Выправление крена и стабилизация неравномерных деформаций 25-ти этажного здания на Камышовой ул. Санкт-Петербурга

1.

ВЫПРАВЛЕНИЕ КРЕНА И СТАБИЛИЗАЦИЯ
НЕРАВНОМЕРНЫХ ДЕФОРМАЦИЙ 25-ТИ
ЭТАЖНОГО ЗДАНИЯ НА КАМЫШОВОЙ УЛ.
САНКТ-ПЕТЕРБУРГА
Бронин В.Н., Котов Н.В., Кулыгин А.С., Быков И.В. (ООО «ГЕЯ-БВН»)
Стриганов Ю.П., Стриганов М.Ю. (ООО «Рус-ФСП»)

2.

1. Краткая характеристика объекта
Фото 1. Вид на здание со стороны
Камышовой ул.
Фото 2. Вид на здание
со Двора

3.

2. Инженерно-геологические условия площадки
ИГЭ
Наименование грунтов
Основные
характеристики
Насыпные грунты
ИГЭ 1
Намывные грунты – пески пылеватые
ИГЭ 2
Намывные грунты – суглинки легкие
ИГЭ 3
Среднезаторфованные грунты
Е = 1,5 МПа
ИГЭ 4
Пески пылеватые, средней плотности
Е = 11,0 МПа
ИГЭ 5
Супеси, песчанистые, серые, слоистые, пластичные IL = 0,85;
Е = 5,0 МПа
ИГЭ 6
Суглинки легкие, пылеватые, серые, слоистые,
текучие
IL =1,19;
Е = 6,0 МПа
ИГЭ 7
Суглинки легкие, пылеватые, коричневато-серые,
ленточные, текучие
IL =1,06;
Е = 7,0 МПа
ИГЭ 8
Супеси пылеватые, с гравием и галькой,
пластичные, серые
IL =0,46;
Е = 8,0 МПа
ИГЭ 9
Супеси пылеватые, с гравием и галькой, серые,
твердые
IL =0,02;
Е = 17,0 МПа
ИГЭ 10
Суглинки легкие, пылеватые, с гравием и галькой,
слоистые, коричневато-серые, полутвердые
IL =0,18;
Е = 13,0 МПа
ИГЭ 11
Суглинки легкие, пылеватые, коричневато-серые,
мягкопластичные
IL =0,70;
Е = 9,0 МПа
ИГЭ 12
Супеси песчанистые, с гравием и галькой,
коричневые, твердые
IL =-0,54;
Е = 25,0 МПа
ИГЭ 13
Глины пылеватые, голубые, дислоцированные,
твердые
IL =-0,19;
Е = 18,0 МПа
Глины пылеватые, голубые, твердые
IL =-0,45;
Е = 26,0 МПа
ИГЭ 14

4.

3. Конструкция фундаментов
Рис. 1. План свайного поля, совмещенный с контуром ростверков и стенами. Свайное поле насчитывает 349 свай
Рис. 2. Разрез 1-1.
Конструкция
монолитного ж/б
ростверка
Фото 3.
Конструкция
ростверков

5.

4. Расчеты
4.1. Несущая способность существующих свай
Статические испытания свай пробной нагрузкой выполняло ЗАО «ПКТИ»;
На площадке испытано 3 сваи;
Несущая способность свай составила Fd = 2230; 2420 и 2600 кН,
Сила расчетного сопротивления свай по грунту FRs = 1858; 2017 и 2167 кН.
Для дальнейших расчетов принято минимальное значение FRs = 1800 кН.
Рис. 3. а) Расчетная схема метода конечных
элементов секции 1 и 2; б) То же для секции 3

6.

4.2. Определение деформаций основания свайного фундамента
Метод СНиП - метод послойного суммирования
s=14,82 см; Нс=18,5 м
Расчет в программе «ГРУНТ» программного
комплекса «Мономах 4.2»
s=17,0 см; Нс=22,0 м

7.

Рис. 4

8.

Рис. 5

9.

Рис. 6

10.

Рис. 7

11.

