Как не заплутать в лесу свай

О том, что любое здание зиждется на фундаменте, опирающемся в свою очередь на основание, участникам международной научно-технической конференции "Многоэтажные жилые здания с монолитными и сборно-монолитными каркасами. Новые опалубочные системы, технологии и опыт строительства" напомнил в своем докладе "Эффективные конструкции фундаментов и технологии их возведения с учетом реальной несущей способности оснований", прозвучавшем 22 сентября, заведующий отделом оснований и фундаментов НИЭПГП "БелНИИС" В. Е. Сеськов.

Проектировщикам и строителям не дано выбирать основания под будущие объекты. Они приспосабливаются к условиям существующих площадок, конструируя и устраивая фундаменты зданий и сооружений. А здесь уж как повезет - при хороших грунтах стоимость фундаментов не превысит 10% общей стоимости строительства, неудачная же в смысле грунтовых условий площадка "потянет" на все 20%.

Поэтому наша задача состоит именно в улучшении оснований. В конечном счете это означает уменьшение количества бетона, почем зря вгоняемого в землю. До сих пор не редкость стройплощадка, поросшая лесом свай. И не в том дело, что фундаменты на свайном основании плохи. Все применяемое по делу, бесспорно, хорошо. Однако наличие леса свай вовсе не говорит о надежности будущего здания. Наоборот, часто возникает вопрос: как же так, проектировщиками здесь предусмотрена, скажем, 7-метровая свая, забить же ее удалось от силы на 2 м. Каким образом после этого можно обосновать надежность поведения здания при его эксплуатации? Ведь отказ сваи может о чем-то говорить лишь при действии кратковременных нагрузок. Здание же строится на десятилетия, и если под ним - слабый слой, то, скорее всего, можно ожидать любых неприятностей. Поэтому фундамент, конструкция которого включает забивные сваи, может считаться надежным только в том случае, если все сваи забиты правильно, до отказа, до проектной отметки.

Плодом многолетней работы отдела оснований и фундаментов НИЭПГП "БелНИИС" является вышедшее в 1996 г. согласованное с НИОСП им. Герсеванова пособие 2-95 "Проектирование и устройство фундаментов из свай набивных с уплотненным основанием" к СНиП 2.02.03-85.

Предназначенные для промышленного строительства фундаменты на микросваях с выштампованным и вытрамбованным основанием достаточно широко применялись до начала 90-х гг. Далее последовало резкое сокращение объемов промышленного строительства. В результате сократилось и массовое применение названных фундаментов.

Однако в последнее время в РБ активизировалось строительство жилья. Широкое внедрение обсуждаемой сборно-монолитной каркасной конструктивной системы способствовало тому, что все эти фундаменты стали обретать второе рождение. В данном случае они работают даже в лучших по сравнению с промзданиями условиях нагружения. Поэтому названное пособие востребовано проектировщиками, равно как и РСН 21-86 "Проектирование и устройство фундаментов из свай набивных с выштампованным основанием".

В то же время отдел много работает над довольно старой тематикой уплотнения грунтов. Всем известно, как это делается с применением, например, трамбовок или виброкатков, суть же того, чем мы занимаемся сегодня, состоит в комбинировании всех существующих методов.

Что происходит на начальной стадии проектирования? Проектировщики ждут от геологов информации о грунтовых условиях объекта. Информация эта появляется в результате выезда изыскателей на будущую стройплощадку, производства инженерно-геологических изысканий и лабораторного анализа проб слагающих основание площадки грунтов. Этот порядком устаревший метод изрядно сдерживает процесс проектирования.

Последняя работа отдела - подготовленный и переданный на утверждение в Минстройархитектуры РБ нормативный документ "Проектирование и устройство оснований и фундаментов на малопрочных и насыпных грунтах" - решает данный вопрос для городского строительства, потому что пользующиеся этим документом проектировщики берут из него все необходимые им характеристики. Опираясь на это пособие, они могут заранее определить требуемую глубину уплотнения грунта основания, который в современном городе чаще всего и бывает техногенным, насыпным. Определяются при помощи пособия и характеристики грунта, которые могут быть получены в результате уплотнения его трамбовкой того или иного веса. Поэтому и такие технологии укрепления грунтов, как трамбовка и уплотнение, переживают на данном этапе второе рождение.

Теперь - о проблемах, возникающих при возведении монолитных и сборно-монолитных каркасных зданий. Как известно, здания эти чувствительны к неодинаковым осадкам основания - применение обычных (столбчатых и ленточных) фундаментов на неоднородных основаниях без предварительной подготовки может вызвать нарушения конструктивной схемы.

В этом плане интересен опыт строительства шести многоэтажных каркасных гаражей в Москве (этажность от 2 до 9 этажей) при разных грунтовых условиях и большом различии этих условий в пределах одной строительной площадки.

Для каждой площадки применялась своя технология получения равнопрочного основания.

Например, стройплощадка 9-этажного гаража "Северный" по Сигнальному проезду представлена насыпными глинистыми и песчано-глинистыми неоднородными грунтами. Вначале был принят вариант свайных фундаментов - 1200 свай длиной от 10 до 12 м. Специалистами институтов БелНИИС и НИПТИС был предложен вариант перекрестных лент на основании, подготовленном по специальной технологии - устройство геомассива из песчано-щебеночных свай.

В настоящее время НИЭПГП "БелНИИС" располагает большим практическим и научным опытом расчета и проектирования рациональных (в том числе оригинальных) фундаментов под каркасные здания, возводимые практически в любых грунтовых условиях стройплощадок, что гарантирует удешевление работ нулевого цикла по сравнению с традиционными решениями фундаментов.

Следует сказать и о разработанном в отделе и также находящемся на утверждении в Минстройархитектуры РБ "Пособии по определению несущей способности свайных фундаментов из набивных свай методом зондирования". С помощью данного пособия можно контролировать процессы уплотнения грунтов.

Подготовил Сергей ЗОЛОТОВ