Научная статья на тему 'Устройство подземного объема второй сцены Мариинского театра в условиях слабых глинистых грунтов'

Устройство подземного объема второй сцены Мариинского театра в условиях слабых глинистых грунтов Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
296
49
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПОДЗЕМНОЕ СООРУЖЕНИЕ / БЕЗОПАСНОСТЬ ОКРУЖАЮЩЕЙ ЗАСТРОЙКИ / ГЕОТЕХНИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ / СЛАБЫЙ ГЛИНИСТЫЙ ГРУНТ

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Улицкий В.М., Шашкин А.Г.

Приводится концепция устройства подземного объема здания второй сцены Мариинского театра по проекту Д. Перро, предполагавшая превентивное устройство жесткой коробчатой конструкции по контуру котлована, удерживающей массив грунта от горизонтальных смещений. Приведены экспериментальные данные, полученные на опытном котловане, которые показывают, что предлагавшаяся конструкция обеспечивала сохранность прилегающей застройки.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Улицкий В.М., Шашкин А.Г.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Устройство подземного объема второй сцены Мариинского театра в условиях слабых глинистых грунтов»

Подземное строительство

------ЖИЛИЩНОЕ ---

строительство

Научно-технический и производственный журнал

УДК 624

В.М. УЛИЦКИЙ, д-р техн. наук, Петербургский государственный университет путей сообщения; А.Г. ШАШКИН, канд. техн. наук, генеральный директор, ГК«Геореконструкция» (Санкт-Петербург)

Устройство подземного объема второй сцены Мариинского театра в условиях слабых глинистых грунтов

Приводится концепция устройства подземного объема здания второй сцены Мариинского театра по проекту Д. Перро, предполагавшая превентивное устройство жесткой коробчатой конструкции по контуру котлована, удерживающей массив грунта от горизонтальных смещений. Приведены экспериментальные данные, полученные на опытном котловане, которые показывают, что предлагавшаяся конструкция обеспечивала сохранность прилегающей застройки.

Ключевые слова: подземное сооружение, безопасность окружающей застройки, геотехническое обоснование, слабый глинистый грунт.

Новому зданию Мариинского театра, которое возводится рядом с исторической сценой, уделялось немало внимания в средствах массовой информации и специальных изданиях. В частности, в журнале «Жилищное строительство» № 9-2011 опубликована статья, посвященная применению струйной технологии цементации грунта при строительстве нового здания театра [1]. В ней затрагивается важный вопрос об эффективности работы грунтоцементных конструкций, устроенных по этой технологии. Струйная технология, известная в мире как «jet grouting», заслуженно считается перспективной для целей освоения подземного пространства. Тем не менее, она имеет свои границы рационального применения. Этот вопрос может быть проиллюстрирован на примере подземного объема второй сцены Мариинского театра, его первоначального проектного решения и последующих модификаций.

Как известно, победителем международного архитектурного конкурса стал проект знаменитого французского архитектора Доминика Перро (рис. 1). Однако в силу ряда объективных и субъективных причин данный проект реализован не был, хотя проделана большая подготовительная работа.

Размеры здания театра Д. Перро в плане 154X77 м (неправильная трапеция), под всем зданием предусматривалось устройство трехэтажного подземного объема с отметкой пола нижнего этажа -10,2 м БС. Отметка покрытия самого верхнего этажа +42,6 м. Весь надземный объем здания был разделен деформационными и звукоизоляционными (акустическими) швами на 10 независимых деформационно-акустических блоков.

В нижнем подземном этаже (ниже относительной отметки -8,0 м) не предполагалось функционирования каких-либо театральных технологий и габариты помещений не были строго лимитированы. Специалисты института «Геореконструкция» предложили превратить пространство это-

го этажа в жесткую коробчатую конструкцию с поперечными и продольными балками-стенками.

Выше отметки -8,0 м несущие конструкции предусматривались в виде системы монолитных железобетонных стен, пилонов, колонн, балок, плоских и ребристых плит перекрытий. Общая устойчивость каждого деформационно-акустического блока каркаса здания и восприятие горизонтальных нагрузок от конструкций «золотого кокона» Д. Перро обеспечивалась монолитными железобетонными ядрами жесткости - системой внутренних стен здания и стен лестничных клеток.

