Как пристроить новое здание к существующему? Комплексное решение проблемы

   Актуальность проблемы строительства в стесненных условиях городской застройки вряд ли вызывает сомнение. В этом направлении наработано немало решений, которые в большинстве своем базируются на нестандартных технологиях и требуют специального строительного оборудования, а, следовательно, пояснений и комментариев. Одним из примеров такого подхода является возведение жилого многоэтажного дома по ул. Полевой в центральной части г. Самары.
   Площадка указанного строительства представлена слоем насыпных грунтов, мощность которого в пределах пятна застройки изменяется от 4,0 до 9,0 м. Под указанными грунтами располагается мелкий песок, толщина слоя которого составляет 2,5...4 м. Ниже, в пределах всей разведанной толщи, залегают доломитовые грунты, которые в первоначальном проектном решении приняты в качестве несущего слоя фундаментов из забивных свай.         Последние запроектированы составными с общей длиной до 16 м.
  Проблема заключалась в том, что новое здание привязано вблизи существующего пятиэтажного жилого дома на расстоянии в свету около 5 м. Поэтому изначально вариант забивных свай был весьма сомнителен и в некоторой степени обосновывался тем, что технология устройства составных свай включала бурение лидирующих скважин.
Учитывая сложные грунтовые условия и стесненность площадки, специалистами «Новотех» было предложено несколько альтернативных решений и в том числе буровые сваи и фундаменты на комбинированном основании. Одновременно предусматривалось проведение работ по усилению фундаментов существующего жилого дома. В целом технология работ по усилению существующих и устройству новых фундаментов и идеология комплекса мероприятий включала следующее.
  До начала отрывки котлована глубиной 3,0...3,5 м вокруг торца существующего здания в уровне отмостки устраивается монолитный железобетонный ростверк со шпонками. Под ростверк в места располо­жения шпонок надавливались составные железобетонные элементы свай усиления. Геометрические параметры последних, их шаг и количество принимались из условия полной компенсации внешних нагрузок, действующих на участке торца существующего здания. Длина свай назначена такой, чтобы обеспечить требуемую несущую способность сваи с учетом отрывки котлована под новое строительство.
   Вскрытие котлована допускалось по мере завершения работ, связан­ных с усилением фундаментов существующего здания. Отметка дна принималась с учетом возможности устройства песчаной подушки толщиной 1,2 м, которая отсыпалась из мелкого песка с послойным уплотнением. Подушка служила основанием монолитного железобе­тонного фундамента, выполняемого в виде перекрестных лент шириной 1,2 м и высотой ребра 1,1 м.   Давление под подошвой принималось из условия проверки подстилающего слоя, с ограничением давления на последний в пределах 50,0 кПа. Указанное условие выполнялось, когда под подошвой фундамента давление не превышало 150,0 кПа (рисунок).

   Для обеспечения надежной работы фундамента при данном давлении на грунтовое основание допускалось возведение здания на три этажа (первый этап), что в пределах 30% от общей нагрузки на фундамент проектируемого здания. Для формирования требуемой несущей способности фунда­мента при дальнейшем росте внешних нагрузок на втором, завершающем этапе строительства по консольные выступы фундамента погружались состав­ные сваи. Указанное погружение осуществлялось посредством статических нагрузок, которые создавались гидравлическим домкратом. При этом наряду с достижением сваями заданных отметок по величине контролируемого усилия отслеживалась несущая способность каждой сваи. Величина контролируемого усилия составила 500,0 кН.
   Принятая технология обеспечивает достаточную надежность конструкции фундамента. С позиции анализа напряженно-деформируемого состояния грунтового основания предложенный вариант заключается в трансформации исходной расчетной схемы фундамента на насыпных грунтах в вариант с песчаной подушкой и «погребенным» слоем слабого грунта и базируется на исследовании развития напряжений в грунтовой толще.     Технология устройства свай, обеспечивающая их включение в работу с помощью стабилизирующих винтовых систем, обусловливает совместную работу ленточного фундамента и свай, минимизируя возможные осадки. Расчетная величина последних составила 6,5 см, что с некоторым запасом укладывается в требования СНиП 2.02.01-83 для зданий рассматриваемой конструктивной схемы. Прогнозируется, что 70% от общей осадки будет реализовано на первом этапе возведения здания. На втором этапе, когда в работу будут включены сваи, осадка предполагается незначительной - порядка 15,0...20,0 мм, так как технология устройства свай и их включе­ние в работу сопровождается «выбиранием» осадок свай.
   К позитивному аспекту принятого варианта фундаментов относится и исключение какого-либо воздействия, особенно динамического, на слой доломита. Авторы считают, что требуемое контролируемое усилие на сваю будет достигнуто на границе с доломитовыми отложениями. При этом между нижним концом сваи и доломитом сохранится прослойка толщиной около 0,3 диаметра сваи (100 мм) уплотненного насыпного грунта. Эта прослойка выполняя роль буфера, исключит негативное воздействие прочного материала сваи на доломит.
   Рассмотренный вариант устройства фундаментов в сложных грун­товых условиях при стесненности городской застройки планируется к применению. При осуществлении работ будет проведен мониторинг, по результатам которого будут подготовлены рекомендации с изложением особенностей устройства рассматриваемых фундаментов, оценкой области их рационального применения и технико-экономических показателей.

10.12.2014 г.

Назад к списку

Комментарии