Технологический регламент

Геотехническое обоснование проекта

Геотехническое обоснование предназначено для выбора оптимального варианта проектного решения, обеспечивающего надежность объекта реконструкции или нового строительства и сохранность окружающей застройки.

Составляющими геотехнического обоснования являются;

• ретроспективный анализ сложившейся геотехнической ситуации с выявлением причин деформаций и оценкой величин накопленных осадок для реконструируемого здания и застройки, окружающей объект реконструкции или нового строительства;

• анализ строительной (реконструкционной) ситуации с прогнозом деформаций объекта реконструкции или нового строительства и окружающей застройки при различных вариантах и технологиях усиления существующих фундаментов и устройства новых фундаментов, заглубленных и подземных объемов;

• геотехнический расчет объекта реконструкции и нового строительства для выбранного варианта и технологии фундирования.

Ретроспективный анализ сложившейся геотехнической ситуации выполняется для геотехнических категорий II и III.

Для геотехнической категории II он должен содержать;

• анализ фактического напряженно-деформированного состояния оснований реконструируемого здания и застройки, окружающей объект нового строительства или реконструкции;

• оценку степени влияния вибрационного фона площадки на развитие осадок;

• оценку степени завершенности осадок зданий;

• оценку величины допустимой дополнительной осадки существующей застройки при реконструкции и новом строительстве.

Для геотехнической категории III, помимо указанного выше, должны быть выполнены:

• ретроспективный анализ работы оснований реконструируемого здания и (или) застройки, окружающей объект реконструкции и нового строительства, совместно с работой конструкций существующей застройки;

• расчетная оценка суммарной величины накопленных деформаций и вклада различных факторов в развитие осадок существующей застройки.

Анализ строительной (реконструкционной) ситуации выполняется для всех геотехнических категорий и включает:

для геотехнической категории I:

• поверочные расчеты, обосновывающие отсутствие влияния строящегося или реконструируемого сооружения на существующую застройку, и уточнение категории риска;

• выбор технологии производства работ, не оказывающей воздействия на основания реконструируемого здания и застройки, окружающей объект реконструкции или нового строительства;

для геотехнической категории II:

• оценку размеров зоны влияния на основание и окружающую застройку при различных вариантах конструктивного решения объектов реконструкции и нового строительства и уточнение категории риска;

• поиск варианта конструктивного решения, обеспечивающего как надежность объекта реконструкции и нового строительства, так и сохранность окружающей застройки без ее усиления;

• выбор технологии производства работ, оказывающей минимальное воздействие на грунты основания и соседние строения, при которой не требуется предварительное усиление последних;

для геотехнической категории III:

• оценку размеров зоны влияния на основание и окружающую застройку при различных вариантах конструктивного решения объектов реконструкции и нового строительства;

• поиск варианта конструктивного решения, обеспечивающего как надежность объекта реконструкции и нового строительства, так и минимальное влияние на окружающую застройку;

• выбор технологии производства работ, оказывающей минимальное
воздействие на грунты основания и соседние строения;

• назначение мер защиты конструкций окружающих зданий,
адекватных ожидаемому воздействию со стороны объекта реконструкции
и нового строительства.

Геотехнический расчет объекта реконструкции или нового строительства по выбранному варианту проектного решения и технологии фундирования выполняется для всех геотехнических категорий сложности и должен содержать;

для геотехнической категории I:

· расчет по двум группам предельных состояний по СНиП 2.02.01-83*;

для геотехнической категории II, кроме того:

• определение несущей способности элемента усиления или нового фундамента по грунту с учетом сохранения природного сложения грунта или нарушения структуры (в зависимости от применяемой технологии);

• определение несущей способности элемента усиления или нового фундамента по материалу с учетом его работы в грунтовой среде;

• определение доли нагрузки, передаваемой на элементы усиления и по подошве усиленного фундамента;

• оценку устойчивости проходки (скважины) для устройства элемента усиления или нового фундамента при различных технологиях ведения работ и способах крепления стенок;

• оценку осадок усиленного или нового фундамента.

Для геотехнической категории III в добавление к вышеперечисленным работам целесообразно выполнять совместный расчет здания (сооружения) и его основания.

В связи со сложностью и многофакторностью задач геотехнического обоснования для их решения рекомендуется привлекать численные методы, реализующие физически и геометрически нелинейные модели работы основания.

Анализ аварийных ситуаций, имевших место в Петербурге при ведении работ нулевого цикла в условиях городской застройки, свидетельствует о наличии некоторого разрыва между проектом и его практической реализацией. Сущность этого разрыва состоит в том, что проект не содержит обоснованных детальных требований к производству работ, а проект производства работ не имеет достаточного расчетного обоснования. К сожалению, подобная ситуация типична для современной отечественной строительной практики. Проектировщик в лучшем случае ограничивается самыми общими указаниями по ведению строительных работ, а подрядчик, как правило, не в состоянии обосновать безопасность для окружающей застройки применяемой технологии. Иными словами, ни проектировщик, ни подрядчик не уделяют должного внимания составлению технологического регламента, содержащего детальные указания и требования к геотехнологиям.

Основу регламента составляют результаты расчетного геотехнического обоснования, позволяющего выбрать оптимальное конструктивное решение и щадящую технологию устройства фундаментов. Технологический регламент является своего рода компромиссом между эффективностью, технологичностью ведения работ и обеспечением безопасности окружающей среды (грунтов основания и зданий).

