Меры по уменьшению влияния нового здания на соседние

Принципиально уменьшение влияния может быть осуществлено при помощи планировочных, архитектурных, конструктивных, технологических и организационных мероприятий. От конструктора не всегда зависят планировочное, архитектурное решение или организационно-строительные мероприятия, поэтому рассмотрим их лишь в сжатой форме.

Планировочные мероприятия направлены на то, чтобы новое здание было отнесено от существующих на безопасное расстояние — обычно на 10…20 м. Тогда новое здание может рассматриваться как «отдельно стоящее» и специфических проблем с фундаментами не возникает.

Архитектурное решение может упростить задачу, если новое здание в зоне примыкания тем или иным способом облегчено. Допустим, в зоне примыкания располагают блок, высота которого меньше соседнего, новое здание облегчено проездами и т. п.

Конструктивные мероприятия могут заключаться в следующем:

1) новое здание строится на фундаментах мелкого заложения, несмотря на то, что условие не удовлетворено;

2) новое здание возводится на свайных фундаментах;

3) под новым зданием предусмотрено строительство глубокого подземного объема (гараж, склад и т. п.).

Первое конструктивное мероприятие применяется вместе с технологическими решениями, оправдавшими себя на практике: консольное примыкание, разъединительный шпунтовый ряд, превентивное усиление фундаментов соседних домов с пересадкой их на сваи усиления, закрепление грунта несущего слоя. В целом эта группа мер может рассматриваться в качестве паллиативных (вынужденных), поскольку гарантированно обеспечить сохранность соседних домов в ходе любых пристроек — весьма проблематично.

Консольное примыкание. Основная идея этого мероприятия состоит в том, что в зоне примыкания фундаменты нового и старого зданий получают разрыв, размер которого подбирается по расчету так, чтобы условие было выполнено (рис. 4).

В этом случае стены, колонны, другие конструкции нового здания опираются на консоли, вылет которых определяется размером «разрыва», назначенного по расчету величины s_ud. По проектам, реализованным в Санкт-Петербурге, вылет консолей выполнялся в пределах от 2 до 5 м (для домов в 6… 12 этажей), что не создавало особых конструктивных трудностей. Данное мероприятие эффективно при выполнении двух условий:

1) между нижней гранью консоли и грунтом должен быть обеспечен воздушный зазор, размер которого назначается не менее двойной величины ожидаемой осадки нового здания;

2) между фундаментами и стенами нового и существующих зданий должен быть выполнен осадочный шов, работающий четко. Конструкции шва и его исполнению должно быть уделено особое внимание.

Рис. 4. Схемы реализованных в Санкт-Петербурге решений консольных примыканий новых зданий к соседним существующим: 1 — фундамент старого здания: 2 — балка с консолью; 3 — фундамент нового здания; 4 — колонна, опирающаяся на консоль балки; 5 — стена нового здания; 6 — зазор между балкой и грунтом; 7 — разъединительный шпунт; 8 — фундамент разобранного здания: 9 — зазор между старым зданием и консолью; 10 — свая вдавливания; 11 — буровая свая

Разъединительные конструкции в грунте. Назначение их — изменить напряженное состояние грунта так, чтобы напряжения в основании старого здания от влияния нового не получили опасного развития, а вызванная ими дополнительная осадка не имела опасных последствий или была нулевой.

Такие разъединительные конструкции могут быть образованы:

1) металлическим шпунтовым рядом;

2) стенкой из секущихся или соприкасающихся буронабивных свай;

3) прорезью в грунте, заполненной антифрикционным материалом.

Разъединительный шпунтовый ряд. Впервые он был предложен Далматовым Б.И. в проекте нескольких 12-этажных домов с одноэтажными пристройками (Далматов Б.И., Сотников С.Н., 1965). Шпунт погружается по линии примыкания до откопки котлована под новое здание, длина шпунта назначается в расчете на прорезку всей толщи слабых грунтов. Очевидно, шпунт должен быть неподвижным, а это достигается тем, что он нижним концом опирается в малосжимаемые грунты (рис. 5). В плане шпунт располагается по линии примыкания домов и должен выступать за их границы, образуя «шпоры», которые могут огибать старое или новое здания на участке длиной примерно 1/2… 1/4 от толщины сжимаемой зоны основания нового здания (см. рис. 4). Как показали исследования Сотникова С.Н. и Левкина А.Л. (1987; 1998), шпунт изменяет и напряженное состояние основания нового дома, обеспечивая более равномерное развитие его осадки.

Рис. 5. Применение разъединительного шпунта: а — схема к определению длины разъединительного шпунтового ряда (h_t — размер зоны уплотнения грунтов: hг, -мощность толщи подстилающих грунтов, в которых развиваются силы трения, поддерживающие шпунт): б — расположение разъединительного шпунта при разной в плане форме примыкания нового и старого зданий; в — фундамент с консольной балкой, перекрывающей шпунт: 1 — существующий фундамент: 2 — проектируемый фундамент (новое здание); 3 — шпунтовый ряд: 4 — осадочный шов

Эффективность шпунта может быть повышена, если его поверхности обмазаны антифрикционными покрытиями. Наиболее эффективен по расходу материала и технологическому воздействию на существующие дома плоский шпунт, расход которого может быть сравнительно невелик.

Применение шпунта ограничено двумя факторами: опасностью вибрации при погружении, от чего фундаменты старых домов могут получить дополнительные осадки, и большой глубиной кровли плотных грунтов, поскольку погружение шпунта длиннее 20 м затруднительно. Шпунт применять опасно там, где залегают водонасыщенные пески и другие грунты, обладающие тиксотропными свойствами. Современные гидроприводные высокочастотные вибраторы практически безопасны, следовательно, разъединительный шпунт может найти широкое применение в будущем.

Разъединительный ряд из буровых свай. Он был предложен Далматовым Б.И. и Брониным В.Н. в 1993 г. и применен с положительным эффектом на нескольких объектах. Такая разъединительная конструкция имеет недостатки: она материалоемка, требует много времени для изготовления и может представлять опасность для старых фундаментов из-за вибрации, «выпуска» грунта в буровые скважины и других воздействий. Однако ее применение не требует расхода металла: сваи можно не армировать.

Прорезь, заполненная антифрикционным материалом. Прорезь является перспективной и, по-видимому, относительно дешевой конструкцией (Сотников С.Н., Азис Л., 1993). Ее основная идея в том, что узкая выемка в грунте, заполненная бентонитовой суспензией — материалом, обладающим минимальным внутренним трением, — препятствует развитию дополнительных осадок фундаментов от влияния загружения соседней площадки. Теоретические основы этого метода достаточно детально разработаны, однако на практике конструкция еще не применялась.