СП 361.1325800.2017 Действует

8.1 Общие положения

8.1.1 Защитные мероприятия следует выполнять как для обеспечения сохранности окружающей застройки от влияния нового строительства или реконструкции существующих объектов, так и для обеспечения безопасной эксплуатации объекта нового строительства или реконструируемого от влияния существующих сооружений, в том числе подземных сооружений и коммуникаций.

8.1.2 Все работы по защитным мероприятиям следует выполнять на основании разработанного в составе проектной документации раздела 12 «Иная документация в случаях, предусмотренных федеральными законами» [5].

8.1.3 Разработку специальных защитных мероприятий для снижения негативного влияния нового строительства проводят в случае, если расчетные дополнительные деформации основания фундаментов существующих зданий и сооружений превышают предельно допустимые значения или существует возможность негативных воздействий на объект защиты, которая может привести к ухудшению его технического состояния, а степень влияния не может быть определена расчетом.

8.1.4 При назначении защитных мероприятий необходимо определить факторы, которые будут вызывать изменение напряженно-деформированного состояния (НДС) грунтового массива и деформации фундаментов зданий и сооружений окружающей застройки.

8.1.5 На здания и сооружения окружающей застройки при строительстве подземных сооружений могут воздействовать следующие факторы:

- конструктивные, вызванные вступлением в работу проектируемой конструкции в соответствии с проектным решением, например, связанные с перемещением ограждающей конструкции и дна котлована в процессе экскавации грунта, с осадкой строящегося сооружения или складированием материалов, и т. п.;

- технологические, происходящие в процессе устройства ограждений котлованов, анкеров, свай, щитовой проходки и др., т.е. связанные с технологией выполнения работ и применяемыми машинами и механизмами;

- климатические, обусловленные перемещением ограждающей конструкции котлована, вызванным температурными деформациями распорок и ограждающих конструкций, а также промерзанием грунта за «стеной в грунте» и ниже дна котлована;

- изменение УПВ в процессе водопонизительных работ или барражного эффекта при устройстве заглубленных сооружений;

- активизация негативных процессов в грунтовом массиве, связанная с выполнением геотехнических работ (суффозионные процессы, образование плывунов и пр.).

8.1.6 Для защиты окружающих зданий и сооружений от всех видов негативного воздействия нового строительства могут быть выполнены один или одновременно несколько видов мероприятий:

а) конструктивные, направленные на изменение проектного решения строящегося сооружения;

б) усиление конструкций существующих защищаемых зданий и сооружений;

в) усиление фундаментов защищаемых зданий и сооружений;

г) усиление грунта основания фундаментов защищаемых зданий и сооружений;

д) устройство геотехнических барьеров, завес, стенок, расположенных между объектом нового строительства и защищаемым зданием или сооружением.

В таблице 8.1 представлены защитные мероприятия для существующих зданий и сооружений, применяемые при строительстве подземных сооружений рядом с ними, в зависимости от факторов, вызывающих дополнительные деформации основания фундаментов.

Таблица 8.1 – Защитные мероприятия для существующих зданий и сооружений, применяемые при устройстве котлована

Таблица 8.1Защитные мероприятия | Факторы, вызывающие дополнительные деформации основания фундаментов окружающей застройки | Конструктивные | Технологические | Климатические | Изменение УПВ | Негативные процессы (суффозия и пр.) Конструктивные мероприятия (изменение проектных решений): Повышение жесткости ограждающей конструкции | + | – | + | – | – Повышение жесткости удерживающей системы | + | – | + | – | – Исключение водопонижения путем устройства противофильтрационной завесы | + | – | – | + | + Усиление конструкций существующих зданий, включая грунты основания фундаментов Усиление фундаментов | + | + | + | + | + Закрепление1) и армирование грунта основания | + | + | + | + | + Усиление верхних конструкций2) | + | + | + | + | + Геотехнические отсечные экраны, геотехнические барьеры Стенки из отдельных элементов (свай, труб и пр.)3) | ± | ± | ± | – | – Стенки в виде водонепроницаемой завесы | – | – | – | + | + Геотехнический барьер | + | + | + | – | – 1) Если грунт поддается закреплению. 2) Применяется только для снижения неравномерных осадок фундаментов. 3) Защитные мероприятия сами могут вызвать дополнительные осадки. Примечание – В настоящей таблице применены следующие обозначения: «+» – мероприятие эффективно; «–» – мероприятие неэффективно; «±» – эффективность недостаточна для безусловного применения.

