Абсолютные отметки поверхности в исторической части Санкт-Петербурга, находятся в пределах от +2,0 м до +4,0м по балтийской системе координат. В геологическом строении на глубину порядка 60,0м принимают участие техногенные (t IV), современные морские, озерные (m,l IV), верхнечетвертичные озерно-ледниковые (lg III), верхнечетвертичные ледниковые (g III) и верхнепротерозойские (V2kt2) отложения.
В центральной части города Санкт-Петербурга, с поверхности на глубину до 4,0 м, залегают современные техногенные отложения, в виде насыпного грунта – песчано-гравийной смеси с преобладанием песков разной крупности, с растительными остатками, местами заторфованных. Ниже расположена значительная толща, порядка 8 м, озерно-морских отложений представленных песками пылеватыми и средней крупности, средней плотности и плотными (модуль деформации E = 10…30 МПа, сопротивление под конусом зонда qc = 5…12 МПа). На глубине от 12 до 20 м, залегают слабые суглинки текучей консистенции (Е = 6 МПа, qc = 1 МПа).
Top Down Method
Ниже, на глубине до 60 м, расположены озерно-ледниковые и ледниковые отложения, представленные суглинками текучей и текучепластичной консистенции, супесями от пластичной до полутвердой консистенции, с включениями гравия, гальки и валунов (Е = 5…16 МПа, qc = 1…3 МПа). На глубине более 60 м от поверхности, расположены верхнепротерозойские отложения — глины полутвердой и твердой консистенции (Е = 15…100 МПа).
Инженерно-геологические условия центральной части города Санкт-Петербурга, являются схожими по характеру напластований, однако мощность геологических элементов различна. Так, например, на территории Петроградского и Васильевского островов полутвердые и твердые глины верхнепротерозойских отложений могут быть встречены на глубине порядка 30 м. Среднегодовой уровень грунтовых вод расположен на глубине 1,8 м. Максимальное положение уровня грунтовых вод соответствует глубине 1,0 м и ожидается в периоды интенсивного снеготаяния, выпадения обильных дождей и нагонных явлений в Финском заливе.
В представленных инженерно-геологических условиях, при наличии в основании значительной толщи слабых грунтов и высоком уровне грунтовых вод, основным требованием к ограждающей конструкции котлована, при строительстве вне зоны влияния на существующие здания и сооружения, являются обеспечение минимального поступления воды в котлован. Данному требованию отвечает большинство разновидностей ограждающих конструкций, однако это исключает варианты откопки с использованием естественных откосов и ограждения с забиркой.
При строительстве вблизи существующих зданий и сооружений, нормативными документами, действующими на территории Российской Федерации, вводятся ограничения по дополнительным деформациям. Среди нормативных документов можно выделить: свод правил «Основания зданий и сооружений» (СП 22.13330.2011) и территориальные строительные нормы, которые относятся непосредственно к рассматриваемому региону строительства (ТСН 50-302-2004 «Проектирование фундаментов зданий и сооружений в Санкт-Петербурге»).
Строительство подземных парковок методом TOP-DOWN
Для определения зданий и сооружений, на которые возможно влияние от строительства проектируемого, предварительно назначается 30-и метровая зона, которая впоследствии уточняется расчетами. Выполняется обследование зданий, определяется история их строительства, технические состояние основных конструктивных элементов. Величина допустимого влияния определяется исходя из условия обеспечения надежности здания и зависит от его технического состояния и конструктивной схемы.
Здания подразделяются на I, II и III категории по техническому состоянию, максимальная дополнительная осадка при этом составляет от 2 до 5 см. Особые требования предъявляются к зданиям и сооружениям исторической застройки, а так же памятникам архитектуры и культуры, дополнительная деформация которых не должна превышать значений 0,5 см, 1 см. При данных обстоятельствах, строительство вблизи существующих зданий в инженерно-геологических условиях Санкт-Петербурга является крайне сложной задачей.
