложившейся исторической застройки проектируемые здания могут непосредственно примыкать к существующему зданию или располагаться от него на некотором расстоянии.

3.5. Высота (этажность) проектируемого здания диктуется:

— архитектурой существующей застройки;

— взаимным влиянием с существующей застройкой;

— эксплуатационными требованиями.

3.6. Технические характеристики несущих конструкций проектируемых зданий (по имеющемуся опыту проектирования и строительства) приведены в таблицах 3.1, 3.2 и 3.3.

3.7. Подземные помещения проектируемых зданий классифицируются:

— по этажности и глубине (от 1 до 4 этажей, глубиной 3-12 м и более);

— по размерам в плане (под всем зданием, под частью здания, больше размеров здания);

— по технологическому назначению;

— по способу устройства (в открытом котловане, во временном или постоянном ограждении, с использованием ограждающих конструкций в качестве несущих).

Примечание. В подземной части здания в ряде случаев требуется устройство специальных конструкций, обеспечивающих надежную эксплуатационную пригодность здания, — пластовые и пристенные дренажи.

3.8. При разнообразии инженерно-геологических условий площадок строительства (см. приложение 4 к МГСН 2.07-97), а также различии конструкций и сооружений, применяемых в г. Москве (см. приложение 14 к МГСН 2.07-97), используются, как правило, столбчатые, ленточные и плитные фундаменты на естественном или искусственно закрепленном основании и свайные фундаменты из буронабивных, завинчиваемых, задавливаемых, забивных, буроинъекционных и др. свай.

3.9. Выбор типа фундаментов осуществляется в зависимости от инженерно-геологических и гидрогеологических условий площадки строительства, местоположения проектируемого здания, глубины подземного помещения, от состояния конструкций и фундаментов существующих зданий, вблизи которых планируется осуществить строительство. Общие принципы выбора оснований и фундаментов разработаны в разделе 6 МГСН 2.07-97. Конструкции и область применения свайных фундаментов новых типов приведены в Рекомендациях по расчету, проектированию и устройству свайных фундаментов нового типа в г. Москве (1997 г., с. 91).

3.10. Несущие конструкции — колонны, стены (внутренние и наружные), перекрытия применяются из железобетона класса по прочности не ниже В20; марка по водонепроницаемости W2; марка по морозостойкости F50; арматура, как правило, из стали класса АIII.

3.11. Подземные конструкции (ограждающие стены, фундаменты) изготавливаются из монолитного или сборного железобетона класса по прочности не ниже B15; марка по водонепроницаемости W4; марка по морозостойкости F35; арматура, как правило, класса AIII (продольная).

Таблица 3.1

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЖИЛЫХ ДОМОВ

—-T————————-T—————————————————-¬

¦N  ¦Наименования             ¦Технические характеристики                          ¦

¦п/п¦                         ¦                                                    ¦

+—+————————-+—————————————————-+

¦1  ¦Назначение               ¦Жилые дома                                          ¦

+—+————————-+———-T————T————-T—————+

¦2  ¦Этажность, эт.           ¦До 5      ¦7-9         ¦10-17        ¦18-22         ¦

+—+————————-+———-+————+————-+—————+

¦3  ¦Примерный уровень        ¦100-200   ¦200-300     ¦250-350      ¦300-450       ¦

¦   ¦давлений под             ¦          ¦            ¦             ¦              ¦

¦   ¦фундаментами, кПа        ¦          ¦            ¦             ¦              ¦

+—+————————-+———-+————+————-+—————+

¦4  ¦Тип несущих конструкций  ¦Железобетонные панели, ¦Железобетонные панели,      ¦

¦   ¦                         ¦каркас, кирпичные стены¦каркас                      ¦

+—+————————-+———-T————+—————————-+

¦5  ¦Шаг несущих конструкций, ¦3         ¦3-6         ¦3-6                         ¦

¦   ¦м                        ¦          ¦            ¦                            ¦

+—+————————-+———-+————+—————————-+

¦6  ¦Наличие подвала          ¦Как правило, имеется                                ¦

+—+————————-+—————————————————-+

¦7  ¦Наличие подземных        ¦Может иметься                                       ¦

¦   ¦помещений                ¦                                                    ¦

+—+————————-+———-T————T————-T—————+

¦8  ¦Количество этажей        ¦1-2       ¦1-2         ¦1-4          ¦2-4           ¦

¦   ¦подземного помещения, эт.¦          ¦            ¦             ¦              ¦

+—+————————-+———-+————+————-+—————+

¦9  ¦Тип фундаментов          ¦Ленточный,¦Ленточный,  ¦Ленточный, плитный,         ¦

¦   ¦                         ¦свайный   ¦плитный,    ¦свайный, комбинированный    ¦

¦   ¦                         ¦          ¦свайный     ¦плитно-свайный              ¦

+—+————T————-+———-+————+—————————-+

¦10 ¦Предельные ¦Относительная¦0,0016-0,0020          ¦0,0020                      ¦

¦   ¦деформации ¦разность     ¦                       ¦                            ¦

¦   ¦оснований  ¦осадок       ¦                       ¦                            ¦

+—+(по прил.  +————-+————————+—————————-+

¦11 ¦4 к СНиП   ¦Крен         ¦0,005                  ¦0,005                       ¦

