В данном случае приведён пример возможности использования разработанного проектного
решения устройства заглубления существующего подвала с учетом фактических нагрузок
и инженерно-геологических изысканий участка.
Выполнение проектных работ было основано на изучении следующих исходных материалов:
- Проект заглубления и перепланировки помещения под магазин промышленных товаров.
- Проект заглубления и перепланировки помещения под магазин промышленных товаров.
Раздел. Техническое заключение по результатам инженерного обследования строительных
конструкций помещения.
- Проект заглубления и перепланировки помещения под магазин промышленных товаров.
Раздел. Архитектурно-строительные решения.
Инженерно-геологические условия
Инженерно-геологические условия площадки реконструированного здания определены по
материалам обследования и архивных материалов ГРИИ (представлены в виде таблицы
нормативных и расчётных характеристик грунтов):
- ИГЭ № 1 – техногенные отложения в виде суглинка тугопластичного с дресвой и щебнем
карбанатных пород (насыпной слой, неравномерно уплотнён), мощностью до глубины –
2,00 м.
- ИГЭ № 2 – ледниковые отложения в виде суглинка пылеватого, тугопластичного с содержанием
гравия, гальки и валунов до 35% с Е0 = 32 мПа, φ = 24°, С = 39 кПа,
γ = 22,1 кН/м3.
Грунтовые воды на период производства изыскательских работ (декабрь 2008 г.) не
зафиксированы.
Конструктивное решение
Здание 1960 г. постройки, имеет 7 этажей. Капитальный ремонт здания не производился.
Толщина кирпичных стен жилого дома составляет 0,7 м. Подвальные помещения ограничены
наружными и внутренними капитальными стенами. Высота помещения подвала составляет
2,36 м, общая площадь 48,9 м2. За отметку ±0,000 принята отметка поверхности
грунта возле отмостки. В целях увеличения рабочей высоты подвала, проектом предусмотрено
заглубление пола подвала на 20 см.
Увеличение высоты подвала вызовет изменение глубины заложения подошвы существующих
фундаментов от отметки пола подвала. В результате произойдут изменения в расчётной
схеме существующего фундамента, как по наружной оси А, так и по внутренней оси Б.
Для обоснования надёжности принятого проектного решения по углублению подвала дополнительно
выполнены расчёты основания и фундаментов (сечение 1-1) на существующие нормативные
нагрузки (предварительные) по обрезу фундаментов внутренней стены (ось Б) в 554
кН. Проверочные расчёты оснований и фундаментов выполнены по двум предельным состояниям
с использованием программного комплекса «NL, BRNL», разработанного автором (http://buildcalc.ru/Calculations/Brnl).
Рассмотрены существующие расчётные условия – до реконструкции подвала и после углубления
подвала на 20 см (рис. 4.1, 4.2).
По результатам выполненного расчёта очевидно, что проектное решение по углублению
подвала не вызовет негативных последствий для существующего здания, и потому вполне
возможно.
Основные замечания
По представленным материалам рабочего проекта отмечены следующие замечания:
- В состав конструкции пола подвала входит слой пенополистирола толщиной 50 мм, что
можно считать излишним в данных обстоятельствах, поскольку температурный градиент
между основанием и помещением подвала незначителен.
- При устройстве входа в подвал с фасадной стороны здания, должны быть разработаны
противопучинистые мероприятия, обеспечивающие устойчивое положение проектируемых
подпорных стен.
- Применяемые в проекте уголки 150х10 в виде перемычки над устраиваемым проёмом должны
быть стянуты металлическими шпильками ø18…20 мм с шагом 200 мм.
- Не представлена спецификация на металлические дюбеля L=250 мм для крепления стоек
проёма к стене.
Выводы
- Проект заглубления и перепланировки помещения под магазин промышленных товаров с
учетом отмеченных замечаний может быть принят к исполнению.
- Следует обеспечить сопровождающий геотехнический активный мониторинг реконструкции
в соответствии с требованиями региональных нормативных документов и, на основании
полученных при наблюдении данных, вводить коррективы в проект, которые обеспечат
безопасность как самих работ, так и эксплуатацию существующего здания.
Таким образом, представленный проект реконструкции может быть реализован только
после исправления отмеченных замечаний, т.е. некоторой доработки, которая
обычно осуществляется в довольно сжатые сроки, поскольку непосредственно затрагивает
интересы проектировщика.
Ниже, на рис. 4.1 и 4.2 в качестве примера приведены результаты проверочных расчётов
для наиболее нагруженного ленточного фундамента по внутренней оси Б (сеч.1-1), до
и после углубления подвала (изменения расчётной схемы).
Расчет фундамента по двум предельным состояниям
Работу выполнил: Д.т.н., проф. Алексеев С.И.