4.3. Определение количества срезки голов свай вдоль оси К
В программе SCAD 11.1 рассмотрено 4-е варианта
исключения из работы свай по осям К1-К3
1.
через одну сваю
по оси К1-К3
2.
всех свай по оси
К1-К3
3.
по 2-е сваи в
местах
примыкания
поперечных стен к
продольной по оси
К1-К3
4.
свай по
поперечным
осям, в местах
примыкания к
продольной оси
К1-К3

12.

Рис. 8

13.

Рис. 9

14.

Рис. 10

15.

Рис. 11

16.

4.4. Определение величины временной нагрузки на перекрытия для восприятия опрокидывающего
момента от крена здания
В период со 02.10.2007 г. по 31.10.2007 по данным ЗАО «ПКТИ» зафиксированы горизонтальные
смещения (крены) карниза здания по оси 1 - 349 мм, по оси 7 – 342 мм, по оси 13 – 374 мм, по оси
19 – 390 мм. При этом среднее значение крена составляет еср = 364 мм
Рис. 12

17.

5. Производство работ
5.1. Спилка существующих свай
Фото 4. Пила для спиливания свай
Видео клип1. Процесс спиливания свай
Фото 3. Устройство котлована со
стороны Камышовой ул. на длину
всего здания

18.

Вдавлено 19 свай + 2 опытные
Рис. 12a

19.

Фото 5. Спиленные сваи
Фото 6. Разрушенные сваи в
процессе спилки

20.

Фото 7. Устроенные металлические
бандажи, защищающие сваи от
разрушения при спилке
Фото 8. Металлические
оголовки для восстановления
разрушенных свай

21.

5.2. Устройство свай через ростверки
Фото 9. Бурение скважины через
ж/б ростверк
Фото 10. Выбуренные керны
тела ростверка

22.

Фото 11. Анкера из арматуры
d40АIII, закрепленные в ростверке
клеевым составом Hilti HIT-RE 500
Фото 12. Секции металлических
свай вдавливания из трубы
d273x8

23.

Фото 13. Процесс
вдавливания свай
Фото 14. Насосная масло-станция

24.

Фото 15. Вдавленная свая
подготовлена к бетонированию
Фото 16. Включенная в работу свая
вдавливания при помощи
металлической траверсы

25.

6. Расчеты свайного поля в окнах существующих ростверков
Для стабилизации осадок проектом предусмотрено устройство 65 металлических свай вдавливания
внутри подвала через 12 проемов, устраиваемых в существующих железобетонных полах подвала.
Рис. 13
Рис. 14

26.

Рис. 15. Изгибающие моменты Мх, кНм
Рис. 16. Изгибающие моменты Мy, кНм

27.

Рис. 16. Расположение анкеров и устройство насечки на боковой грани ростверка
Рис. 17. Усилия в анкерах, кН

28.

Рис. 17а. Схема плит

29.

Рис. 18. Армирование типовой плиты
(расход 100 кг/м3)

30.

7. Производство работ по усилению основания и фундаментов в окнах ростверков
Фото 17. Распиловка пола
Фото 18. Фрагменты ж/б пола после
распиловки

31.

Фото 19. Вид на анкера и
насечку
Фото 20. Металлическая
закладная деталь для передачи
усилий от свай на новый
ростверк

32.

Фото 21. Армирование плиты.
Закладные детали установлены в проектное положение

33.

Фото 22. Устройство металлической
сваи вдавливания через новый
ростверк
Фото 23. Траверса, процесс
вдавливания сваи

34.

8. Результаты
Рис. 13

35.

Рис. 14

36.

Рис. 15

37.

Рис. 16

38.

Рис. 17

39.

Рис. 17. График развития осадок по осадочным маркам 1…8

40.

Рис. 17. График наблюдения за кренами с 07.10.2007 по 04.05.2010

41.

Рис. 17. График среднего крена по створам 1…4 с 07.10.2007 по 04.05.2010

42.

Рис. 17. Прогноз осадки

43.

Рис. 17. Прогноз крена

44.

Рис. 17. Сравнение крена с прогнозируемой кривой