8.1.7 Защитные мероприятия подразделяются на два вида:

- пассивные – выполняемые однократно; при проектировании используют исходные параметры (характеристики грунта, нагрузки и воздействия) без изменения НДС массива грунта;

- активные – могут выполняться многократно; с их помощью возможно дополнительное воздействие на НДС массива грунта (восстановление, регулирование и т. п.).

8.1.8 В качестве исходных данных для проектирования защитных мероприятий необходимо использовать следующие материалы:

- результаты инженерно-геологических изысканий объекта строительства, включая, при необходимости, архивные материалы;

- проектная документация объекта нового строительства;

- проекты производства работ (ППР) и технологические регламенты (при наличии) на выполнение геотехнических видов работ;

- проектная или исполнительная документация по конструктивным решениям существующего (защищаемого) здания или сооружения, его фундаментам и грунтам основания;

- результаты технического обследования конструкций защищаемого здания, включая фиксацию имеющихся дефектов в основных несущих конструкциях (трещины, сколы, коррозия арматуры и бетона, разрушение материала конструкций), а также результаты обследования фундаментов (глубина заложения, ширина подошвы, материал, состояние) и грунта основания (вид и состояние);

- оценка влияния устройства подземной выработки на существующее (защищаемое) здание или сооружение без защитных мероприятий.

8.1.9 Проект защитных мероприятий должен обеспечивать:

- механическую безопасность объекта на период строительства (реконструкции) и последующей эксплуатации:

- снижение расчетных значений дополнительных деформаций и (или) их относительной разности до требуемых нормативных значений, определяемых в соответствии с 7.1.6;

- повышение несущей способности основания;

- выравнивание деформационных характеристик основания в плане и по глубине;

- локальное усиление грунтов в местах образовавшихся зон разуплотнения;

- защиту от воздействий вибрации, подтопления и иных опасных техногенных или геологических процессов и явлений, в том числе противокарстовую защиту.

8.1.10 При выборе технических решений по устройству защитных мероприятий следует учитывать:

- характер влияния строительства, в том числе способ строительства подземной части проектируемого объекта;

- степень влияния (значения расчетных осадок, изменения инженерно-геологических и гидрологических условий, технологических и вибрационно-динамических воздействий) и расстояние между проектируемым и защищаемым объектами;

- техническое состояние защищаемого объекта (категория технического состояния, конструктивная схема);

- статус исторической и культурной ценности защищаемого объекта [4];

- особенности инженерно-геологического строения участка;

- доступ и возможность выполнения работ во внутренних помещениях объекта с учетом возможной эксплуатации объекта во время работ по усилению;

- необходимость выполнения работ по усилению конструкций надземной части;

- очередность, при необходимости, выполнения работ по усилению конструкций надземной части.

8.1.11 При разработке проекта должны выполняться следующие требования:

- усилия в конструкциях защищаемых зданий и сооружений, дополнительные перемещения фундаментов, их относительная неравномерность и крен должны соответствовать значениям, не превышающим предельно допустимых значений для защищаемого объекта, определенных на основании его категории технического состояния;

- работы по устройству защитных мероприятий не должны вызывать недопустимые технологические воздействия на защищаемый объект, приводящие к ухудшению его технического состояния и нарушению механической безопасности;

- принятые проектные решения должны обеспечивать возможность реализации с учетом технического состояния объекта и доступа для выполнения работ.

8.1.12 Защитные мероприятия следует рассчитывать в соответствии с требованиями ГОСТ 27751 по двум группам предельных состояний: первой – по несущей способности, второй – по деформациям.

Расчет по несущей способности следует проводить для защитных мероприятий, указанных в перечислениях а) и б) 8.1.6. Расчет по деформациям проводят во всех случаях проектирования защитных мероприятий.

8.1.13 Расчеты защитных мероприятий выполняют:

- для конструкций – в соответствии с требованиями СП 15.13330, СП 16.13330, СП 24.13330, СП 63.13330, СП 64.13330, СП 249.1325800;

- для оснований – в соответствии с СП 22.13330 и настоящим сводом правил.

