Из опыта обеспечения конструкционной безопасности котлованов в условиях плотной застройки

(на примере котлована для дома 29, строение 3, на 4-й Тверской-Ямской  улице)

         Строителям, безусловно, удобней работать в котловане свободном от всяких распорок, подкосов, перекрытий и прочих конструкций, мешающих как разработке грунта, так и выполнению работ по устройству элементов здания ниже дневной поверхности. В этом случае и работать удобнее, и требуемое качество работ обеспечить значительно проще, и темпы строительства можно иметь самые высокие, а себестоимость полученных «метров» самую низкую, даже при неизбежности человеческих ошибок.

image001

Вот котлован, закреплённый распорками. Как можно обеспечить требуемое качество возводимого здания, выдержать высокие темпы строительства и уменьшить себестоимость в таких условиях выполнения работ?

А если учесть еще комплекс проблем, связанных с демонтажом распорной системы и восстановлением целостности конструкций сооружения, через которые проходили элементы распорной системы…

(адрес объекта неизвестен, фото котлована с распорками взято из интернета)

image002

А вот котлован с анкерным креплением (на фото котлован по адресу: Москва, Ленинский проспект, вл. 114. Глубина котлована 14 м, закреплён тремя ярусами грунтовых анкеров. От угла дома, в котором продолжают жить люди, до борта котлована всего 3 м. Конструкционная безопасность котлована и жилого дома обеспечена с запасом. Строительство нового дома ведёт ЗАО «Квартал»).

Оцените сами, насколько удобней работать в свободном от распорок (подкосов, перекрытий) котловане, закреплённом анкерами.

Возникает логичный вопрос, если  преимущества анкерного крепления очевидны, почему применению анкеров ставятся непреодолимые барьеры?

Неужели опять злополучная коррупция? Или скажем иначе: лоббирование других технологий устройства котлованов, многократно удорожающих строительство, но освоенных  «семейным» кланом фирм, тайно аффилированных {в конкретном контексте следует переводить термин аффилированных, как «усыновлённых»} физическими лицами, находящимися у власти?

Коррупцию не трогаем – это «святое», и она конечно, не исключается.

Усыновлённые фирмы — тем более не трогаем – это ещё «святее всех святых».

Рассмотрим технические стороны проблемы…

И всё таки, почему на пути применения анкерного крепления бортов котлованов, а значит снижения сроков и стоимости строительства, зачастую встают непреодолимой стеной эксперты всех уровней, убеждённые, что котлованы, закреплённые грунтовыми анкерами, имеют бόльшую зону негативного влияния на окружающую застройку, чем котлованы с распорной системой и тем более котлованы, устраиваемые по технологии «ап-даун». Для обоснования этого ложного, негативного представления об анкерном креплении используют выводы ряда «исследований», даже на уровне докторских диссертаций. А, весьма уважаемый эксперт из Мосгосэкспертизы нам заявил, что ему один академик всё объяснил: когда натягивают анкеры,  их корни смещаются, вследствие чего под домами образуются полости, в которые проваливаются дома, а я, говорит эксперт, академику верю…

image003

Например, дом, показанный на фотографии, «не знает» о негативном влиянии анкерного крепления, об объяснениях академика и мнении экспертов, поэтому «спокойно» стоит на бровке котлована-полуострова (фото взято из книги: Grundbau-Taschenbuch. Teil 2 Geotechnische Verfaren, и Fa. Keller Grundbau).

Академику В.А. Легасову, основоположнику концепции приемлемого риска, приписывают такое высказывание: конструкционная безопасность – это конструкционная надёжность, учитывающая человеческий фактор.

В постсоветское время следовало бы добавить: безусловное исполнение советских Строительных норм, усугублённое деградацией понятий ИНЖЕНЕР и ТЕХНИК, с учётом заполнения всего мозгового пространства в России призраком необузданного обогащения, замены дилетанстства (любительства) полным непрофессионализмом. СНиПы составляют юристы, медики отвечают за сельское хозяйство, торгаши за оборону и т.п. Ротация специалистов достигла высшего пилотажа…, и нас уже не удивляет то, что специалист по закупкам металлообрабатывающих станков, вдруг становится заслуженным специалистом по производству таблеток, а  затем увлекается нормированием в строительстве, требуя быстрей забыть СНиПы и перейти на евронормы. На те евронормы, по которым возможно, к сожалению, был построен ТЦ «Максима» в г. Рига?

