CC BY
26Научно-технический и производственный журнал
-------ЖИЛИЩНОЕ ---
СТРОИТЕЛЬСТВО
УДК 69.035.2
А.Д. ДРОЗДОВ1 (drosdov@list.ru), канд. техн. наук; Л.М. КОЛЧЕДАНЦЕВ2, д-р техн. наук, Г.В. РЯПОЛОВА1, инженер-строитель, М.А. ЦЫГАНКОВА1, инженер-строитель
1 Тюменский государственный архитектурно-строительный университет (652001, г. Тюмень, ул. Луначарского, 2) 2 Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет (190005, г. Санкт-Петербург, ул. 2-я Красноармейская, 4)
Практический опыт разработки проекта производства по строительству удерживающих сооружений
в Сочи
В работе представлены результаты разработки и практического применения проекта производства работ при возведении удерживающих сооружений на оползневых склонах. При реализации проектного решения по инженерному освоению территории под застройку жилого массива в микрорайоне Кудепста-3 г. Сочи строительной компанией выполнены работы по возведению подпорной стены из буронабивных свай, устраиваемых по технологии Bauer, и монолитной железобетонной обвязочной балки. Грунтовыми анкерами типа «Titan» дополнительно обеспечивается устойчивость подпорных стен. Проектом производства работ предусмотрено поэтапное выполнение с разбивкой фронта работ на захватки в плане и ярусы по высоте. Приведено описание выполнения работ вплоть до организации площадки для начала строительства жилых домов. Показано, что реализация организационно-технологической схемы в рассмотренном проекте производства работ свидетельствует о целесообразности использования принятых решений на других объектах с учетом конкретных условий.
Ключевые слова: удерживающие сооружения, противооползневые мероприятия, проект производства работ, буронабив-ные сваи, грунтовый анкер.
работ
A.D. DROZDOV1 (drosdov@list.ru) Candidate of Sciences (Engineering); L.M. KOLCHEDANTSEV2, Doctor of Sciences (Engineering), G.V. RYAPOLOV1, Civil Engineer, M.A. TSYGANKOVA1, Civil Engineer 1 Tyumen State University ofArchitecture and Civil Engineering (2, Lunacharskogo Street, 652001, Tyumen, Russian Federation) 2 Saint-Petersburg State University ofArchitecture and Civil Engineering (4, 2nd Krasnoarmeiskaya Street, 190005, St. Petersburg, Russian Federation)
Practical Experience in Development of Program of Works on Construction of Retaining Structures
in the City of Sochi
The article presents results of the development and practical application of the program of works when constructing retaining structures on landslide slopes. In the course of realization of the design solution for engineering development of a territory for development of a residential area in the micro-district "Kudepsta" of Sochi, the building company carried out the works for erection of the retaining wall of cast-in-situ piles according to the technique "Bauer" and a monolithic reinforced concrete spandrel beam. Ground anchors of the "Titan" type ensure the stability of retaining walls. The program of works provides the stage-by-stage execution with dividing the spread of work into work zones in plan and tiers height along. The description of works execution including the organization of a site for the beginning of residential houses construction is presented. It is shown that the realization of an organizational-technological scheme in this program of works testifies the reasonability of the use of solutions adopted at other objects with due regard for concrete conditions.
Keywords: retaining structures, anti-landslide measures, program of works, cast-in-situ piles, ground anchor.
Город Сочи на сегодняшний день является не только самым крупным курортом в России, но и одной из наиболее динамично развивающихся территорий. Так, при подготовке к проведению XXII зимних Олимпийских игр в Сочи было возведено 235 объектов городской инфраструктуры и спорта. Масштабная модернизация, отраслевое реформирование и реконструкция объектов различного уровня осуществлялись в области жилищно-гражданского строительства, транспорта, энергетики, водоснабжения и канализации, гостиничного хозяйства.
Летом 2014 г. муниципальным архитектурным советом города было принято решение о вхождении в Федеральную программу развития городских агломераций, действие которой рассчитано до 2030 г., что позволит продолжать реконструкцию курорта. Программа предусматривает радикальное улучшение состояния города,
1-2'2016 ^^^^^^^^^^^^^
введение единого архитектурного облика, а в случае Сочи и переход на требования, предъявляемые к экогородам. Реализуются различные социальные программы и инвестиционные проекты.