Отметки дневной поверхности территории, на которой строился театр, варьируют от +2,3 до +2,5, что соответствует наиболее низким отметкам литориновой террасы. Территория находится в дельте Невы. С четырех сторон к проектируемому зданию примыкают: Крюков канал (расстояние 15 м), Минский пер. (расстояние до ближайшей застройки ~15 м), пр. Декабристов и ул. Союза Печатников (расстояние до ближайшей застройки ~30 м).

" * ilf

Рис. 1. Проект второй сцены Мариинского театра французского архитектора Д. Перро

Научно-технический и производственный журнал

Подземное строительство

Места_

расположения скважин

Рис. 2. Пространственная картина грунтового напластования в районе строительства второй сцены Мариинского театра (сверху вниз: техногенные отложения tg IV; озерно-морские отложения тIIV — пески пылеватые и мелкие до абс. отм. —2,6 — —3,3мБС; озерно-ледниковые отложения \gIII — суглинки мягко- и текучепластичные до абс. отм. —10,8--12,6м БС; ледниковые gШсуглинки мягко- и тугопластичные, супеси пластичные

до абс. отм. —21,3--24мБС; протерозойские глины V2кt2 туго-

пластичные и полутвердые)

Под насыпными грунтами она образована послеледниковыми, позднеледниковыми и ледниковыми отложениями. На глубине 23-26 м вскрыты коренные породы - верхнепротерозойские (котлинские глины). Пространственная модель инженерно-геологических условий площадки представлена на рис. 2.

В данной геотехнической ситуации наиболее эффективным является вариант свайных фундаментов, опирающихся на слабосжимаемые протерозойские отложения. Глубина погружения свай от дневной поверхности составляет около 29 м. Поскольку нагрузки от здания передаются на слои протерозойских отложений, кровля которых находится на 14-15 м ниже дна котлована, нет оснований ожидать расструктуривания этих грунтов, а также существенной релаксации напряжений при разгрузке массива в процессе разработки котлована. В этом случае можно вполне обоснованно учитывать эффект разгрузки основания при выемке грунта, что согласуется с требованием отечественных норм. При учете веса вынутого грунта дополнительные нагрузки на основание оказываются незначительными, что позволяет считать вариант свайных фундаментов близким к безосадочному.

При устройстве подземного объема необходимо обеспечить безопасность окружающей застройки, а для этого необходимо решить две основные проблемы: обеспечение минимальных горизонтальных смещений ограждения котлована и исключение водопритока в котлован.

Очевидно, что при откопке котлована ниже уровня грунтовых вод необходимо водопонижение. Возникновение де-прессионной воронки вокруг котлована может сопровождаться выносом частиц грунта из-под фундаментов соседних зданий или сохраняемых конструкций и увеличением эффективных напряжений в грунте. Оба явления могут привести к росту осадок окружающих зданий. В рассматриваемом проекте следовало тщательно проработать вопрос устройства противофильтрационной завесы (ПФЗ). Очевидно, что ПФЗ должна быть заведена в надежный водо-упор, в качестве которого могут рассматриваться полутвердые моренные отложения. Наличие на сравнительно не-

большой глубине (около 23 м БС) твердых глин венда (протерозоя) позволяет рассматривать их и в качестве надежного опорного слоя и гарантированного водоупора. В рамках настоящей концепции глубина погружения наружного ограждения котлована была принята равной 22-24 м (до слоя протерозойских отложений).