+—+2.02.01-   +————-+————————+—————————-+

¦12 ¦83*)       ¦Средняя      ¦10                     ¦10                          ¦

¦   ¦           ¦осадка, см   ¦                       ¦                            ¦

L—+————+————-+————————+——————————

Таблица 3.2

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ

—-T—————————-T———————————————————-¬

¦N  ¦Наименования                ¦Технические характеристики                                ¦

¦п/п¦                            ¦                                                          ¦

+—+—————————-+———————————————————-+

¦1  ¦Назначение                  ¦Общественные здания                                       ¦

+—+—————————-+———————T——————T——————+

¦2  ¦Этажность, эт.              ¦До 10                ¦До 15            ¦До 30             ¦

+—+—————————-+———————+——————+——————+

¦3  ¦Примерный уровень           ¦400-800              ¦До 5000          ¦До 10000          ¦

¦   ¦нагрузок на фундаменты, кН  ¦                     ¦                 ¦                  ¦

+—+—————————-+———————+——————+——————+

¦4  ¦Тип несущих конструкций     ¦Бескаркасные из      ¦Каркасные из     ¦Смешанного каркаса¦

¦   ¦                            ¦монолитного или      ¦монолитного      ¦из монолитного    ¦

¦   ¦                            ¦сборного железобетона¦железобетона     ¦железобетона      ¦

+—+—————————-+———————+——————+——————+

¦5  ¦Шаг несущих конструкций, м  ¦До 6                 ¦6                ¦6-9               ¦

+—+—————————-+———————+——————+——————+

¦6  ¦Наличие подвала             ¦Как правило, имеется                                      ¦

+—+—————————-+———————————————————-+

¦7  ¦Наличие подземных           ¦Как правило, имеются                                      ¦

¦   ¦помещений                   ¦                                                          ¦

+—+—————————-+———————T——————T——————+

¦8  ¦Количество этажей           ¦1-4                  ¦2-4              ¦3-4               ¦

¦   ¦подземного помещения, эт.   ¦                     ¦                 ¦                  ¦

+—+—————————-+———————+——————+——————+

¦9  ¦Тип фундаментов             ¦Ленточный, свайный,  ¦Ленточный, плитный, свайный,        ¦

¦   ¦                            ¦плитный              ¦комбинированный плитно-свайный      ¦

+—+————T—————+———————+——————T——————+

¦10 ¦Предельные  ¦Относительная  ¦0,002                ¦0,002            ¦0,002             ¦

¦   ¦деформации  ¦разность       ¦                     ¦                 ¦                  ¦

¦   ¦оснований   ¦осадок         ¦                     ¦                 ¦                  ¦

+—+(по прил. 4 +—————+———————+——————+——————+

¦11 ¦к СНиП      ¦Крен           ¦0,005                ¦-                ¦-                 ¦

+—+2.02.01-83*)+—————+———————+——————+——————+

¦12 ¦            ¦Средняя        ¦10                   ¦8             ¦8              ¦

¦   ¦            ¦осадка, см     ¦                     ¦                 ¦                  ¦

L—+————+—————+———————+——————+——————-

————————————

Максимальная величина.

Таблица 3.3

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ

—-T—————————T—————————————————————-¬

¦N  ¦Наименования               ¦Технические характеристики                                      ¦

¦п/п¦                           ¦                                                            &n bsp;   ¦

+—+—————————+—————————————————————-+

¦1  ¦Назначение                 ¦Производственные здания                                         ¦

+—+—————————+——————-T———————T———————-+

¦2  ¦Этажность, эт.             ¦1                  ¦До 6                 ¦Подземные до 4 этажей ¦

+—+—————————+——————-+———————+———————-+

¦3  ¦Примерный уровень          ¦До 3000            ¦До 5000              ¦До 3000               ¦

¦   ¦нагрузок на фундаменты,    ¦                   ¦                     ¦                      ¦

¦   ¦кН                         ¦                   ¦                     ¦                      ¦

+—+—————————+——————-+———————+———————-+

¦4  ¦Тип несущих конструкций    ¦Монолитные железобетонные или стальные   ¦монолитные            ¦

¦   ¦                           ¦колонны                                  ¦железобетонные стены  ¦

¦   ¦                           ¦                                         ¦или каркас            ¦

+—+—————————+——————-T———————+———————-+

¦5  ¦Шаг несущих конструкций,   ¦6-12               ¦6-9                  ¦6-18                  ¦

¦   ¦м                          ¦                   ¦                     ¦                      ¦

+—+—————————+——————-+———————+———————-+

¦6  ¦Наличие подвала            ¦Может быть         ¦Как правило, имеется ¦           —          ¦

+—+—————————+——————-+———————+———————-+

¦7  ¦Наличие подземных          ¦         —         ¦Может быть           ¦Все сооружение        ¦

¦   ¦помещений                  ¦                   ¦                     ¦подземное             ¦

+—+—————————+——————-+———————+———————-+

¦8  ¦Количество этажей          ¦         —         ¦1-3                  ¦2-4                   ¦

¦   ¦подземного помещения, эт.  ¦                   ¦                     ¦                      ¦

+—+—————————+——————-+———————+———————-+

¦9  ¦Тип фундаментов            ¦Монолитный         ¦Монолитный           ¦Монолитный ленточный, ¦