В то же время немаловажным является тот факт, что территория сочинского Причерноморья входит в зону девя-ти-десятибалльных землетрясений, поэтому одной из проблем интенсивно застраиваемого в последние годы города является возведение зданий и сооружений в условиях горных склонов и уменьшение влияния антропогенных процессов на рельеф.
Освоение под застройку неустойчивых участков, подверженных различным видам оползней, при строительстве и эксплуатации объектов различного назначения вызывает необходимость проектирования и осуществления целого ряда мероприятий по защите от опасных геологи- 41
Подземное строительство
ц м .1
Научно-технический и производственный журнал
Рис. 1. Последствия оползня при разрушении подпорной стены (Сочи, ул. Виноградная, 195/16)
ческих процессов. Так, например, в ноябре 2012 г. в результате продолжительного ливня и подмыва грунта рухнула подпорная стена, удерживающая пятиэтажный жилой дом (рис. 1).
Противооползневые мероприятия на таких территориях проводят с целью: защиты зданий и сооружений в зоне активного воздействия оползня; стабилизации территории для подготовки ее под застройку; защиты железных и автомобильных дорог; стабилизации склонов, примыкающих к судоходным каналам, руслам рек, если оползневые процессы нарушают судоходство; защиты нефте- и газопроводов; обеспечения безопасности населения.
Согласно действующим нормам (СП 116.13330.2012 «Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов. Основные положения». Актуализированная редакция СНиП 22-02-2003) градостроительного планирования развития территории субъектов Российской Федерации, городов и сельских поселений следует осуществлять оценку с учетом степени риска территорий, а архитектурно-планировочные решения, методы инженерной защиты и конструктивные решения противооползневых сооружений должны быть взаимосвязаны. Проблема стабилизации берегового склона, находящегося в запредельном состоянии, рассмотрена авторами в [1], где описывается опыт работы, проведен анализ сложившейся ситуации и геотехническое наблюдение, а также в [2].
К удерживающим противооползневым сооружениям относят сооружения и конструкции, которые способны не только воспринимать оползневое давление смещающихся грунтовых масс, но и повысить коэффициент устойчивости массива, подверженного оползневому процессу, расположенного выше проектируемого удерживающего сооружения. При разработке конструктивных решений используют: железобетонные сваи, забивные и бурона-бивные с ростверком или без него; сваи-шпонки, пересекающие ослабленную зону и заделанные в прочную, устойчивую породу; подпорные стены и контрфорсы; анкерные конструкции.
Еще в 1970-х гг. специалистами СоюзДорНИИ разработаны методики по проведению противооползневых мероприятий на автомобильных дорогах в условиях Молдавии и Таджикистана, где рекомендовалось использовать анкерные устройства:
Рис. 2. Схема расположения удерживающих сооружений
- для профилактики существующих конструкций подпорных стен;
- при наличии прочных и устойчивых коренных пород, подстилающих толщу смещающихся грунтов склона, и при достаточной прочности самих оползневых накоплений во избежание вдавливания в грунт анкерных плит;
- при разгрузке свайных конструкций.
В последнее время при строительстве в сложных геологических и гидрогеологических условиях большое распространение получили грунтовые анкеры, предназначенные для перераспределения усилий в ограждающих конструкциях на удаленные или глубоко расположенные слои грунта.
Одним из примеров такого конструктивного решения можно рассмотреть разработанный комплекс мероприятий по устройству инженерной защиты верхнего яруса (удерживающих сооружений) территории строительства второй очереди жилых домов (корпуса №№ 7-10) по адресу: г. Сочи, Адлерский район, участок 21, микрорайон «Кудепста-3», обеспечивающий предотвращение инфильтрации воды в грунт и эрозионных процессов; устройство удерживающих сооружений при подрезке склона; устройство застенного дренажа и вывода вод за пределы подпираемого грунтового массива.