При возведении многоэтажных подземных объемов часто применяется технология top-down, когда в качестве распорной системы, обеспечивающей устойчивость ограждения котлована, используются диски перекрытий, из-под которых последовательно осуществляется выборка грунта. В связи с тем, что архитектурное решение Д. Пер-ро не предусматривало единой отметки для перекрытий минус первого и минус второго этажей, а также в связи с необходимостью устройства акустических швов, разделяющих здание на 11 блоков, специалистами проектно-изыскательского института «Геореконструкция» предложена концепция устройства подземного объема здания, предусматривающая предварительное создание замкнутой несущей плоской рамы коробчатого сечения по контуру подземной части здания, воспринимающей активное давление грунта. Концепция предусматривала устройство наружной и внутренней стен ограждения. Учитывая негативный опыт применения в Санкт-Петербурге технологии устройства стен котлована из буронабивных свай, а также отсутствие на момент разработки проекта (2005-2007 гг.) позитивно-

|Распорки|

| Распорки]

Рис. 3. Концепция устройства подземной части театра (желтым цветом показаны техногенные и озерно-морские отложения; зеленым — озерно-ледниковые отложения)

Рис. 4. Эпюры давления на ограждающие конструкции котлована (кПа) на 4-м этапе (экспликация слоев грунта приведена на рис. 2)

Рис. 5. Эпюры суммарных перемещений ограждающих конструкций (м) на 4-м этапе (экспликация слоев грунта приведена на рис. 2)

Научно-технический и производственный журнал

Подземное строительство

I ■ ■ ннни I р| и ипинниц

|§ш11ш11111111и1

ш ■■■■

|Н ■ ; 11IIIIШ1МНВВВВ11111П1 !■■■■■■

ШИШ г ||||||||||||||||||||

.................

1111111! 11111II

I

1 ¡а..

■ ■

Рис. 6. Эпюры суммарных изгибающих моментов в ограждающих конструкциях котлована (кНм) и усилия в распорках на 1 п. м длины (кН) на 4-м этапе (экспликация слоев грунта приведена на рис. 2)

го опыта изготовления монолитной стены в грунте в условиях распространения петербургских слабых грунтов, весь спектр возможных геотехнологий исчерпывался вибропогружением шпунта (в дальнейшем в 2007-2009 гг. институтом «Геореконструкция» и фирмой «Геоизол» были проведены комплексные натурные исследования, позволившие адаптировать в инженерно-геологических условиях города современную технологию устройства стены в грунте [2]).

Первоначально наружный ряд шпунтового ограждения, который требовалось устроить до глубины 24 м, авторы предполагали разместить в предварительно изготавливаемой под защитой бентонитоцементного раствора лидерной выработке, осуществляемой по технологии стена в грунте [2]. Лидерная проходка предназначалась для исключения опасных динамических воздействий при встрече валунов, которые могли содержаться в отложениях морены. Успешное вибропогружение шпунта на опытном котловане позволило отказаться от этого страховочного мероприятия и тем

Рис. 7. План участков плиты ростверка, выполняемых в траншеях

самым существенно снизить стоимость подземного строительства. Как в дальнейшем показал проведенный институтом «Геореконструкция» мониторинг, такое решение было вполне оправданным: влияние технологии вибропогружения шпунта на соседние здания не превысило 5 мм.

Согласно предлагаемой концепции работы по устройству котлована под проектируемое здание Мариинского театра должны были выполняться в 7 этапов (рис. 3):

1. Разработка пионерного котлована на глубину до 2 м и устройство части буронабивных свай до проектной отметки со дна пионерного котлована. Выполняются сваи, размещенные по контуру сооружения и в технологических объединительных траншеях.

2. Изготовление ограждения котлована по контуру подземного сооружения и будущих траншей (во внутренней части и в объединительных траншеях). Наружный ряд ограждения выполняется до глубины ~24 м от проектной отметки планировки, внутренний - до глубины ~18 м. При этом предусматривается разделение траншей на захватки длиной порядка 20 м, для чего погружаются поперечные ряды шпунта. Выполняется экскавация грунта с одновременным устройством распорных конструкций первого уровня. Распорные и обвязочные конструкции первого уровня монтируются на глубине ~2,5 м от проектной отметки планировки или на глубине ~0,5 м от отметки дна котлована.

3. Устройство распорных и обвязочных конструкций второго уровня. Распорные конструкции устраиваются на глубине ~ 3,5 м от отметки дна пионерного котлована. Последовательно производится экскавация грунта до глубины ~ 6,5 м от отметки дна пионерного котлована.