¦   ¦                           ¦столбчатый, свайный¦столбчатый, плитный, ¦плитный, свайный      ¦

¦   ¦                           ¦                   ¦свайный              ¦                      ¦

+—+————T—————+——————-+———————+———————-+

¦10 ¦Предельные  ¦Относительная ¦0,0020; 0,004                         ¦0,002                 ¦

¦   ¦деформации  ¦разность      ¦                                         ¦                      ¦

¦   ¦оснований   ¦осадок        ¦                                         ¦                      ¦

+—+(по прил. 4 +—————+——————————————+———————-+

¦11 ¦к СНиП      ¦Крен          ¦                   —                     ¦            —         ¦

+—+2.02.01-83*)+—————+——————————————+———————-+

¦12 ¦            ¦Максимальная  ¦8; 12                                 ¦8                     ¦

¦   ¦            ¦осадка, см    ¦                                         ¦                      ¦

L—+————+—————+——————————————+————————

————————————

Первая цифра — для железобетонных колонн, вторая — для стальных.

Таблица 3.4

РЕКОМЕНДУЕМЫЕ ТИПЫ ФУНДАМЕНТОВ ДЛЯ ЗДАНИЙ РАЗЛИЧНОЙ ЭТАЖНОСТИ

—-T———-T———T———T—————————————————————-¬

¦N  ¦Структура ¦Процент-¦Пример- ¦Тип фундаментов                                                 ¦

¦п/п¦этажности ¦ное     ¦ный     +——————T———————————————-+

¦   ¦в строи-  ¦соотно- ¦уровень ¦на естественном  ¦свайные фундаменты                            ¦

¦   ¦тельстве  ¦шение   ¦давлений¦основании        ¦                                              ¦

¦   ¦на 1996-  ¦зданий  ¦под     +——————+———T——T——-T——-T——T——-+

¦   ¦2000 гг., ¦по      ¦фунда-  ¦железобетонные   ¦сваи из ¦сваи  ¦сваи   ¦сваи   ¦сваи  ¦комби- ¦

¦   ¦эт.       ¦этаж-   ¦ментами,¦фундаментные     ¦песчано-¦буро- ¦буроза-¦забив- ¦буро- ¦ниро-  ¦

¦   ¦          ¦ности   ¦кПа     +——T——T——+щебеноч-¦инъек-¦винчи- ¦ные    ¦набив-¦ванные ¦

¦   ¦          ¦        ¦        ¦блоки¦ленты¦плиты¦ной     ¦цион- ¦ваю-   ¦       ¦ные   ¦свайно-¦

¦   ¦          ¦        ¦        ¦     ¦     ¦     ¦уплотни-¦ные   ¦щиеся  ¦       ¦      ¦плитные¦

¦   ¦          ¦        ¦        ¦     ¦     ¦     ¦тельной ¦      ¦       ¦       ¦      ¦       ¦

¦   ¦          ¦        ¦        ¦     ¦     ¦     ¦смеси   ¦      ¦       ¦       ¦      ¦       ¦

+—+———-+———+———+——+——+——+———+——+——-+——-+——+——-+

¦1  ¦До 5      ¦      17¦100-200 ¦  +  ¦  +  ¦  —  ¦   +    ¦  +   ¦   +   ¦   +   ¦  —   ¦   —   ¦

+—+———-+———+———+——+——+——+———+——+——-+——-+——+——-+

¦2  ¦7-9       ¦      14¦200-300 ¦  +  ¦  +  ¦  +  ¦   —    ¦  —   ¦   —   ¦   +   ¦  +   ¦   —   ¦

+—+———-+———+———+——+——+——+———+——+——-+——-+——+——-+

¦3  ¦10-17     ¦      49¦250-350 ¦  —  ¦  +  ¦  +  ¦   —    ¦  —   ¦   —   ¦   +   ¦  +   ¦   +   ¦

+—+———-+———+———+——+——+——+———+——+——-+——-+——+——-+

¦4  ¦18-22     ¦      10¦300-450 ¦  —  ¦  —  ¦  +  ¦   —    ¦  —   ¦   —   ¦   +   ¦  +   ¦   +   ¦

L—+———-+———+———+——+——+——+———+——+——-+——-+——+———

Примечание:

+ — рекомендуется для рассмотрения;

— — не рекомендуется для рассмотрения.

Таблица 3.5

РЕКОМЕНДУЕМЫЕ ТИПЫ ФУНДАМЕНТОВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ОСОБЕННОСТИ ПЛОЩАДОК

—-T——————T————————————————————————-¬

¦N  ¦Особенности       ¦Тип фундаментов                                                          ¦

¦п/п¦площадок,         +————————-T————————————————+

¦   ¦выделяемых для    ¦на естественном основании¦свайные фундаменты                             ¦

¦   ¦строительства,    +————————-+———T——-T——-T——T——T———+

¦   ¦специфика         ¦железобетонные           ¦сваи из  ¦сваи   ¦сваи   ¦сваи  ¦сваи ¦комбини-¦

¦   ¦объекта           ¦фундаментные             ¦песчано- ¦буро-  ¦буроза-¦забив-¦буро-¦рованные¦

