В условиях плотной существующей застройки, необходимо правильно оценивать риски связанные с подвижкой грунтов и осадкой соседних зданий во время нового строительства. В статье мы покажем методику расчета на примере обустройства котлована в плотной исторической застройке.

В настоящее время существуют достаточно разработанные методики оценки влияния нового строительства на окружающие здания. Обычно методики достаточно дорогостоящие и требуют проведения изысканий  по обследования несущей способности грунтов и  конструкций прилегающих зданий.

Но иногда ситуация немного упрощается, когда  проектировщики сталкиваются с ситуацией, расположения соседних зданий  на границе влияния  строительных работ. Пример расчета для такого случая мы приведем ниже.

ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ  НОВОГО СТРОИТЕЛЬСТВА НА СУЩЕСТВУЮЩУЮ ЗАСТРОЙКУ

И РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ КРЕПЛЕНИЯ КОТЛОВАНА

В статье выполнены расчеты элементов крепления котлована при строительстве здания в Центральном районе Санкт-Петербурга, в условиях плотной исторической застройки.

Целями расчета являются:

1. Оценка зоны влияния от котлована.

2. Расчет шпунтового ограждения

1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Схема  котлована показана на рисунке ниже:

Характеристики грунтов показаны в таблице ниже:

Совмещенная схема котлована и данные скважины (всего скважин несколько) показана на схеме ниже:

Характеристики шпунтовой сваи:

2. РАСЧЕТНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Расчет элементов крепления котлована выполнен на программном комплексе Plaxis 3D по модели упрочняющегося грунта (hardering soil).

Основные стадии расчета, моделирующие последовательность работ:

- определение существующих напряжений в грунтовом массиве;

- выполнение работ по устройству шпунтовой стенки (активация соответствующих элементов);

- поэтапная откопка котлована на проектную отметку;

- учет нагрузки на бровке котлована.

Отметка низа ростверка -3,550. Под ростверком предусмотрена гидроизоляция и бетонная подготовка 100мм.

Отметка дна котлована принята -3,700 абс. +3,000. Глубина котлована 3,6м.

Для оценки влияния котлована на окружающую застройку замоделирован грунтовый массив шириной 30м по периметру котлована. 

3. РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТОВ

Предусмотрены несколько этапов экскавации. Результаты по этапам расчета:

3.1. Погружение шпунта 

3.2. Стадия откопки 2 м (абс. 0,000). Без крепления откосов. Установка обвязочной балки 40К2. 

На этом этапе работ, согласно расчетам, перемещения шпунтовой стены не превышают 5см.

Изгибающий момент в стене тоже в пределах нормы (смотрите схему ниже):

3.3. Стадия откопки 3,6м. С установленной обвязочной балкой. 

На этом этапе работ, согласно расчетам, максимальные горизонтальные перемещения шпунтовой стены не превышают 11 см.

Изгибающий момент в стене смотрите на схеме ниже:

Изгибающий момент в объвязочной системе:

Расчет обвязочной балки по прочности:

Сталь: C255

Группа конструкций по приложению В СП 16.13330.2011 2

Коэффициент надежности по ответственности 0.95

Коэффициент условий работы 1

Предельная гибкость для сжатых элементов: 200

Предельная гибкость для растянутых элементов: 300

Геометрические характеристики

Длина элемента  3 м

Расчетная длина в плоскости XoY 1

Расчетная длина в плоскости XoZ 1

Расстояние между точками раскрепления из плоскости 1 м

Результаты расчета по комбинациям загружений

N = 0 Т

M_y = 100 Т*м

Q_z = 1 Т

M_z = 0 Т*м

Q_y = 0 Т

Коэффициент использования 1.216 - Прочность при действии изгибающего момента My

Обвязочная балка не удовлетворяет требованиям прочности.

Для восприятия усилий в шпунтовой стене необходимо предусмотреть дополнительные мероприятия, которые мы рассмотрим во второй части статьи "Оценка влияния строительства на окружающую застройку. Часть II"

Подготовлено по материалам компании "Питер Девелопмент". При перепечатке ссылка обязательна.