«Безусловно, человек своими действиями или бездействием, что иногда еще хуже», как у нас шутит один специалист: «способен любой полет технической мысли превратить в «полет утюга». Но это отдельная тема и в рамках этой статьи мы ее касаться не будем.

И так, рассмотрим техническую сторону вопроса.

Есть ли технические причины бόльшего негативного влияния котлованов, закреплённых грунтовыми анкерами, на окружающую застройку, чем при других методах крепления?

Попытаемся докопаться до истины…

При креплении грунтовыми анкерами десятков котлованов нами обнаружена закономерность, наиболее ярко проявившаяся при использовании двутавровых балок в качестве вертикальных элементов ограждения. После натяжения и испытания анкеров, распределительный пояс приобретал форму, напоминающую «амурские» волны.

image005

«Амурская» волна на распределительном поясе, закреплённом анкерами, появилась после приёмочных испытаний нагрузкой 48 тс на анкер. Ограждение котлована выполнено двутавровыми балками, погруженными в сухие скважины без добивки. Двутавровые балки под действием вертикальной составляющей при натяжении анкерных тяг погружались в грунт на разную величину. На фото котлован по адресу: Москва, Ленинский проспект, вл. 106, глубина котлована 14 м, закреплён тремя ярусами грунтовых анкеров.

Котлован на проспекте Мира 165-167 (Москва) со стороны реки Яуза глубиной 6 м ограждали трубами и крепили грунтовыми анкерами. За контуром котлована в непосредственной близости находилась кабельная ЛЭП, поэтому, впервые в нашей практике, анкера-РИТ устанавливали под углом 60° к горизонту. При испытании анкеров нагрузкой 46 тс на анкер, наши специалисты очень удивились, анкеры-РИТ, корни которых размещались в песках, стали «вылезать» до 20-25 см, такого никогда раньше не наблюдалось даже в текучих суглинках. Однако когда стали внимательно изучать это явление, установили, «вылезают» не корни анкеров-РИТ, а «влезают» трубы ограждения, засыпанные выбуренным песком, под действием вертикальной составляющей силы натяжения анкеров.

Выполняя крепление котлованов, от объекта к объекту, наши специалисты приходили к убеждению, что скважины перед погружением в них труб ограждения котлована следует заполнять цементным раствором. Обосновывали это тем, что трубы, заглубленные ниже фундаментной плиты, извлекать нельзя, во избежание разуплотнения грунта под фундаментной плитой. Необходимость заполнения скважин цементным раствором, объясняли тем, что, в результате коррозии труб, не заполненных цементным раствором, рано или поздно проявится зона разуплотнения по периметру котлована под фундаментной плитой.

Не очень убедительно, но часто проходило.

Однако корректно обосновать обработку скважин, заполненных цементным раствором, разрядами импульсов тока (РИТ) перед установкой труб ограждения котлована долгое время не удавалось. Здесь эксперты вставали непробиваемой стеной, а у нас были только слова, что с обработкой РИТ ограждение котлована будет надёжней.

К моменту получения  (2008 год) задания от ОАО «Концерна Монарх», на выполнение крепления бортов котлована для проектируемого здания МЦ ОАО «Медицина», уже был накоплен большой опыт крепления котлованов в условиях плотной застройки с погружением труб ограждения в скважины, заполненные цементным раствором, без обработки и с обработкой РИТ.

В данном котловане предстояло построить в Москве новое здание МЦ ОАО «Медицина»,  между двумя улицами, по адресу: 3-я Тверская-Ямская, вл. 30/29, стр.1 и 4-я Тверская-Ямская, вл. 29, стр. 3, выходящее на обе улицы с общей подземной парковкой. Генеральный подрядчик ОАО «Концерн Монарх». Условия строительства стеснены окружающей застройкой настолько, что было принято решение строить одну половину здания с фасадом на 4-ю Тверскую-Ямскую улицу (вл. 29), а затем вторую часть с  фасадом на 3-ю Тверскую-Ямскую улицу.

