Объект обследования: свайный фундамент недостроенного здания, расположенного на территории детского-оздоровительного лагеря по адресу: Санкт-Петербург, пос. Песочный, хх. Ххххххххххх, х.хх.
Цель обследования: экспертная оценка фундаментов здания после перерыва в строительстве с оценкой инженерно-геологических условий площадки и определением резерва несущей способности фундамента из винтовых свай.

1. ОЩИЕ ДАННЫЕ

В рамках обследования, проведенного специалистами компании ООО «ХХХХХХХ» в июне 2013 года, были выполнены следующие работы:

  1. Анализ материалов рабочего проекта по обследуемому зданию, разработанного в 2010 году;
  2. Анализ архивных данных по инженерно-геологическим условиям участка;
  3. Проходка 3-х шурфов для определения конструктивных особенностей свайного фундамента с уточнением типов и порядков залегания грунтовых слоев под различными частями здания;
  4. Обмеры фундаментов из мест пройденных шурфов;
  5. Бурение 1-й скважины глубиной 8,0 м с послойным описанием пройденных грунтов;
  6. Отбор образцов грунта в процессе бурения (11 образцов), из них 2 монолита и 9 образцов нарушенного сложения;
  7. Лабораторные исследования физико-механических свойств грунтов в лаборатории ООО «хххххххххххх» (свидетельство об аттестации №SPхх.хх.хх.хх от 18.11.12 г.);
  8. Камеральная обработка данных, полученных в ходе бурения и лабораторных исследований грунтов производилась в соответствии со СНиП 11-02-96, СП 11-105-97, СП 22.13300.2011, СНиП 02.03.11-85, ГОСТ 25100-95;
  9. Расчет свайного фундамента с определением допускаемой нагрузки на сваю.
2. РЕЗУЛЬТАТЫ ОБСЛЕДОВАНИЯ
2.1 Инженерно-геологические условия участка

2.1.1 Геологическое строение

По результатам камеральной обработки и анализа данных, полученных в ходе выполнения вышеуказанных работ, установлено, что рассматриваемая территория характеризуется сравнительно спокойным строением. Грунты, окружающие участок, выдержаны по мощности и простиранию.



В геоморфологическом отношении участок расположен в пределах озерно-ледниковой террасы древнего Балтийского озера на абсолютных отметках 0.00 — 100,5 м. В геологическом строении участка в пределах изученной глубины (h=8,0 м) принимают участие отложения современного и верхнего отделов четвертичной системы.

Отложения современного отдела Четвертичной системы (современные четвертичные отложения, Q IV) по генезису подразделяются на:

  • Техногенные отложения (bIV), залегающие непосредственно с поверхности, представленные почвенно-растительным слоем, а также песками перекопанными со строительным мусором мощностью от 0,1 до 2 м;
  • Морские и озерные отложения (m,l IV) залегают с поверхности или под почвенно-растительным слоем и представлены песками пылеватыми и мелкими, водонасыщенными. В отложениях зафиксированы гнёзда крупных песков и песков средней крупности.

Породы верхнего отдела Четвертичной системы (верхнечетвертичные отложения, QIII) по генезису отнесены к озерно-ледниковым отложениям Балтийского ледникового озера (lg III) и представлены супесями пылеватыми, серыми, пластичными.
Подошва супесей в ходе бурения скважины не вскрыта. Мощность вскрытого слоя составляет 2,2 м.

2.1.2 Физико-механические свойства грунтов

В процессе выполнения полевых работ были отобраны образцы грунтов (в количестве 11 шт.) для лабораторных исследований, результаты которых представлены в Приложении 3.2 отчета. Наименования грунтов определялись в зависимости от их гранулометрического состава и характеристик пластичности в соответствии с классификацией, установленной в ГОСТ 25100-95.