Удерживающие конструкции являются одним из элементов всего комплекса противооползневых мероприятий, осуществляемых для обеспечения устойчивости склона как при строительстве на нем, так и в дальнейшей эксплуатации зданий или сооружений.
В качестве удерживающих сооружений для последующих работ по изменению рельефа путем подрезки склона были запроектированы подпорные стены ПС-1 и ПС-2. Схема размещения и общий вид конструкций приведены на рис. 2 и 3 соответственно.
Работы на строительной площадке выполнялись компанией ЛЭК СПб ООО «ГУ ПСТ» «ЮЖНЫЙ» по проекту производства работ (ППР), разработанному научно-техническим коллективом под руководством д-ра техн. наук, проф. Л.М. Колчеданцева и канд. техн. наук, доц. А.Д. Дроздова. Разработка проектно-технологической документации осуществлялась с учетом требований СТО-ГК «Трансстрой» 023-2007 «Применение грунтовых анкеров и свай с тягой из трубчатых винтовых штнг «Titan» и действующей нормативной базы.
42
1-22016
Научно-технический и производственный журнал
Рис. 3. Конструктивный разрез сооружения
Рис. 4. Схема разбивки фронта работ на захватки
Исходными данными для разработки ППР послужили: проектная документация АБ-01/11-АР2, АБ-60/10-ИЗ (разработанные соответственно ООО «АБРИС» и ООО «ГЕО-ИЗОЛПРОЕКТ»); данные по оснащенности строительной техникой подрядной организации; материалы натурных обследований и фотофиксация реальной ситуации территории строительства.
Краткая характеристика места строительства. Территория участка свободна от застроек, сильно задернована. Абсолютные отметки измеряются от 5,9 до 32,6 м. Общее направление склона перпендикулярно продольным осям подпорных стен ПС1 и ПС2.
В зоне корпуса № 7 (жилого дома), являющейся началом строительства второй очереди, на территории между стенами ПС1 и ПС2 имеет место углубление рельефа местности (овраг).
Подрезаемые склоны характеризуются следующими грунтовыми условиями: от отм. +32,25 до отм. +25,25 (верхние отметки обвязочных балок стен ПС1) - глина легкая, пылеватая твердая средненабухающая с примесью органических веществ, с местными включениями гравия, гальки и песка гравелистого средней плотности; от отм. +24,25 до +15,00 (верх обвязочной балки стены ПС2) - глина легкая, пылеватая твердая средненабухающая с примесью органических веществ, песок гравелистый средней плотности, гравийный и галечный неоднородный грунт с местными включениями валунов до 5-15% с песчаным пылеватым заполнением до 35-40%.
Описание проектного решения. В качестве удерживающих сооружений были приняты две подпорные стены длиной 21,7 м для ПС1 и 17,85 м для ПС2 из буронабивных свай
Ярусы земляных работ по высоте:
1-й ярус — +30,800 (площадки +31,050, устройство свай ПС1); 2-й ярус — +27,750 (площадки +28,000, свайные якоря 3-й ярус — +24,250 (срезка склона +22,800 устройство свай ПС2); 4-й ярус — +19,650 (площадки +20,000, свайные якоря 5-й ярус — +15, 000 (срезка склона)
Рис. 5. Схема разбивки фронта работ на ярусы
ПС1); ПС2);
1-2' 2016
43
Подземное строительство
ц м .1
Научно-технический и производственный журнал
Рис. 6. Схема устройства буронабивных свай
(БНС) диаметром 620 мм. Острие сваи погружалось до слоя грунта типа аргиллит серый плотный нерастворимый, размягчаемый, низкой прочности.
Для включения свай в совместную работу проектом было предусмотрено устройство монолитных железобетонных обвязочных балок сечением 1000x1200 мм с отметками верха +32,250 (ПС1) и + 24,250 (ПС2) [3].
Устойчивость подпорных стен дополнительно обеспечивалась грунтовыми анкерами типа «Titan». Для предотвращения инфильтрации подземных вод через тело стен, а также для выравнивания поверхности подпорных стен после подрезки склона проектом предусмотрены прижимные стены толщиной 150 мм из монолитного железобетона.