8.1.14 Сооружения, основания и защитные мероприятия необходимо рассматривать как единый комплекс, т. е. следует учитывать взаимодействие существующего, проектируемого объекта, основания и защитных мероприятий. Для совместного расчета могут быть использованы аналитические, численные и другие методы (например, метод конечных элементов или методы конечных разностей, граничных элементов и др.).

8.1.15 Расчетную схему системы «сооружения – защитные мероприятия – основание» следует выбирать с учетом наиболее существенных факторов, определяющих напряженное состояние и деформации основания и конструкций существующих зданий и сооружений. Следует учитывать пространственную работу конструкций, геометрическую и физическую нелинейность, анизотропию, пластические и реологические свойства материалов и грунтов, а также историю нагружения и параметры переуплотнения грунтов.

8.1.16 Для зданий, находящихся в предаварийном или аварийном состоянии, в проекте защитных мероприятий следует указывать на необходимость выполнения первоначальных противоаварийных мероприятий в целях повышения категории технического состояния до удовлетворительного.

8.1.17 Проектом должна быть определена зона деформации в основании фундаментов защищаемого объекта. Зону, в которой необходимо выполнить защитные мероприятия, следует определять расчетом, а ее глубина должна в любом случае быть больше глубины зоны деформаций, а при необходимости – и сжимаемой толщи.

8.1.18 Допускается использовать вероятностные методы расчета, учитывающие статистическую неоднородность оснований, случайную природу нагрузок, воздействий и свойств материалов.

8.1.19 Нагрузки и воздействия, учитываемые при расчетах защитных мероприятий, коэффициенты надежности по нагрузке, а также возможные сочетания нагрузок следует принимать в соответствии с требованиями СП 20.13330, СП 22.13330, СП 35.13330 и СП 249.1325800.

8.2 Корректировка конструктивных решений нового строительства для снижения воздействия на окружающую застройку

8.2.1 Для снижения негативного влияния строительства подземных сооружений на окружающую застройку следует рассмотреть возможность внесения в проект изменений, направленных на снижение такого влияния (конструктивные мероприятия).

8.2.2 Решение о внесении изменений в конструкции проектируемых зданий и сооружений следует принимать на основании, в том числе, результатов оценки влияния строительства на окружающую застройку, выполняемую в соответствии с разделом 7.

8.2.3 В качестве конструктивных мероприятий при строительстве точечных объектов применяют:

- повышение жесткости ограждающей конструкции подземной выработки – увеличение толщины «стены в грунте» или диаметра свай; увеличение сечения профиля при использовании шпунта (например, шпунта Ларсена или др.); уменьшение шага свай ограждения или заполнение их бетоном в случае изготовления их из труб; устройство внутренних или наружных контрфорсов; применение жесткой арматуры в железобетонных конструкциях ограждения;

- повышение жесткости удерживающей системы – увеличение числа рядов анкеров, распорок, подкосов; уменьшение шага анкеров, распорок, подкосов в ряду; замена металлической распорной системы на железобетонные диски перекрытия; создание внутренней перегородки (рисунок 8.1, а); выполнение закрепления грунта ниже дна котлована, в том числе по технологии струйной цементации (рисунок 8.1, б); повышение блокировочных усилий анкеров; устройство специальных геотехнических конструкций внутри котлована (рисунок 8.2) и др.;

- изменение конструктивных решений – устройство ступенчатого подземного пространства с заглублением по мере удаления от существующего здания и ступенчатой надземной части сувеличением высоты и, соответственно, нагрузки по мере удаления от здания (рисунок 8.3);

- изменение конструкции фундаментов – устройство фундаментов глубокого заложения (сваи, баретты) с опиранием на несжимаемые (скальные, полускальные) грунты для минимизации осадок.

а) Создание внутренней перегородки б) Закрепление грунта ниже дна

котлована

Рисунок 8.1 – Повышение жесткости удерживающей системы ограждающей конструкции

а б в

332211112211

а – единичный контрфорс; б – армирование грунта сваями; в – группа контрфорсов

Рисунок 8.2 – Специальные геотехнические конструкции внутри котлована

332211

Рисунок 8.3 – Пример устройства ступенчатого пространства подземной и надземной частей строящегося здания

8.2.4 Дополнительные осадки существующих зданий и сооружений при организации ступенчатой подземной части необходимо определять численными расчетами.

8.2.5 В качестве конструктивных мероприятий при строительстве линейных сооружений применяют:

- перенос трассы линейного сооружения;

- изменение глубины заложения линейного сооружения;

- изменения технологии производства работ.