4. Монтаж распорных и обвязочных конструкций третьего уровня. Распорные конструкции устраиваются на глу-

Подземное строительство

ц м .1

Научно-технический и производственный журнал

Рис. 8. Конструкции стен подземной части и временные распорные крепления

бине ~6,5 м от отметки дна пионерного котлована. Последовательно производится экскавация грунта до проектной отметки дна котлована (~11,5 м от отметки существующей планировки). В случае выявления течи через внешнее ограждение котлована выполняется локальное инъекционное закрепление грунта.

5. Устройство части плитного ростверка (толщина плиты ~0,9 м) в разработанных траншейных участках. После твердения бетона производится снятие третьего уровня распорных и обвязочных конструкций.

6. Возведение коробчатой конструкции (до относительной отметки ~ -5,5 м) и дополнительных конструктивных распорок в свободном пространстве траншеи между плитным ростверком и вторым ярусом распорных конструкций. Таким образом, коробчатая конструкция изготавливается по всему контуру подземного сооружения и в соединительных траншеях.

7. Последовательная равномерная разработка грунта в трех внутренних котлованах, разборка систем распорных конструкций, извлечение внутренних рядов шпунтового ограждения и устройство со дна проектируемого котлована оставшихся буронабивных свай и монолитного железобетонного плитного ростверка. В освободившемся пространстве завершается выполнение конструкций подземной части проектируемого здания.

По мнению авторов, предложенная концепция устройства подземной части здания в данной геотехнической ситуации наиболее безопасна и надежна, поскольку работы производятся на не зависящих друг от друга захватках (отсутствует вскрытие котлована на большой площади, что дает возможность своевременно оценить опасность и предотвратить развитие негативных тенденций); обеспечивается устойчивость стен ограждения котлована в ре-

Рис. 9. Деформированная схема: приведены величины горизонтальных (в продольном направлении по рисунку) смещений (м) стен подземного сооружения

зультате устройства коробчатой конструкции в подземной части здания, воспринимающей активное давление грунта; минимизируется риск развития недопустимых деформаций ограждения вследствие грубых ошибок при производстве работ.

Расчет шпунтового ограждения традиционным полуаналитическим методом осуществлялся поэтапно, в соответствии со стадиями откопки котлована. На каждой стадии рассматривались приращения перемещений, а также суммарные перемещения и усилия, достигнутые на данной стадии, с учетом всех предыдущих стадий.

Максимальный момент на погонный метр шпунтовой стенки достигает 306 кНм. Суммарные усилия в распорках на 4-м этапе достигают 362 кН, а на 5-м - 412 кН.

Таким образом, согласно полуаналитическому расчету после разработки внутренних частей котлована на коробчатую конструкцию будет передано усилие около 412 кН (41,2 т).

Расчет ограждающих конструкций по упруговязко-пластической модели был выполнен в плоской постановке. В расчетной схеме последовательно моделировались все стадии производства работ по устройству подземного сооружения.

В целом результаты расчета по упруговязкопластиче-ской модели (рис. 4-6) характеризуются большими величинами перемещений и усилий в конструкциях, чем при использовании полуаналитического метода. Максимальный момент на 1 п. м в шпунтовой стенке достигает 441 кНм, а в конструкциях стены в грунте - 646 кНм. Суммарное усилие в распорках на 4-м шаге (на 4-м этапе выполнения работ) составляет 402 кН, на 5-м шаге (на 5-м этапе выполнения работ) - 495 кН. Таким образом, по упруговязкопластиче-скому расчету после разработки внутренних частей котло-

Рис. 10. Изолинии нормальных (в продольном направлении по рисунку) напряжений (кПа/п. м) в плите ростверка

Рис. 11. Изолинии нормальных (в поперечном направлении по рисунку) напряжений (кПа/п. м) в плите ростверка. Знак минус соответствует действию сжимающих напряжений

Научно-технический и производственный журнал

Подземное строительство

Процентное содержание перебора грунта по отношению к геометрическому размеру сваи (объему/площади сечения), %

10

15

20

25

30

0 1 2

3

4

5

6

7

8 9

10 S 11

сс

X

ю 12

>

13

14

15

16

17

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

18

19

20 21 22

23

24

25

26

Рис. 12.

