Геомассив

Геомассив

Геомассив – конкурентный способ замены буронабивных свай в качестве фундаментов.

Опыт строительства современных жилых комплексов показывает, что наиболее типичным объемно-планировочным решением является устройство локальной высотной жилой части и развитой в плане одно- двух уровневой подземной автомобильной парковки. Для реализации такого решения в сложных инженерно-геологических условиях необходим комплекс мероприятий, обеспечивающих эксплуатационную надежность подземной части на весь срок эксплуатации здания.

Пример реализации такого комплекса приводится ниже.

Площадка строительства расположена в условиях сложившейся застройки центральной части города Перми. Размеры в плане автомобильной парковки составляют 68,2 х 49,7 м, восьми этажного жилого здания – 46,8 х 44,2 м. Глубина подземной части – 4,6…5,0 м. Конструкции надземной и подземной части здания выполнены из монолитного железобетона. Фундамент – монолитная железобетонная фундаментная плита, толщиной 800 мм.

Инженерно-геологические условия площадки строительства

В геоморфологическом отношении площадка расположена на IV левобережной надпойменной террасы р. Кама.

В строении площадки принимают участия следующие инженерно-геологические элементы:
ИГЭ-1. Насыпной грунт (асфальт, суглинок со щебнем и обломками кирпичей до 5-10%). Мощность - 0,05…2,2 м.
ИГЭ-2. Глина от полутвердой до тугопластичной консистенции. Мощность - 0,3-3,0 м.
ИГЭ-3. Суглинок мягкопластичной, реже тугопластичной конси-стенции. Мощность - 0,3…2,5 м. Модуль деформации – Е = 6,1..8,4 МПа.
ИГЭ-4. Суглинок текучепластичной и текучей консистенции, Мощ-ность - 1,0…2,2 м. Модуль деформации 4,3… 5,5 МПа.
ИГЭ-5. Гравийный грунт с супесчаным заполнителем. Мощность - 1,0…3,1 м.

На период изысканий (февраль-март 2011 г.) вскрыто 3 горизонта подземных вод: грунтовые воды в суглинках от мягкопластичной до текучей консистенции, появившийся уровень - на глубине 4,0…5,0 м, установившийся - на глубине 3,0…3,9 м. Грунтовые воды в гравийных грунтах с супесчаным заполнителем. Вскрыты на глубине 10,6…13,5 м, установившийся уровень - на глубине 6,7…10,1 м. Воды напорные, величиной напора - 1,9…6,5 м. Трещинно – грунтовые воды верхнепермских отложений (песчаников), вскрыты на глубине 16,7…17,5м, установившийся уровень - 7,0…7,4 м. Воды напорные, величина напора - до 9,7…10,1 м.

Горизонты подземных вод гидравлически взаимосвязаны между собой. В особо неблагоприятные периоды года возможно повышение уровня грунтовых вод на 1,0-1,5 м от замеренных и появления «верховодки» на границе насыпных и глинистых грунтов.

В данных геологических условиях основными задачами являются: на период строительства – обеспечение устойчивости стен котлована и ограничение дополнительных деформаций существующих зданий и со-оружений; на период эксплуатации: обеспечение восприятия горизонтального давления грунта и подземной воды, устройство вертикального противофильтрационного экрана, создание  высоких и однородных деформационных характеристик грунтового основания в пятне застройки здания.

Одним из возможных решений поставленного комплекса задач мо-жет быть использование технологии струйной цементации грунта.

Технология основана на использовании энергии высоконапорной струи цементного раствора для перемешивания природного грунта с частичным его замещением цементным раствором. Подача струи цементного раствора осуществляется одновременно с подачей струи сжатого воздуха, что позволяет увеличить радиус воздействия разрушающей струи.

Производство работ по закреплению грунтов  включает следующие операции: бурение технологических скважин до нижней отметки закрепления (при этом контролируется реальная мощность инженерно-геологического элемента) и  подъем бурового инструмента с закреплением грунта в проектном интервале. Расход цемента составляет  от 500  до 900 кг на кубический метр закрепленного грунта. Характеристики закрепленного грунта: прочность на одноосное сжатие Rсж = 1,5…3,0 МПа, модуль деформации Е = 2,0…4,0 ГПа, коэффициент фильтрации Кф = 1,4…1,6 х 10-6 см/с.

