Стена из девяти сотен свай
Подземное строительство возле станций метро

Возле станции метро «Достоевская» буквально на глазах появляется новый торговый центр, закрывший наземный павильон станции. Огромное восьмиэтажное здание уходит еще одним этажом под землю, как бы нависая над наклонным эскалаторным тоннелем метрополитена. Такое строительство стало возможным благодаря новой технологии соприкасающихся буровых свай с замыкающей инъекций, которую разработали специалисты ЗАО «Геострой» в содружестве с ООО «ПЕТЕР – ГИБ».

Территории возле станций метро находятся под пристальным оком потенциальных инвесторов. На этих бойких участках вырастают не только ларьки, но и крупные универмаги, торговые центры. Однако освоение подземных объемов в зоне существующих тоннелей, а тем более в районе плотной застройки таит массу проблем.

При строительстве метро «Достоевская» пострадал знаменитый Дом Дельвига и было повреждено несколько старых домов, которые пришлось расселить. Поэтому нынешний хозяин этого дома – «Ленметрогипротранс», а также владельцы универмага «Владимирский пассаж» проявляли беспокойство по поводу очередного строительства. Именно эти два здания и станция метро образуют границы подземного объема, который проектировали специалисты ООО «ПЕТЕР – ГИБ».
Перед ними стояло немало серьезных задач. С одной стороны, необходимо было выполнить требования, поставленные инвестиционной компанией «Фэствей», которая решила расположить торговые помещения под землей (архитектор здания торгового центра П. И. Юшканцев, ЗАО «ЛенНИИпроект»). С другой – согласовывать все проектные решения с контролирующими инстанциями, в том числе с ЗАО «Ленметрогипротранс», а также Петербургским метрополитеном. Он был очень обеспокоен тем, чтобы его сооружения при освоении этого пространства не имели никаких повреждений.
На согласования ушло два года, а строительство подземной части здания, которым занималась компания «Геострой» (гендиректор А. И. Осокин, к. н., доцент кафедры геотехники СПб ГАСУ) и ЗАО «СУ 308», заняло год. Генподрядчиком надземной части здания универмага, которую проектировал ЗАО «ЛенНИИпроект», является ЗАО «Тор».

Опасное сечение

На схеме, разработанной специалистами ЛенНИИпроекта, видно, что универмаг как бы стоит на наклонном тоннеле (см. схему 1).
– Этот разрез наглядно показывает, что поставить массивное здание непосредственно над тоннелем нельзя, – поясняет генеральный директор ООО «ПЕТЕР – ГИБ» д. т. н., профессор С. Н. Сотников. – Поэтому основная сложность состояла в том, чтобы подземный этаж, глубиной около четырех метров, окружить защитной стенкой из тесно расположенных в один ряд буровых свай. Способы устройства свай зависят от грунта. На хороших грунтах применяется принцип редко расположенных свай, однако в Петербурге таких грунтов практически нет.
Сплошная стенка из буросекущихся свай в результате бурения затвердевшего бетона ранее выполненных свай создает опасные вибрации, приводящие к осадке грунтов и разрушению соседних зданий, как случилось при строительстве австрийской фирмой ABV гостиницы «Невский палас»: пять жилых домов, окружавших отель, были сильно повреждены. Необходимо было выбрать такой способ выполнения буровых свай, который позволил бы исключить вибрации, приводящие к осадке соседних зданий.

Подпорная стенка выбрана правильно

Именно на этом объекте был использован способ соприкасающихся буровых свай с замыкающей инъекций.
– С помощью шнековых буров на специальных буровых станках делаются скважины для свай, которые располагаются вплотную, – продолжает С. Н. Сотников. – Чтобы заделать щель, образующуюся между ними, другой станок бурит еще одну скважину, куда под напором с наружной стороны будущего котлована нагнетают цементный раствор с противофильтрационными добавками. Получается своеобразная «затычка». То есть мы не стали на этом объекте бурить тело этих свай, а закрыли возможные щели между сваями напорной инъекцией цементных растворов, получив водонепроницаемую и устойчивую подпорную стенку.

