3.8. ЭКСПРЕСС-МЕТОДЫ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ ФУНДАМЕНТОВ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ

При проектировании оснований и фундаментов зданий и сооружений приходится учитывать много факторов, влияющих на выбор проектного решения, и разрабатывать несколько (не менее трех) вариантов.

Для сокращения объема работ по поиску наиболее экономичных решений оснований и фундаментов в практике проектирования используются различные приемы, которые можно разделить на следующие группы: объекты-аналоги, стандартные программы расчета оснований и фундаментов на ЭВМ, материалы для проектирования оснований и фундаментов применительно к типовым проектам зданий и сооружений массового применения, укрупненные сметные нормы на части зданий и сооружений [8, 9, 10, 11, 12, 13], прейскуранты, показатели технического уровня (для свайных фундаментов) [14].

В зависимости от задач проектирования необходимо правильно пользоваться любым из перечисленных выше приемов (а при необходимости несколькими из них сразу). Механическое использование этих приемов не допускается, так как может привести к неправильным оценкам.

Выбор объектов-аналогов должен выполняться по отраслевому признаку (машиностроение, металлургия, нефтехимия и т. п.), использованию унифицированных объемно-планировочных и конструктивных решений и одинаковым инженерно-геологическим условиям.

Использование объектов-аналогов может дать хорошие результаты, например, при проектировании и строительстве крупных комплексов в отдельных регионах, когда при проектировании оснований и фундаментов объектов используется накопленный опыт предыдущего строительства. Это позволяет проводить планомерную работу по совершенствованию оснований и конструкций фундаментов.

Выбор стандартных программ для вариантного проектирования оснований и фундаментов должен осуществляться с таким расчетом, чтобы в программы были заложены действующие нормы на проектирование, а информация о грунтах и внешних нагрузках на фундаменты задавалась на едином техническом уровне, что обеспечит соблюдение условий сопоставимости. Необходимо также, чтобы в выбранных программах расчета для различных типов фундаментов (например, столбчатых на естественном основании, свайных и др.) были единые принципы оптимизации.

Материалы для проектирования, разработанные для фундаментов промышленных зданий и сооружений массового применения, позволяют с помощью графиков, таблиц и конструктивных элементов фундаментов определить расходы материалов, минуя стадию разработки чертежей, что дает возможность сократить процесс вариантного проектирования. Стоимостные показатели определяются дополнительно.

Для промышленных зданий массового применения с железобетонными колоннами (одно-и многоэтажных) разработаны укрупненные сметные нормы на столбчатые фундаменты на естественном основании и фундаменты из забивных свай. Эти нормы построены таким образом, что по конструктивным характеристикам здания, природно-климатическому району строительства, данным о расчетном сопротивлении грунтов основания, глубине заложения подошвы для столбчатых фундаментов и параметрам свай (площади сечения, длине, расчетной нагрузке) для свайных фундаментов можно получить данные о стоимости, материалоемкости и трудоемкости их устройства, минуя стадию разработки чертежей.

Для жилых домов массового применения, возводимых по типовым проектам, разработаны прейскуранты, позволяющие по данным о расчетном сопротивлении грунтов основания, глубине заложения подошвы для ленточных фундаментов и параметрам свай (площади сечения, длине и расчетной нагрузке) для свайных фундаментов получить данные о стоимости и материалоемкости фундаментов, минуя стадию разработки чертежей.

Для свайных фундаментов разработан метод определения эффективности конструктивного решения в зависимости от степени использования прочности материала сваи и грунтов основания, а также удельного расхода материалов (в расчете на единицу действующей нагрузки - вертикальной или горизонтальной) [14].

Согласно этой методике, рациональность конструкции свайных фундаментов определяется по значению коэффициентов K_m (отношение расчетной нагрузки на сваю по грунту к расчетной нагрузке на сваю по прочности материала), K_f (отношение фактической нагрузки на сваю от здания к расчетной нагрузке по грунту) и удельных расходов материалов. Чем выше коэффициенты K_m и К_f и чем меньше удельные расходы материалов, тем экономичнее конструкция свайного фундамента.

Использование этой методики позволяет на отдельных этапах разработки проекта свайного фундамента (выбор свай, свайной группы, проектирование ростверка) исключать заведомо нерациональные варианты, минуя стадию разработки чертежей.

Указанные характеристики отражают технический уровень проектного решения и поэтому называются показателями технического уровня. Эти показатели могут быть использованы только для предварительной оценки рассматриваемых вариантов свайных фундаментов и уточняются впоследствии определением приведенных затрат.

Следует иметь в виду, что выполнение оценок целесообразности того или иного типа фундаментов следует производить, как правило, для здания или сооружения в целом. Нельзя судить о преимуществе конструкции фундамента, например, по анализу технико-экономических показателей, полученных для одного фундамента, так как оптимальное решение для этого фундамента может не отражать оптимальность решения различных фундаментов, имеющихся в здании.

ТАБЛИЦА 3.4. УДЕЛЬНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ СТОИМОСТИ И ТРУДОЕМКОСТИ ОСНОВНЫХ ВИДОВ РАБОТ ПРИ УСТРОЙСТВЕ ФУНДАМЕНТОВ

Наименование работ	Стоимость, руб.	Трудоемкость, чел.-дн.
Разработка грунтов глубиной до 3 м:    песчаных    глинистых    влажных	1,8 2,0 2,3	0,23 0,28 0,32
Устройство подготовки под фундаменты:    песчаной    щебеночно-гравийной    бетонной	4,8 11,5 23,7	0,11 0,13 0,58
Устройство монолитных железобетонных фундаментов и ростверков из бетона класса В15:    столбчатых    ленточных	29,6 26,1	0,72 0,38
Устройство сборных железобетонных фундаментов из бетона класса В15	59,2	0,55
Устройство ленточных фундаментов и стен подвалов из сборных бетонных блоков класса В7,5	53,0	0,42
Погружение железобетонных свай из бетона класса В20 в грунты I группы:    длиной до 12 м    длиной до 16 м    составных длиной до 20 м	85,2 93,8 105,3	0,89 1,41 1,46
Погружение железобетонных свай из бетона класса В20 в грунты II группы:    длиной до 12 м    длиной до 16 м    составных длиной до 20 м	90,3 103,7 111,2	1,05 1,68 1,6
Бурение лидерных скважин в грунтах:    I группы    II группы	1,85 2,15	0,09 0,11
Устройство буронабивных железобетонных свай из бетона класса В15 без уширения диаметром мм:
до 630	58,3 90,8	1,32 1,97
до 720	54,0 84,8	1,02 1,41
до 820	53,7 82,4	0,91 1,25
до 1020	50,0 74,3	0,76 1,04
Устройство буронабивных железобетонных свай из бетона класса В15 с уширением	87,6 125,8	2,36 2,56
Устройство набивных свай из бетона класса В15 с уплотнением скважин (в деле):    пробивкой    вытрамбовыванием	45,0 37,2	1,12 1,32

Примечания: 1. Показатели по всем видам работ (за исключением бурения лидерных скважин) даны на 1 м³, а по бурению лидерных скважин — на 1 м.

2. Над чертой даны значения для связных грунтов, под чертой — для несвязных.

3. Показатели по земляным работам учитывают транспортировку, обратную засыпку и уплотнение грунта.

Нельзя также судить об оптимальности конструкций свайных фундаментов из свай различных видов по технико-экономическим показателям, получаемым для одиночных свай.