Величины дополнительных деформаций фундаментов существующих зданий при расположении корней анкеров в пределах сжимаемой толщи их основания, а также в случае возможности передачи на фундаменты дополнительных горизонтальных составляющих нагрузок должны оцениваться методами математического моделирования в соответствии с п. 5.10 настоящих Рекомендаций.
6. Выбор метода устройства оснований и фундаментов нового здания
6.1 При возведении нового здания, вплотную примыкающего к существующему, минимальное расстояние между краями нового и существующего фундамента устанавливается при проектировании в зависимости от способа разработки грунта и глубины котлована, конструкции фундаментов и разделительной стенки, а также требований раздела 9.
6.2 Конструкция, размеры и взаимное размещение фундаментов нового здания, устраиваемых около существующих зданий, должны назначаться с учетом развития дополнительных неравномерных деформаций фундаментов существующих зданий и образования перекосов несущих конструкций этих зданий (фундаментов, стен, перекрытий и др.), вызванных дополнительной осадкой, рассчитанных в соответствии с рекомендациями раздела 5.
6.3 Если проектом нового здания не предусмотрено опирание его конструкций на конструкции существующего здания, следует устраивать осадочный шов между новым зданием и существующим.
6.4 Осадочные швы должны быть сконструированы и выполнены так, чтобы ширина шва обеспечивала раздельное перемещение новых и старых построек в течение всего периода их эксплуатации.
6.5 При необходимости заложения фундаментов нового здания в неподкрепленном котловане ниже отметки заложения фундаментов существующего (рис.6.1) допустимая разность отметок заложения определяется исходя из условия
, (6.1)
где - расстояние между фундаментами в свету;
и - соответственно расчетные значения угла внутреннего трения и удельного сцепления грунта, принимаемые для расчета по первой группе предельных состояний;
- среднее давление под подошвой фундамента существующего здания от расчетных нагрузок, определяемых для расчета основания по несущей способности.
Рис. 6.1. Расположение соседних фундаментов на различной глубине
6.6 Если условие (6.1) не может быть выполнено или величины деформаций существующего здания от влияния нового здания превысят предельно допустимые значения, то необходимо принимать меры, направленные на уменьшение влияния оседания нового здания на существующее. К таким мерам относятся:
- применение креплений котлована;
- устройство разделительной стенки;
- передача давления от нового здания на слои плотных подстилающих грунтов посредством использования глубоких опор или свай различных конструкций;
- укрепление грунтов основания зданий различными технологическими средствами (химическое закрепление, армирование, втрамбовывание щебня и т.п.).
6.7 В качестве разделительной стенки могут быть использованы:
- шпунтовый ряд;
- ряд завинчиваемых стальных труб с проволочной навивкой (бурозавинчиваемая свая);
- стенка из свай, в том числе буронабивных, буроинъекционных и вдавливаемых;
- ряд из забивных свай, устраиваемых согласно ВСН 490-87;
- "стена в грунте".
Вопрос о типе стенки решается на основе технико-экономического сравнения вариантов или возможностей исполнителя.
6.8 Жесткость и глубина заделки разделительной стенки, и в случае если она служит и ограждением котлована, определенные расчетом, или конструктивные мероприятия (устройство анкеров, подкосов, распорок с упором в предварительно возведенные конструкции нового здания и т.п.) должны обеспечить ограничение горизонтальных смещений в основании существующего здания.
6.9 Расчет глубины заделки разделительной стенки в более прочные слои грунта или в слои грунта, расположенные ниже сжимаемой толщи основания проектируемого фундамента, производится исходя из условия
, (6.2)
где - коэффициент условий работы, принимаемый для разделительной стенки, погружаемой в грунт на глубину менее 4 м, = 0,6, то же на глубину более 4 м = 0,8;
- длина участка разделительной стенки, принимаемая равной 1 м;
- расчетное сопротивление -го и -го слоя грунта соответственно на боковой поверхности разделительной стенки в пределах глубины или ( - глубина сжимаемой толщи) и (рис.6.2), определяемые по табл. 2 СНиП 2.02.03-85;
Рис.6.2. Схема к расчету разделительной стенки
и - толщина -го и -го слоя грунта в пределах глубины () и соответственно.
Примечание: Суммирование в левой части неравенства производится по всем слоям грунта в пределах (), в правой части по всем слоям в пределах.
