Организация наблюдений за осадками высотного жилого комплекса «Вертикаль»

ОРГАНИЗАЦИЯ НАБЛЮДЕНИЙ ЗА ОСАДКАМИ ВЫСОТНОГО ЖИЛОГО КОМПЛЕКСА «ВЕРТИКАЛЬ»

А.А. Постовалова

ГАСИС

Согласно разработанным проектным и изыскательским материалам построено 44-х этажное высотное здание в Москве по адресу: Ленинский проспект, дом 111/2.

По данным инженерно-геологических изысканий, которые проводились на этой площадке НИИОСП им. Н.М.Герсеванова, ПНИИС, МГСУ и ГАСИС в основании фундаментов этого здания залегают аллювиальные грунты, представленные в основном среднезернистыми песками с прослоями и линзами глин и суглинков.

Проект здания был разработан Курскгражданпроектом и ЦНИИЭПжилище. Проектируемое здание представлено в плане в виде «трехлистника». По проекту в основании всего здания запроектирована сплошная железобетонная плита. Непосредственно вблизи контура фундамента, расположены фундаменты подземных гаражей. Высотная часть отделена от малоэтажной (стилобатной) части осадочными швами шиной 6 см.

Многофункциональный жилой комплекс по Ленинскому проспекту, вл. 111/2 представляет собой многоэтажный инженерный объект с подземным эксплуатируемым помещением, уникальный по своему техническому решению.

В объемно-планировочном решении комплекс состоит из жилой высотной части в виде четырех сблокированных секций с общей высотой надземной части: 50 этажей (секция «А»), 44 этажа (секция «Б»), 39 этажей (секции «В», «Г»); подземной под высотной и стилобатной частью комплекса и нежилой надземной частью вокруг высотной в виде 2-х, 4-х этажной обстройки (блоки «Д», «Е»).

Подземная часть Многофункционального жилого комплекса включает в себя трехъярусную автостоянку (отм.-14.000, -10.400, -6.800) и технический этаж (отм. - 3.500).

Вся стилобатная часть комплекса разбита на восемь блок секций и в конструктивном плане разделена между собой деформационными швами в фундаментах и междуэтажных перекрытиях.

Основными несущими конструкциями стилобатной части Многофункционального жилого комплекса являются монолитные железобетонные стены толщиной 300-500 мм, колонны d=500 мм, монолитные железобетонные перекрытия и монолитные фундаментные плиты толщиной 600 мм и толщиной 800 мм.

Фундаментная плита высотной части здания (секции «А», «Б», «В», «Г») рассматривается единой, без деформационных швов, толщиной 2,0 м.

В связи с указанными выше конструктивными особенностями строящегося комплекса, а также тем обстоятельством, что основание фундаментной плиты разнородно по своему геологическому строению, осадки строящегося комплекса будут проходить в течение длительного периода времени и неравномерно.

2/2009 ВЕСТНИК

Согласно ГОСТ 24846-81 «Грунты. Методы измерения деформаций оснований и фундаментов зданий и сооружений», измерение осадок и деформаций строящегося здания и жилых зданий, попадающих в зону влияния строительства, должны проводиться в течение всего периода строительства и в период эксплуатации до достижения условной стабилизации деформаций. Величины предполагаемых осадок строящегося комплекса зданий установлены исследованиями ГАСИС в сентябре 2003 г.

Целью инструментальных геодезических наблюдений (геодезического мониторинга) является получение данных о величинах, интенсивности и характере вертикальных перемещений наблюдаемых зданий в процессе строительства и дальнейшей эксплуатации.

В 2004г. было начато строительство фундаментов высотной части. Малоэтажная часть (стилобатная) была построена в 2003 г.

По первоначальному проекту преполагалось устройство железобетонной плиты толщиной 200 см с армированием в 2-х уровнях мощными арматурными сетками диаметром 32-36 мм.

В марте 2005г. Мосгосэкспертиза обратила внимание на то, что в отчете по инженерным изысканиям НИИОСП им. Н.М.Герсеванова указаны очень малые значения модуля общей деформации для глинистых грунтов (суглинков), залегающих под частью высотного здания. Было организовано повторное обследование грунтов оснований в ПНИИС и ГАСИС, которые показали, что в исследованиях НИИОСП допущена ошибка, т.к. лабораторные исследования в компрессионных приборах проводились при вертикальных давлениях на образцы до 2-3 кгс/см2, а давление под подошвой плиты высотной части здания составила 8-9 кгс/см2.

Контрольные исследования ПНИИС и ГАСИС показали, что значения модуля деформации глин, залегающих под частью высотного здания характеризуются значениями 240-280 кгс/см2. Значения модуля деформации песков, которые залегают под остальной частью фундаментной плиты 220-320 кгс/см2. Т.е. сжимаемость песков и глин (суглинков) является очень близкой.

Следует заметить, что хотя осадки фундаментной плиты и на суглинках и на песках будут практически одинаковыми, осадки на песках произойдут быстро, а осадки слоя суглинков будут протекать длительное время. Именно поэтому имеется опасность, что в процессе строительства высотного здания могут возникнуть перекосы. Это особенно важно для лифтовых шахт, т.к. допускаемые уклоны очень малые.