¦   ¦строительства     +——T——T————+щебеноч- ¦инъек- ¦винчи- ¦ные   ¦на-  ¦свайно- ¦

¦   ¦                  ¦блоки ¦ленты ¦плиты      ¦ной      ¦ционные¦вающие-¦      ¦бив- ¦плитные ¦

¦   ¦                  ¦      ¦      ¦           ¦уплотнен-¦       ¦ся     ¦      ¦ные  ¦        ¦

¦   ¦                  ¦      ¦      ¦           ¦ной смеси¦       ¦       ¦      ¦     ¦        ¦

+—+——————+——+——+————+———+——-+——-+——+——+———+

¦1  ¦Строительство на  ¦  +   ¦  +   ¦     +     ¦    +    ¦   +   ¦   +   ¦  +   ¦  +  ¦   +    ¦

¦   ¦вновь выделяемых  ¦      ¦      ¦           ¦         ¦       ¦       ¦      ¦     ¦        ¦

¦   ¦территориях       ¦      ¦      ¦           ¦         ¦       ¦       ¦      ¦     ¦        ¦

+—+——————+——+——+————+———+——-+——-+——+——+———+

¦2  ¦Строительство на  ¦  —   ¦  +   ¦     +     ¦    —    ¦   —   ¦   —   ¦  +   ¦  +  ¦   +    ¦

¦   ¦территориях после ¦      ¦      ¦           ¦         ¦       ¦       ¦      ¦     ¦        ¦

¦   ¦их предварительной¦      ¦      ¦           ¦         ¦       ¦       ¦      ¦     ¦        ¦

¦   ¦инженерной        ¦      ¦      ¦           ¦         ¦       ¦       ¦      ¦     ¦        ¦

¦   ¦подготовки        ¦      ¦      ¦           ¦         ¦       ¦       ¦      ¦     ¦        ¦

+—+——————+——+——+————+———+——-+——-+——+——+———+

¦3  ¦Строительство на  ¦  —   ¦  +   ¦     +     ¦    +    ¦   +   ¦   +   ¦  +   ¦  +  ¦   +    ¦

¦   ¦свободных или     ¦      ¦      ¦           ¦         ¦       ¦       ¦  —   ¦     ¦        ¦

¦   ¦освобождаемых     ¦      ¦      ¦           ¦         ¦       ¦       ¦      ¦     ¦        ¦

¦   ¦территориях в     ¦      ¦      ¦           ¦         ¦       ¦       ¦      ¦     ¦        ¦

¦   ¦зоне существующей ¦      ¦      ¦           ¦         ¦       ¦       ¦      ¦     ¦        ¦

¦   ¦застройки         ¦      ¦      ¦           ¦         ¦       ¦       ¦      ¦     ¦        ¦

+—+——————+——+——+————+———+——-+——-+——+——+———+

¦4  ¦Реконструкция     ¦  +   ¦  +   ¦     +     ¦    +    ¦   +   ¦   +   ¦  —   ¦  —  ¦   —    ¦

¦   ¦здания с          ¦      ¦      ¦           ¦         ¦       ¦       ¦      ¦     ¦        ¦

¦   ¦изменением        ¦      ¦      ¦           ¦         ¦       ¦       ¦      ¦     ¦        ¦

¦   ¦(частичным или    ¦      ¦      ¦           ¦         ¦       ¦       ¦      ¦     ¦        ¦

¦   ¦полным) его       ¦      ¦      ¦           ¦         ¦       ¦       ¦      ¦     ¦        ¦

¦   ¦конструкций       ¦      ¦      ¦           ¦         ¦       ¦       ¦      ¦     ¦        ¦

+—+——————+——+——+————+———+——-+——-+——+——+———+

¦5  ¦Реконструкция     ¦  —   ¦  —   ¦     —     ¦    +    ¦   +   ¦   +   ¦  —   ¦  —  ¦   —    ¦

¦   ¦памятников        ¦      ¦      ¦           ¦         ¦       ¦       ¦      ¦     ¦        ¦

¦   ¦архитектуры       ¦      ¦      ¦           ¦         ¦       ¦       ¦      ¦     ¦        ¦

L—+——————+——+——+————+———+——-+——-+——+——+———

Примечание:

+ рекомендуется для рассмотрения;

— не рекомендуется для рассмотрения.

4. Характеристика защищаемых зданий и фундаментов

4.1. Защита существующих зданий (в том числе оснований и фундаментов) при строительстве новых выполняется в случаях:

— расположения существующего здания в зоне влияния нового здания (см. п. 7.4);

— возведения заглубленных помещений, влияющих на деформации существующего здания;

— при выполнении устройства фундаментов с применением специальных видов работ (замораживание, инъекции и др.);

— при необходимости выполнения строительного водопонижения.

4.2. Защищаемые здания характеризуются:

— исторической значимостью;

— технологическим назначением;

— размерами (габаритами);

— возрастом (сроком эксплуатации);

— типом и состоянием несущих конструкций;

— типом и габаритами подземных помещений;

— типом и состоянием фундаментов;

— геологическими и гидрогеологическими условиями оснований.

4.3. По возрасту защищаемые здания подразделяются на:

— исторические (возраст более 100 лет);

— памятники архитектуры независимо от возраста;

— старые (возраст 50-100 лет);

— современные (возраст 10-50 лет).