6.10 Разделительная стенка должна идти вдоль всей линии примыкания фундамента нового здания к существующему и с каждой стороны выходить за пределы существующего здания в плане не менее 1/4 части сжимаемой толщи.
6.11 Разделительную стенку можно не устраивать, если новое и существующее здания имеют фундаменты на естественном основании с одинаковым заложением уровня их подошвы и одинаковой нагрузкой и дополнительная осадка существующего здания не превышает величины, установленной в Приложении 5 "Рекомендаций по обследованию и мониторингу технического состояния эксплуатируемых зданий, расположенных вблизи нового строительства или реконструкции" (1998 г.).
6.12 Проект производства земляных работ (ППР) и работ по устройству фундаментов новых зданий, возводимых рядом с существующими, должен разрабатываться в соответствии с требованиями СНиП 3.02.01-87 "Земляные сооружения, основания и фундаменты" и дополнительных требований, приведенных в настоящих рекомендациях.
6.13. В случае непосредственного примыкания котлована к фундаментам существующих зданий способы разработки грунта и разборки старых фундаментов, если таковые имеются на площадке, должны выбираться в соответствии с напряженным состоянием основания существующих фундаментов. При этом не следует принимать:
- шар или клин - молот для дробления мерзлого грунта и старых, подлежащих разборке фундаментов;
- взрывной способ;
- экскаватор с ковшом типа "Драгляйн";
- мощные гидравлические механизмы ударного действия.
6.14 При устройстве фундаментов около существующих зданий рекомендуется:
- максимально сокращать сроки работы в строительных котлованах;
- не допускать складирования строительных материалов в непосредственной близости от существующих фундаментов и на бровке котлована;
- при погружении металлического или деревянного шпунта для уменьшения сил трения следует заполнять замки шпунтин перемятой пластичной глиной, раствором тиксотропной бентонитовой глины, полимерными и другими смазками.
6.15 Допустимость применения забивных свай вблизи существующих зданий следует устанавливать только по результатам инструментальных замеров колебаний при пробной забивке свай с участием специализированных организаций для определения уровня вибрационного воздействия и его соответствия нормативным ограничениям. Особое внимание опасности динамических воздействий при забивке свай следует проявлять в случаях:
- зданий, деформации оснований которых находятся в процессе стабилизации;
- в несущих конструкциях зданий имеются трещины с раскрытием более 3 мм;
- в основании фундаментов залегают слабые грунты (илы, органо-минеральные и органические грунты, водонасыщенные рыхлые пески и пр.);
- уникальных зданий, в том числе архитектурных и исторических памятников, для которых по условиям эксплуатации установлены повышенные требования по ограничению уровня вибровоздействий.
6.16 Погружение сборных железобетонных свай и металлического шпунта рядом с существующими зданиями должно производиться тяжелыми молотами с малой высотой падения ударной части по указаниям ВСН 490-87. Предпочтительным является соотношение массы ударной части молота к массе сван не менее 5:1 и применение лидерных скважин. На примыкающем участке следует в первую очередь погрузить один ряд свай, ближайший к существующему зданию, являющийся экраном.
6.17 При производстве работ по строительству нового здания рядом с существующим, а также в случаях разборки при этом старых построек следует не допускать:
- нарушения структуры несущих слоев основания и потери устойчивости откосов при отрывке котлованов, траншей и т.д.;
- фильтрационного разрушения основания;
- технологического вибрационного воздействия;
- промораживания грунтов основания существующего здания со стороны отрытого котлована.
7. Разработка проектов защиты окружающей застройки
7.1 Мероприятия по защите окружающей застройки, их конструктивные решения, методы производства работ и их объемы непосредственно связаны с принятыми решениями по вновь строящемуся зданию. Проектные решения по строительству нового здания и защите окружающей застройки должны приниматься на основе анализа их взаимодействия. Для достижения оптимального решения разработку проектов защиты зданий, расположенных в зоне влияния вновь строящегося здания, следует осуществлять в составе проекта вновь строящегося здания. Проект защиты окружающей застройки является частью этого проекта.
7.2 Проект защиты окружающей застройки должен выполняться специализированными организациями, имеющими соответствующие лицензии на проведение таких работ. В соответствии с МГСН 2.07-97 в проекте защиты окружающей застройки должен быть предусмотрен комплекс инструментальных (и других) наблюдений (мониторинг) за существующей застройкой.