8.2.6 Увеличения расстояния между щитовой проходкой и существующими зданиями и сооружениями добиваются за счет смещения оси трассы в плане на безопасное расстояние.

8.2.7 Дополнительную осадку фундаментов от строительства подземных линейных сооружений следует определять на основании расчетов в соответствии с СП 249.1325800.

8.2.8 В качестве мероприятий по изменению технологии производства работ при щитовой проходке необходимо рассматривать:

- уменьшение перебора грунта в процессе строительства;

- применение компенсационного нагнетания твердеющих растворов в заобделочное пространство;

- изменение скорости проходки.

8.2.9 Уменьшения перебора грунта при щитовой проходке добиваются мероприятиями, приведенными в перечислении а) пункта 6.5.2 СП 249.1325800.2016.

8.3 Усиление конструкций существующих зданий

8.3.1 Необходимость разработки защитных мероприятий существующих зданий следует определять по результатам оценки влияния нового строительства на окружающую застройку (раздел 7).

8.3.2 Проектная документация по усилению должна быть разработана на основе выбора одного из возможных вариантов с учетом технико-экономических показателей.

8.3.3 Требования к усилению конструкций существующих зданий следующими методами приведены:

- в [6] – усиление стальными напрягаемыми тяжами;

- [6]–[9] – усиление стальными и железобетонными обоймами;

- СП 164.1325800 – усиление неметаллической арматурой;

- [6], [9] – усиление инъецированием.

8.4 Усиление фундаментов

8.4.1 Общие положения

8.4.1.1 Необходимость усиления фундаментов зданий и сооружений определяют по результатам оценки влияния строительства подземного сооружения при проведении геотехнического прогноза.

8.4.1.2 Выделяют два способа усиления свайных фундаментов: усиление ростверков и устройство дополнительных свай.

8.4.1.3 Критериями при проектировании усиления оснований и фундаментов являются предельно допустимые значения дополнительных осадок основания фундаментов.

8.4.1.4 При разработке проекта усиления фундаментов сваями необходимо прогнозировать ожидаемые дополнительные осадки основания до усиления и после него, а также усилия в сваях.

8.4.1.5 Разработке проекта усиления должны предшествовать инженерно-геологические изыскания, состав работ и объем которых должны соответствовать требованиям действующих нормативных документов и положениям настоящего свода правил.

8.4.1.6 При устройстве свай усиления в случае недостаточной прочности материала фундамента необходимо выполнить его усиление.

8.4.1.7 Устройство свай осуществляют при наличии в геологическом разрезе основания слоя, пригодного для опирания на него свай.

8.4.1.8 Потребность в усилении фундаментов возникает при необходимости увеличения размеров фундамента в плане, значительных неравномерных прогнозных деформациях основания и в ряде других случаев.

8.4.1.9 Ближайшие к глубокому котловану сваи усиления следует устраивать до низа «стены в грунте» для обеспечения устойчивости зданий при возможном обрушении стенок траншеи.

8.4.1.10 Не допускается использовать буроинъекционные и вдавливаемые сваи в качестве защитного мероприятия для зданий при креплении ограждения котлована анкерами в связи с возможностью снижения их несущей способности вследствие повреждения или разуплотнения грунта при устройстве анкеров.

8.4.2 Усиление фундаментов буроинъекционными сваями

8.4.2.1 Буроинъекционные сваи применяют в следующих случаях:

- для стабилизации осадок фундаментов существующих зданий и сооружений при изменении конструктивной схемы объекта усиления;

- для минимизации воздействия строительства подземного сооружения на расположенное рядом здание.

8.4.2.2 Проектирование усиления существующего фундамента осуществляют в зависимости от его вида и технического состояния.

8.4.2.3 Предварительные размеры (диаметр и длина) буроинъекционных свай назначают с учетом инженерно-геологических условий площадки строительства, нагрузки, которую должны воспринимать сваи, вида и состояния усиливаемого фундамента, несущей способности свай, прогнозируемой в соответствии с опытом проектировщика или определяемой в соответствии с требованиями нормативных документов, а также расчетом численным методом.

8.4.2.4 Расчет буроинъекционных свай по прочности материала ствола выполняют в соответствии с требованиями СП 24.13330 и СП 63.13330.