грунта

! В

[1

д

и

.„О-' JOT

7

'. Натурные измерения эффекта избыточного извлечения при устройстве сваи на расстоянии 2 м от инклинометра

вана на коробчатую конструкцию будет передано усилие около 495 кН (50 т).

Расчет замкнутой плоской рамы коробчатого сечения, выполняющей роль распорной конструкции для наружного ограждения котлована, на период времени после выработки грунта в его внутренних частях производился на нагрузки, полученные в расчетах распорных систем при устройстве захваток в траншеях. На плане участков плиты ростверка (рис. 7) указаны геометрические размеры ростверка в захватках. В месте сочленения двух ортогональных захваток устраиваются уширения. Такой прием устройства плиты ростверка позволяет снизить деформации (и, как следствие, расчетные усилия) в конструкциях выполняемого подземного распорного сооружения. Для

обеспечения совместной работы плиты ростверка и перекрытия (толщиной 300 мм), расположенного на относительной отметке -8,0 м, предполагается устройство внутренних монолитных поперечных стен, толщина которых принималась равной 500 мм. Внутренние поперечные несущие стены располагаются в двух центральных траншеях и вдоль контура коробчатого подземного сооружения с шагом 6-8 м (рис. 8). Для увеличения изгибной жесткости наружных стен по периметру подземной распорной конструкции устраивают временные распорные конструкции, передающие усилия на внутренние поперечные несущие стены в подземном сооружении.

Деформированная схема конструкций коробчатого распорного подземного сооружения приведена на рис. 9. Наибольшие горизонтальные смещения (20-55 мм) наблюдаются в пролетных частях коробчатой конструкции (рис. 9). Расчет деформаций подземного сооружения выполнялся на расчетные нагрузки с учетом ползучести железобетона при длительном существовании котлована и образовании трещин в изгибаемых железобетонных конструкциях.

Изолинии продольных нормальных напряжений в плите ростверка приведены на рис. 10, 11. Наибольшие сжимающие напряжения в конструкциях ростверка составляют до 7200 кПа (в местах концентраций напряжений).

Таким образом, работоспособность коробчатой конструкции ограждения котлована и возможность восприятия подобной конструкцией усилий от давления грунта на период производства работ в котловане подтверждена с помощью расчета.

При осуществлении работ нулевого цикла по предложенной схеме можно было ограничить объем работ, выполняемых в стесненных условиях (между рядами шпунта под защитой распорок), величиной порядка 40%, а 60% работ выполнять в открытом котловане (на «островах»).

Поскольку рассматриваемый объект задумывался как первое подземное сооружение в условиях плотной городской застройки на территории Санкт-Петербурга, при проектировании авторами был принят подход, предписанный международными строительными нормами, а именно принцип интерактивного проектирования. Оно осуществляется по схеме: базовый проект - опытная площадка - корректировка базового проекта (при необходимости). Результаты натурных исследований работы ограждения котлована и массива грунта изложены в [2].

Следует отметить, что такой подход продемонстрировал свою эффективность. В ходе работ по устройству бурона-бивных свай под защитой обсадной трубы допущено избыточное извлечение грунта (рис. 12), в результате чего соседние здания претерпели осадки до 20-30 мм (рис. 13). В итоге на этом простейшем этапе производства работ нулевого цикла был исчерпан лимит допустимых деформаций соседней застройки, предписанный петербургскими геотехническими нормами. Перебор грунта из скважин при изготовлении свай привел к расструктуриванию слабых глинистых грунтов площадки, что отразилось на резком снижении их вязкости и соответственно на увеличении скорости деформирования массива грунта вокруг опытного котлована.