7.3 До начала проектирования должны быть обследованы здания окружающей застройки в соответствии с настоящими Рекомендациями и "Рекомендациями по обследованию и мониторингу технического состояния эксплуатируемых зданий, расположенных вблизи нового строительства или реконструкции" (1998 г).
7.4 Зона влияния вновь строящегося здания на существующую застройку устанавливается генеральным проектировщиком с привлечением специализированных и научных организаций и должна определяться с учетом:
- фондовых материалов инженерно-геологических изысканий в районе строительства;
- результатов обследования существующей застройки до начала строительства;
- отчета об инженерно-геологических изысканиях для нового строительства;
- наличия негативных геологических процессов (карст, суффозионные процессы, выделение газов, оползневые процессы и др.), прогнозных данных по изменению уровня подземных вод.
- конструкции фундаментов нового здания и величины нагрузок на основания под ними;
- методов производства работ по сооружению вновь строящегося здания: применение понижения уровня грунтовых вод, забивка свай, шпунта, устройство глубокого котлована, конструкция крепления стен (откосов) котлована, анкерные крепления и др.
7.5 Стадии проектирования защиты окружающей застройки в соответствии с МГСН 2.07-97 устанавливаются заказчиком и генеральным проектировщиком в зависимости от сложности инженерно-геологических и экологических условий и сроков строительства.
7.6 Проект защиты окружающей застройки выполняется на основе следующих исходных данных:
- задания на проектирование, выдаваемого заказчиком по согласованию с генеральным проектировщиком;
- отчета об инженерно-геологических, инженерно-геодезических изысканиях, составленного с учетом раздела 2 настоящих Рекомендаций;
- отчета о результатах обследования существующих зданий, расположенных в зоне влияния вновь возводимого здания;
- результатов анализа принятого метода строительства нового здания и оценки его влияния на возможные деформации зданий окружающей застройки на период строительства и последующий период эксплуатации. Указанный анализ выполняется в соответствии с требованиями раздела 9 "Рекомендаций по обследованию и мониторингу технического состояния эксплуатируемых зданий, расположенных вблизи нового строительства или реконструкции" (1998 г.). Материалы анализа должны содержать прогнозируемые дополнительные деформации фундаментов окружающих зданий и их неравномерность (разности осадок и крены участков зданий). Эти данные приводятся по каждому зданию отдельно.
7.7 Влияние факторов негативного воздействия нового строительства на существующие здания окружающей застройки выражается в появлении дополнительных неравномерных деформаций оснований и фундаментов существующих зданий.
Появление этих деформаций обусловливается следующими основными причинами:
- изменение напряженно-деформированного состояния грунта в зоне влияния новых фундаментов на окружающую застройку;
- изменение гидрогеологического режима на территории строительства;
-течи и другие негативные явления при повреждении подземных водонесущих сетей.
Перечисленные выше факторы должны быть учтены при проектировании и возведении нового здания.
7.8 Для защиты существующих зданий от перечисленных выше негативных явлений в современной практике применяется ряд методов защиты и усиления существующих фундаментов и их оснований (см. пп. 6.7-6.11).
7.9 Для уменьшения неравномерных осадок существующих зданий применяются меры по усилению их оснований и фундаментов.
В условиях Москвы успешно применяется усиление существующих оснований и фундаментов буроинъекционными сваями. В процессе устройства буроинъекционных свай и передачи нагрузки неизбежно происходят дополнительные деформации, величины которых следует учитывать при проектировании. Решения по усилению оснований и фундаментов возможны с применением буронабивных, бурозавинчиваемых и вдавливаемых свай.
7.10 Для уменьшения дополнительных деформаций существующих фундаментов может применяться закрепление грунта химическими реагентами, усиление грунта армированием, щебеночными сваями, заменой грунта или уплотнением.
7.11 В случаях, когда при обследовании зданий окружающей застройки выявлены нарушения целостности конструкций здания и его фундамента, что должно быть зафиксировано в отчете по обследованию, следует предусматривать меры по восстановлению прочности и жесткости нарушенных конструкций. Эти меры должны обеспечить восприятие зданием дополнительных деформаций без нарушения его эксплуатационной пригодности.