Крепление бортов котлована было первоначально предусмотрено с использованием традиционной распорной системы, по аналогии с креплением, выполняемым в котловане напротив, на другой стороне 4-й Тверской-Ямской улицы (вл. 16, корп. 3).

image007

Котлован на другой стороне 4-й Тверской-Ямской улицы (вл. 16, корп. 3), где распорный диск перекрытия должен быть выше распорной системы и опираться на стены, возведению которых мешает распределительный пояс. Ситуация тупиковая …

На проектируемом здании (Москва, 4-я Тверская-Ямская, вл. 29, стр. 3) было предусмотрено бетонирование наружных стен подземной части по периметру котлована в распор с забиркой. На эти стены выше распорной системы опирается перекрытие подземной части здания, которое служит распорным диском, воспринимающим боковое давление грунта. Возведению стен до отметки низа перекрытия мешает распределительный пояс, в который упираются трубы распорной системы. Для ограждения котлована глубиной 5,6 м проектом предусмотрены трубы диаметром 530х10 мм длиной 12,6 м, которые, после бетонирования фундаментной плиты и демонтажа распорной системы, будут «работать» по консольной схеме, обеспечивая устойчивость бортов и минимальное негативное влияние на здания, расположенные в призме обрушения котлована.

ООО «МПО РИТА» предложило, распорную систему заменить грунтовыми анкерами-РИТ, что позволило в ограждении котлована использовать трубы повторного применения диаметром 273х8 мм, вместо труб диаметром 530х10 мм. Цена предложения позволила выиграть  тендер, а руководство ОАО «Концерн Монарх» одобрило такое предложение. Учитывая, что распределительные пояса анкерного крепления не должны мешать бетонированию стен по периметру котлована, анкеры и распределительный пояс было предусмотрено устанавливать «в потай», скрывая забиркой. Фундаменты торцевых стен примыкающих к котловану сохраняемых зданий «вывесили» на сваях-РИТ диаметром 200 мм, длиной 12…13,7 м.

Для выполнения свай усиления ООО «ФПК «САТОРИ» аккуратно выполнило пролом шириной ~ 3 м на всю высоту (16 м) сносимого здания.

image008

Узкая щель для устройства свай ювелирно «вырезана» на всю высоту сносимого здания.

В стеснённых условиях, используя малогабаритные буровые станки, были сделаны сваи-РИТ для вывешивания торцевых стен сохраняемых 5-ти этажных зданий. До стены здания слева от котлована расстояние было 1,5 м, а от стены жилого дома справа, до труб ограждения котлована было 50 см.

image010

В узких проломах сделали сваи-РИТ длиной 12…13,7 м диаметром 200 мм для усиления фундаментов и уменьшения деформаций сохраняемых зданий.

Пока бетон свай набирал прочность, ООО «ФПК «САТОРИ» аккуратно демонтировало сносимое здание.

image012

ООО  «ФПК «САТОРИ» демонтирует сносимое здание.

image014

По сваям-РИТ ОАО «Концерн Монарх» выполнило ростверки сечением 400х600(h) мм. На фотографии видны выпуска арматурных каркасов из свай-РИТ диаметром 200 мм, «торчащие» из бетонной подготовки под ростверк. В кирпичной стене здания выполнена штраба глубиной в 0,5 кирпича, в которую был заведен арматурный каркас ростверка.

Учитывая, что ограждение закреплялось анкерами, устойчивость бортов котлована обеспечивается трубами диаметром 273х8 мм длиной 10,6м, что позволило в 2,9 раза уменьшить расход стальных труб на ограждение котлована, при одновременном увеличении надёжности. Снижение металлоёмкости это не только снижение стоимости и значительное сокращение сроков выполнения работ, но и некоторое увеличение габаритов подземной части здания (на четверть метра по всему периметру). После установки труб ограждения на первой половине котлована, ООО «ФПК «САТОРИ» разработало грунт до отметки 1-го яруса анкеров, а ООО «МПО РИТА» установило анкеры и смонтировало распределительные пояса.

image016

Установка анкеров-РИТ под сохраняемым жилым домом. Угол наклона анкеров 60° к горизонту. Усилие в анкере 42 тс (вдоль анкерной тяги), раскладывается на полезную горизонтальную составляющую и «паразитную» вертикальную составляющую. Горизонтальная составляющая = 21 тс, обеспечивает устойчивость борта котлована, вертикальная составляющая = 36,4 тс, должна компенсироваться сопротивлением труб ограждения котлована вдавливанию. Шаг анкеров 3 м. Если Вы обратили внимание на серый цвет труб ограждения котлована, объясняем. Скважины после бурения заполняли цементным раствором на всю глубину через проходной шнек по мере его подъёма, для обеспечения устойчивости стенок скважины и хорошего контакта труб ограждения с грунтом после набора прочности цементным камнем. Серый цвет труб, это следы от цементного камня, срубленного со стороны котлована перед приваркой уголков для крепления забирки. Кроме того скважины заполненные цементным раствором обрабатывали разрядами импульсов тока (РИТ) от забоя до отметки дна котлована. Зачем это делали? Будет обосновано ниже.