Технологический регламент разрабатывается для геотехнических категорий II и III и в общем случае должен содержать следующие компоненты.

1 Критерии, позволяющие отличить допустимые техногенные воздействия от недопустимых. Основным критерием допустимости воздействия является условие

<S_{adt u,}

где S_{adt i} - осадка от i-го техногенного воздействия; S_{adt u} - предельно допустимая дополнительная осадка примыкающего здания в период ведения строительных работ на объекте, определяемая расчетом или назначаемая в первом приближении, исходя из требований норм (например, ТСН 50-302-96).

Прочие критерии - по допустимым параметрам колебаний, минимальному уровню грунтовых вод и т.п. - нацелены на раннюю диагностику геотехнической ситуации, когда негативные воздействия не привели еще к развитию осадок.

2. Перечень факторов риска, к которым могут быть отнесены:

• технологии в целом;

• отдельные технологические операции;

• ситуации, связанные со статическим и динамическим нагружением или разгрузкой основания в ходе строительных работ, снижением природного уровня грунтовых вод и т. д.

К факторам риска следует относить все технологии, оказывающие ударное, вибрационное или статическое воздействие на основание и окружающую застройку: операции по устройству проходок и выработок в грунте, процедуры высоконапорного нагнетания в грунт бетона или растворов, устройство глубоких котлованов (ниже глубины заложения фундаментов соседних зданий), водопонижение и т.д.

3. Размеры зон влияния каждого фактора риска (зоны риска). Эти размеры могут быть определены теоретически в рамках геотехнического обоснования или назначены, исходя из результатов технологических испытаний, проведенных на данной строительной площадке или в сходных условиях. Ориентировочные размеры зон риска при использовании ряда технологий (например, по забивке и вибропогружению свай и шпунта), приведенные в нормативной литературе, подлежат проверке при проведении технологических испытаний.

4. Особые требования к очередности выполнения различных видов работ на объекте. Работы на площадке всегда выполняют в некоторой логической последовательности. Однако существуют звенья, последовательность выполнения которых не имеет принципиального значения для собственно строительного объекта. В этом случае естественным критерием выбора очередности этих звеньев является обеспечение безопасности окружающей застройки.

5. Данные о последействии и релаксации влияния техногенных факторов в грунтах основания и требования к последовательности и интенсивности ведения каждого вида работ, отнесенного к факторам риска. Специфической особенностью воздействия на грунт строительных технологий является его относительная кратковременность. Оно способствует расструктуриванию глинистого грунта, т.е. снижению прочностных характеристик. При этом грунт не уплотняется, поскольку длительность консолидационных процессов несопоставима с периодом ведения работ нулевого цикла. После снятия техногенного воздействия в грунте происходит восстановление части тиксотропно нарушенных связей, рассеяние напряжений. Учет этих явлений необходим при назначении очередности ведения работ на площадке во времени и пространстве для того, чтобы локализовать влияние технологического процесса на грунты основания и выбрать оптимальную интенсивность работ, не приводящую к прогрессированию деформаций основания. При рассмотрении устойчивости во времени выработок и скважин весьма существенным является учет параметров ползучести грунта.

6. Параметры щадящих режимов производства работ. Эти параметры (например, частота работы вибропогружателя; масса и высота сброса молота при погружении свай и шпунта; высота грунтовой пробки, оставляемой в обсадных трубах при бурении скважин для буронабивных свай; давление нагнетания при закреплении массива грунта или заполнении скважины бетоном) в первом приближении могут быть определены расчетным путем или назначены по нормативной и справочной литературе. Их уточнение для условий конкретной площадки возможно по результатам технологических испытаний по видам работ, отнесенных к факторам риска.

7. Вопросы обеспечения и контроля качества работ. Они регламентируются действующими нормами и стандартами. В технологическом регламенте должны быть предписаны:

• виды контрольных испытаний для каждого типа ответственных конструкций;

• количество испытаний их периодичность, последовательность;

• требования к испытаниям.

8. Требования к геотехническому мониторингу за состоянием окружающей застройки и изведенных конструкций и надзору за ходом строительства. Программа Мониторинга закладывается в общих чертах на стадии разработки рабочего проекта и детализируется в проекте производства работ. В программе указывают:

• цели мониторинга;

• зону его действия;

• предмет мониторинга (контроль за осадками, параметрами колебаний, уровнем грунтовых вод поровым давлением и т.д.);

• периодичность и сроки проведения мониторинга;

• механизм остановки работ при возникновении неблагоприятных воздействий.

9. Требования к технологическим испытаниям изложены в 1.6. Работа над составлением технологического регламента выполняют в два этапа:

· при разработке рабочего проекта;

· при разработке проекта производства работ.

На первом этапе регламент разрабатывают, исходя из требований нормативных документов и стандартов, на основе численного моделирования различных технологических ситуаций, а также накопленного опыта производства данного вида работ в сходных условиях. При отсутствии или недостатке такого опыта необходимо проведение технологических испытаний, по результату которых может быть уточнен регламент.

Основные позиции технологического регламента должны содержаться в проекте организации работ, а в развернутом виде - в проекте производства работ.

Для сложных инженерно-геологических условий либо при наличии ветхой окружающей застройки при отсутствии достаточного для данного региона опыта применения технологии предусмотренный проектом регламент должен быть апробирован на опытной площадке путем проведения специальных технологических испытаний и наблюдений в натурных условиях.

Дата добавления: 2013-12-12