1 стр. из 1

Плотная городская застройка ставит инвесторов, проектировщиков и строителей в жесткие рамки, обусловленные размерами площадки, архитектурой прилегающих зданий и большим количеством других, не менее важных, факторов.

Санкт-Петербург может по праву считаться одним из красивейших европейских городов. Центр города сохранил свой исторический облик. Однако основная часть зданий имеет малую этажность (в среднем не более пяти этажей). Это обстоятельство не дает развивать в центральной части города высотное строительство, которое радикально изменит сложившийся архитектурный облик. Учитывая, что число свободных пятен под застройку ограничено и их стоимость вследствие этого очень высока, идея использования подземного пространства весьма привлекательна для инвесторов, поскольку без увеличения внешних габаритов здания можно добавить значительный полезный объем. Другим направлением является использование уже существующих заглубленных помещений, в частности подвалов. Однако при освоении подземного пространства в большинстве случаев возникает ряд характерных для условий Санкт-Петербурга проблем. Они вполне разрешимы, но деньги, затраченные на это, могут свести на нет экономическую целесообразность проекта. К особенностям строительства в центре Санкт-Петербурга можно отнести следующие факторы:
 -  эта часть города расположена на участке с очень сложной и неоднородной геологией, в основном состоящей из глинистых грунтов и водонасыщенных пылеватых песков, с модулем деформации редко превышающим 8,0–9,0 МПа, залегающих до глубины 20–30 м;
 -  высокий уровень подземных вод — 0,1–0,3 м от отметки планировки;
 -  большинство зданий — дореволюционной постройки и находятся в аварийном состоянии;
 -  значительное количество функционирующих и нефункционирующих инженерных коммуникаций, основная часть которых находится в неудовлетворительном состоянии.

Освоение подвалов существующих зданий

Большинство подвальных помещений центральной части города находятся в плачевном состоянии. Такая ситуация сложилась в основном по причине отсутствия у них конкретного хозяина, отвечающего за техническое состояние. Чтобы благоустроить среднестатистический подвал, необходимо выполнить следующий комплекс работ:
 -  понижение пола подвала, что как правило требует усиления тела фундаментов и грунта основания;
 -  перепланировку помещений, устройство новых и закладку существующих проемов;
 -  гидроизоляцию.
 
В очень редких случаях эксплуатация подвальных помещений возможна без выполнения всех перечисленных работ. Поэтому при оценке экономической эффективности проекта необходимо учитывать, что плата за гидроизоляцию помещений по среднегородским расценкам составит от 105 до 150 у. е./кв. м. В случае же необходимости понижения пола подвала стоимость квадратного метра увеличится как минимум в 2 раза. Также необходимо отметить, что начатые строительные работы, связанные с изменением условий службы фундаментов, нельзя прерывать на длительное время или оставлять незавершенными, поскольку это может привести к значительным деформациям здания, вплоть до его разрушения.

К настоящему времени накоплен достаточный опыт обустройства подвальных помещений в условиях Санкт-Петербурга, и можно выделить наиболее эффективные методы решения проблем гидроизоляции и усиления фундаментов.

 -  Для усиления тела фундаментов и грунта основания в зависимости от вида грунта применяют методы цементации или силикатизации. Основная суть этих методов заключается в нагнетании под подошву фундаментов специального раствора, который повышает физико-механические свойства грунта основания, а также заполняет полости фундамента и связывает отдельные его составляющие, повышая общую прочность и жесткость кладки.
 
 -  Для выполнения гидроизоляции в условиях значительного гидростатического напора наиболее эффективно работает гидроизоляция кессонного типа. Она представляет собой силовую железобетонную плиту толщиной 16–24 см с приливами до отметки на 0,5 м выше максимального положения грунтовых вод, из бетона марки W8 по водопроницаемости или обработанная специальными гидроизоляционными материалами проникающего действия («Пенетрон», «Вандекс» и т. д.).
 
До начала всех строительных работ необходимо осуществить полное обследование здания с фиксацией всех существующих повреждений, а также организовать на объекте постоянное геодезическое наблюдение. Это даст возможность в случае возникновения непредвиденных ситуаций оперативно остановить работы и в случае необходимости внести коррективы в проект с учетом выявленных особенностей здания.

Главные возникающие при этом ошибки:

 -  отсутствие проекта — в ряде случаев строительные фирмы, пренебрегая нормами действующего законодательства, начинают работы без соответствующего проекта, хотя даже незначительное понижение пола подвала, всего на 20–30 см, в некоторых случаях может вызвать значительные дополнительные осадки, а в некоторых случаях потерю устойчивости здания в целом;
 -  невыполнение требований проекта — неправильное выполнение узлов, неправильная стыковка арматуры и т. д. могут привести к тому, что конструкция будет работать на нагрузки, не предусмотренные проектом, или не будет работать вообще;
 -  неадаптированность проекта к услови-ям Санкт-Петербурга — в некоторых случаях проектировщик пользуется опытом проектирования в других регионах, не учитывая местную специфику: например, нельзя не учитывать тот факт, что большое количество фундаментов зданий в историческом центре опираются или на лежни, или на деревянные сваи, причем высокий уровень грунтовых вод исключает процесс гниения дерева; однако заложенный в проекте дренаж может существенно понизить уровень подземных вод, что в свою очередь активирует процесс гниения древесины и повлечет значительные осадки не только самого объекта, но и зданий, примыкающих к нему.