Возведение осуществлялось поэтапно с разбивкой фронта работ в плане на две захватки, а по высоте склона - на ярусы. Строительство было организовано с совмещением их во времени и пространстве поточным методом на соответствующих ярусах с отметками: +31.050, +28.000,
+24.250 (+23.050), +20.000, +15.000. Граница деления на захватки расположена посередине стилобата. Схема организации работ приведена на рис. 4 и 5.
На первом ярусе выполнялись работы: разработка грунта экскаватором до отметки +31,050; устройство временной дороги общей шириной 9,75 м; изготовление буронабивных свай БНС 620-21,7 с шагом 1 м.; устройство монолитных железобетонных обвязочных балок подпорной стены ПС-1.
При разработке проекта производства работ по устройству подпорных стен было предложено выполнить временные дороги из монолитного железобетона шириной 6 м и доборной полосы из сборных железобетонных плит марки 2П30. Такое решение обеспечивало не только перемещение буровых установок, машин и механизмов, размещение площадок складирования материалов и оборудования, но и, что самое главное, безопасность работы на опасных склонах.
Ввиду сложных условий строительства и с учетом возможных оползней производство работ осуществлялось по маловибрационной технологии «Bauer» с использованием короткого шнека и креплением стенок скважин обсадными трубами. Технологическая схема устройства буронабивных свай показана на рис. 6.
Работы второго яруса начинались с разборки временной дороги первого яруса, далее вынимался грунт до отметки +28,000 с планировкой поверхности под устройство временной дороги шириной 6 м из сборных ж/ б плит 2П30.18. Основным технологическим процессом второго яруса являлось устройство грунтовых анкеров Titan103/78-21 ПС1. Схема работы приведена на рис. 7.
Буроинъекционные анкерные сваи «Titan» были разработаны более полувека назад. Сущность технологии заключается в совмещении операций бурения и цементации. После окончания бурения производится дополнительная опрессовка скважины густым цементным раствором через сопла буровой коронки [4-9].
Анкерная тяга в виде трубы с непрерывной резьбой одновременно служит буровой штангой и инъекционной трубкой (рис. 8).
Скважины под грунтовые анкеры типа «Titan» бурят без обсадных труб ударно-вращательным способом с подачей по внутреннему каналу штанги под давлением промывочного цементного раствора с соответствующим виду грунта водоцементным отношением В/Ц.
Рекомендуемые значения водо-цементного отношения (В/Ц) бурового раствора для различных типов грунта представлены в таблице.
Подача бурового инструмента в грунт должна производиться с линейной скоростью 0,3-0,5 м/мин и враще-
Рис. 7. Схема устройства грунтовых анкеров
Водоцементное отношение бурового раствора
Грунт В/Ц
Гравелистый 0,3-0,4
Трещиноватый известняк 0,5-0,7
Песок 0,7-1
Суглинок 0,7-1
Глина 0,7-1
Песчаник 1
44
1-2'2016
Научно-технический и производственный журнал
Шаровая гайка Пластина
Первичная инъекция при бурении скважины с применением цементного раствора
Несвязный грунт
Вторичное нагнетание цементного раствора
Труба с резьбовой поверхностью
Центральный канал
Муфта Центратор
Буровое долото
Сопло для подачи цементного раствора
Рис. 8. Схема грунтового анкера типа «Titan»
нием около 50 об/мин при давлении промывки 0,5-1,5 МПа. Скорость буровой подачи выше указанной не позволит сформировать тело инъекции, превышающее диаметр буровой коронки, что приведет к значительному снижению несущей способности по грунту основания.
Данная технология устройства грунтовых анкеров типа «Titan» при практическом осуществлении проекта по строительству удерживающих подпорных сооружений позволила: снизить материально-технические ресурсы за счет отсутствия в бурении обсадных труб и применения недорогих труб-штанг; повысить качество работ по обеспечению полного заполнения скважины цементом путем опрессовывания направлением снизу вверх за счет использования анкерной трубы.
Кроме того, маловибрационная технология обеспечивает щадящий режим работы по устройству грунтовых анкеров, что предотвратило образование оползневых явлений в период строительства.
