Грунт – особая система
Опыт освоения подземного пространства
Традиционных геологических исследований для того, чтобы принять верные
конструктивные, технологические решения при разработке проекта подземной
части зданий, порой бывает недостаточно. Освоение подземного пространства
требует огромного опыта, знаний в области геотехники, сложнейших расчетов,
нестандартных методов.
О
практике и методах фундаментостроения, особенностях освоения подземного
пространства в условиях слабых петербургских грунтов мы попросили рассказать
члена международной общественной организации ISSM&GI д.т.н., профессора
СПбГАСУ, заслуженного деятеля науки России Сергея Сотникова.
– Сергей Николаевич, Петербург триста лет стоит на слабых
грунтах и до сих пор проектировщики и строители считают их непредсказуемость
и коварство одной из главных проблем.
– Так оно и есть, грунт – это особая система, оценить свойства которой
чрезвычайно трудно. Если идти формальным путем, то можно, безусловно,
использовать только данные отчетов по геологическим изысканиям. Но традиционных
изысканий для того, чтобы принять верные, эффективные конструктивные
решения при устройстве фундаментов, разработке проектов освоения подземного
пространства – недостаточно.
Точно, например, определить несущую способность буровых свай только
одними расчетами практически невозможно. Этот метод устройства фундаментов
появился на нашем строительном рынке не так давно, статистических данных,
мониторинга у нас не хватает. Поэтому я считаю, и со мной соглашаются
многие практики, что, перед тем как выбрать способ устройства свайных
фундаментов, необходимо провести предварительные испытания опытных свай.
Уже существует практика, когда на территории будущей застройки
или объекте реконструкции предварительно выполняется несколько свай.
Более того, при испытаниях длина пробной сваи должна быть достаточной
для того, чтобы упереться в плотный грунт. Таким образом можно точно
определить свойства и характеристики грунтов.
– Такая практика необходима, по вашему мнению, при строительстве
всех зданий?
– Тут, вероятно, требуется уточнение: при сооружении
здания в пять–шесть этажей достаточно и данных геологических изысканий,
чтобы принять решение о типе фундамента. Но сегодня, когда город растет
ввысь, строятся комплексы в 20–25 этажей, надо проводить предпроектные
испытания свай, чтобы выбрать оптимальный способ устройства фундамента.
Достаточно эффективна технология исследования грунтов, которой владеет
компания «Геостатика» – метод статического зондирования. В этом случае
работа сваи моделируется тем, что в грунт статической силой вдавливается
штанга, снабженная конусом. Метод позволяет получить достоверные данные
о свойствах почв.
–
Сергей Николаевич, сейчас активно идет реконструкция зданий в историческом
центре Петербурга, какие методы устройства фундаментов здесь наиболее
перспективны?
– На нашем строительном рынке появились различные щадящие технологии,
мне самому приходилось участвовать в их продвижении, знакомить руководителей
строительных фирм с представителями компаний «Бауэр», «Фундекс», «Франки»,
которые производят современное оборудование, предназначенное для создания
надежных фундаментов.
Но в любом случае выбор технологий всегда основывается на детальном
изучении проблемы, подробных, грамотных расчетах проектировщиков, специалистов
в области геотехники.
Нам пришлось участвовать в необычайно интересном и сложном проекте
реконструкции здания, расположенного на Васильевском острове, на набережной
Макарова близ Тучкова моста. Дом был сооружен в 1908 году и, простояв
почти сто лет, получил большую, неравномерную осадку, от 30 до 50 сантиметров.
Здание сильно накренилось: карниз был наклонен в сторону Невы практически
на полметра, что стало опасным для проживания. 15 лет назад дом расселили
и рассчитывали провести реконструкцию. Однако все попытки усилить фундамент
ни к чему не привели, хотя были потрачены огромные деньги.
Позже было принято решение о сносе дома, что считаю абсолютно
правильным. Мы проводили обследование конструкций и фундаментов
и пришли к выводу, что здание не пригодно к дальнейшей эксплуатации,
не подлежит реставрации. На участке, образовавшемся после сноса, собственники
решили возвести четырехзвездную гостиницу. Причем по условиям КГИОП
фасад здания должен был быть восстановлен в первоначальном виде, таким,
каким его задумали архитекторы в начале века.
Получить статус 4-звездной гостиницы без устройства парковки сегодня
невозможно, и Балтийская строительная компания, которая выступала генподрядчиком,
обратились к нам с предложением разработать проект подземной части здания
в два этажа, которые предназначались для подземной автостоянки. Застройщики
вынуждены были пойти на такой вариант размещения гаража, поскольку рядом
со зданием места для парковки нет.
–
В чем заключались сложности проекта?
– Прежде всего в том, что нам предстояло найти единственно верное решение
по освоению подземного пространства в условиях слабых грунтов и высокого
уровня подземных вод. Учесть при расчетах нагрузок, что при большом
притоке воды грунт меняет свойства, как говорят специалисты, «расструктуривается».
На первом этапе мы провели исследования и выяснили, что фундамент под
дом был необычно глубокого заложения – 5,5 метра. Такое в моей большой
практике встретилось впервые. Известно, что лишь котлован под Исаакиевским
собором имеет подобную глубину. Фундаменты под жилые здания в Петербурге,
в том числе и в пределах исторической застройки, обычно не превышают
двух метров.
Вероятно, попытки усилить основание не удались потому, что наши предшественники
не добрались до подошвы фундамента, все инъекции, которые проводились,
упирались в слабые грунты.
– Какое решение было принято вашими специалистами?
– Мы изначально полагали, что здание должно опираться на глубокие сваи.
И после сноса здания забурили ряд свай с поверхности, погрузили шпунт,
после чего выкопали котлован до отметки в 4 метра – до уровня первого
подземного этажа. Далее с этого уровня устроена еще одна группа буровых
свай и ряд шпунта.
За внутренним рядом шпунта был откопан котлован до проектной отметки
– то есть на 8 метров. В качестве распорной конструкции мы использовали
плиту, перекрывающую нижний этаж. В результате нам удалось создать 2
подземных этажа на глубине 8 метров, надежный свайный фундамент, на
который опирается конструкция здания.
Технологические расчеты, обеспечивающее такое решение, были чрезвычайно
сложные, нам пришлось считаться не только с геологическими особенностями
территории, но и финансовыми возможностями заказчика, который не рассчитывал
на применение дорогих технологий. Мы привлекли известных в Петербурге
специалистов, которые провели все расчеты, это Ромуальд Гранквист, профессор
Института водного транспорта, Владимир Кириллов, доцент кафедры сопротивления
материалов ГАСУ и Лев Коган-Розенцвейг.
Нам удалось найти технологическое решение, позволяющее одновременно
со строительством подземного гаража, вести монтаж надземной части здания.
Что особенно важно, во время строительства не пострадало ни одно из
зданий, которые попадали в зону риска, то есть находились вблизи стройплощадки.
– Это первый в городе опыт подобного освоения подземного
пространства?
– В таких сложных условиях – первый. Есть подземный двухъярусный гараж
и в отеле «Невский палас». Однако это более дорогостоящий проект, в
конструкции которого использовалась подпорная стенка из секущихся буровых
свай. В итоге несколько зданий вокруг были повреждены, и пришлось переселить
более 400 человек. В нашем проекте, как я уже говорил, здания, расположенные
рядом со стройплощадкой, не пострадали.
Роза Михайлова
Тел. 232-7852
