Сказ о том, как мы проектировали фундаменты в Екатеринбурге

С места в карьер, рассказываю что имеем:

1. многосекционный жилой дом: секции с перепадом высот до 19 этажей по обыкновению стоят вплотную, но в этот раз без стилобата;
2. стабильное для Екатеринбурга залегание скальных пород, похожее скорее на кардиограмму;
3. в части скважин до глубины 40 м скальные и полускальные грунты не вскрыты вовсе – элювий (поясню для тех, кто выбрал быть счастливым не в курсе: это продукт выветривания скальных пород, условно «слабые» грунты относительно скальных и полускальных пород), да и только;
4. и как это обычно бывает: самые высокие секции стоят ровно там, где прочные скальные породы не были вскрыты.  

Оранжевым показан элювиальный грунт; зеленым – полускальный; синим – скальный.

Штож! Мы люди простые: видим такой перечень исходников – начинаем усчитываться.

Разумеется, мы прикидывали фундаменты мелкого заложения – в простонародье «плитные», и, разумеется, мы получили то, чего ожидали: осадки высоток пусть и не супер-критичные, но вот крены… крены у смежных с высотками секций получились ту мач (превышающие требования нормативно-технической документацией – прим. ред.).

Картина деформирования ФМЗ на этапе предварительных расчетов.

Разумеется, мы прикидывали свайные фундаменты.

Напоминаю, нам надо победить не столько осадки, сколько возникающие неравномерности и крены. В ходе проектирования получаем не то свайный фундамент, не то армированное основание (об этом однажды писали пост, велком); сваи длиной до 15 м, переменной длины в рамках каждой секции; суммарно немногим менее 1000 свай на 3 секции. В таком случае у нас нет ни кренов, ни сколь-либо значимых осадок – все чики-бамбони. Но какой ценой? Загибаем пальцы: лидерное бурение; вывоз и утилизация шлама; массовая забивка со сравнительно небольшим количеством погружаемых свай в день; потенциальный головняк с недопогружениями, разбитыми «головами» свай и принятием оперативных решений. Ну и стоимость, конечно.

Вы возразите: есть же еще буронабивные сваи разных сортов… Возражение принимается: как показывает практика, они редко выигрывают в стоимости при небольшой длине свай (правильнее даже сказать – при небольшом погонаже на объекте) и/или в грунтовых условиях, схожих с нашими. Их отмели.

Таким образом предполагали выполнять свайные фундаменты.

В поисках альтернативы обратились к хорошо знакомой нам струйной цементации и конкретно к коллегам из ООО «ГеоСпецТехнология» (далее для лаконичности текста позволю себе сокращение – «ГСТ»), с которыми работаем давно и плодотворно. Как мы знали, струйная цементация грунтов редкий гость в Екатеринбурге, в частности из-за особенностей местных грунтов – того самого элювия, но чего бы не попробовать?

Спойлер: эти красавцы работали у нас на площадке.

В ходе проектирования выявили, что СП-шный подход дает прочность получаемого грунтоцемента в 4 (!) раза меньше проектной, которую определили по опыту наши коллеги из «ГСТ». Соответственно и потенциальный расход – больше. Потому, когда выходили на опытные работы, присутствовал некий мандраж – не подумайте, мы уверены в специалистах, с которыми работаем, но, когда СП говорит тебе о разительном отличии, мысли о потенциальных «миллионах» тонн цемента в грунт нет-нет да и посещают и без того седеющую голову.

Серьезный подход.

Итак, не теряем нить повествования: мы вышли на опытные работы и все вышло даже лучше, чем ожидалось. При проектных диаметрах удалось получить даже бОльшие прочностные показатели, что не могло не радовать нас – был потенциал для небольшой оптимизации.

Отобранный керн.

Сводная таблица проектных и фактических прочностных показателей грунтоцемента.

Что про деньги: когда рассматривали сваи я писал, что решения выходили довольно дорогими, и условные БНС не рассматривали по этой причине вовсе. Так вот, не буду вдаваться в суммы, но основание на грунтоцементных колоннах вышло нам на 10% дешевле забивных свай и неизвестно сколько было сэкономлено на том, что процесс устройства грунтоцементных колонн оказывается более быстр в сравнении с рассматриваемыми вариантами и был доступен, по сути, круглосуточно. У цементации есть и другие плюсы: как минимум, появляется возможность работать с дневной отметки земли и не дожидаться откопки котлована, что способствует ускорению процесса.

Так это выглядит в готовом виде.

Вот и все! В конечном счете все счастливы: Заказчик счастлив, что удалось сэкономить n-ое количество денег; мы с коллегами из «ГСТ» счастливы, что реализовали очередной проект по принципу «необходимо и достаточно» и я бы добавил к тому же – «технологично».

За сим откланяюсь, будут вопросы – наша команда с радостью ответит, поможет и проконсультирует.

Adios!