4.4. Общие технические характеристики зданий, возле которых осуществляются строительные работы и которые подлежат предварительной защите, приведены в таблице 4.1.

Таблица 4.1

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СУЩЕСТВУЮЩИХ ЗДАНИЙ, ПОДЛЕЖАЩИХ ЗАЩИТЕ

——T———————-T——————————————————¬

¦N    ¦Наименования          ¦Технические характеристики                           ¦

¦п/п  ¦                      ¦                                                     ¦

+——+———————-+——————T——————T——————+

¦1    ¦Возраст постройки     ¦XIX в. и ранее   ¦Конец XIX в. —   ¦Конец XX в.      ¦

¦     ¦                      ¦                 ¦середина XX в.   ¦                 ¦

+——+———————-+——————+——————+——————+

¦2    ¦Назначение            ¦Жилые и гражданские здания                           ¦

+——+———————-+——————T——————T——————+

¦3    ¦Этажность, эт.        ¦2-3              ¦5-7              ¦До 10            ¦

+——+———————-+——————+——————+——————+

¦4    ¦Примерный уровень     ¦100-200          ¦200-300          ¦250-350          ¦

¦     ¦давлений под          ¦                 ¦                 ¦                 ¦

¦     ¦фундаментами, кПа     ¦                 ¦                 ¦                 ¦

+——+———————-+——————+——————+——————+

¦5    ¦Тип несущих           ¦Деревянные,      ¦Кирпичные, железобетонные стены,   ¦

¦     ¦конструкций           ¦каменные,        ¦колонны, стальные конструкции      ¦

¦     ¦                      ¦кирпичные стены  ¦                                   ¦

+——+———————-+——————+——————T——————+

¦6    ¦Шаг несущих           ¦3                ¦3-6              ¦3-6              ¦

¦     ¦конструкций, м        ¦                 ¦                 ¦                 ¦

+——+———————-+——————+——————+——————+

¦7    ¦Наличие подвала       ¦Погреба, подвалы ¦Подвалы, технические подполья      ¦

+——+———————-+——————+——————T——————+

¦8    ¦Наличие подземных     ¦        —        ¦Имелись в        ¦Имелись в        ¦

¦     ¦помещений             ¦                 ¦торговых зданиях ¦различных        ¦

¦     ¦                      ¦                 ¦                 ¦зданиях          ¦

+——+———————-+——————+——————+——————+

¦9    ¦Количество этажей     ¦        —        ¦1-2              ¦1-4              ¦

¦     ¦подземного помещения  ¦                 ¦                 ¦                 ¦

+——+———————-+——————+——————+——————+

¦10   ¦Тип фундаментов       ¦Бутовые,         ¦Бутовые,         ¦Железобетонные,  ¦

¦     ¦                      ¦бутобетонные,    ¦бутобетонные,    ¦ленточные и      ¦

¦     ¦                      ¦кирпичные,       ¦кирпичные,       ¦отдельно стоящие,¦

¦     ¦                      ¦свайные, из      ¦свайные, из      ¦литные, свайные  ¦

¦     ¦                      ¦деревянных свай  ¦деревянных свай, ¦из железобетонных¦

¦     ¦                      ¦                 ¦железобетонные,  ¦забивных и       ¦

¦     ¦                      ¦                 ¦ленточные и      ¦буронабивных     ¦

¦     ¦                      ¦                 ¦отдельно стоящие,¦свай, щелевые,   ¦

¦     ¦                      ¦                 ¦плитные, свайные ¦способом «стена  ¦

¦     ¦                      ¦                 ¦из железобетонных¦в грунте»        ¦

¦     ¦                      ¦                 ¦забивных и       ¦                 ¦

¦     ¦                      ¦                 ¦буронабивных свай¦                 ¦

+——+————T———-+——————+——————+——————+

¦11   ¦Предельные ¦Относи-   ¦                 —                 ¦0,0016-0,002 ¦

¦     ¦деформации ¦тельная   ¦                                   ¦                 ¦

¦     ¦оснований  ¦разность  ¦                                   ¦                 ¦

¦     ¦по прил. 4 ¦осадок    ¦                                   ¦                 ¦

+——+к СНиП     +———-+————————————+——————+

¦12   ¦2.02.01-   ¦Крен      ¦                 —                 ¦0,005         ¦

+——+83*)       +———-+————————————+——————+

¦13   ¦           ¦Средняя   ¦                 —                 ¦8-15          ¦

¦     ¦           ¦осадка, см¦                                   ¦                 ¦

L——+————+———-+————————————+——————

————————————

Уточняется в зависимости от принадлежности к тому или иному типу зданий по пп. 1-3 приложение 4 к СНиП 2.02.01-83*.

4.5. Оценка защищаемых зданий производится на основании рассмотрения:

— архивных проектно-изыскательских материалов и исполнительной сдаточной документации;

— результатов натурного обследования.

4.6. При необходимости разработки проекта защиты существующих зданий, вблизи которых намечается новое строительство, он разрабатывается одновременно с проектом нового строительства и, как правило, выполняется в две стадии:

— на стадии ТЭО;

— на стадии рабочих чертежей.

