Регламент для фундаментов
Конфликтных ситуаций можно избежать

Даже в самой охраняемой исторической части города неизбежно строительство метро, других подземных объектов, реконструкция или замена физически и морально устаревших зданий, застройка лакун. Выполнение соответствующих строительных работ обязательно вызовет формирование локальной воронки оседания и окажет влияние на попадающие в нее здания.

Разбор аварийных ситуаций такого рода затруднен из-за неопределенности прав и ответственности участников конфликта.
Каковы основные технические и правовые особенности этой проблемы? Об этом в материале, который подготовили для журнала профессоры А. Б. Фадеев и Р. А. Мангушев (СПб архитектурно-строительный университет), кандидаты технических наук В. А. Лукин, А. В. Кузнецов (ООО «Подземстройреконструкция»).

Допустимые деформации

На сегодня отсутствует убедительно обоснованная нормативная величина предельно допустимой дополнительной осадки зданий, попадающих в зону влияния нового строительства. Федеральные нормативные документы (СНиП 2.02.01-83 и СП 50-101-2004) не делают различия между первоначальной, полученной при строительстве, и дополнительной осадкой. Предельная средняя осадка кирпичного здания, типичного для исторической части города, по этим документам составляет 10–12 см.
Между тем характер осадок собственных, первоначальных, и наведенных, дополнительных, существенно различен.
Первоначальные осадки здания на однородном грунтовом основании довольно равномерны по пятну застройки, поэтому даже при большой допустимой средней осадке (10–12 см), как правило, удовлетворяются и требования в отношении неравномерности осадок. А именно следствием неравномерности являются перекосы и крены зданий, появление трещин.

Дополнительные осадки характеризуются резкой неравномерностью, и при осадке одной из стен на 10 – 12 см возникший крен и перекос значительно превзойдут допустимые величины и приведут прилегающую часть здания в аварийное состояние. Учитывая эти обстоятельства, территориальные строительные нормы по Петербургу (ТСН 50-302-2004) выделяют допустимые дополнительные осадки в отдельную таблицу.
Согласно ТСН предельная допустимая осадка для здания 1-й категории технического состояния уменьшена до 5 см, а для зданий 2-й и 3-й категории, уже имеющих деформации, до 3 и 2 см.
Попадающие в воронку оседания здания испытывают два типа деформаций: разлом с образованием вертикальной трещины и перекос с образованием множественных наклонных трещин.

Наблюдения показывают, что кирпичные здания 1-й и 2-й категории состояния при локальной дополнительной осадке 5 см получают серьезные повреждения. В стенах образуются сквозные трещины, а при образовании вертикальной трещины разлома ее раскрытие в уровне верхних этажей сопоставимо с величиной осадки. При этом сдвиг плит сборных перекрытий по площадкам опирания близок к предельному. Ремонт здания или его части с такими деформациями потребует выселения жильцов, выборочного усиления конструкций и восстановления внутреннего и наружного декора. Ремонт меньшего объема потребуется при осадках 3 и 2 см, допустимых для зданий 2-й и 3-й категории состояния.
Так можно ли считать допустимой дополнительную осадку 2–5 см, установленную ТСН? Да, можно, если за критерий допустимости принимать отсутствие обрушения конструкций. Но, безусловно, нельзя, если за критерий допустимости принимать отсутствие повреждений, требующих ремонта.

Мы считаем, что в современных рыночных реалиях требуется новое нормативно-правовое определение понятия и величины предельной дополнительной осадки, более четко определяющее права и ответственность сторон, например, в следующем виде:
• Допустимая величина дополнительной осадки для архитектурно-исторических памятников 1-й категории охраны – 0,5 см, для прочих гражданских зданий – 1,5 см.
• При достоверно известной осадке объекта ниже допустимого уровня претензии со стороны владельцев объекта на возникшие повреждения не рассматриваются.
• При деформациях, превышающих допустимый уровень в 2 раза, постоянное пребывание людей в здании или его части не допускается.
• При деформациях, превышающих допустимый уровень в 4 раза, создается опасность обрушения конструкций.
• Архитектурные и исторические памятники 1-й категории охраны не должны подвергаться воздействиям свыше допустимых.
• Ущерб владельцам прочих зданий при получении ими деформаций свыше допустимых подлежит компенсации.

Предлагаемый текст ограждает нового застройщика от каких-либо претензий, если причиненная им осадка меньше допустимой величины. Если же осадка превышает допустимую, то застройщик должен компенсировать пострадавшим лицам причиненный ущерб.
Таким образом, еще на этапе проектирования застройщик должен сделать выбор: либо платить за повреждения, либо применять щадящие технологии строительства и заблаговременно усиливать здания в зоне влияния.

Размер ущерба L, причиненного жилому кирпичному дому остаточной стоимостью Р (руб.) при осадке S (см), превышающей допустимую осадку SD (см), может быть приближенно определен по формуле L=P(S–SD)/(3SD), руб.
Эта формула предполагает, что при дополнительной осадке, превышающей допустимую в 4 раза, то есть 6 см, затраты на ремонт здания или его поврежденной части будут сопоставимы с их стоимостью.
Если степень снижения стоимости не превышает 50%, то здание может быть восстановлено капитальным ремонтом. Здания, получившие более тяжелые повреждения, целесообразно сносить. Если они представляют архитектурную ценность, то их следует строить заново с первоначальным архитектурным обликом фасадов.