(адрес объекта)
Данные по слоям грунта
|
№ Слоя
|
Мощность
|
Удельный вес
|
Прочностные характеристики
|
Деформативные характеристики
|
Коэффициенты
|
|
H, м
|
γ1,
кН/м3
|
γ2,
кН/м3
|
φ1,
град.
|
φ2,
град.
|
C1,
кПа
|
C2,
кПа
|
E0,
кПа
|
µ
|
Плотность
сложения грунтов
|
γC1
|
γC2
|
K
|
|
1
|
2
|
17
|
18
|
17
|
20
|
2
|
3
|
5000
|
0,3
|
Слабый
|
1,1
|
1,1
|
1,1
|
|
2
|
5
|
21,2
|
22,1
|
21
|
24
|
26
|
39
|
32000
|
0,3
|
Плотный
|
1,2
|
1,1
|
1,1
|
Данные по Фундаменту
|
Номер фундамента, сечения
|
1-1
|
|
Тип фундамента
|
Ленточный
|
|
Тип стены
|
Внутренняя
|
|
Жесткость фундамента
|
2,12
|
|
Высота фундамента
|
2,2 м
|
|
Глубина заложения фундамента
|
2,2 м
|
|
Расстояние от уровня планировки до пола подвала
|
1,25 м
|
|
Толщина конструкции пола подвала
|
0,1 м
|
|
Расчетное значение удельного веса конструкции подвала
|
22 кН/м3
|
|
Приведенная глубина заложения фундамента
|
0,98 м
|
Нагрузки
|
N, кН
|
QB, кН
|
MB, кН×м
|
QL, кН
|
ML, кН×м
|
|
554
|
0
|
0
|
0
|
0
|
Результаты расчета
|
Принятая ширина подошвы фундамента B, м
|
Расчетное сопротивление R, кПа
|
Среднее давление под подошвой Pср, кПа
|
Максимальное давление под подошвой Pмакс, кПа
|
Предельное сопротивление Pпр, кПа
|
Полученная осадка S, см
|
Коэффициент надежности Kн
|
|
1,80
|
498,57
|
345,18
|
345,18
|
928,47
|
2,79
|
2,42
|
Рис. 4.1. Результаты расчёта для существующего фундамента в сечении 1-1 до углубления
подвала.
Расчет фундамента по двум предельным состояниям
Работу выполнил: Д.т.н., проф. Алексеев С.И.
(адрес объекта) (углубление подвала на 20 см)
Данные по слоям грунта
|
№
Слоя
|
Мощность
|
Удельный вес
|
Прочностные характеристики
|
Деформативные характеристики
|
Коэффициенты
|
|
H, м
|
γ1,
кН/м3
|
γ2,
кН/м3
|
φ1,
град.
|
φ2,
град.
|
C1,
кПа
|
C2,
кПа
|
E0,
кПа
|
µ
|
Плотность
сложения грунтов
|
γC1
|
γC2
|
K
|
|
1
|
2
|
17
|
18
|
17
|
20
|
2
|
3
|
5000
|
0,3
|
Слабый
|
1,1
|
1,1
|
1,1
|
|
2
|
5
|
21,2
|
22,1
|
21
|
24
|
26
|
39
|
32000
|
0,3
|
Плотный
|
1,2
|
1,1
|
1,1
|
Данные по Фундаменту
|
Номер фундамента, сечения
|
1-1
|
|
Тип фундамента
|
Ленточный
|
|
Тип стены
|
Внутренняя
|
|
Жесткость фундамента
|
2,12
|
|
Высота фундамента
|
2,2 м
|
|
Глубина заложения фундамента
|
2,2 м
|
|
Расстояние от уровня планировки до пола подвала
|
1,45 м
|
|
Толщина конструкции пола подвала
|
0,1 м
|
|
Расчетное значение удельного веса конструкции подвала
|
22 кН/м3
|
|
Приведенная глубина заложения фундамента
|
0,78 м
|
Нагрузки
|
N, кН
|
QB, кН
|
MB, кН×м
|
QL, кН
|
ML, кН×м
|
|
554
|
0
|
0
|
0
|
0
|
Результаты расчета
|
Принятая ширина подошвы фундамента B, м
|
Расчетное сопротивление R, кПа
|
Среднее давление под подошвой Pср, кПа
|
Максимальное давление под подошвой Pмакс, кПа
|
Предельное сопротивление Pпр, кПа
|
Полученная осадка S, см
|
Коэффициент надежности Kн
|
|
1,80
|
494,16
|
345,18
|
345,18
|
867,02
|
2,79
|
2,26
|
Рис. 4.2. Результаты расчёта для существующего фундамента в сечении 1-1 после проектного
углубления подвала на 20 см, удовлетворяют требованиям условий I (Kн)
и II (S) предельным состояниям.
Углубление подвала на 20 см приведёт к изменению расчётной схемы работы существующего
фундамента (рис. 4.1; 4.2). Однако в этом случае, как показывают приведённые расчёты,
изменение произойдут только для величины предельного сопротивления основания Pпр,
уменьшение величины которой с 928,47 кПа до 867,02 кПа изменят коэффициент надёжности
принятого решения с 2,42 до 2,26, что вполне приемлемо и может считаться допустимым
решением, обладающим достаточной степенью надёжности.