The article discusses current methods and technologies for lowering the floors of basements in buildings in dense urban areas, while adapting to new construction and changing operational requirements at 67 Galernaya Street and 61 Galernaya Street, adjacent to the reconstruction site at 62–64 English Embankment in St. Petersburg. The article highlights engineering solutions that include methods for excavation, foundation reinforcement, waterproofing, and structural protection against deformation. Special attention is paid to modern technologies, such as gentle disassembly methods, the use of micro-pile foundations, and real-time monitoring systems. An example of a successful project implementation is provided, and possible risks and ways to minimize them are analyzed.
Keywords : anchoring, transplanting, injecting, excavation, and geotechnical monitoring.
Известно, что при работах нулевого цикла в условиях плотной городской застройки наибольшую опасность представляет возможная подвижка грунта, что может вызвать дополнительную осадку окружающих строений, а также динамическое воздействие на них через основание. Основой для разработки проекта послужили частичное обследование домов, примыкающих к указанному пятну застройки, выполненное силами строительной компании.
Цель работы — исключить развитие осадки фундаментов несущих стен зданий окружающей застройки в процессе проведения подготовительных работ и работ по реконструкции на площадке Английская набережная, дома № 62–64. Это обеспечит сохранность и возможность дальнейшей безаварийной эксплуатации домов, расположенных в непосредственной близости от строительной площадки.
Анализ исходной строительной ситуации.
Фундаменты имеют физический износ, который выражается в выщелачивании кладочного раствора и самого бутового камня кладки, а также гниение лежневой древесины. Связующий раствор и камни кладки выщелочены из-за сезонных изменений уровня грунтовой воды. В случае кладки из гранита раствор выщелочен в еще большей степени вследствие недостаточной адгезии к гранитному камню. В этом случае камни кладки, не связанные друг с другом, имеют возможность горизонтально перемещаться в грунт обратной засыпки, вызывая тем самым дополнительные осадки стен здания.
Существо проектного решения фундаментов и подземных объёмов здания.
Учитывая неблагоприятные инженерно-геологические условия, а также конструкцию и состояние фундаментов, а также принимая во внимание необходимость обеспечения стабилизации основания проектное решение включает:
— инъецирование цементных растворов в нижнюю зону бутовой кладки фундаментов несущих стен здания (стадия 1);
— закрепление прифундаментного (несущего) слоя основания нагнетанием цементного раствора в грунт основания (стадия 2);
— пересадку наружных несущих стен на буроинъекционные сваи-стойки диаметром 100 мм, выполненные по технологии «ТИТАН» фирмы «ISCHIBECK» (стадия 3);
— устройство железобетонных монолитных прижимных призм (набетонок) в уровне обреза фундамента на нижней части кирпичной кладки стен высотой 1,50–1,90 м (стадия 4).
Конструктивно-технологическая часть.
1. Согласно представленному примеру пробуривается скважина указанного диаметра и производится инъекция цементного раствора в бутовую кладку фундамента. После проведенной инъекции необходима выдержка в течении 2-х суток для схватывания инъекционного раствора [1]. Затем скважина разбуривается до проектной отметки и в неё устанавливается инъекционный кондуктор ∅50 мм.
В полость кондуктора закачивается цементный раствор до тех пор, пока он не начнет изливаться из устья скважины (омоноличивание кондуктора). После чего также потребуется выдержка в течении 2-х суток для полного схватывания раствора. Омоноличивание кондуктора производиться цементным раствором с В/Ц =0,5–0,4 и давлением 0,2–0,5 МПа. После полного схватывания раствора вокруг кондуктора производиться разбуривание внутри него схватившегося цементного раствора до открытия устья кондуктора.
Грунт основания инъецируется цементным раствором с В/Ц =0,5 и давлением 0,2–0,5 МПа до «отказа». Шаг скважин задан равным 750 мм (шаг скважин может быть уточнен по результатам опытного нагнетания, предусмотренного проектом). В скважины нагнетаются цементный раствор с технологическими добавками (жидкое стекло, глина, пластификаторы), рецептуры которого подбираются фирмой-исполнителем (подрядчиком), так, чтобы не снижалась заданная проектом прочность цементного камня и цементогрунта. Для приготовления инъекционного раствора следует использовать портландцемент марки М400.
2. После проведенной инъекции необходима выдержка в течении 2-х суток для схватывания инъекционного раствора [2]. Затем скважина разбуривается до ∅100 колонковым способом через тело фундамента и закрепленный грунт основания и далее производится бурение грунта полыми буровыми штангами «ТИТАН» до проектной отметки. В некоторых случаях точки и направления забуривания не совпадают с соответствующими параметрами инъекционных скважин. При достижении проектной отметки через полость в буровой штанге в скважину закачивается цементно-песчаный раствор (пескобетон) под избыточным давлением. Штанга из скважины не извлекается и служит армирующим элементом.
