Современный метод статистического вдавливания шпунта, научно-техническое сопровождение при строительстве

Современный город растет и развивается – появляются новые проекты высотных зданий, инновационные идеи по реконструкции исторических памятников архитектуры с устройством подземных этажей, паркингов, набирает обороты строительство причалов и дорожной инфраструктуры. При строительстве таких сооружений в качестве ограждающих и подпорных конструкций широко используется шпунт.

Выполнение работ нулевого цикла в условиях плотной городской застройки всегда осложняется стесненными условиями площадки строительства и ограничениями по технологическим воздействиям на существующие здания. В большинстве случаев применение традиционных методов ведения работ и тяжелой строительной техники при разработке подземного пространства в историческом центре Петербурга невозможно без щадящих технологий.

Компания «Овация» является лидером на рынке стройиндустрии по устройству шпунтовых стен, а также известна как крупный поставщик стального шпунта высокого качества производства Arcelor Mittal (г. Люксембург).

Практичность применения шпунтовых ограждений подтверждено не только в РФ, но и мировым опытом подземного строительства в Голландии, Японии, Бельгии и других странах. Чем же достигается такая универсальность применения шпунтового ограждения?

Наша компания обладает передовым современным методом производства работ по устройству шпунтового ограждения в стесненных условиях - методом статического вдавливания. Этот метод позволяет выполнять работы в непосредственной близости от существующих зданий без динамических и технологических воздействий, что подтверждено результатами геодезического и динамического мониторинга на выполненных проектах в историческом центре города.

Для выполнения работ по статическому вдавливанию используются современные японские установки «Giken» ECO700, SCZ-100 (рис.2, а), обладающие высокой производительностью.

Некоторые технические характеристики установки ECO700S:

• максимальное усилие при вдавливании шпунта — 112 т;
• максимальное усилие при извлечении шпунта — 122 т;
• амплитуда (ход поршней зажима) — 1100 мм;
• скорость вдавливания 2,8–37,3 м/мин., извлечения — 1,0–29,8 м/мин,;

Наша компания выполняет не только строительные работы по погружению шпунта, но осуществляет и научно-техническое сопровождение строительства, включающее в себя разработку проекта, расчеты, а также мониторинг за осадками и деформациями строительных конструкций.

Первоначальные эскизные решения, результаты предварительных и окончательных расчетов шпунтового ограждения – всегда являются открытой информацией для технической службы Заказчика, что делает возможным проанализировать экономическую сторону проекта и при необходимости внести корректировки и дополнения.

Как же происходит проектирование шпунтовых ограждений, какие основные этапы в этом процессе?

В первую очередь оцениваются инженерно-геологические условия площадки строительства, величины дополнительных нагрузок от существующих зданий вблизи котлована, оценивается общая степень риска.

Вторым этапом является разработка конструктивной схема ограждения котлована и последовательность ведения работ с учетом таких факторов как: надежность, техническая реализуемость, обоснованность решения, экономическая эффективность,  возможность повторного использования шпунта.

Третий этап – выполнение основного комплекса аналитических и численных расчетов ограждения. Аналитические и графо-аналитические расчеты реализуются методами Костерина Э.В., Якоби Э.К., Блюма-Ломейера и др. Численное моделирование выполняется в плоской, и в пространственной постановке в программном комплексе Plaxis 2D/3D (рис.1.), где моделируется геотехническая ситуация на площадке строительства, элементы шпунтового ограждения, распорной системы, задается последовательность выемки грунта. Расчетом проверяется устойчивость и прочность ограждающей конструкции.

Справка: Plaxis 3D Foundation – трехмерная программа, разработанная для расчетов фундаментных конструкций, котлованов, шельфовых конструкций. Программный комплекс является признанным в мире расчетным инструментом для геотехнических расчетов.

Рис.1. Расчетная схема котлована в программном комплексе Plaxis 3D Foundation

Опасно строить ли строить в плотной городской застройке? - Строить без геотехнического обоснования – опасно, и в итоге дорого для Застройщика.

При строительстве котлована или подпорной стены необходимо не только определять усилия и деформации в шпунтовом ограждении, но также оценивать влияние строительства на существующие здания и сооружения.

Величины дополнительных осадок существующих зданий при строительстве новых сооружений достаточно жестко ограничены нормативными документами (ТСН-302-2004, таб.4.2.), однако такие ограничения оправданы и позволяют избежать аварийных ситуаций.

Итак, на третьем этапе шпунт рассчитывается на прочность и устойчивость, оценивается влияние нового строительства на существующие здания, коллекторы, конструкции метрополитена, дороги, тоннели и т.п.

Определяется технология погружения шпунта. В стесненных городских условиях погружение шпунта выполняется щадящим методом - статическим вдавливанием, а на открытых площадках – стандартными вибропогружателями (рис.2, б).

Заключительным этапом при разработке проекта является подготовка рабочих чертежей и непосредственно реализация, при этом выполняется совместная работа авторского и технического надзоров за строительством, соблюдение технологии и последовательности выполнения работ.

При строительстве вблизи существующих зданий выполняется мониторинг за их осадками и деформациями новых строительных конструкций.

Идеологией нашей компании является не только производство шпунтовых работ, но также и осуществление полной научной и технической поддержки при строительстве, основной акцент делается на разработку экономически эффективных и безопасных решений.

Подробную информацию по установкам, существующим технологиям производства работ и возможности организации технической экскурсии можно получить в нашем офисе.

Всегда готовы к интересным проектам и плодотворному сотрудничеству!