Одной из причин необходимости заполнения скважин бетоном или цементным раствором является уменьшение негативных последствий человеческого фактора, а именно, элементарного вандализма механизаторов, которые, разрабатывая грунт в котловане, не обращают внимания на трубы ограждения, грунтовые анкеры и распределительные балки. Повреждения, нанесённые конструкциям, часто не совместимы с их дальнейшей эксплуатацией в креплении котлована. На фотографии зафиксирован результат воздействия ковша экскаватора на трубу ограждения котлована. Попытайтесь сами определить моменты сопротивления и инерции этой трубы в зоне воздействия? Вычислить эти характеристики труб, нужные при выборе элементов ограждения котлована, не получится. Можно полагать, что момент сопротивления трубы уменьшился в несколько раз. Труба не несёт!!!

image018

Часто зачистку бортов котлована выполняют тяжёлыми экскаваторами, которые весьма значительно деформируют трубы ограждения котлована не заполненные бетоном или цементным раствором. У деформированных труб непредсказуемо снижаются моменты сопротивления и инерции. Вычислить моменты сопротивления и инерции трубы в зоне воздействия экскаватора невозможно. Общая фактическая устойчивость ограждения котлована из деформированных труб становится статически не определимой. На фото (ул. Красного Маяка) зафиксированы последствия воздействие ковша экскаватора на трубу ограждения котлована в зоне максимальных моментов. Удар был настолько сильным, что в трубе образовались огромная вмятина и продольная трещина. Труба уже практически не «несет». Если бы труба была заполнена цементным камнем или бетоном, повредить её было бы значительно сложнее.

image020

Бурение скважины под углом 60° к горизонту для анкерного крепления. В верхнем правом углу фотографии виден распределительный пояс (швеллера № 30), установленный выше поверхности грунта за пределами котлована, чтобы не мешал выполнению работ внутри котлована. Вверху фотографии по центру виден распределительный пояс из швеллера, установленный со стороны котлована. Учитывая что, расстояние от труб ограждения котлована до монолитного ростверка 400х600(h), объединяющего сваи-РИТ усиления фундамента, составляло 10 см, швеллер № 30 не размещался, поэтому вынуждены были распределительный пояс разместить со стороны котлована, но выше верха перекрытия над подземной частью здания. 

Усилие вдоль анкерной тяги, установленной под углом 60° к горизонту, достигает 42 т и раскладывается на полезную, горизонтальную составляющую = 21 тс, обеспечивающую устойчивость борта котлована, и вертикальную, «паразитную» составляющую = 36,4 тс, которая должна компенсироваться сопротивлением труб ограждения котлована вдавливанию. Вертикальная нагрузка от анкера, через пояс воспринимается двумя ближайшими к анкеру трубами, и  превышает 18 тс на трубу-сваю. Если трубу оставить незаполненной бетоном, то сопротивление погружению трубы в грунт забоя скважины практически будет только по площади  сечения  стенок трубы, т.е. А = 0,0043 м2. Расчётное сопротивление тугопластичных суглинков с показателем  текучести IL = 0,4, под нижними концами труб определяем по табл. 7.8 (СП 24.13330.2011), как для буровых свай на глубине 10,6 м:  R = 84,5 т/м2

84,5 · 0,0043 = 0,36 тс.

Под действием вертикальной нагрузки 18 т труба будет легко погружаться в грунт до образования внутри трубы грунтовой пробки, т.е. погрузится на глубину около одного диаметра трубы. Такая осадка трубы ослабит анкерную тягу и позволит трубе отклониться в сторону котлована на величину сопоставимую с осадкой трубы, что может оказаться критичным для зданий окружающих котлован.

Учитывая  наличие жилых домов на бровке котлована, деформации борта котлована следует сводить к минимуму.