Учитывая эти обстоятельства, авторами было предложено следующее компенсирующее мероприятие. Для минимизации дополнительных осадок соседних зданий в период откопки котлована было предусмотрено устройство слоя закрепленного грунта по технологии jet-grouting

0

5

Подземное строительство

ц м .1

Научно-технический и производственный журнал

Рис. 13. Развитие осадок соседних зданий в процессе устройства буровых свай (М17—М27 — марки, установленные на соседних зданиях)

ниже дна котлована толщиной 2 м между рядами шпунта (рис. 14). Слой формируется еще до откопки котлована и эффективен в качестве дополнительной распорки необходимой жесткости при сравнительно небольшом расстоянии между ограждающими стенками. Это позволяло снизить прогнозируемые дополнительные осадки соседних зданий от откопки котлована до 10-16 мм, что в совокупности с уже накопленными осадками (20-30 мм) давало возможность ограничить необходимые ремонтные работы простейшими процедурами по инъецированию раскрывшихся трещин и не требовало дорогостоящих мероприятий по усилению оснований и фундаментов. Учитывая, что к моменту начала устройства подземного объема театра в Санкт-Петербурге отсутствовал успешный опыт откопки глубоких котлованов в среде плотной городской застройки, разработанная под руководством авторов статьи проектная документация была передана на экспертизу ведущим отечественным и международным специалистам: в Главгосэкспертизу России, НИИОСП им. Н.М. Герсевано-ва, президенту Международного геотехнического общества (ISSMGE) профессору В. Ван Импе. Проект получил положительную оценку ведущих экспертов отрасли.

К сожалению, простая в исполнении и безопасная для окружающих зданий технология устройства подземной части не была реализована по различного рода организационным причинам. Альтернативным проектировщиком был разработан и осуществлен вариант устройства подземного пространства, в основу которого положена технология top-down, совершенно противопоказанная для архитектуры Перро. Устройство котлована осуществлялось всего лишь c одним (!) непрерывным уровнем распорных дисков. По наружному контуру шпунтового ограждения был устроен массив из грунта, закрепленного по технологии jet-grouting на глубину 18 м толщиной порядка 2 м, который был усилен по наружному краю металлическими двутаврами № 40, установленными с шагом 1 м. Следует отметить, что грун-тоцементный массив, образующийся при реализации технологии jet-grouting, способен работать на сжатие, но не на изгиб. В новом проекте предполагалось, что изгибные усилия способны воспринять совокупность стенки из цемен-тогрунта, двутавров в сжатой зоне и шпунта в растянутой

зоне. Такую совокупность размещенных в грунте материалов, по мнению авторов, невозможно рассматривать как совместно работающую на изгиб конструкцию, поскольку ее эффективность определяется исключительно адгезией грунтоцемента к гладкому металлическому шпунту, которая весьма незначительна. Металлические двутавры, размещенные в сжатой зоне грунтоцементной стены, представляются заведомо неэффективными.

Согласно расчетам, выполненным авторами новой концепции, дополнительные осадки зданий окружающей застройки от реализации нового решения должны были составить 70-80 мм, что вдвое превышает величину деформаций, которая могла быть накоплена при строительстве по исходному варианту. Согласно официальным результатам мониторинга осадки соседних зданий превысили 80 мм [3]. Выполненные авторами контрольные измерения продемонстрировали, что наибольшие осадки рядом расположенных зданий превысили 100 мм, несмотря на проведение ком-

0 2 4 6 8

г 10 £ 12

|14

I_

16 18 20 22 24 26

Горизонтальное смещение, мм 20 40 60 80 100 120 140

Уровни

распорных

креплений

Дно

котлована

Распорный уровень из слоя закрепленного грунта по технологии jet-grouting

чПеремещения без закрепления грунта

Перемещения ограждения при устройстве слоя по технологии

jet-grouting

Рис. 14. Иллюстрация эффективности устройства слоя закрепленного грунта по технологии jet-grouting: 1 — расчет без учета закрепления грунта; 2 — расчет с учетом закрепления грунта

ЖИЛИЩНОЕ

Научно-технический и производственный журнал

Л

Подземное строительство

Рис. 15. Сравнение исходного варианта устройства Рис. 16. Развитие горизонтальных смещений ограждения котлована по мере от-подземного пространства (а) (зачеркнуты те кон- копки по осуществленному варианту проекта структивные элементы, которые отсутствуют в новом проектном решении) и реализованного (б)

плекса дорогостоящих мероприятий по «компенсационному инъецированию» грунта под подошвой фундаментов зданий по Минскому пер., которое, по мысли авторов нового проекта, было призвано стабилизировать осадки этих зданий и даже приподнять их - компенсировать накопленные осадки. Причиной неэффективности реализованных мер защиты соседней застройки при устройстве подземного объема театра, несмотря на их высокую стоимость, является существенное увеличение общей податливости ограждения котлована по сравнению с исходным вариантом.