Устройство фундамента
Методы производства работ по откопке котлована, тип ограждающей конструкции и ее жесткость, способы раскрепления и дополнительные мероприятия по усилению фундаментов, нацелены на максимальное ограничение дополнительной деформации существующей застройки. При этом требуется ограничение воздействий на момент устройства ограждающей конструкции, на момент строительства и последующей эксплуатации проектируемого здания. С целью уменьшения технологической осадки на момент устройства ограждающей конструкции, ограждение выполняется по «щадящим технологиям», к которым можно отнести: ограждение методом «стена в грунте», ограждение в виде буровых касательных свай с использованием обсадных инвентарных труб.
При этом не допускаются значительные динамические воздействия при устройстве ограждения, поскольку это приведет к разжижению водонасыщенных пылеватых песков находящихся в основании существующих зданий и нижележащих суглинков текучей консистенции, обладающих тиксотропными свойствами (способностью разжижаться при динамических воздействиях и восстанавливать прочностные свойства после их прекращения), что повлечет за собой деформации примыкающих зданий.
Ограждения из металлического шпунта рядом с существующей застройкой используется редко, в основном при отдалении зданий на расстояние 10м – 20м и при устройстве одноуровневых котлованов с глубиной откопки до 5 м. Использование шпунтового ограждения сопряжено с технологическими трудностями погружения до проектной отметки методом статического вдавливания, необходимостью прохождения через толщу песков мелких и средней крупности и погружением нижнего конца в слои суглинков и супесей от тугопластичной до твердой консистенции с включениями валунов, гравия и гальки до 25%. Не допускается погружение шпунта методами вибропогружения, гидроподмывом, а так же с лидерным бурением без специального обоснования (в т.ч. проведения опытных площадок и измерений). Использование шпунтового ограждения так же может быть сопряжено с необходимостью усиления фундаментов примыкающих зданий методом пересадки на буроинъекционные сваи.
Ограничение дополнительных деформаций на момент строительства достигается за счет использования распорных конструкций в виде металлических труб, перекрытий и фундаментных плит, выполняющих распорную функцию. Значительную роль при этом играет выбранный метод производства работ. При строительстве в плотной городской застройке, в примыкании в более чем с двух сторон существующих зданий, работы зачастую выполняются закрытым способом по методу «Top-down», а так же полузакрытым способом «Semi-Top-Down».
Метод «Стена в грунте», ООО «ГЕОИЗОЛКРЫМ»
Метод «Top-down» и «Semi-Top-Down»
Метод «Top-Down» предполагает одновременное производство работ, как по откопке котлована, так и возведению надземных этажей. Откопка котлована при этом выполняется через технологические проемы, а распорную функцию ограждающей конструкции выполняют плиты перекрытий опираемые на сваи-колонны. При строительстве методом «Semi-Top-Down» возведение конструкций подземной части по периметру котлована выполняется способом «top-down», а в центральной части — по классической схеме снизу-вверх. Крепление ограждения котлована осуществляется за счет пространственной работы фрагментов дисков перекрытий, установленных по периметру.
Ограничение дополнительных деформаций на момент эксплуатации строящегося здания или сооружения, связанных с его осадкой и вовлечением за собой существующих, достигается за счет устройства не извлекаемых ограждающих конструкций, увеличением длины свай проектируемого здания, а так же за счет пересадки фундаментов существующих зданий на буроинъекционные сваи.
Освоение подземного пространства в Санкт-Петербурге, со всеми особенностями инженерно-геологических условий, в примыкании к историческим зданиям и памятникам архитектуры является сложной, комплексной задачей, которую должны выполнять высококвалифицированные специалисты на всех стадиях проекта: инженерно-геологические изыскания, геотехническое обоснование строительства, проект подземного сооружения, производство работ.
Источник: undergroundexpert.info
Подземное строительство, в том числе методом методом «Top-Down» или «Топ-Даун», «сверху-вниз»)
Сегодня ЗАО «Геострой» обладает современным оборудованием и технологиями для выполнения всего комплекса работ по устройству подземных этажей зданий, участия в транспортном строительстве.
За годы работы нами освоены конструкции «Стена в грунте» из секущихся и касательных свай, плоским грейфером, устройство ограждения котлованов с использованием технологии высоконапорной инъекции «Jet grouting», технологии перемешивания (Deep Mixing, CSM), вдавливания металлического шпунта.