Проверим, достаточно ли заполнить скважину цементным раствором для восприятия 18 тс вертикальной вдавливающей составляющей усилия в анкере, без учёта обработки РИТ ствола и нижнего конца скважины.

Скважины диаметром 320 мм бурили полым шнеком и при подъёме шнека скважины заполняли цементным раствором через шнек. После установки трубы ограждения в скважину, получалась свая диаметром 320 мм армированная трубой диаметром 273 мм. Трубчатая свая, после набора прочности цементным камнем при приложении вертикальной нагрузки, работает как обычная буровая свая. Расчётное сопротивление под нижним концом обеспечивается по всей площади скважины А = 0,0804 м2 диаметром 320 мм и боковой поверхностью сваи от забоя скважины (-10,6 м) до дна котлована (-5,6 м).

Несущая способность грунта под нижним концом сваи-трубы составит

84,5 · 0,0804 = 6,8 тс.

Расчётное сопротивление на боковой поверхности сваи определяем по табл. 7.3 (СП 24.13330.2011). Для тугопластичных суглинков с показателем текучести IL = 0,4, на глубине с 10,6 до 5,6 м,  fi = 3,3 т/м2.

Несущая способность грунта на боковой поверхности сваи ниже дна котлована в пределах 5 м заглубления, с учетом коэффициента условий работы сваи γсf  = 0,7 (табл. 7.6 СП 24.13330.2011) составляет

0,7·3,3·π·0,32·5 = 11,6 тс.

Несущая способность сваи по грунту (трубы ограждения ниже дна котлована в скважине диаметром 320 мм, заполненной цементным раствором) на действие вертикальной нагрузки составит

Fd = 6,8 +11,6 = 18,4 тс,

а с учётом коэффициента надёжности  γk  = 1,4 составит 13,14 тс.

Вертикальная  нагрузка от анкера,  действующая  на  сваю-трубу,  достигает 18 тс > 13,14 тс, т.е. несущая способность сваи по грунту не обеспечена и свая даст значительную осадку.

Можно возразить, что мы не учитывали одностороннее трение на боковой поверхности сваи выше дна котлована со стороны грунта. МГСН 2.07-01 «Основания, фундаменты и подземные сооружения» (п. 10.7) требует определять силы трения и сцепления на контакте ограждение — грунтовый массив в зависимости от: значений прочностных характеристик грунта; наличия грунтовых вод; материала конструкции; значений перемещения стены; способности ограждающей конструкции воспринимать вертикальные нагрузки. Если данные экспериментальных исследований отсутствуют, в названном пункте МГСН рекомендуется принимать удельное сцепление = 0, а угол трения по материалу конструкции ограждения котлована принимать равным φ углу внутреннего трения с понижающим коэффициентом условий работы γk принимаемым по таблице 10.1 МГСН 2.07-01. Для металла и дерева в водонасыщенных  песках = 0, в прочих грунтах  = 0,33, при наличии  вибрации  = 0.  Следует отметить, что, при отсутствии цементного раствора в скважине даже при натяжении анкеров, трение трубы по грунту может снижаться до нуля из-за вывалов грунта из затрубного пространства. Генподрядчики, как правило, не могут заставить субподрядчиков «забирщиков» делать забирку в местах, где забирка, безусловно, нужна в первую очередь, поэтому забирку делают там, где удобнее. Опять человеческий фактор, который должен учитываться при проектировании ( см. фото, где показаны «обычные» вывала из-за труб ограждения).

При погружении труб ограждения в скважины, заполненные цементным раствором,  создаётся лучший контакт свай с грунтом. Но при  устройстве  забирки цементный камень со стороны котлована срубается для приварки уголков к трубам, что приводит к значительному разрушению цементного камня даже между трубой и затрубным грунтом. Кроме того, грунт между трубами ограждения котлована для устройства забирки выбирается с перебором, а часто выдавливается боковым давлением при промедлении с устройством забирки, особенно в слабоустойчивых и техногенных грунтах при наличии грунтовых вод. За забиркой образуются пустоты. По мере установки досок забирки пустоты должны быть заполнены грунтом. Грунт заполнения, уплотняясь, создаёт негативное трения по трубам ограждения, которое учесть весьма сложно. Учитывая приведённые аргументы, полагаемым допустимым пренебрегать сопротивлением грунта на боковой поверхности сваи выше дна котлована её погружению вдавливающей нагрузкой в запас надёжности.

