5.3. Усиление кустов свай (ч. 4)

Поучительным является пример стабилизации осадки свайного фундамента с одновременным выправлением крена 16-этажного жилого кирпичного дома в Ленинграде [81]. В возведенном на полную высоту доме, имеющем в плане форму "трилистника", обнаружился крен, заметно прогрессирующий во времени. Отклонение наружной стены здания на уровне карниза кровли составило 29,5 см. Осадка фундаментов с одной стороны здания, нарастая со скоростью 0,5 мм/сут, достигла 35—40 см. Свайные, однорядные, ленточные фундаменты здания под несущие стены состояли из 165 свай сечением 30×30 см и длиной 12 м. Принятая в проекте расчетная нагрузка на сваю в 1500 кН подтверждена проведенными испытаниями двух свай. Острия свай по проекту должны были располагаться в слое плотного моренного суглинка, перекрытого слабыми послеледниковыми отложениями и подстилаемого коренными плотными глинами. Однако на рассматриваемой площадке кровля глин оказалась неровной, и между ней и наносами имеется переходный слой выветрелой ослабленной породы переменной толщины, в который и были, очевидно, заглублены острия свай на стороне здания, испытывающей наибольшую осадку. Статическое зондирование, проведенное на участке наибольшей осадки, показало, что сопротивление внедрению зонда на глубине острия свай примерно на 30 % меньше, чем под остальной частью здания. Несущая способность этих свай оценивалась примерно в 800 кН. Поскольку на участке наибольшего крена было забито 27 свай, недостаток несущей способности этой группы свай оценивался примерно в 6000 кН. Учитывая изложенное, работы по стабилизации осадка фундамента было решено провести в два этапа: стабилизация осадки путем усиления фундамента и выправление крена.

С учетом конструктивных и архитектурных особенностей деформированного здания решение по усилению фундаментов состояло в погружении путем вдавливания 12 дополнительных свай длиной 12 м, которые располагались двумя группами (по шесть) у края проездов-выступов дома, вплотную к краю имеющихся балок ростверка и наружных стен. Дополнительные сваи каждой группы объединяли железобетонной рамой, которая подводилась под балку ростверка и омоноличивалась с ней, образуя цельную конструкцию (рис. 5.6). Сваи погружали сваевдавливающим агрегатом за 14 сут. Максимальное усиление вдавливания составило 1000—1200 кН. Скорость нарастания осадки здания за это время осталась прежней. Ростверки обеих групп свай были выполнены в кратчайший срок — 11 сут благодаря четкой организации работ, применению быстротвердеющего бетона и электропрогрева. Во время проведения этих работ скорость нарастания осадки резко возросла, а осадка наружной стороны здания увеличилась на 18—20 см. Отклонение карниза от вертикали при этом увеличилось до 53 см, направление крена осталось прежним.

Скорость развития осадки заметно уменьшилась на третьи-четвертые сутки после укладки бетона ростверков и засыпки пазух плит, а через 15—20 сут осадка практически стабилизировалась, что позволило приступить к выполнению работ второго этапа. Разность осадок основания достигла 50 см. Для выправления крена было решено опустить здание. Сначала на сторонах выступов здания — "трилистника", противоположных участку наибольшей осадки, были откопаны балки-ростверков, что на скорости развития осадки не отразилось. Это свидетельствовало о том, что суммарная несущая способность имеющихся свай этой части фундаментов достаточна. Тогда было принято решение о вдавливании этих свай под действием веса здания путем исключения части свай данной группы из работы вырубкой их в последовательности, определенной проектом.

Для предосторожности были вдавлены еще две группы дополнительных свай, аналогичных описанным. Затем была осуществлена вырубка части свай. В течение одного рабочего дня вырубали по 10—15 см стволов у двух—четырех свай. После вырубки каждой сваи между ее торцом и низом балки ростверка размещали пакет металлических пластин, которые затем постепенно выбивали одновременно у всех вырубленных в этот день свай. В общей сложности было вырублено и выключено из работы 11 свай. При этом осадка здания на стороне вырубаемых свай стала резко нарастать и за 9 сут. увеличилась на 40—50 см. Здание практически вернулось в вертикальное положение. Для корректировки выправления крена потребовалось вырубить еще две сваи, после чего здание имело отклонение oт вертикали на уровне карниза кровли не более 10 см (в сторону, противоположную стороне первоначального крена), что допускается нормами.

Работы по выправлению крена здания прошли успешно, без осложнений и продолжались 15 сут. Головы обрубленных свай были вновь омоноличены с имеющимися ростверками и группами дополнительных свай.

Наблюдения показали, что по завершении всех описанных работ нарастание осадки основания резко замедлилось и стало равномерным. За последующие полгода осадка увеличилась в среднем на 0,5 см, а за следующий год, когда здание было уже сдано в эксплуатацию, еще на 1,5 см. В период окончания строительства здания потребовалось провести незначительные работы по усилению кирпичных простенков и столбов, в которых образовались трещины, не получившие опасного развития.