В геологическом строении рассматриваемого участка принимают участие следующие инженерно-геологические элементы (сверху вниз):

ИГЭ-1 (b IV): Почвенно-растительный слой (неоднородный по плотности и гранулометрическому составу).
ИГЭ-2 (m,l IV): Пески мелкие и средней крупности, желтовато-серые, с редкими растительными остатками, средней плотности, насыщенные водой. При динамических воздействиях могут приобретать плывунные свойства. Согласно табл. 27 ГОСТ 25100-95 грунты относятся к практически непучинистым (т.к. содержание частиц мельче 0,05 мм меньше 15% по массе).
ИГЭ-3 (m,l IV): Пески пылеватые, серые, средней плотности и плотные, насыщенные водой. При динамических воздействиях могут приобретать плывунные свойства.
ИГЭ-4 (lg III): Супеси пылеватые серые пластичные. Слабые, тиксотропные, сильно сжимаемые грунты

Механические и деформационные характеристики грунтов (угол внутреннего трения (φ), сцепление (с) и модуль деформации) определены на основании:

–     для  мелких и пылеватых песков (ИГЭ-2 и ИГЭ-3) – по СП 22.13300.2011;

–     для супесей (ИГЭ-4) – по ТСН 50-302-2004.

Расчетные характеристики приняты в соответствии с п. 5.3.18 СП 22.13300.2011. Нормативные и расчетные физико-механические характеристики грунтов приведены ниже.

2.2 Фундаменты

Для определения конструктивных особенностей фундаментов и оценки их технического состояния было отрыто 3 контрольных шурфа.
Выбор мест для проходки шурфов осуществлялся исходя из необходимости выполнения следующих задач:
– Определить конструкцию и техническое состояние фундаментов под продольными и поперечными несущими стенами;
– Исследовать конструкцию фундаментов в местах стыковки продольных и поперечных несущих стен;
– Выполнить детальный обмер фундаментов в объеме, достаточном для выполнения поверочных расчетов;
– Определить типы и порядок залегания грунтовых слоев под различными частями здания (находящимися на значительном расстоянии друг от друга) с учетом возможного изменения геологического строения участка по его длине.
Все шурфы пройдены внутри здания.
План расположения шурфов представлен ниже на Рис.1.
План свайного фундамента, составленный по результатам обследования и уточненный с помощью чертежей рабочего проекта (по титулу «Конструкции нулевого титла»), приведен на Рис.2.
Принципиальная конструкция фундамента с послойным описанием грунтов основания показана на Рис.3.

обследование свайных фундаментов

Рис.1   План расположения шурфов

Рис.2 План фундамента на винтовых сваях (разрез 1-1 см. на Рис.3)

 

Рис.3 Конструкция фундамента. Поперечный разрез (см. Рис.2)

 

По результатам исследования фундаментов из тела пройденных шурфов установлено следующее:

  1. Фундамент рассматриваемого здания выполнен свайным (с расположением свай в один ряд), в виде непрерывной свайной ленты под продольными и поперечными несущими стенами из газобетонных блоков.
  2. Фундамент состоит из винтовых свай ø76 мм, завинченных в один ряд с шагом 2-2,5 м, объединенных в единую рамную конструкцию с помощью полузаглубленного ленточного ростверка из монолитного железобетона. Ростверк имеет прямоугольное поперечное сечение с постоянными по всему его периметру размерами: ширина ростверка — 400 мм; высота — 450 мм.
  3. Свайное поле выполнено из одного типоразмера винтовых свай – СВС-76/3500 (диаметр ствола – 76 мм, диаметр лопасти – 350 мм). Сваи погружены в грунт на глубину до 3,7 м.
  4. Состояние гидроизоляции: во всех шурфах имеется горизонтальная гидроизоляция, выполненная из 2-х слоев толя, проклеенных битумной мастикой.
  5. Характерных трещин и деформаций построенной части несущих стен, которые могли бы свидетельствовать о наличии сверхнормативных деформаций основпний и фундаментов, не обнаружено.
  6. Средняя прочность бетона ленточного ростверка по результатам испытаний составляет 196,0 кгс/см2, что соответствует классу В15. В соответствии со СНиП П-22-81 бетон фундаментов относится к материалам нормальной прочности.
  7. Общее техническое состояние свайного фундамента по внешним признакам на момент проведения обследования оценивается, как «работоспособное». Физический износ конструкций в соответствии с ВСН 53-86(р) составляет не более 25%.