4.7. На стадии ТЭО разработка проекта защиты существующих зданий и их подземных помещений может осуществляться с использованием фондовых материалов с учетом уточнений на последующих стадиях проектирования. Состав и объем изыскательских работ должен назначаться в соответствии с требованиями нормативных документов, указанных в п. 2.2, с учетом современного состояния площадки строительства. На этой стадии объем полевых работ может быть минимальным, а результаты их выполнения должны дать сведения о главных изменениях и инженерно-геологических и гидрогеологических условиях площадки строительства по сравнению с имеющимися фондовыми материалами. Выводы по изыскательским работам на этой стадии должны содержать обоснованные предложения по составу и объемам изыскательских работ для последующей стадии — рабочих чертежей.

4.8. На стадии рабочих чертежей разработка проектов усиления существующих зданий и их подземного помещения должна выполняться с учетом инженерных изысканий, проведенных для проектирования нового строительства, или по специальным изысканиям.

4.9. Задание на выполнение изыскательских работ по обследованию существующего здания должно составляться, как правило, исходя из двухстадийного проектирования зданий со сложной конструкцией подземной части. Примерные форма и содержание задания на выполнение обследования приведены в приложении.

4.10. Для обеспечения эксплуатационной пригодности существующих зданий и сооружений, вблизи которых планируется новое строительство, целесообразно применение следующих основных методов их защиты и производства работ, в том числе:

— фундаменты на естественном основании: усиление оснований, увеличение опорной площади, устройство перекрестных лент или фундаментной плиты, укрепление фундаментной плиты, усиление сваями различных видов (буроинъекционными, буронабивными, составными вдавливаемыми, забивными);

— свайные фундаменты: усиление (ремонт) свай, устройство дополнительных свай с уширением ростверков, изменение конструкции свайного фундамента за счет пересадки несущих конструкций на дополнительные сваи со значительно большей несущей способностью, устройство перекрестных лент или сплошной железобетонной плиты на свайных фундаментах, уширение ростверков, усиление тела ростверков;

— ограждающие конструкции (забирка, шпунт, «стены в грунте» различных конструкций и способов их изготовления);

— предварительное закрепление грунтов различными способами (цементация, смолизация, буросмесительный метод и т.п.) в зонах сопряжения реконструируемого и нового сооружения;

— использование конструктивных решений, не создающих дополнительных воздействий на существующие конструкции (решения консольного типа со сваями, применение вдавливаемых и завинчивающихся конструкций свай и т.п.).

4.11. Проектирование свайных и шпунтовых конструкций усиления существующих фундаментов зданий должно производиться в соответствии с требованиями раздела 8 МГСН 2.07-97, а также с учетом требований СНиП 2.02.03-85, ВСН 490-87 и Рекомендаций по расчету, проектированию и устройству свайных фундаментов нового типа в г. Москве (1997 г.). Фундаменты из свай рассчитываются по двум предельным состояниям — по прочности и деформациям.

Проектирование усиления фундаментов существующих зданий должно выполняться в соответствии с требованиями раздела 14 МГСН 2.07-97, а также СНиП 2.02.01-83*.

5. Методы оценки влияния строительства новых зданий на расположенные вблизи здания и сооружения

5.1. Основными причинами деформаций существующих зданий и сооружений при строительстве вблизи них могут являться:

— изменение гидрогеологических условий, в том числе подтопление, связанное с барражным эффектом при подземном строительстве, или понижение уровня подземных вод;

— увеличение вертикальных напряжений в основании под фундаментами существующих зданий, вызванное строительством вблизи них;

— устройство котлованов или изменение планировочных отметок;

— технологические факторы, такие как динамические воздействия, влияние устройства всех видов свай, фундаментов глубокого заложения и ограждающих конструкций котлованов, влияние устройства инъекционных анкеров, влияние специальных видов работ (замораживание, инъекция и пр.);

— негативные процессы в грунтовом массиве, связанные с выполнением геотехнических работ (суффозионные процессы, образование плывунов и пр.).

5.2. Степень влияния строительства новых зданий на расположенные вблизи здания и сооружения, как правило, в большой мере обусловливается технологией производства работ и качеством строительства. Все виды геотехнических работ должны выполняться в строгом соответствии с требованиями СНиП 3.02.01-87 «Земляные сооружения, основания и фундаменты», а также дополнительными требованиями Организационно-технических правил строительства (реконструкции) объектов в стесненных условиях существующей городской застройки и технологических регламентов, разрабатываемых специализированными организациями, на отдельные виды работ.

Методы оценки влияния строительства на расположенные поблизости здания и сооружения, рекомендуемые в настоящем разделе, ориентированы на строгое соблюдение всех технологических требований производства работ. Технологические отклонения могут приводить к значительно большему влиянию строительства на существующую застройку, чем может быть оценено такого рода прогнозом.

5.3. При выполнении расчетов оснований существующих зданий и сооружений, подвергаемых влиянию нового строительства, следует учитывать изменения физико-механических свойств грунтов и гидрогеологических условий в процессе соседнего строительства, в том числе с учетом сезонного промерзания и оттаивания грунтового массива.

5.4. Расчет оснований и фундаментов существующих зданий по I группе предельных состояний следует выполнять в следующих случаях:

— устройства котлованов вблизи зданий;

— устройства выработок и траншей (в том числе под защитой тиксотропных растворов) вблизи зданий;

— снижения планировочных отметок вблизи наружных стен зданий;

— изменения поровых давлений в грунтовом массиве при незавершенном процессе консолидации;

— передачи на существующие фундаменты дополнительных нагрузок и воздействий.