8.4.2.5 Армирование буроинъекционных свай выполняют по расчету. Сваи армируют сварными каркасами. Допускается применять жесткую арматуру в виде проката черных металлов или стальных труб. Арматура сваи может быть однородной по длине и комбинированной, например труба или прокат в зоне действия изгибающего момента и каркас на остальной длине сваи.

8.4.2.6 Арматура без антикоррозионной защиты буроинъекционных свай должна иметь фиксирующие элементы, центрирующие ее в скважине и обеспечивающие требуемую толщину защитного слоя бетона. Расстояние между фиксаторами по длине каркаса должно быть не более шести диаметров скважины, а толщина защитного слоя при отсутствии антикоррозионной защиты – не менее 2,5 см.

8.4.2.7 Конструкция сварного стыка рабочей арматуры каркасов должна обеспечивать его равнопрочность и удобство производства работ по инъецированию бетона в скважину.

8.4.2.8 Совместная работа буроинъекционных свай и усиливаемых фундаментов должна быть обеспечена заделкой сваи, длина которой определяется расчетом. Для фундаментов из кладки кирпича, камня известняка, бутовых фундаментов длина заделки свай должна быть не менее пяти диаметров сваи при бурении с глинистой промывкой и не менее четырех диаметров при бурении с продувкой воздухом. В случае невозможности обеспечения заделки должно быть предусмотрено усиленное армирование или уширение ствола сваи в месте примыкания сваи к подошве ростверка. Отношение диаметра уширенной части к диаметру скважины в пределах фундамента должно составлять не менее 1,15.

8.4.2.9 Для уточнения несущей способности буроинъекционных свай усиления в конкретных условиях проектная организация может назначать проведение статических испытаний опытных буроинъекционных свай в соответствии с требованиями ГОСТ 5686 и СП 24.13330.  В результате испытаний должна быть установлена  расчетная нагрузка, допускаемая на сваю, Р, кН.

8.4.2.10 Рабочая документация по усилению оснований и фундаментов с помощью буроинъекционных свай должна содержать:

- титульный лист;

- план участка работ;

- состав проекта;

- ведомости объемов работ и потребности в материалах;

- общие указания к проекту;

- план свайного поля при усилении оснований и фундаментов буроинъекционными сваями;

- разрезы (сечения) по усиляемым фундаментам с буроинъекционными сваями;

- конструкции буроинъекционных свай усиления, чертежи арматурных каркасов;

- технологические схемы устройства свай усиления (по усмотрению проектной организации);

- технологические схемы линий подачи растворов;

- технологические схемы коммуникаций;

- рабочую документацию на устройство растворных узлов со схемами размещения рабочего оборудования.

8.4.2.11 При расчете несущей способности буроинъекционных свай следует руководствоваться требованиями СП 24.13330.

8.4.2.12 Буроинъекционные сваи применяют для защиты зданий, имеющих категории технического состояния конструкций II и III, статус объекта культурного наследия (памятника истории и культуры) [4].

8.4.2.13 Буроинъекционные сваи не следует применять как защитные мероприятия для зданий всех категорий технического состояния состояния конструкций в мелких и пылеватых водонасыщенных песках, в особенности обладающих плывунными свойствами, поскольку при устройстве ограждения котлована возможны разуплотнение этих грунтов и снижение несущей способности свай по боковой поверхности.

8.4.2.14 Буроинъекционные сваи не следует применять в качестве защитных мероприятий для зданий, примыкающих к котлованам глубиной более 15 м, поскольку вследствие недостаточной жесткости они не обеспечивают отсутствие деформаций в основании зданий.

8.4.3 Проектирование фундаментов из вдавливаемых многосекционных свай

8.4.3.1 Принципиальные технические схемы погружения вдавливаемых свай следует принимать в зависимости от конкретных условий устройства элементов, воспринимающих нагрузку от домкратов.

8.4.3.2 Для осуществления усиления фундаментов вдавливаемыми сваями требуется:

- наличие пространства под фундаментом или упорным элементом (рисунок 8.4);

- отсутствие пространства под упорным элементом (рисунок 8.5);

- наличие свободного доступа к месту погружения свай (рисунок 8.6);

- наличие соседних несущих стен в стесненных условиях при устройстве новых фундаментов под стены или оборудование в условиях реконструкции (рисунок 8.7).

1221РРаб56564432ба1221РРаб56564432ба

ввР21в5734Р21в5734