Новое строительство в центральной части Санкт-Петербурга

Как уже было сказано, использование подземного пространства в центре города очень привлекательно для инвесторов, но, как и в случае с существующими подвальными помещениями, при новом строительстве так же существует ряд проблем.

Если при освоении существующих подвалов основная задача — не нанести вреда самому зданию, то при новом строительстве главное — не повредить зданиям, примыкающим к стройплощадке. Как правило, влияние от работ распространяется не менее, чем на 30 м от строящегося объекта.

Строительство нового здания можно разделить на следующие этапы:
 -  разработка котлована;
 -  устройство фундаментов;
 -  возведение заглубленных конструкций здания;
 -  возведение верхних конструкций здания.
 
Поскольку центр города характеризуется напластованиями слабых грунтов, то каждый из перечисленных этапов непременно сопровождается осадкой примыкающих зданий. Основная задача проектировщика — минимизировать эти процессы. Для этого необходимо заранее спрогнозировать возможные осадки, что на сегодняшний день является одной из главных проблем при проектировании в условиях плотной застройки. Дело в том, что методики, рекомендуемые нормативными документами, рассчитаны на обобщенный случай и не учитывают специфики объекта.

Следующая проблема при разработке проекта — выбор типа фундамента для возводимого здания. Слабые грунты не позволяют использовать фундаменты мелкого заложения, и возникает необходимость перехода на свайные фундаменты. Однако плотная застройка не совместима с традиционной технологией по забивке свай, так как динамические нагрузки вызывают чрезмерное влияние на примыкающие здания.

Что касается непосредственно заглубленных помещений, то следует отметить, что для последующей нормальной эксплуатации необходимо изначально качественно выполнить гидроизоляцию.

При расчете предполагаемых осадок наиболее перспективным направлением является использование метода конечных элементов, позволяющего выполнять совместный расчет конструкций здания и основания (см. рис.). На сегодняшний день для этого разработаны специальные программные комплексы. Расчеты необходимо осуществлять с использованием методик СНиПа. Сравнительный анализ результатов расчета по различным методикам позволит проектировщику правильно оценить возможные осадки.

Далее, уже на начальном этапе строительства, необходимо выполнить ряд подготовительных работ, призванных снизить негативное влияние на соседние дома. Желательно усиление фундаментов и грунтов основания примыкающих зданий, усиление их конструкций и устройство разделительных шпунтовых стенок. Также в подготовительные работы входит установка геодезического мониторинга за осадками соседних домов. Все это должно быть сделано до начала разработки котлована. Серьезное внимание нужно уделить вопросу отвода воды из котлована, так как постоянная ее откачка тоже может вызвать осадку примыкающих зданий вследствие вымывания грунта основания.

При выборе типа фундаментов следует учитывать, что плитный фундамент в общем случае оказывает большее влияние на примыкающие здания, чем свайный или плитно-свайный. Однако при устройстве свайных фундаментов необходимо применять щадящие технологии погружения свай. В условиях плотной городской застройки положительный опыт применения получили буронабивные сваи, выполняемые непосредственно на строительной площадке. К ним можно отнести сваи, изготовленные по технологии Atlas, Fundex и аналогичные им. При устройстве таких свай практически сводятся на нет динамические нагрузки, а также отсутствует разуплотнение грунта, возникающее при погружении свай с выемкой грунта.

При выборе гидроизоляции следует обратить внимание на то, что в центральной части города достаточно высокий уровень грунтовых вод. Возводимое здание зачастую примыкают вплотную к существующим, выполненным на фундаментах мелкого заложения. Площадка строительства и примыкающая территория насыщена инженерными сетями, состояние которых зачастую аварийное. Все эти факторы не позволяют использовать такие традиционные решения, как оклеечная или обмазочная гидроизоляция и дренаж.

Одним из немногих способов для сложных геотехнических условий является гидроизоляция мембранного типа с использованием полиэтилена высокого (HDPE) и низкого (LLDPE) давления. Ее основной принцип состоит в том, что на этапе строительства все заглубленные помещения заключаются в оболочку из водонепроницаемой геомембраны, которая не требует обслуживания при условии, что конструкции заглубленных помещений рассчитаны на восприятие гидростатического давления. Такая гидроизоляция может быть выполнена как для плитного фундамента, так и для свайно-плитного. Во втором случае для обеспечения водонепроницаемости стыка геомембраны со сваями необходимо при выполнении свайного поля заложить в тело свай кольцо из полиэтилена высокого давления и в дальнейшем соединить эту закладную деталь с геомембраной сварным швом. Гидроизоляция такого типа не требует обслуживания, а срок ее службы рассчитан на весь период эксплуатации здания.

Обобщая вышесказанное, можно сделать вывод, что для освоения подземного пространства в условиях центра Санкт-Петербурга необходимо квалифицированное проектное сопровождение с постоянным геодезическим мониторингом, а также привлечение строительных фирм, специализирующихся на этом виде работ. Такой подход позволит свести к минимуму негативное влияние на окружающие здания и дает гарантию на безаварийную последующую службу как самого здания, так и подвальных помещений.

Следует еще раз отметить, что освоения подземного пространства требует значительных финансовых вложений, поэтому перед началом строительства необходимо тщательное экономическое обоснование проекта.

Полная или частичная перепечатка материалов - только разрешения администрации!