Опыт показывает, что немало вопросов возникает у проектировщиков по конструктивным узлам и решениям, которые должны быть увязаны с технологическими параметрами используемого для устройства ограждения котлована оборудования.
Мы уверены, что в ближайшее время в Москве, Санкт-Петербурге и других городах России будут востребованы технологии устройства подземных сооружений методом Top-Down («Топ-Даун» или «сверху-вниз»).
К достоинствам данного метода можно отнести его универсальность, при которой строительство подземной части ведется «сверху-вниз» от уровня дневной поверхности с возможностью параллельного строительства здания вверх, что может привести к сокращению сроков строительства, а соответственно — ускорению окупаемости инвестиций.
Метод строительства подземных этажей зданий по технологии Top-Down достаточно широко и успешно применяется в России. Подобная технология была нами использована в 2001 году при устройстве подвальной части дома на Суворовском пр.,д.2(Архитектор проекта А.А.Столярчук, гл. конструктор проекта В.А.Купер, научный консультант — д.т.н., проф. С.Н.Сотников).
Среди последних проектов по данному методу возведения – устройство подземной части будущего небоскреба «Лахта-центр»глубиной 18 метров (в том числе устройство ограждающих конструкций «стены в грунте» толщиной 1200мм и глубиной 35 метров, распорных ж/б дисков 400-600мм для откопки котлована и опытных свай диаметром 620, 880, 1200 и 2000мм и глубиной до 85 метров). Откопка и устройство распорных дисков выполнялись последовательно сверху вниз.
В 2013-2015 гг. ЗАО «Геострой» выполнило строительные работы по устройству подземного трехуровнего пространства здания Арбитражного суда г.Санкт-Петербурга и Ленинградской области с глубиной откопки до 13,5м по методу Top-Down с последующим возведением наземной части здания.
 |
|
| Технологический процесс устройства конструкции “Стена в грунте” и разработки подземного пространства методом Top-Down (сверху-вниз) ЗАО «Геострой» |
Технологические этапы разработки подземного пространства методом Top-Down (сверху-вниз):
1. Устройство ограждения котлована методом «стена в грунте» (наиболее часто применяемая конструкция ограждения, способная также воспринимать вертикальные нагрузки и препятствовать попаданию грунтовых вод в котлован) — выполняется перед началом откопки котлована;
2. Устройство свайного основания с поверхности земли или с промежуточной отметки, в том числе выполняющего функцию временных или постоянных опор перекрытий подземной части сооружения;
3. Последовательное бетонирование плит перекрытий по грунту в распор со стеной в грунте (сверху вниз) с откопкой и выемкой грунта из-под перекрытий через технологические отверстия плиты. Бетонирование нижележащих перекрытий ведется последовательно по мере удаления грунта из-под выполненного ранее перекрытия малогабаритной техникой, способной работать в стесненных условиях. Удаление грунта возможно различными способами, активно применяемыми ЗАО «Геострой» на различных объектах строительства.
4. Демонтаж временных опор, поддерживающих перекрытия, временных распорных конструкций, бетонирование технологических отверстий происходит после возведения фундаментной плиты и постоянных колонн/несущих стен, бетонируемых снизу-вверх.
Возможно также использование комбинированного метода устройства подземного пространства в зависимости от исходных данных проекта, требований по возведению и т.д. Данный метод может успешно применяться к стесненных условиях плотной городской застройки, где предъявляются особые требования к сохранению существующих зданий, примыкающих к площадке, обеспечению надежности возводимых конструкций.
Наша компания способна выполнять самые сложные проекты по устройству нулевых циклов зданий вблизи существующих построек, в том числе самосоятельно ведет проектирование сложных геотехнических работ силами проектного подразделения (опыт проектирования котлованов более 13,5м глубиной, в том числе методами Top-Down, Semi-Top-Down и другие).
Отдельно хочется отметить наличие в арсенале компании собственной малогабаритной техники для откопки грунта под перекрытиями для метода Top-Down — более 15 единиц техники (Мини-экскаваторы, погрузчики, думпера, экскаваторы Wacker Neuson, JCB, Bobcat).
Источник: xn--80adedgyj2aatkm.xn--p1ai