image022

Часто грунт из-за труб ограждения котлована успевает вывалиться до устройства забирки, трение трубы по грунту от вертикальной составляющей снижается до нуля. А выше вывала создаёт вертикальное негативное давление на сваю ограждения, за счёт трения. После заполнения этих пустот грунтом, помимо бокового давления на трубы ограждения, создаётся вертикальная вдавливающая нагрузка.  (фото фрагмента котлована в Новых Черёмушках, РД и анкеры выполнены ООО «МПО РИТА», ограждение котлована из труб, погружаемых в скважины, заполненные цементным раствором выполняло ООО «Став Лтд», распределительный пояс и забирку делал Генподрядчик).

В рабочей документации крепления котлована на  4-й Тверской-Ямской ул. 29, стр.3, разработанной ООО «МПО РИТА», было предусмотрено обрабатывать РИТ ствол сваи от дна котлована до нижнего конца сваи и грунт под нижним концом сваи.

Проверим восприятие вертикальной вдавливающей составляющей от усилия в анкере, с учётом обработки РИТ ствола и нижнего конца скважины.

Грунт под нижним концом сваи обрабатывали РИТ до формирования напряжённо деформированного состояния (НДС) грунта аналогичного НДС грунта под нижним концом забивной сваи, погруженной в этот же грунт на эту же глубину. В этом случае, согласно ТР 50-180-06, обработка РИТ должна продолжаться до увеличения диаметра скважины в её нижнем конце до 1,15·320 = 368 мм, площадь поперечного сечения уширения составит А = 0,106 м2. Тогда, согласно ТР 50-180-06, можно в расчётах несущей способности грунта под нижним концом сваи-РИТ использовать расчётные сопротивления из таблицы 7.2  СП 24.13330.2011, как для забивных свай. На глубине 10,6 м в тугопластичных суглинках с показателем текучести IL = 0,4, расчётное сопротивление грунта  на глубине 10,6 м для свай вытеснения принимается равным  R = 246,0 т/м2. Согласно положениям ТР 50-180-06 (п. 14.10.2)  коэффициента условий работы грунта под нижним концом свай-РИТ принимается γсR  = 1,3. Тогда несущая способность сваи-РИТ под нижним концом составит

246,0·0,106·1,3 = 33,9 тс

Несущая способность грунта на боковой поверхности сваи-РИТ от дна котлована до нижнего конца сваи-РИТ, в пределах 5 м заглубления, с учетом коэффициента условий работы сваи γсf  = 1 составит,

1·3,3·π·0,32·5 = 16,6 тс.

Несущая способность сваи-РИТ (трубы ограждения ниже дна котлована в скважине диаметром 320 мм, заполненной цементным раствором и обработанной РИТ) при действии вертикальной нагрузки составит

Fd = 33,9 +16,6 = 50,5 тс.

С учётом коэффициента надёжности γk  = 1,4 составит 36,0 тс.

Вертикальная нагрузка от анкера, действующая на трубу = 18 тс < 36,0 тс, т.е. несущая способность грунта обеспечена с двойным запасом, поэтому осадка сваи-РИТ в ограждении котлована не превысит первых миллиметров. Незначительные вертикальные осадки не создают дополнительных горизонтальных перемещений ограждения в сторону котлована. Как видим, обработка РИТ свай в ограждении котлована приводит к тому, что вертикальные элементы крепления бортов котлована с запасов воспринимают вертикальную составляющую нагрузку при натяжении грунтовых анкеров, давая при этом минимальные осадки, тем самым повышая общую устойчивость конструкции ограждения котлована.

image024

Ограждение котлована из труб, погруженных в скважины, заполненные цементным раствором и обработанные РИТ по всей длине скважин. Грунт за трубами после обработки РИТ имеет улучшенные строительные свойства и даже «прощает» нерасторопность при устройстве забирки, т.е. нейтрализует негативное влияние человеческого фактора. На фото видно, как цементный камень со стороны котлована удаляется для приварки уголков крепления забирки (4-я Тверская-Ямская ул. 29, стр. 3).

image026

Зачистка дна котлована для устройства бетонной подготовки. На третьей, четвёртой и пятой трубе ограждения котлована слева направо видны не срубленные остатки цементного раствора в зонах обработки РИТ.