Работы на третьем и четвертом ярусах по отметкам +24,250/23,050 и +20,000 соответственно осуществлялись аналогично первым двум.
С пятого яруса производилась разработка грунта до отметки +15,0 и организация площадки для начала строительства жилых домов.
1-2 2016 ^^^^^^^^^^^^^
Рис. 9. Общий вид удерживающих сооружений
При разработке ППР по устройству удерживающих сооружений верхнего яруса на территории строительства второй очереди микрорайона «Кудепста-3» по адресу: г. Сочи, Адлерский район, участок 21 были определены следующие технико-экономические показатели:
- продолжительность строительства - 225 дней;
- трудоемкость - 54 000 человеко-часов;
- затраты машинного времени - 3285 машино-часов. Общий вид сооружения представлен на рис. 9. Активная застройка неосвоенных территорий города
Сочи требует экономически затратной инженерной подготовки. Однако в связи с широким изучением вопросов об удерживающих сооружениях в виде подпорных стен из бу-ронабивных свай и развитием инновационных технологий, сложные грунтовые условия, территория или существующая застройка уже не являются препятствием для возведения зданий и сооружений [10].
Положительный опыт проектирования и строительства удерживающих сооружений, описанный в данной статье, может быть использован и на других объектах, а технология устройства буронабивных свай и грунтовых анкеров применяться в различных горных районах, подверженных оползневым процессам, с учетом конкретных условий местности.
Список литературы
1. Пронозин Я.А., Мельников Р.В. Укрепление склона, находящегося в запредельном состоянии. Актуальные проблемы строительства, экологии и энергосбережения в условиях Западной Сибири // Сб. материалов международной научно-практической конференции: В 3 т. Тюменский государственный архитектурно-строительный университет. Тюмень, 2014. С. 60-64.
- 45
Подземное строительство
ц м .1
Научно-технический и производственный журнал
2. Пронозин Я.А., Самохвалов М.А., Кайгородов М.Д. Усиление основания здания при устройстве подземного этажа на объекте историко-культурного наследия в Тюмени. Актуальные проблемы строительства, экологии и энергосбережения в условиях Западной Сибири // Сб. материалов международной научно-практической конференции: В 3 т. Тюменский государственный архитектурно-строительный университет. Тюмень, 2014. С. 69-74.
3. Шашкин А.Г., Богов С.Г. Апробация технологии «стена в грунте» в инженерно-геологических условиях Санкт-Петербурга // Промышленное и гражданское строительство. 2012. № 11. С. 20-22.
4. Малинин А.Г. Струйная цементация грунтов. М.: Строй-издат, 2010. 238 с.
5. Малинин А.Г. Новые возможности струйной цементации грунтов // Транспортное строительство. 2014. № 7. С. 10-14.
6. Гульшина Ю.Г., Малинин П.А., Салмин И.А., Стру-нин П.В. Опыт применения новой технологии грунтовых анкеров AtlantJet при креплении глубокого котлована в Москве // Сб. тр. международной научно-технической конференции «Современные геотехнологии в строительстве и их научно-техническое сопровождение». СПб., 2014. С. 142-148.
7. Мангушев Р.А., Никифорова Н.С., Конюшков В.В., Осо-кин А.И. Проектирование и устройство подземных сооружений в открытых котлованах. М.: АСВ, 2013. 256 с.
8. Малинин А.Г., Гладков И.Л., Жемчугов А.А. Укрепление слабых грунтов в основании насыпи автодороги при помощи технологии струйной цементации // Транспортное строительство. 2013. № 1. С. 4-6.
9. Маковецкий О.А, Зуев С.С., Хусаинов И.И. Применение струйной цементации для устройства подземных частей комплексов // Жилищное строительство. 2013. № 9. С. 10-14.
10. Маковецкий, О.А., Зуев, С.С., Пономарев, А.А. Технология «стена в грунте»: сроки строительства значительно сокращены: Опыт строительства подземной многоуровневой автостоянки // Строительный вестник Тюменской области. 2008. Вып. 1. С. 80-82.