На основе данных, полученных в ходе обследования, с учетом результатов инженерно-геологических изысканий прошлых лет , был выполнен расчет несущей способности одиночной винтовой сваи СВС-76/3500 (диаметр ствола – 76 мм, диаметр лопасти – 350 мм) в составе обследуемого фундамента, погруженной без выемки грунта. Расчет произведен в соответствии с методикой, предложенной в по п.7.2.10 СП 50-102-2003. Результаты расчета представлены в Приложении 1.

Расчетом установлено, что максимальная допускаемая нагрузка на одну сваю составляет 6,81 т.

ВЫВОД: Дальнейшая эксплуатация фундамента недостроенного здания возможна без ограничений при условии, что вертикальная нагрузка на одну сваю от веса вышерасположенных конструкций здания не будет превышать 6,8 тонн.

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Расчет несущей способности одиночной винтовой сваи в составе фундамента

Определим несущую способность одиночной винтовой сваи СВС-76/3500 (диаметр ствола – 76 мм, диаметр лопасти – 350 мм) в составе фундамента, погруженной без выемки грунта.
Глубина погружения свай в грунт составляет 3,7 м.
Несущая способность Fd, кН, винтовой сваи диаметром лопасти d ≤ 1,2 м и длиной l ≤ 10 м, работающей на сжимающую нагрузку, определяется в соответствии с п.7.2.10 СП 50-102-2003 по следующей формуле:

Fd = γc·[(a1·c1 + a2·γ1·h1)·A + u·fi·(h – d)]     (1)

где:

γc=0,7 коэффициент условий работы сваи во влажных песчаных грунтах при действии сжимающих   нагрузок, принятый по таблице 7.8 СП 50-102-2003;
a1=29,5 безразмерный коэффициент, принимаемый по таблице 7.9 в зависимости от расчетного значения угла внутреннего трения грунта в рабочей зоне φI (под рабочей зоной понимается прилегающий к лопасти слой грунта толщиной, равной d);
a2=16,5 то же;
c1=0,1 т/м2 расчетное значение удельного сцепления грунта в рабочей зоне,;
γ1=0,95 т/м3 осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше лопасти сваи (с учетом взвешивающего действия воды);
h1=3,2   м глубина залегания лопасти сваи от уровня планировки;
A=0,096  м2 проекция площади лопасти, считая по наружному диаметру, при работе сваи на сжимающую   нагрузку;
u=1,1 м периметр поперечного сечения ствола сваи;
fi=2,53 т/м2 расчетное сопротивление грунта на боковой поверхности ствола сваи (в пределах глубины   погружения сваи), принимаемое по таблице 7.2 СП для песков крупных и средней крупности, плотных;
h=3,4 м длина ствола сваи, погруженной в грунт;
d=0,35 м диаметр лопасти сваи, м.

Несущая способность сваи СВС-76/3500 по формуле (1):

Fd = 0,7·[(29,5·0,1 + 16,5·0,95·3,22)·0,096 + 1,1·2,53·(3,4 – 0,35)] = 9,53 тонн

Максимально допустимая расчетная нагрузка на одиночную сваю составит:

 Nmax = Fd / 1.4= 6,81 тонн    ,

 где: γk=1,4 — коэффициент надежности, принятый в соответствии с п. 7.1.11 СП 50-102-2003.

Похожие статьи

Обвязка винтовых свай. Выбор оптимального варианта... Важнейшим элементом конструкционной основы любого дома, возводимого на популярных сегодня винтовых сваях, является горизонтальная обвязка свайного пол...
Признаки аварийного состояния кирпичных стен: фото... К сожалению, сегодня многие владельцы кирпичных домов (имеются в виду недобросовестные эксплуатирующие компании и учреждения) не уделяют должного вним...
Пример проверочного расчета несущей металлической ... В статье приведен пример поверочного расчета несущей металлической балки покрытия, выполненный в рамках технического обследования строительных констру...
Свойства грунтов, влияющие на тип и глубину заложе... Не зная типологию и характер залегания грунтов, их физико-механических характеристик, уровня водоносного горизонта невозможно объективно назначить рац...
Расчет простенка на прочность с учетом выявленных ... В статье представлен пример расчета несущей способности кирпичной стены трехэтажного бескаркасного здания с учетом выявленных в ходе ее осмотра дефект...