Интенсивность нагнетания растворов:
а) при омоноличивании фундаментов 4–5 л/мин;
б) при закреплении грунта 10–20 л/мин.
Объем растворов, нагнетаемых в кладку фундамента, должен составить 100…150 л на одну скважину.
Объем растворов, нагнетаемых в грунт, должен составить 200…350 л на одну скважину.
На основе имеющегося опыта размеры зон закрепленного грунта от каждой скважины второй стадии должны быть: по высоте (толщине) 30…50 см, по горизонтали — до 80 см.
Давление нагнетания растворов должно быть:
а) при омоноличивания тела фундаментов 200 …400 кПа;
б) при закреплении грунта основании 200…500 кПа;
в) при изготовлении буроинъекционной сваи 400…500 кПа.
В первую очередь выполняются нагнетания в опытные скважины, на участке, согласованном с подрядчиком и авторами проекта. До начала работ по массовой закачке растворов, после выстойки двое суток опытных скважин, фундаменты вскрыть шурфами, освидетельствовать, обмерить, установить конфигурацию зон закрепленного грунта. В случае необходимости внести корректировку в состав растворов, шаг скважин и положения горизонта нагнетания. Дополнительные указания: при нагнетании в грунт и в кладку фундаментов следить за возможным выходом растворов в коммуникации, не допуская этого.
3. После проведения работ по изготовлению буроинъекционных свай усиления [3] (после выстойки свай для набора раствором прочности), предусмотренных на участках, производится откопка грунта в траншеях с естественным откосом до проектных отметок, с оголением кирпичной кладки стены, опирающейся на уже усиленную инъекцией и сваями фундаментную ленту, а в некоторых случаях и с оголением самой фундаментной ленты. При этом предусматривается разборка сохранившихся до этой стадии примыкающих к усиливаемым стенам межевых стен соседних зданий до проектных отметок. Поверхность кирпичной кладки стен (фундаментных лент) зачищается и промывается водой (мойкой высокого давления), затем производится разметка и шпурение отверстий для установки анкеров набетонки. Выполненные отверстия продуваются сжатым воздухом и промываются водой. Анкерные стержни устанавливаются в выполненные отверстия на материале «ЦМИД 2», монтируются арматурные сетки набетонки, после чего производится бетонирование. Технологические и организационные детали выполняемых работ устанавливаются в ПОС, который разрабатывает подрядчик.
Оборудование . Бурение скважин производится переносными и передвижными буровыми станками [4] (способ бурения щадящий — колонковое бурение алмазными коронками) для проходки бутовой кладки фундамента и усиленного грунта основания, для бурения свай используется оборудование «ТИТАН» фирмы «ISCHIBECK». Для приготовления растворов возможно применять мобильные растворосмесительные установки. Для нагнетания цементных растворов применяют поршневые насосы НБЗ-120/40 или пневмонагнетатели.
Геотехнический мониторинг.
В период проведения работ по усилению фундаментов и грунтов основания здания, при устройстве свай усиления и прижимных призм (набетонок), а также и в последующем должен выполняться мониторинг [5], включающий в себя наблюдение за осадкой той части здания, где проводятся строительные работы, слежение за динамикой возможного развития трещин в стенах здания.
Заключение.
Таким образом, можно считать, что данный вопрос набирает актуальность именно в наше время. Важно найти решения, которые не только смогут соответствовать все нормам, установленным на данный момент на территории РФ, но и смогут совершенствовать производство для достижения более эффективных результатов.
Литература:
1. СНиП 12–01–2004. Организация строительства. — М.: Госстрой России, 2004. — [Электронный ресурс]. — URL: (дата обращения: 20.05.2025).
2. СНиП 1.04.03–85* Нормы продолжительности строительства и задела в строительстве предприятий, зданий и сооружений / Госстрой СССР. — М.: АПП ЦИТП, 1991. — 288 с. (дата обращения: 20.05.2025).
3. Соколов Н. С. Курсовое проектирование оснований и фундаментов: учебное пособие / Н. С. Соколов. — Москва; Вологда: Инфра-Инженерия, 2024. — 356 с.: ил., табл. ISBN 978–5-9729–1839–3.
4. Соколов, Н. С. Геотехнические основы расчетов и проектирования заглубленных железобетонных конструкций: учебное пособие / Н. С. Соколов. — Вологда: Инфра-Инженерия, 2023. — 492 с. — ISBN 978–5-9729–1139–4. — Текст: электронный // Лань: электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/347360 (дата обращения: 10.02.2026). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
5. Геотехнический мониторинг в строительстве: учебное пособие / Е. М. Грязнова, А. Н. Гаврилов, Д. Ю. Чунюк, К. С. Борчев. — Москва: Изд-во АСВ, 2023. — 133 с.: ил., табл., цв. ил.; 22 см.; ISBN 978–5-4323–0480–3: 100 экз.