Работы по креплению котлована и разработке грунта выполняли по совмещённому графику. Когда еще разрабатывали грунт до отметки промежуточного дна котлована, для установки анкеров, уже открыли фронт для разработки грунта до проектной отметки дна котлована. Забирку выполняло ОАО «Концерн Монарх». Из-за стесненности строительной площадки работы ниже «0» выполняли в две очереди, в начале со стороны 4-й Тверской-Ямской, а после возведения первого перекрытия и размещения на нем строительной площадки, планировали начать разработку на второй половине котлована.

image028

В котловане, закреплённом анкерами, возводят несущие конструкции, а в котловане напротив, через дорогу, закреплённом распорками, всё ещё разрабатывают грунт (видно оранжевую стрелу экскаватора слева за торцевой стеной сохранённого жилого дома),  хотя работы там были начаты значительно раньше.

image030

image032

Из котлована «выросло» новое здание, а маячки на существующих  домах остались на своих местах.

При выполнении работ на первой половине котлована не был поврежден ни один маячок, из предусмотрительно установленных Заказчиком на имеющихся трещинах в стенах сохраняемых зданий.

К сожалению, в нарушение условий договора, до начала работ не выплатили аванс, Заказчик решил не платить и за выполненные работы. ООО «МПО РИТА» потребовало оплатить выполненные и принятые работы на первой половине котлована до начала работ на второй половине котлована. Заказчик нашёл более простое решение, взял на вторую половину крепления котлована другого субподрядчика. Надеемся, что другой субподрядчик так же качественно выполнил крепление котлована.

В дальнейшем выполненные работы ОАО «Концерн Монарх» оплатил по согласованному графику платежей без задержек.

Автор проекта крепления котлована ООО НПО «Олимпроект» (+7-499-170-27-72) предложил все проектируемые котлованы в дальнейшем, где возможно, крепить анкерами-РИТ. И мы конечно согласились.

Выводы и рекомендации:

  1. Анкерное крепление бортов котлованов является одним из наиболее надёжных способов, так как при натяжении анкеров в грунте создаётся предварительное напряжение, положительно отражающееся на устойчивости бортов котлована и сохранности зданий окружающей застройки.
  2.   В дополнение  к известным требованиям, изложенным в нормативных документах, при проектировании крепления бортов котлованов грунтовыми анкерами в плотной застройке, следует в расчётах устойчивости дополнительно учитывать воздействие вертикальной составляющей усилия натяжения грунтовых анкеров на осадки конструкций ограждения котлована.
  3. При использовании двутавровых балок в качестве несущих конструкций ограждений котлованов, на забое скважин следует предусматривать устройство прочной бетонной пробки, в которую будет упираться торец двутавровой балки.
  4. При использовании труб, погружаемых в пробуренные скважины, для снижения вертикальной деформации ограждения (осадки), следует в скважину нагнетать цементный раствор или бетонную смесь подвижностью П-4…П-5.
  5. При креплении грунтовыми анкерами и трубами бортов котлованов вблизи исторических зданий и памятников архитектуры, для снижения вертикальной осадки труб ограждения, скважины, заполненные цементным раствором, следует обрабатывать по разрядно-импульсной технологии (РИТ) до образования в грунте под нижним концом сваи ограждения зоны НДС, как под нижним концом забивной сваи, а также обрабатывать ствол сваи от нижнего конца до дна котлована.
  6. При невозможности обработки РИТ основания свай ограждения котлована, должна быть создана пробка из жесткого бетона высотой не менее двух диаметров скважины и бетон должен быть втрамбован в грунт до погружения элемента ограждения котлована в скважину.
  7. Трубы ограждения котлована должны быть заполнены бетоном.

One response to “Из опыта обеспечения конструкционной безопасности котлованов в условиях плотной застройки

  1. Потрясают масштабы даже таких проектов. Что уж говорить о строительстве самых высоких небоскребов или других проектов мирового масштаба.

Добавить комментарий

Заполните поля или щелкните по значку, чтобы оставить свой комментарий:

Логотип WordPress.com

Для комментария используется ваша учётная запись WordPress.com. Выход / Изменить )

Фотография Twitter

Для комментария используется ваша учётная запись Twitter. Выход / Изменить )

Фотография Facebook

Для комментария используется ваша учётная запись Facebook. Выход / Изменить )

Google+ photo

Для комментария используется ваша учётная запись Google+. Выход / Изменить )

Connecting to %s