В рассматриваемом проекте в качестве ограждающих конструкций котлована проектировщиком были предложены различные горячекатаные шпунтовые профили как отечественного, так и зарубежного производства.
Инженерная команда проанализировала исходную документацию и предложила альтернативные решения для шпунтового ограждения котлована с учетом управления рисками Заказчика при реализации объекта: соблюдение сроков поставки материалов, обеспечение технологичности производства работ без нарушения целостности замковых соединений и без продольных сварных стыков.
Исходные данные:
- Объект капитального строительства: Общественно-деловой центр в Санкт-Петербурге;
- Территория: исторически сложившийся район, наличие объектов культурного наследия (ОКН);
- В качестве ограждения строительного котлована рассматривалось 2 типа шпунтов:
- для участков с глубиной котлована до 16,0 м — Л5-УМ (класс стали 320), AZ 28-750, AZ 30-750, AZ 32-750 (марка стали 390GP);
- для участков с глубиной котлована более 16,0 м — AZ 50, AZ 50-700, AZ 52-700 (класс стали 320GP).
- Глубина котлована составляет 11,54…17,89 м от уровня существующего рельефа;
- Длина шпунта тип 1 и тип 2 составляет 16,54…22,89 м;
- Разработка котлована производится в 3 этапа;
- Шпунтовое ограждение по наружному периметру котлована — неизвлекаемое.
Цель:
- Оптимизировать длины шпунта.
- Предложить альтернативу для шпунта Тип 2.
- Обеспечить реализуемость объекта строительства с учётом требований по сохранению ОКН.
Результат проработки:
При рассмотрении проектной документации были предложены альтернативные решения по ограждению котлована:
- Для участков с глубиной котлована до 16,0 м оставить в виде шпунта Л5-УМ из стали 320 по ТУ 24107-008-00186269-2021 длиной 18,6 м.
- Для участков с глубиной котлована более 16,0 м в виде балочно-шпунтовой системы (БШС) из шпунта Ларсена Л5-УМ класса стали 355 длиной 21,23 м, усиленного двутаврами 40Ш4 класса стали С355 длиной 21,23 м с шагом 2 м (далее \frac{Л5-УМ/40Ш4-21,23/21,23}{355/С355}х2000 согласно ТУ 25.11.23-001-59127210-2021, см. рис. 1).
Рисунок 1 — Предлагаемый вариант шпунтовой стены тип 2
Так как проект предусматривает погружение вибропогружателем стальных шпунтовых свай, а на территории строительства имеются объекты культурного наследия (ОКН), то мы рекомендовали предусмотреть защитные мероприятия:
- засыпка консервационного слоя для обеспечения сохранности ОКН;
- изменение этапности погружения шпунта 1 типа для создания экранирующей стенки;
- снижение негативного динамического воздействия от погружения свай на сооружения путем погружения свай в лидерные скважины.
Безопасным по условиям динамических воздействий расстоянием от погружаемых свай до сооружений, как правило, должно назначаться не менее 25 м и 35 м от памятников архитектуры в соответствии с п. 7.6.5 СП 24.13330.2021.
При погружении шпунтовых свай рекомендовано на весь срок строительства вести мониторинг и замерять скорости колебаний грунтового массива непосредственно возле ОКН, которые необходимо сравнить с допустимыми значениями в соответствии с таблицей 7.19 СП 22.13330.2021.
Что в итоге
Основным требованием Заказчика оказалось жесткое ограничении «отсутствие вибраций» при погружении шпунтовых профилей. Поэтому на объекте для шпунта тип 2 применили Z-профили с безвибрационным погружением шпунта.
Альтернативное решение на балочно-шпунтовой системе применимо при допустимости контролируемого вибровоздействия и наличии регламентированного мониторинга деформаций и колебаний грунтового массива.
Наше предложение ориентировано на снижение совокупных рисков реализации:
- риск сроков поставки — за счет применения отечественной номенклатуры и унификации длин;
- риск технологичности — за счет исключения сварных стыков, связанных с стыковкой шпунта по длине и обеспечения целостности замковых соединений при монтаже и в процессе разработки котлована;
- риск динамического воздействия — за счет сценариев виброзащиты и мониторинга в соответствии с СП 22.13330.2021 и СП 24.13330.2021.