В техническом отношении принципиальная разница устройства подземного сооружения по первоначальному и альтернативному проектам состоит в следующем:

- в первоначальном проекте откопка предполагалась узкими траншеями шириной 15 м с тремя уровнями распорных креплений и с четвертым уровнем - слоем закрепленного грунта; сравнительно небольшая ширина проходки и достаточное количество креплений являлось залогом минимизации деформаций окружающего массива грунта;

- в альтернативном проекте (рис. 15) откопка грунта была осуществлена в котловане шириной 80 м всего с одним уровнем распорных креплений (при реализации новой концепции слой грунта, закрепленный по технологии jet-grouting в интервалах глубин -12 —14 м в пределах между наружным и внутренним рядами шпунтового ограждения, перестает работать в качестве распорной конструкции, поскольку, во-первых, имеются обширные окна, составляющие 60% от площади котлована, в которых этот слой отсутствует, и, во-вторых, слой закрепленного грунта толщиной 2 м не в состоянии оказывать заметное сопротивление горизонтальным смещением ограждения котлована при работе на пролетах порядка 80 м);

- единственной компенсацией исключения трех уровней распорных креплений явилось устройство закрепленного массива шириной 2 м за наружным контуром шпунта по технологии jet-grouting, работоспособность которого при изгибных деформациях сомнительна. Очевидно, что это решение существенно уступает по жесткости системе, состоящей из шпунта и четырех уровней распорных креплений.

При реализации нового варианта проекта неизбежны горизонтальные смещения ограждения котлована (рис. 16), которые провоцируют осадки соседней застройки.

Убедительным свидетельством степени «безопасности» альтернативного варианта для соседней застройки являются развернутые объемные работы по усилению всех ближайших к площадке зданий (они расположены на расстоянии 15 м и более).

Реализованный вариант устройства подземного объема второй сцены Мариинского театра в Санкт-Петербурге слу-

жит, таким образом, примером осуществления экономически и технически неэффективного проектного решения, которое принесло ощутимый урон окружающим зданиям. При этом не было представлено сколько-нибудь убедительного технического обоснования изменения первоначальной концепции устройства подземного объема здания.

Список литературы

1. Черняков А.В. Примечание струйной технологии цементации грунта в слабых грунтах в условиях плотной городской застройки // Жилищное строительство. 2011. № 9. С. 24-26.

2. Улицкий В.М., Шашкин А.Г., Шашкин К.Г. Геотехническое сопровождение развития городов. СПб: Стройиз-дат Северо-Запад, Геореконструкция. 2010. 551 с.

3. Мангушев Р.А., Ошурков Н.В., Гутовский В.Э. Влияние строительства трехуровнего подземного пространства на жилые здания окружающей застройки // Жилищное строительство. 2010. № 5. С. 23-27.

Ищук М.К.

Отечественный опыт возведения зданий с наружными стенами из облегченной кладки

: РИФ «Стройматериалы», 2009. 360 с.

Обобщен отечественный опыт возведения зданий с наружными стенами из облегченной кладки. Показана история проектирования и строительства таких зданий. На конкретных примерах зданий, возведенных в конце 1990-х гг. рассмотрены различные дефекты наружных стен с лицевым слоем из кирпичной кладки.

Заявки направляйте в редакцию

Тел./факс: (499) 976-20-36, 976-22-08 E-mail: mail@rifsm.ru, rifsm@mail.ru www.rifsm.ru

Ищук М.К.

Отечественный опыт возведения зданий с наружными стенами из облегченной кладки

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.