В статье авторы определяют перспективы реновации территорий, на которых расположены промышленные предприятия в историческом центре г. Санкт-Петербурга.
Ключевые слова: реконструкция, строительство, стесненные условия, усиление грунтов.
На сегодняшний день работы по строительству и в частности реконструкции затрагивают не только незастроенные территории, но и проводятся в участках уже сложившейся исторической застройки.
Такие условия предполагают определенную организацию проведения строительно-монтажных работ и накладывают ограничения при их проведении.
Несмотря на то, что центр Санкт-Петербурга уже имеет большую плотность в отношении застройки, в городе производятся реконструкции существующих зданий и строительство новых. Поэтому необходимость в исследовании производства работ в стесненных условиях здания являются актуальными.
Термины при определении стесненных условий взяты из [1] ТСН и [2] СП 305.1325800.2017.
Стесненность — ограничение возможности эффективного использования средств механизации, материалов, изделий, конструкций, а также рациональной организации площадки из-за наличия единичных препятствий или их совокупности.
Реконструкция — 1) комплексная — реконструкция застройки в границах кварталов, частей кварталов; 2) локальная — реконструкция застройки в пределах земельного участка.
Серый пояс Санкт-Петербурга — это территории, на которых расположены промышленные предприятия, часть из которых уже не функционирует.
Сегодня многие из бывших производственных помещений пришли в негодность. Некоторые из них — в аварийном состоянии, и уже не могут использоваться по назначению. Немало таких объектов, которые уже не принадлежат своим первоначальным владельцам. Предприятия, ранее занимавшие эти территории, или были вывезены в новые локации на окраине города, или не пережили период 90-х годов прошлого века и прекратили свое существование. Территории «серого пояса» составляют примерно 4 % от всей современной площади Санкт-Петербурга и около трети от его исторической территории. Схематичное расположение территорий, попадающих в зону «серого пояса» представлено на рисунке 1.
Рис.1. Схематичное расположение территорий, образующих «серый пояс»
Таким образом, промышленный пояс Петербурга сегодня, во многом, представляет собой депрессивную зону с большим количеством требующих капитальной реконструкции или просто аварийных зданий. Если углубиться в такой район, там может происходить все, что угодно. Территория почти никак не контролируется. Значительно усугубляет ситуацию то, что многие из бывших заводских комплексов не имеют точного адреса. Людям, не знающим местности, ориентироваться в них крайне сложно. Хаотичная застройка без каких-либо указателей почти не позволяет найти нужную вам организацию, если вы пришли туда без сопровождения.
Из этого следует вывод, выражающий общественное мнение, что территории, которые формируют «серый пояс» можно использовать более эффективно, то есть застраивать и реконструировать.
По результатам государственного конкурса по реновации «серого пояса» на сегодняшний момент в текущем Генеральном плане и Правилах землепользования и застройки (ПЗЗ) отражены всевозможные территориальные и функциональные зоны, которые позволят осуществить смешанную застройку подобного типа.
Программа реновации «серого пояса» Санкт-Петербурга включает в себя следующие задачи:
— Перенести существующие функционирующие предприятия к окраинам города;
— Реконструировать пригодные для жизни здания и построить новые на месте зданий, утративших состояние безопасной эксплуатации;
— Обеспечить создание грамотной инфраструктуры и связь с соседними районами.
Таким образом, можно сделать вывод, что застройка в историческом центре еще не закончилась и будет продолжаться. При этом важно отметить, что большое количество территорий, отдаваемых под застройку, находятся в условиях стесненности.
Стесненные условия существующей городской застройки предполагают наличие пространственных препятствий на строительной площадке и прилегающей к ней территории, ограничение по ширине, протяженности, высоте и глубине размеров рабочей зоны и подземного пространства, мест размещения строительных машин и проездов транспортных средств, повышенную степень строительного, экологического, материального риска и, соответственно, усиленные меры безопасности работающих на строительном производстве и проживающего населения.
Стесненные условия характеризуются наличием следующих факторов:
— интенсивное движение транспорта и пешеходов в непосредственной близости от места работ,
— разветвленная сеть существующих подземных коммуникаций, подлежащих подвеске или перекладке, выполняемой в основной период строительства;
— здания жилищно-гражданского и производственного назначения, а также сохраняемые зеленые насаждения в непосредственной близости от места работ;
— стесненные условия складирования материалов или невозможность их складирования на строительной площадке для нормального обеспечения материалами рабочих мест;
— при строительстве объектов, когда, в соответствии с требованиями правил техники безопасности проектом организации строительства предусмотрено ограничение поворота высотных положений стрелы башенного крана или одновременная работа двух и более монтажных кранов.
Так как грунты в центре Санкт-Петербурга являют относятся к сложной геотехнической категории, строительство на таких грунтах усложняется, в силу их неустойчивости.
Для придания грунтам более высоких плотностных характеристик применяется метод струйной цементации Jet Grouting, предполагающий создание грунтоцементных элементов на строительной площадке.
Сущность технологии струйной цементации грунтов заключается в использовании энергии высоконапорной струи цементного раствора для разрушения и одновременного перемешивании грунта с цементным раствором.