В основании фундаментной плиты здания располагаются грунты с низкими (Е = 4,0 … 8,0 МПа) и самое главное неоднородными деформационными характеристиками. Использование таких грунтов в качестве основания приводит к развитию неравномерных деформаций по пятну застройки, что в свою очередь, отражается на увеличении кон-структивных размеров и армирования основных несущих элементов здания.

Для улучшения и выравнивания  прочностных и деформационных характеристик основания выполнено искусственное основание - геомассив, представляющий собой природный грунт, армированный жесткими грунтоцементными элементами (ГЦЭ) и распределительную подушку из уплотненного щебня фракции 40..70 мм, толщиной 500 мм.

Требуемый модуль деформации геомассива Егм не менее 40 МПа; мощность геомассива ниже подошвы щебенистой подушки: под жилым домом - 12,5 м, под стоянкой - 10,0 м.

Геомассив выполняется путем равномерного  армирования природного грунта  жесткими грунтоцементными элементами (ГЦЭ). Грунтоцементные элементы  работают в едином массиве с окружающим грунтом  под всей подошвой  плиты и не рассматриваются как свайный элемент, передающий острием  нагрузку на нижележащие слои. Диаметр элемента - 1,2 м, расположение в плане - по сетке 3 х 3 м.

Приведенный модуль деформаций искусственного основания («геомассива») в таком случае определяется по  «методу смеси» на основе теории композитных материалов. Расчет приведенного модуля деформации выполняется по формуле:

Геомассив

В качестве матрицы рассматривается естественный грунт с его природными характеристиками, жесткостные характеристики и геометрические размеры грунтоцементных армирующих элементов определяются опытным путем. Аналогичный подход реализован д.т.н В.В. Лушниковым при рассмотрении взаимодействия массивов грунта с буроинъекционными сваями.

Геомассив

В период производства работ  велся постоянный контроль качества за-крепления грунтов. Сплошность массива контролировалась кон-трольным бурением с отбором кернов. Образцы закрепленного грунта испытывались независимой лабораторией Горного института Уральского отделения РАН по стандартной методике определения предела прочности и модуля деформации материала. По результатам испытаний прочность на сжатие образцов составляет Rсж = 3,5…4,5  МПа, модуль общих деформаций Е = 2,5…3,0 ГПа, что подтверждает проектные данные.

Опыт проведенных работ на объекте показывает, что применение струйной технологии закрепления слабых водонасыщенных грунтов позволяет успешно осваивать даже самые сложные площадки, надежно обеспечивать  эксплуатацию здания при высоком уровне грунтовых вод и может быть использовано для дальнейшего внедрения при строительстве подземных частей комплексов жилых зданий.

В качестве примеров приведем несколько объектов, где был применен способ «геомассива» взамен устройство буронабивных свай:
1. 33-эт. жилой дом с подземно-надземным паркингом, расположенный  по  адресу  ул.Садовая/Вилоновская, д. 176/д. 44 в г. Самаре.
2.  Жилая застройка 16-ти этажный 3х секционный жилой дом по ул. Петрозаводской в Адлерском районе города Сочи.
3. Футбольный стадион ФК «Краснодар» в г. Краснодаре, ул. Разведчика Леонова, 1.
4. Торговый центр «Кольцо» по ул. Петербуржская, 55 в г. Казани.
5. Жилой комплекс по ул. Кирова, 33 в г. Перми.
6. Закрепление грунтов основания фундаментной плиты при строительстве жилого дома по ул. М. Никитская, 15, стр.1 в г. Москве.
7. Закрепление илистых грунтов в основании фундаментной плиты по ул. Кирпичная, 24 в Адлерском районе г. Сочи.
8. Строительство искусственного острова в акватории Камского водохранилища для обустройства скважин разведочного бурения нефти.
9. Закрепление грунтов (торфа) в основании фундаментов административного здания по ул. Сущевский вал, д. 16, стр. 3 в г. Москве.

<<< Все виды работ


Москва
(910) 477-92-65
Уфа
(917) 378-07-48
Ижевск
(3412) 56-62-11
Новосибирск
(983) 508-17-15
Казань
(843) 296-66-61
Ростов-на-Дону
(863) 311-36-36
Крым
(988) 240-90-82
(978) 939-38-33
Краснодар
(861) 240-90-82
Тюмень
(3452) 74-49-75
(3452) 73-29-63
Красноярск
(391) 208-17-15
Челябинск
(351) 223-24-53

Рейтинг@Mail.ru