Строительство высоких зданий с обнулением текущих кренов
Если бы земля вдруг стала прозрачной, то мы смогли бы под высокими зданиями увидеть вертикальные ряды свай, стоимость которых в сметах строительно-монтажных работ составляют значительные доли.
Там, где невозможно применение забивных железобетонных свай, применяют сваи буронабивные, технология применения которых показаны на вышеприведенном рисунке и в видеоролике по ссылке:
Технология изготовления грунтовых свай отличается от технологии изготовлении свай буронабивных, только тем, что в пробуренную скважину вместо железобетона порциями обратным вращением шнека под постоянным давлением р вначале задавливают ранее выбуренный грунт, а недостаток заполняют грунтом дополнительным, ссылка ниже:
https://yandex.ru/video/preview/?filmId=10965976421619690569&text=грунтовые+сваи
На рисунке представлен глубокий котлован со шпунтовым ограждением, похоже для устройства основания с применением буронабивных свай.
Если котлован вырыт из-за чрезмерной пористости грунта, то избавиться от водопроницаемых пор, как вариант, теперь нужно послойным уплотнением ранее вынутого из котлована грунта тяжелым катком, естественно, с неким недобором. И чем больше будет масса катка, тем больше будет высота недобора. Этот вариант уплотнения грунтов давно известен, он надежный, но требует огромных денежных трат. Уплотненный таким способом котлованный грунт является идеальным основанием для возведения здания.
Если давление его фундамента на основание будет равным давлению катка, то его осадка будет нулевой.
Авторский вариант основан на применении антикренового плитного фундамента и обособленного основания, проектируемых по требованиям Альтернативных Строительных Правил (АСП), см. информацию по ссылке:
Второй вариант отличается от первого тем, что подфундаментный грунт будет уплотняется до водонепроницаемого состояния не тяжелым катком, а весом возрастающей массы возводимого здания, притом, с обнулением текущих до предельных кренов основания, что позволит в полной мере использовать прочностные и деформационные характеристики подфундаментных грунтов (п. 4.4 СП 22.13330.2016 «Основания зданий и сооружений»).
И если на нулевую поверхность будем сажать здание с регулируемом креном, давление на основание которого равно давлению катка, то Напряженно Деформируемыми Состояние (НДС) основания практически будет идентично НДС первого способа.
Осадки и их неравномерности в обособленном основании определяются на строительной площадке скважинным методом.
Осадки грунта под обособленным основанием определяются по требованиям СП 24.13330.2021 «Проектирование и устройство свайных фундаментов».
Если СП 22.13330.2016 является инструментом для проектирования оснований с нормируемым НДС, то АСП – инструмент для проектирования НДС с запредельными давлениями на основания (свыше 1.0МПа) и с дометровыми и заметровыми осадками.
Если по заданию заказчика нам нужно запроектировать здание с давлением на обособленное основание, к примеру, 1.5 МПа, то глубина обособленного основания по таблице 7.8 СП 24.13330.2021, к примеру, глинистый грунт с показателем текучести 0,3, будет 18.0 м или по таблице 7.2 – 3,0 м.
Надо учесть тот факт, что расчетные сопротивления грунта R в обоих таблицах имеют заниженные значения, т. к. вычислялись по формуле 5.7, приведенной в п. 5.6.7 СП 22.13330.2016:
где R требуется для выполнения расчетов оснований по деформациям, а надо по третьему члену формулы 5.32 п. 5.7.11 того же СП:
где R требуется для выполнения расчетов оснований по несущей способности.
Несомненно, что свайное поле (см. рис.) проектировалось для высокого здания с ограничением максимальной осадки 20.0 см пределом, и это был единственный вариант, который был предложен заказчику, как надежный, в этом нет сомнения, но не ресурсосберегаемый.
Ресурсосберегаемым мог бы быть вариант применения клавишного плитного фундамента с функцией обнуления текущих собственных кренов, а стало быть, и обнуления текущих кренов основания, и обнуления текущих кренов возводимого здания. В этом варианте нет необходимости прогнозировать осадки и их неравномерности (они определяются скважинным методом, как минимум в 4-х точках). Повышение объемного веса скелета грунта за счет запредельных осадок до значения 1.7 т/м3 — это и есть 100-процентная гарантия дальнейшей нормальной эксплуатации возведенного здания.
Согласно требованиям п. 4.4 СП 22.13330.2016, грунтовые основания должны рассматриваться как минимум в 2-х вариантах, с выбором варианта, наиболее полно использующего прочностные и деформационные характеристики подфундаментных грунтов, но главное варианта ресурсосберегаемого, чего из-за действующих норм осадок в нашей стране, да и в странах зарубежных никогда не выполнялось. С вводом в действие АСП в проектных решениях зданий должны применяться только глубокоосадочные основания: они надежней оснований мелкоосадочных, проектируемых с соблюдением норм осадок, и экономичны, без применения свай.
Проектирование грунтовых оснований с применением норм осадок, по требования СП 22.13330.2016 «Основания зданий и сооружений», начиная с 2023 года, нужно рассматривать как сознательное ресурсорасточительство. НИИОСП им. Н.М. Герсеванова проект АСП должен доработать до окончательного варианта и проявить инициативу для введения его в действие до 1-го января 2023 года.
Отказ от выполнения своих обязанностей НИИОСП может только в одном случае: если под каждой статьей моего канала в комментариях обоснует те технические и технологические причины, которые препятствуют проектированию и применению антикреновых фундаментов и обособленных оснований для использования в полной мере требований п. 4.4 СП 22.13330.2016.
.Хотелось бы чтобы в моем канале появились комментарии инженеров-строителей, особенно тех, которые занимаются проектированием грунтовых оснований, потому что без их помощи в России освоение глубокоосадочного фундаментостроения с регулируемыми кренами является проблематичным, и даже невозможным. Причина: НИИОСП ограничением осадок оснований создал идеальные условия своему существованию, поэтому у него нет стимула для снятия нормируемых ограничений. Доказательство: моя 22-хлетняя переписка с НИИОСПом по вопросу проектирования грунтовых оснований с запредельными осадками для высоких зданий оказалась пустой тратой времени.