Проектируем и строим в любых условиях

Сообщение "Эффективные фундаменты, обеспечивающие виброзащиту существующих зданий в стесненных условиях строительства", сделанное заведующим лабораторией фундаментов НИЭПГП "БелНИИС" В. Н.Кравцовым

Одной из основных тенденций современного белорусского фундаментостроения является обеспечение как строительства на территориях залегания слабых грунтов и в стесненных условиях городской застройки, так и решения проблем реконструкции и расширения существующих зданий и сооружений. Дело в том, что законодательными решениями правительства РБ ценные пахотные суходольные земли, примыкающие к городским территориям, как правило, запрещено использовать для строительства.

Однако принцип максимального использования находящихся в пределах городской черты неудобий хорош тем, что таким образом развиваются территории с уже созданной инфраструктурой, сокращаются городские коммуникации.

Следует сказать, что данной проблемой в институте занимаются со дня его основания, то есть более 40 лет. Благодаря накопленному опытно-теоретическому потенциалу, большому арсеналу наработок в области принятия соответствующих технических решений были изданы десятки инструкций и прочих нормативов. Все эти документы были апробированы как в новом строительстве (более 500 различных объектов), так и в области реконструкции (здесь число объектов уверенно переваливает за 1000). В ходе теоретического анализа выявлены все особенности отечественных грунтовых условий, разработана новая система классификации этих условий с учетом прочностных свойств грунтов, на базе которой с учетом нагрузок от основных сооружений создан метод решения проблем строительства и реконструкции в различных грунтовых условиях.

Технико-экономический анализ различных конструкций фундаментов позволил сказать: единой технологии фундаментостроения, позволяющей решить любую задачу, нет. Требуется индивидуальный подход, характер которого всегда будет зависеть и от условий строительства, и от применяемого оборудования.

Однако существует единый принцип, в соответствии с которым грунты, залегающие на конкретной территории, переустраиваются с целью достижения их характеристик необходимых для будущего строительства величин. В то же время должно максимально использоваться оборудование, имеющееся на данный момент на вооружении строительных трестов. При этом по возможности минимальные изменения следует вносить в существующие технологии строительства.

В данном случае речь в первую очередь идет о так называемых фундаментах уплотнения, в частности, о штампонабивных. Сооружение мелкозаглубленных виброфундаментов с использованием различных вибромолотов и гидромолотов также свойственно строительной политике РБ.

Популярны и технические решения, связанные с устройством грунтоцементных фундаментов. Такие решения одинаково эффективны и в случае необходимости оптимизации основания, и в условиях городской застройки (особенно ценно то, что в этом случае гораздо в меньшей степени подвергаются воздействию динамических нагрузок существующие здания).

Поскольку полностью возникновения таких нагрузок избежать невозможно, здесь бывает важно точно измерить их величину. Результаты измерений и подсказывают наиболее подходящую для того или иного случая методику. На практике часто использовались сейсмоакустические установки, вообще говоря предназначенные для других целей. Однако голландская аппаратура "Брюль Экъер", имеющаяся в НИЭПГП "БелНИИС", позволяет достаточно оперативно получить картину примыкающего к зданию поля колебаний. В объектных условиях производится магнитозапись этих колебаний, которая расшифровывается уже в лабораторных условиях.

После установления параметров всех видов колебаний, коим подвержен объект, и принимаются те или иные технические решения по защите или усилению существующих фундаментов. Анализ проблемы, а также имеющиеся данные натурных испытаний показали, что грубо все возможные решения могут быть подразделены на 4 группы.

Наиболее простым и дешевым решением представляется устранение источника вибрации, что в условиях стесненной застройки и строительства рядом с существующими зданиями невозможно.

Технологический подход к применяемому уплотнительному оборудованию, например, трамбовкам, предусматривает оптимизацию амплитуды движения рабочих органов (высоты подъема), их формы либо режима эксплуатации (например, бывает целесообразным применение двух менее мощных трамбовок взамен одной более мощной).

Конструктивный подход связан с необходимостью увеличения жесткости фундаментов и основания. В данной ситуации бывает кстати инъектирование укрепляющих составов. Для противостояния продольным колебаниям жесткое основание необходимо устраивать под всей подошвой фундамента на глубину не менее 1 м. Для восприятия же поперечной либо крутящей волны можно ограничиться осуществлением укрепления грунтов только по периметру здания. Усиливать фундаменты можно путем увеличения их массы, устройства выносных мелкозаглубленных фундаментов. Желательно, чтобы масса присоединенных таким образом фундаментов составляла не менее 50% существующих.

Наконец, апробированными технологическими методами являются "стена в грунте" либо "свайная стена".

Что же касается документа, определяющего минимальное безопасное расстояние от существующих конструкций до действующего сваебойного оборудования, при котором в конструкциях не возникают трещины, то в РБ его пока нет, в институте же он уже разработан и в ближайшее время будет передан в Минстройархитектуры РБ.

Подготовил Сергей ЗОЛОТОВ