Щадящие конструкции и технологии

Осадки окружающих зданий определяются конструктивными решениями фундаментов нового объекта и технологией их изготовления.
При возведении нового здания на фундаментах мелкого заложения примыкающие части окружающих зданий получат осадки примерно в 50% от осадки нового. Использование свайного фундамента позволит избежать этого вклада в осадку. Однако могут появиться технологические осадки от устройства свай.
Если на пятне застройки грунт уплотнен весом ранее существовавшего здания, близкого по параметрам к новому, то оптимальным может оказаться плитный вариант фундамента. Уменьшению дополнительной нагрузки на грунтовое основание и, соответственно, осадок будет способствовать наличие у нового здания подземных этажей.
Использование шпунтовых разделительных стен, опертых на прочный грунт, для ограничения зоны влияния нового здания в Петербурге себя не оправдало, так как для прорезания всей толщи слабых грунтов требуется очень длинный шпунт, при погружении которого возникают большие технологические осадки.

Величина дополнительной осадки окружающих зданий, вызванной тем или иным технологическим процессом, практически не поддается расчету и сильно зависит от квалификации персонала. При аккуратном ведении работ появления технологической осадки порядка 1 см можно ожидать при статическом погружении (вдавливании) шпунта или свай на расстоянии 5–10 м от здания. В тех же условиях изготовление буровых свай с выемкой или с вытеснением грунта приводит к осадке порядка 2 см, а устройство стены в грунте из секущихся свай диаметром 450–600 мм – к осадке порядка 3 см. Нарушения технологического регламента могут привести к трех-пятикратному увеличению осадок.
Опыт использования самых современных технологий фундаментостроения свидетельствует, что в грунтовых условиях центральной части Петербурга ни одна из них не гарантирует осадку примыкающих зданий менее 2 см.

Усиление зданий

Цель этой операции – снижение чувствительности здания к локальным осадкам грунтового основания.
Многими геотехническими фирмами в Петербурге для этой цели практикуется инъекционное уплотнение грунтов под фундаментами цементным раствором. Соблазнительным достоинством подобной операции является простота выполнения и относительная дешевизна, однако наблюдения свидетельствуют о ее недостаточной эффективности и сложности проверки качества усиления. Более того, она обычно сопровождается технологической осадкой фундамента до 0,5–1 см.

Пересадка ленточных фундаментов здания на буроинъекционные сваи эффективна при длине свай до 10–12 м. В центральных районах города эта операция обычно проблематична ввиду глубокого залегания несущего слоя грунта для опирания свай. Кроме того, сама операция сопровождается технологической осадкой порядка 1 см.
Надежной защитой от разлома здания является опоясывание его металлическими тяжами, а от перекоса – устройство мощной фундаментной плиты или короба. Опоясывание здания тяжами портит его архитектурный облик. Устройство фундаментной плиты или короба требует наличия просторного подвала.

Ответственность

Строительный процесс обеспечивают три его участника: инвестор, проектировщик и подрядчик. Инвестор, экономя средства, крайне неохотно идет на дорогостоящие меры защиты окружающих строений. Недобросовестный или неквалифицированный проектировщик под давлением инвестора занижает ожидаемые повреждения. Подрядчик в погоне за заказами берется за исполнение заведомо нереального проекта. В итоге имеем поврежденные дома и справедливое негодование его жильцов.
Так кто виноват в возникших повреждениях и кто должен компенсировать ущерб?
Предлагается следующее нормативно-правовое определение понятий ответственности.
• Перед началом строительных работ соответствующий подрядчик должен иметь проект сооружения и производства работ, содержащий прогноз воздействий на окружающую среду.
• Если проектом предусмотрено воздействие на окружающие объекты свыше 50% от предельно допустимого уровня, то инвестор должен за свой счет оборудовать наблюдательную сеть и обеспечить наблюдение осадок независимой лицензированной фирмой.
• Если проектом предусмотрено, что те или иные объекты попадают под воздействия свыше допустимого уровня, размер и порядок компенсации ущерба определяется договорами между инвестором и владельцами повреждаемых объектов.
• Если проектом не было предусмотрено появление деформаций сверх допустимого уровня у соседних зданий, а они появились при соблюдении всех проектных требований в отношении технологии, то претензии предъявляются проектной фирме.
• Если же причиной появления деформаций явились технологические нарушения проекта, то ответственность несет фирма, выполнявшая работы.
• Ответственность по строительным рискам может быть предметом страхования. В отношении конкретного объекта по решению органов надзора страхование может быть объявлено обязательным.

Подготовка нормативно-правового регламента, четко определяющего права и обязанности всех, вольных и невольных, участников строительного процесса, является актуальной задачей для Петербурга.

Сергей Велень