Целью расчета по I группе предельных состояний является обеспечение прочности и устойчивости оснований, недопущение сдвига или опрокидывания существующих фундаментов.

Расчет оснований по I группе предельных состояний следует выполнять в соответствии с требованиями СНиП 2.02.01-83* «Основания зданий и сооружений» и Пособия по проектированию оснований зданий и сооружений (к СНиП 2.02.01-83). При этом в качестве предпочтительных должны использоваться методы расчета, основанные на поиске наиболее опасной поверхности скольжения, отделяющей сдвигаемый массив грунта от неподвижного (например, методы круглоцилиндрических или ломаных поверхностей, метод логарифмической спирали, метод переменной мобилизации сопротивления сдвигу и пр.).

Полученные величины коэффициента запаса устойчивости должны быть не менее 1,2 (коэффициент запаса по грунту) или 1,35 (коэффициент запаса по нагрузке) при использовании расчетных значений характеристик грунта для расчетов по первой группе предельных состояний.

5.5. В случае применения при строительстве забивки и вибропогружения свай или шпунта следует выполнять проверку на динамическую прочность несущих конструкций существующего здания, ближайших к погружаемым элементам.

Проверку прочности следует выполнять в соответствии с указаниями Инструкции по расчету несущих конструкций промышленных зданий и сооружений на динамические нагрузки.

5.6. Расчет оснований существующих зданий или сооружений по II группе предельных состояний должен выполняться во всех случаях, если они находятся в зоне влияния нового строительства.

Расчет дополнительных деформаций оснований зданий и сооружений, подвергаемых влиянию нового строительства, должен проводиться из условий совместной работы сооружения и основания, за исключением случаев, оговоренных в СНиП 2.02.01-83*.

Дополнительные деформации зданий или сооружений при расчете по II группе предельных состояний должны характеризоваться и определяться в зависимости от вида воздействия в соответствии с таблицей 5.1.

Таблица 5.1

ТРЕБОВАНИЯ К ОПРЕДЕЛЕНИЮ ДЕФОРМАЦИЙ ОСНОВАНИЯ СООРУЖЕНИЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ВИДОВ ВОЗДЕЙСТВИЙ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ВБЛИЗИ НЕГО

Вид        
воздействий

Определяемые дополнительные деформации               

средняя   

или        максималь- ная осадка фундамента,S         

относительная

разность     осадок       фундаментов, «Дельта» /L  s    или относи-  тельный      прогиб      

крен  

фунда- мента, i     

горизон-

тальное  перемеще-ние      фунда-   мента илисооруже- ния, u  

относи-  

тельное   горизон-  тальное   перемеще- ние,      «Дельта» /u L        

Изменение  

гидрогеоло- гических    условий    

+    

+     

—  

—   

—    

Увеличение 

нагрузок на основание   при         строитель-  стве нового здания     

+    

+     

+  

—   

—    

Устройство 

вблизи      здания      котлована   или         изменение   планировоч- ных отметок

+    

+     

+  

+   

+    

Динамические
воздействия

+    

+     

—  

—   

—    

5.7. При строительстве вблизи существующих зданий и сооружений расчет их оснований и фундаментов по деформациям следует выполнять исходя из двух условий:

                                     полн

                         S + S   = 5 — по графику на рис. 5.1,

Б;  для   промежуточных    значений   отношений  l/b  величина  L

                                                            &n bsp;    r

определяется интерполяцией.

5.14. Расчет осадок и горизонтальных смещений существующих фундаментов, вызванных деформациями ограждающих конструкций при устройстве вблизи зданий подкрепленных котлованов, для проверки необходимости применения защитных мероприятий допускается проводить без учета жесткости элементов здания.

Для определения перемещений фундаментов существующих зданий, попадающих в зону влияния, необходимо выполнить расчет ограждающих конструкций котлована в соответствии с требованиями МГСН 2.07-97 и построить эпюру их горизонтальных перемещений.

   В  случае   если  существующий  фундамент  попадает  в   призму

активного  давления грунта  (см. рис. 5.2), можно считать, что его

перемещения  непосредственно  зависят  от  величин  горизонтальных

смещений  ограждающей  конструкции.  В  предположении, что площадь

эпюры осадок поверхности грунта равна площади эпюры горизонтальных

перемещений    ограждающей   конструкции   и   формы   этих   эпюр

соответствуют друг другу, величины перемещений точек фундаментов с

координатами х , z  (рис. 5.2) находятся из соотношений:

              о   о

                     u(0, z  + x  /tg(45° — «фи»  /2))       (5.8)

                           o    o               II

  осадка s(х , z ) = ———————————,

            о   o             tg(45° — «фи»  /2)

                                           II

   горизонтальное перемещение:

          u(х , z ) = u(0, z  + x /tg(45° — «фи»  /2)),      (5.9)

             o   o          o    o              II

   где:

   u(0, z  + x /tg(45° — «фи»  /2)) — горизонтальное   перемещение

         o    o              II

ограждающей конструкции на глубине z  + x /tg(45° — «фи»  /2);

                                    o    o              II

   «фи»   — средневзвешенное   расчетное значение утла внутреннего

       II

трения  грунта в градусах для расчетов по второй группе предельных

состояний.