References
1. Pronozin Ya.A., R. V Millers. Strengthening of the slope which is in an ultraboundary state. Actual problems of construction, ecology and energy saving in the conditions of Western Siberia. The collection of materials of the international scientific and practical conference in three volumes. Tyumen state architectural and construction university. Tyumen. 2014, рр. 60-64. (In Russian).
2. Pronozin Ya.A., Samokhvalov M.A., Kaygorodov M.D. Strengthening of foundation of the building at the device of an underground floor on object of historical and cultural heritage in Tyumen. Actual problems of construction, ecology and energy saving in the conditions of Western Siberia. The collection of materials of the international scientific and practical conference in three volumes. Tyumen state architectural and construction university. Tyumen 2014, рр. 69-74. (In Russian).
3. Shashkin A.G., Bogov S.G. Approbation of diaphragm wall technology under geological engineering conditions of
St. Petersburg. Promyshlennoe i grazhdanskoe stroitel'stvo.
2012. No. 11, pp. 20-22. (In Russian).
4. Malinin A.G. Struinaya tsementatsiya gruntov [Jet cementation of soil]. M.: Stroiizdat, 2010. 238 p. (In Russian).
5. Malinin A.G. New opportunities of jet cementation of soil. Transportnoe stroitel'stvo. 2014. No. 7, pp. 10-14. (In Russian).
6. Gul'shina Yu.G., Malinin P.A., Salmin I.A., Strunin P.V. Experience of application of new technology of soil anchors of AtlantJet when fastening a deep ditch in Moscow. Papers of the international scientific and technical conference «Modern geotechnologies in construction and their scientific and technical maintenance. Sankt-Peterburg, 2014, pp. 142-148. (In Russian).
7. Mangushev, R.A. Proektirovanie i ustroistvo podzemnykh sooruzhenii v otkrytykh kotlovanakh [Design and installation of underground structures in open pits]. Moscow: ASV, 2013. 256 p. (In Russian).
8. Malinin A.G., Gladkov I.L., Zhemchugov A.A. Strengthening of weak soil in the highway embankment basis by means of technology of jet cementation. Transportnoe stroitel'stvo.
2013. No. 1, pp. 4-6. (In Russian).
9. Makovetsky O.A., Zuev S.S., Khusainov I.I. The use of jet grouting for construction of underground parts of complexes. Zhilishhnoe stroitel'stvo [Housing Construction]. 2013. No. 9, pp. 10-14. (In Russian).
10. Makovetsky O.A., Zuev S.S., Ponomarev A.A. «Wall in soil» technology: terms of construction are considerably reduced. Experience of construction of underground multilevel parking. Stroitel'nyi vestnik Tyumenskoi oblasti. 2008. No. 1, pp. 80-82. (In Russian).
Компетентностно-модульный подход в высшем техническом образовании
I I Монография
Автор B.C. Грызлов
Череповец: ЧГУ, 2015. 208 с.
В монографии систематизированы методо-J логические и прикладные аспекты компе-I тентностно-модульной технологии в высшем Л техническом образовании. Методология разработана на базе направления 08 «Строительство» и включает бакалавриат, магистратуру и аспирантуру. Особое внимание уделено вопросам проектирования кредитно-модульной структуры основной образовательной программы, разработке учебных планов, оценке их качества и сбалансирования. В программе прикладного бакалавриата предлагается к внедрению сквозное курсовое проектирование как элемент инновационной программы инженерного образования CDIO.
Приводятся рекомендации по новой форме аттестации студентов с целью оценки освоения компетенций и их привязки к будущим профессиональным функциям выпускника вуза. Предлагается структура сбалансированных показателей выпускающей кафедры как стратегии превращения ее из центра затрат в центр доходов и повышения качества образовательной среды.
Затрагиваются вопросы корпоративного взаимодействия вуза, субъекта РФ и бизнес-сообщества, представляющие собой базовый кластер по развитию региональной кадровой политики.
Издание предназначено для преподавателей вузов, а также для всех участников образовательного процесса, заинтересованных в развитии практико-ориентированного, компетент-ностного подхода в высшем образовании.
46
1-22016
