Дмитрий Стешенко: Комбинированный свайно-плитный фундамент (КСПФ) на уплотненном грунтовыми сваями основании

• Проблема проектирования оснований и фундаментов на просадочных и слабых грунтах — одна из наиболее важных инженерных задач современного строительства. Многочисленные деформации зданий, сооружений и значительные финансовые затраты побуждают разрабатывать и внедрять новые эффективные технологии подготовки оснований и устройства фундаментов, учитывающие инженерно-геологическую специфику конкретной площадки строительства.

Как считает Дмитрий Стешенко - эксперт по инженерной геологии, геотехнике и фундаментостроению, разработчик новых технологий и ведущий ученый-геотехник России, в современных условиях строительства происходит рост этажности и размеров зданий, существенно увеличены нагрузки на основание, под интенсивную застройку попадают территории с неблагоприятными инженерно-геологическими условиями. При этом необходимо не только предусматривать устранение просадочности грунтов и улучшение их физико-механических свойств, но и разрабатывать надежную, безопасную и экономичную конструктивную схему фундамента.

В настоящее время города интенсивно застраиваются высотными зданиями на свайных фундаментах. В результате снижения фильтрационных свойств грунтов, создается барражный эффект — подъем уровня грунтовых вод перед преградой по потоку и снижением за ней, вследствие перекрытия фильтрационного потока подземных вод, что приводит к подъему уровня грунтовых вод. В зависимости от гидрогеологических характеристик перекрытого водоносного горизонта и от габаритов строящихся сооружений подпор может изменяться от нескольких сантиметров до метров и может привести к дальнейшему подъему уровня грунтовых вод, деформации грунтового массива и к другим неблагоприятным последствиям.

Широкое распространение неблагоприятных инженерно-геологических процессов на застроенных территориях в условиях распространения просадочных и слабых грунтов определяет выбор технологии подготовки основания и устройства фундаментов. При наличии ниже подошвы фундаментов просадочных грунтов мощностью, возможный подъем уровня грунтовых вод и, как следствие, развитие неравномерной просадки основания, значительных средних расчетных нагрузок под подошвой фундаментов и необходимостью минимизировать разность осадок эффективным и экономичным проектным решением является следующий вариант устройства фундаментов:

1. Для отсечения грунтового массива в основании проектируемого здания от просадочной толщи грунтов, окружающих площадку строительства, исключения локального техногенного замачивания из окружающих водонесущих коммуникаций и ливневыми водами, уменьшения воздействия нагрузки на грунты в основании близлежащих зданий по периметру объекта выполняется шпунтовый ряд из буронабивных железобетонных свай;
2. Выбирается комбинированная конструкция плитно-свайного фундамента, представляющая собой монолитную плиту опирающуюся на буронабивные железобетонные сваи. Этот вариант фундамента позволяет эффективно перераспределить нагрузку от вышележащих конструкций между плитой и буронабивными сваями;
3. Для устранения просадочных свойств и повышения несущей способности грунтов в основании фундаментов необходимо предусмотреть устройство грунтовых свай шнековым способом. Грунтовые сваи выполняются после устройства железобетонных свай под всей площадью фундаментной плиты.

Таким образом, комплексная технология подготовки основания с применением буронабивных железобетонных свай в уплотненном грунтовыми сваями массиве позволяет исключить отрицательную силу трения, увеличить значение расчетной нагрузки на сваю, передать часть нагрузки на грунты под подошвой фундаментной плиты.

Применение комплексной технологии устройства фундаментов, включающей устройство буронабивных свай в уплотненном грунтовыми сваями массиве, позволяет более чем в два раза повысить нагрузку, воспринимаемую свайной частью КСПФ. Уплотнение грунтов грунтовыми сваями позволяет улучшить строительные свойства грунтов в пролетной части, повысив роль плитной части в совместной работе элементов КСПФ. Применение указанной технологии возведения фундаментов позволяет получить значительный экономический эффект.

Мария Галыч

09.12.2022 г.