Строительство велось под пристальным метрологическим контролем. Специалисты НИИ 26 Министерства обороны измеряли вибрации и осадки не только станции, но и самого тоннеля. Эти наблюдения показали, что проектно-технологическое решение специалистов-геотехников оказалось правильным: бурение прошло для соседних зданий безо всяких осложнений: ни Дом Дельвига, ни здание станции метро, ни «Владимирский пассаж» не пострадали. Участки подпорной стенки, примыкающие к ним, оказались для них совершенно безопасными.

Стена из 900 свай

Подготовка к бетонированию балок ростверка и плиты подземного этажа в тепляке. Слева видна подпорная стена из буровых свай.

Подпорная стенка подземного этажа нового торгового центра состоит из 900 свай длиной по 15 метров. Они прорезают
фильтрующие грунты и врезаются в плотные, то есть сваи входят в глину, играющую роль водоупорного слоя. Поэтому, когда строители откапывали котлован, он оказался сухим и не требовал применения водоотлива. Такая подпорная стенка поддерживает не только грунт, но и сооружения, расположенные рядом с ней.
Каркас здания – колонны и перекрытия – поддерживают буровые сваи высокой несущей способности. От колонн каркаса на фундаменты передается нагрузка до 600 тонн. Каждая колонна опирается на три сваи, объединенные ростверками и балками в двух направлениях. Эти сваи имеют 620 мм в диаметре и большую длину – 35 метров, поэтому они упираются в очень плотный грунт. Такие требования предъявил институт «Ленгипрометротранс», что значительно повысило стоимость строительства, но дало положительный эффект.

Дом над тоннелем

Наиболее сложным этапом строительства оказалось возведение фундамента той части здания, которая находится над тоннелем. Подобный проект двухэтажного здания «Перинных рядов», нависающего над наклонным входом в станцию метро «Гостиный Двор», уже был разработан ранее специалистами ЛенНИИпроекта, однако тогда его не рискнули реализовать. Теперь мы использовали ту же идею.
На три буровые сваи, объединенные общей конструкцией – ростверком, опирается балка высотой два метра, под которой пустота. Это неприкосновенная зона над тоннелем эскалатора шириной 16 метров. Расчеты таких конструкций выполнил доцент кафедры сопротивления материалов СПбГАСУ Л. М. Каган-Резенцвейг. Надземная конструкция в этой части дома опирается на балки и плиты между ними, которые составляют единую систему фундамента всего здания.
Все работы по подземному строительству велись под постоянным контролем со стороны государственного предприятия ГосАрхСтройнадзор. По требованию инспекторов ГАСН проводились наблюдения и были обследованы строительные конструкции всех домов, примыкающих к новой строительной площадке в зоне 30 метров.

Современное строительство – с минимальным риском

При строительстве новых зданий инвестор обязан застраховать все соседние дома на случай риска, который все равно остается и является тем больше, чем больше глубина котлована. Геотехники – это специалисты, которым всегда приходится принимать рискованные решения, так как проект еще не предопределяет результата: рискованную ситуацию создает недостаток исходной информации при бурении разведочных скважин, особенно в условиях плохих грунтов Петербурга. Снизить этот риск позволяет современная технология и машины, без которых любой, даже самый совершенный проект в наши дни невозможно осуществить.
Буровые станки или специальное оборудование, которое позволяет нагнетать в грунт цементные растворы, до сих пор не выпускаются российской промышленностью. Такую технику приобрела компания «Геострой» в Германии и Италии, открыв перед геотехническим строительством новые перспективы. Технология буровых свай позволяет опереть новое здание на подстилающий грунт, сжимаемость которого ничтожна, следовательно, минимальна и осадка.
Успешное завершение проекта, выполненного по новой технологии соприкасающихся буровых свай с инъекционным заполнением зазоров, и буровых свай высокой несущей способности открывает возможности для строительства подобных зданий, «поглощающих» надземные вестибюли станций метрополитена и в других точках города.

Беседовала Нина Башкирова

ООО «ПЕТЕР – ГИБ»
Тел./факс 232-7852