Геотехническое обоснование

Геотехническое обоснование – это расчетная и экспертно-аналитическая проектная работа, направленная на поиск оптимальных решений в геотехнической части проекта.

Критерии оптимальности проектных решений определяет сам Заказчик. Например, в условиях плотной застройки одним из критериев является размер зоны влияния строительства, чем он меньше, тем лучше. Другим важным критерием является стоимость строительства.

Геотехническая часть проекта здания в общем случае включает в себя конструктивные решения и технологию строительства котлована, фундаментов и подземных частей.

Геотехнические расчеты в составе геотехнического обоснования

Геотехнические расчеты являются важнейшей составляющей геотехнического обоснования.

Для выполнения геотехнического обоснования в самом простом виде достаточно иметь программу, в которой, во-первых, реализован упругопластический расчет методом конечных элементов, и, во-вторых, есть модель Кулона-Мора для моделирования грунтов. Любой проектировщик может скачать бесплатную программу ADONIS, и при наличии соответствующей подготовки, выполнить геотехническое обоснование.

Для выполнения геотехнического обоснования в нашей стране используют коммерческие программные продукты типа Plaxis, midas GTS NX, Rocscience, Z-Soil и др. Главное требование к этим программам – это наличие сертификата, а главное требование к Исполнителю – это наличие лицензии, все это нужно, чтобы расчеты прошли экспертизу.

Ниже показан пример расчетной проработки одного из вариантов.

Принципиальная схема геотехнического обоснования

Принципиальная схема геотехнического обоснования выглядит следующим образом:

1 – изучаются инженерные условия строительства;

2 – разрабатываются варианты проектных решений;

3 – по каждому варианту выполняется необходимый комплекс геотехнических, конструктивных и технологических расчетов;

4 – производится выбор оптимально варианта.

Здесь важно заметить, что в подземном строительстве конструктивные решения должны рассматриваться совместно с технологией строительства.

В рамках геотехнического обоснования в обязательном порядке выполняется геотехнический прогноз – оценка влияния строительства на окружающую застройку. Полученные по итогам геотехнического обоснования проектные решения должны обеспечивать сохранность и эксплуатационную надежность сооружений окружающей застройки.

Пример геотехнического обоснования проекта пристройки здания

В соответствии с проектными материалами к существующему 14-16-ти этажному фрагменту зданию на фундаментной плите пристраивается аналогичное по этажности здание на фундаментной плите. Взаимное расположение в плане рассматриваемых каркасно-монолитных зданий показано на рисунке ниже.

В основании существующего и проектируемого зданий имеется слой водонасыщенного песка, поэтому разработка вблизи котлована требует специальных мероприятий, предотвращающих как изменение гидрогеологических условий, так и проявления суффозионных процессов.

Вариант 1. Классический шпунт

Вариант №2. Метод опускного колодца

Далее по каждому варианту выполнялись необходимые расчеты. Ниже показаны результаты геотехнических расчетов для варианта 2.

В итоге, было выбрано проектное решение, предполагающее устройство противофильтрационной завесы методом опускного колодца из колец марки КС 10.12 м (диаметр – 1000мм, высота – 1190мм, толщина стенки – 80мм). После погружения на абсолютную отметку 133.500 кольца заполняются бетоном. Расстояние в плане между стенкой из колец и существующим фундаментом составляет 1…10мм.

Помимо функции противофильтрационной завесы, заполненные бетоном кольца существенно снижают выпор грунта из-под основания существующего здания при откопке котлована. Кроме того, на стенку из колец передается нагрузка от плитного фундамента проектируемого здания, и за счет большей глубины заложения, снижается влияние нового строительства на существующее здание.

Пример геотехнического обоснования проекта укрепления откосов

Рассмотрено три варианта. Наиболее оптимальным оказался Вариант №1. Заказчик выбрал Вариант №2 как более предпочтительный исходя из имеющихся ресурсов и опыта.