   Для  ограждающих  конструкций,  работающих по консольной схеме,

допускается  принимать линейный закон распределения горизонтальных

перемещений  стены по глубине.  В этом случае величины перемещений

точки фундамента с координатами x , z  определяются выражениями:

                                 o   o

   осадка s(х , z )= (u  x (1 — z /k x H — x /k x H x tg(45° —

             о   о     o         о          o

              — «фи»  /2)))/(tg(45° — «фи»  /2))

                    II                    II

                                                            (5.10)

горизонтальное перемещение:

         u(х , z ) = s(x , z ) x tg(45° — «фи»  /2),        (5.11)

            o   o       o   o                 II

   где:

   u  — горизонтальное перемещение верха ограждающей конструкции;

    o

   Н — глубина котлована;

   k — безразмерный   коэффициент,   принимаемый в зависимости  от

грунтовых  условий  равным 1,3 — для песков, 1,2 — для суглинков и

супесей, 1,1 — для глин.

Приводится рис. 5.1. Графики для определения расстояния между фундаментами, при котором учитывается влияние нового строительства:

А — для квадратного фундамента;

Б — для прямоугольного фундамента.

Приводится рис. 5.2. Схема для определения осадок и горизонтальных перемещений фундаментов вблизи подкрепленных котлованов.

   Справочные величины перемещений верха и  консольной ограждающей

                                          о

конструкции   для   различных  грунтовых  условий в зависимости от

глубины  котлована  и  типа  конструкции  приведены  на  рис. 5.3.

Величины  u , соответствующие  промежуточным  значениям   изгибной

           о

жесткости  ограждающей  конструкции,  для предварительных расчетов

допускается определять интерполяцией.

   Полученные   значения   u    вычислены   для   полной   глубины

                            o

ограждающей   конструкции,  равной   2Н, и  с учетом поверхностной

равномерно  распределенной  нагрузки, равной   10   кПа.   Уровень

подземных  вод  во  всех  расчетах  принимался ниже дна котлована,

нагрузка, передаваемая зданием, не учитывалась.

Для определения перемещений фундаментов существующих зданий, не попадающих в призму активного давления грунта, следует выполнять математическое моделирование согласно п. 5.10.

Приводится рис. 5.3. Величины максимальных горизонтальных перемещений ограждающих конструкций в зависимости от глубины котлована:

А — в песках;

Б — в супесях и суглинках;

В — в глинах.

5.15. При устройстве вблизи существующих зданий и сооружений свайных фундаментов или шпунтовых ограждений из элементов, погружаемых забивкой или вибрационным оборудованием, дополнительные деформации основания существующих фундаментов от динамических воздействий рекомендуется определять в соответствии с ВСН 490-87.

Дополнительные деформации основания, вызванные динамическими воздействиями, определяются в зависимости от ускорения вертикальных колебаний фундамента, типа грунтов, конструктивной схемы здания и категории его состояния.

5.16. При необходимости использования защитных мероприятий по снижению величин дополнительных деформаций оснований и фундаментов существующих зданий, вызванных новым строительством, эффективность этих мероприятий должна оцениваться путем математического моделирования в соответствии с п. 5.10 настоящих Рекомендаций.

5.17. В случае устройства анкерного крепления ограждения котлована вновь строящегося здания следует учитывать возможность его влияния на деформации фундаментов рядом расположенных существующих зданий и сооружений за счет дополнительных усилий, передаваемых на основание при натяжении анкеров, а также за счет ползучести корней анкеров в процессе экскавации котлована.

Величины дополнительных деформаций фундаментов существующих зданий при расположении корней анкеров в пределах сжимаемой толщи их основания, а также в случае возможности передачи на фундаменты дополнительных горизонтальных составляющих нагрузок должны оцениваться методами математического моделирования в соответствии с п. 5.10 настоящих Рекомендаций.

6. Выбор метода устройства оснований и фундаментов нового здания

6.1. При возведении нового здания, вплотную примыкающего к существующему, минимальное расстояние между краями нового и существующего фундамента устанавливается при проектировании в зависимости от способа разработки грунта и глубины котлована, конструкции фундаментов и разделительной стенки, а также требований раздела 9.

6.2. Конструкция, размеры и взаимное размещение фундаментов нового здания, устраиваемых около существующих зданий, должны назначаться с учетом развития дополнительных неравномерных деформаций фундаментов существующих зданий и образования перекосов несущих конструкций этих зданий (фундаментов, стен, перекрытий и др.), вызванных дополнительной осадкой, рассчитанных в соответствии с рекомендациями раздела 5.

6.3. Если проектом нового здания не предусмотрено опирание его конструкции на конструкции существующего здания, следует устраивать осадочный шов между новым зданием и существующим.

6.4. Осадочные швы должны быть сконструированы и выполнены так, чтобы ширина шва обеспечивала раздельное перемещение новых и старых построек в течение всего периода их эксплуатации.

6.5. При необходимости заложения фундаментов нового здания в неподкрепленном котловане ниже отметки заложения фундаментов существующего (рис. 6.1) допустимая разность отметок заложения определяется исходя из условия:

                   «Дельта»h