Чтобы иметь реальные представления о деформациях и кренах этого здания под руководством ГАСИС было организовано наблюдение за осадками здания в процессе строительства.

В ноябре 2003 года проведен первый цикл инструментально- геодезических наблюдений за осадками фундаментов строящегося Многофункционального жилого высотного комплекса «Вертикаль» по Ленинскому проспекту, владение 111/2 в г. Москве, а также за осадками окружающих зданий, попадающих в зону влияния данного строительства. Наблюдения за осадками 1-2 раза в месяц проводились институтом Фундаментпроект.

Для организации геодезических инструментальных наблюдений (геодезического мониторинга), в ноябре 2003 года была заложена сеть стенных марок на несущих конструкциях стилобатной части и на фундаментной плите высотной части здания, в местах примыкания фундаментов стилобатной части к высотной.

Стенная марка представляет собой отрезок стального стержня диаметром 12 мм и длиной 100 мм, забетонированный в стену, выступающая из стены часть стержня обточена в виде полукруглой головки для установки рейки.

Стенные марки установлены на несущих конструкциях высотной и стилобатной части на строительной отметке -14.000м следующим образом:

1. на металлических колоннах стилобатной части - 13 стенных марок;

2. на бетонных стенах высотной части - 13 стенных марок;

3. на участках лифтовых шахт в зонах «А» и «Б» - 8 стенных марок;

4. на участках лифтовых шахт в зонах «В» и «Г» - 8 стенных марок;

5. в феврале 2004 г. в стилобатной части были дополнительно установлены 30 стенных марок;

Стенные марки установлены также по периметру наружных несущих стен жилых домов, попавших в зону влияния строительства:

дом №4, корп. 1 по ул. Обручева - 7 стенных марок

дом № 6, корп. 1 по улице Обручева - 9 стенных марок (в настоящее время снесен).

План расположения стенных марок см. в Приложениях N1 и N2.

В качестве исходных пунктов для производства инструментальных геодезических наблюдений использованы два стенных репера Московской городской сети ст. рп. № 4424 с отметкой Н = 196,966 м и ст. рп. № 4551 с отметкой Н= 201,647 м, а также специально заложенные институтом «Фундаментпроект» два стенных знака на зданиях не подверженных деформациям, расположенных вне зоны влияния строительства.

В процессе производства инструментальных геодезических измерений постоянство отметок исходных реперов контролируется в каждом цикле наблюдений.

Методика инструментальных геодезических наблюдений заключается в периодическом (по циклам) высокоточном нивелировании стенных и плитных марок по программе II класса, двойными ходами («прямо» и «обратно»).

При выполнении наблюдений используется высокоточный цифровой нивелир DINI 11 и комплект штрихкодовых нивелирных реек с инварной полосой (комплект инструментов нового поколения фирмы Цейсе ).

Нивелирная сеть построена в виде системы полигонов, схема которых одинакова во всех циклах наблюдений. Невязки в полигонах нивелирной сети не превышали величины, вычисленной по формуле Fh =±0,5mmVii, где «п» - количество станций в полигоне.

После выполнения полевых измерений все данные нивелирования обрабатываются по компьютерной программе строгого уравновешивания STAR *LEV

В каждом цикле наблюдений получают отметки всех установленных стенных марок. По разности отметок марок в смежных циклах измерений получают осадки стенных марок, которые выписываются в сводные таблицы с нарастающим итогом за весь период наблюдений.

Точность определения отметок стенных марок в циклах наблюдений составляет

±0,5 мм.

В результате анализа данных геодезических наблюдений были получены следующие результаты.

Согласно данным инструментально-геодезических наблюдений на площадке стро-

2/2009 ВЕСТНИК

ительства высотного жилого дома по адресу Ленинский проспект, вл. 111/2 в г.Москве ФГУП «Проектно-изыскателький институт «Фундаментпроект», объем работ, методика их выполнения и используемые технические средства соответствуют современным требованиям, предъявляемым к таким наблюдениям.

Осадка строящегося жилого дома за весь период наблюдений с ноября 2003г. по октябрь 2007г. находится в пределах от -24 мм до -44 мм, прирост осадки от -1 мм до -3 мм (высотная часть здания), от -16 мм до -38 мм, прирост осадки от -1 мм до -2 мм (сти-лобатная часть здания) и не превышает допустимой расчетной величины. Осадка происходит равномерно. Разница средней осадки высотной и стилобатной частей здания не превышает 8,8 мм.

Осадки жилых домов (ул.Обручева, д.4, корп.1), прилегающих к площадке строительства, не превышают -3-5 мм. Прирост осадки отсутствует. Дом №6, корп. 1 по ул.Обручева в июле 2005г. снесен.

Инструментально-геодезические наблюдения с ноября 2003г. по октябрь 2007г. (43 цикла наблюдений) за осадками и смещениями строящегося и близрасположенных зданий выполняются на современном уровне. Осадка здания происходит равномерно и не превышает расчетной величины.

В настоящий момент здание эксплуатируется. Наблюдения продолжаются, в соответствии с предварительным решением об организации мониторинга при строительстве и эксплуатации такого уникального высотного здания.

Статья представлена Редакционным советом «Вестника МГСУ».