После твердения раствора образуется новый материал — грунтоцемент (грунтобетон), обладающий высокими прочностными и деформационными характеристиками. По сравнению с традиционными технологиями инъекционного закрепления грунтов струйная цементация позволяет укреплять практически весь диапазон грунтов — от гравийных отложений до мелкодисперсных глин и илов. Другим важным преимуществом технологии является чрезвычайно высокая предсказуемость результатов укрепления грунтов. Это дает возможность на этапе проектирования достаточно точно рассчитать геометрические и прочностные характеристики будущей подземной конструкции (свая, участок подпорной стенки и т. д.), а соответственно — трудозатраты, материалы и стоимость работ.
Технология струйной цементации грунтов имеет чрезвычайно широкую область практического применения. В первую очередь она включает традиционные задачи укрепления грунтов при строительстве поземных сооружений, таких как автотранспортные и коммунальные тоннели, шахты и подземные выработки различного назначения.
Второе направление связано с устройством грунтоцементных колонн в качестве элементов ограждающих конструкций — подпорных стен для повышения устойчивости откосов, ограждений бортов котлованов и т. п.
В третье направление можно выделить задачи, связанные с устройством свай, но не столько в области нового строительства, сколько при реконструкции существующих зданий, а также при ремонте аварийных фундаментов.
Технология позволяет выполнять работы в стесненных условиях — в подвальных помещениях, вблизи существующих зданий, на откосах и т. д. В этом случае на объекте устанавливается только малогабаритная буровая установка, а весь инъекционный комплекс располагается на более удобной удаленной площадке.
Струйную цементацию грунта выполняют в два этапа — в процессе прямого и обратного хода буровой колонны. Схема показана на рисунке 2.
Рис.2. Схема производства струйной цементации
Во время прямого хода производят бурение лидерной скважины до проектной отметки. Для бурения мягких пород применяют перьевые долота. В тех случаях, когда возникает необходимость бурения плотных пород или строительного мусора, а также при бурении скважин через фундаменты зданий, в качестве породоразрушающего инструмента используют шарошечные долота с твердосплавными элементами. В процессе обратного хода в буровую колонну под высоким давлением подают рабочую жидкость и начинают подъем колонны. Если во время подъема одновременно производить вращение, то в результате в грунтовом массиве формируются элементы в виде колонн. Если подъем производить без вращения, то элементы будут иметь вид тонких панелей (Рис. 3).
Рис.3 Схема расположения свай
а — одиночная свая, б — куст свай, в — однорядная «стена в грунте» из секущихся свай, г — двухрядная «стена в грунте» из секущихся свай, д — фундаментная плита, е — фильтрационная завеса из одного или нескольких элементов, сооруженных без вращения буровой колонны.
Преимущества метода струйной цементации
Несомненным преимуществом струйной цементации является то, что она может быть эффективной во всех типах грунтов начиная от песков, глин и заканчивая щебенистыми грунтами. В отличие от классических методов цементации, которые основаны на проницаемости через пустоты присутствующие во многих грунтах, струйная цементация разрушает окружающий грунт и перемешивает его с цементным раствором создавая при этом прочные грунтоцементные колонны. Инъекция может начинаться практически на любой глубине и завершаться на любом уровне ниже поверхности земли, в зависимости от необходимости укрепления грунта.
Таким образом, проанализировав «серый пояс» г. Санкт-Петербурга, можно сделать вывод, что реновации этих участков будет проводиться в стесненных условиях, для которых применение технологии по усилению грунта методом струйной цементации является самым эффективным так как, придает грунтам необходимую прочность для дальнейшего возведения зданий.
Литература:
1. ТСН 50–3020–2004 Проектирование фундаментов зданий и сооружений в Санкт-Петербурге.
2. ТСН 30–306–2002 Реконструкция и застройка исторически сложившихся районов Санкт-Петербурга.
3. СП 22.13330.2016 Основания зданий и сооружений.
4. СП 305.1325800.2017 Правила проведения геотехнического мониторинга при строительстве.
5. СП 24.13330.2011 Свайные фундаменты.
6. ГОСТ 24846–2012 Грунты. Методы измерения деформаций зданий и сооружений.
7. Малинин А. Г. Струйная цементация грунтов / А. Г. Малинин. — М.: ОАО «Издательство «Стройиздат», 2010. — 226 с.
8. Болотин С. А. Организация строительного производства: учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / С. А. Болотин, А. Н. Вихров. — М., «Академия», 2007. — 208 с.
9. Дикман Л. Г. Организация строительного производства / Л. Г. Дикман. Изд-во Ассоциации строительных вузов. — 2006. — 608 с.
10. А. Ф. Юдина, В. В. Верстов, С. А. Болотин, Л. М. Колчеданцев / учеб. пособие; СПбГАСУ. — СПб., 2016. — с.
11. Русанова Т. Г. Организация технологических процессов при строительстве, эксплуатации и реконструкции строительных объектов: Учебник / Т. Г. Русанова. — М.: Academia, 2017.
12. А.Н Власов, Д. Б. Волков-Богородский, М. Г. Мнушкин, С. А. Рыжов / Геотехнический расчет влияния строительства общественно-жилого комплекса с подземной автостоянкой на окружающую застройку и коммуникации. Оценка эффективных свойств структурно-неоднородных материалов / Институт прикладной механики ран, Москва, Россия, институт геоэкологии ран, Москва, Россия ООО «Тесис», Москва, Россия
