ГЭЦ ЦЕНТРСИТИ
Реконструкция / существующие фундаменты

Проектирование усиления оснований и фундаментов

Проверяем существующую фундаментную систему с учётом фактического состояния здания, результатов обследования, актуальных инженерно-геологических условий и новых нагрузок. Подбираем и рассчитываем способ усиления, строительную последовательность и проектные решения стадии П / РД.

Нормативная базаСП 22.13330.2016 §5.8 · СП 24 · СП 291 · СП 63
Основа проектаОбследование · ИГИ · фактические фундаменты · новые нагрузки
РезультатРасчётное обоснование + П / РД усиления
01 / Когда требуется

Сначала устанавливаем необходимость усиления — затем выбираем способ

СП 22 связывает решение по усилению с фактическими и проектными давлениями под существующими фундаментами, состоянием сооружения и характеристиками грунтов на момент реконструкции.

01Реконструкция

Увеличиваются нагрузки на существующие фундаменты

Надстройка, изменение назначения, новое оборудование или изменение конструктивной схемы требуют повторной проверки основания и фундаментной системы.

02Фактическое состояние

Есть деформации, трещины или недостаточная несущая способность

Решение формируется по результатам обследования, анализа причин повреждений и расчёта фактической работы основания и конструкций.

03Новое воздействие

Существующее здание попадает в зону влияния нового строительства

При недопустимом прогнозе усиление основания или фундаментов может быть одним из защитных мероприятий.

04Изменение подземной части

Устраивается новый подвал, приямок или углубление рядом с фундаментом

Проверяем изменение схемы работы существующего основания, временные стадии и необходимость подведения или перехвата нагрузок.

02 / Основание для решения

Проект усиления начинается с фактической схемы существующего здания

Для реконструкции недостаточно взять нагрузки и типовой фундамент из старого проекта. СП 22 требует использовать актуальные ИГИ и результаты обследования конструкций и фундаментов.

01

Обследование фундаментов

Тип, геометрия, отметка подошвы, материал, состояние, дефекты и фактическая связь с надфундаментными конструкциями.

02

Актуальные инженерно-геологические условия

Характеристики грунтов на момент реконструкции, подземные воды и, при необходимости, данные из-под подошвы существующих фундаментов.

03

Фактические и перспективные нагрузки

Определяем, как меняется давление на основание и усилия в фундаментной системе после реконструкции.

04

Расчёт существующей системы без усиления

Проверяем резерв по несущей способности и деформациям до назначения новых конструкций.

05

Причина недостаточности

Разделяем проблему грунтового основания, конструкций фундамента, свай, неравномерности деформаций или комбинации факторов.

06

Строительная последовательность

Учитываем временную работу здания при устройстве усиления и недопустимость неконтролируемого перераспределения нагрузки.

03 / Способы усиления

Решение выбираем по причине недостаточности и возможности передать нагрузку в существующем здании

На одном объекте могут сочетаться усиление грунта, фундаментной конструкции и устройство новых свайных элементов.

Основание

Закрепление грунтов под существующим фундаментом

Применяется, когда определяющим фактором является деформативность или несущая способность основания, а существующую конструкцию фундамента целесообразно сохранить.

Jet Grouting / грунтоцементные элементы
инъекционное закрепление — по применимости
локальные или сплошные зоны усиления
контроль проектных характеристик
Фундамент

Увеличение размеров и жёсткости существующего фундамента

Рассматриваем расширение подошвы, обоймы, дополнительные ростверки или другие конструктивные меры при возможности обеспечить совместную работу старой и новой части.

расширение подошвы
железобетонные обоймы
дополнительные фундаментные элементы
анкерование и объединение конструкций
Передача на глубину

Новые сваи и подведение под существующий фундамент

Используется, когда нагрузку необходимо частично или полностью передать на более глубокие слои грунта.

буроинъекционные / буровые сваи
микросваи — по проектной схеме
новый или усиленный ростверк
поэтапное включение свай в работу
СП 22 требует максимально использовать существующую несущую способность.

Поэтому проект не начинается с автоматического назначения свай или цементации. Сначала рассчитывается существующая система, после чего сравниваются возможные варианты усиления по конструктивной и экономической эффективности.

04 / Последовательность проектирования

Критическая часть проекта — не только конечная схема, но и порядок включения усиления в работу

СП 22 требует учитывать нагрузки и воздействия как в период реконструкции, так и при дальнейшей эксплуатации, а также последовательность производства работ.

01

Фиксируем фактическую систему

Фундаменты, основание, нагрузки, повреждения и существующие деформации.

Обследование
02

Считаем без усиления

Определяем резерв и конкретные проверки, которые не выполняются после реконструкции.

Диагностика расчётом
03

Сравниваем варианты

Усиление грунта, конструкции, свайная схема или комбинированное решение.

Концепция
04

Моделируем усиленную систему

Проверяем совместную работу существующих и новых элементов.

Расчёт
05

Разрабатываем стадийность

Захватки, временное перераспределение нагрузок, устройство и включение новых элементов.

Производство работ
06

Выпускаем П / РД

Конструктивные решения, узлы, спецификации и требования к контролю.

Выдача
05 / Что проверяем

Расчёт усиления должен подтвердить совместную работу существующих и новых элементов

Проверяем не только конечное состояние, но и наиболее неблагоприятные промежуточные стадии реконструкции.

01Основание

Деформации и несущая способность

Дополнительные осадки после реконструкции, их неравномерность и соответствие требованиям к существующему сооружению.

02Существующий фундамент

Фактическая конструкция и её резерв

Работа существующей подошвы, ростверка, плиты или свай с учётом обследованного состояния и новой расчётной схемы.

03Новые элементы

Сваи, ГЦЭ, обоймы и дополнительные фундаменты

Несущая способность, жёсткость и усилия в каждом новом элементе по принятому варианту усиления.

04Совместная работа

Распределение нагрузки после усиления

Определяем, какая часть нагрузки остаётся на существующем фундаменте и какая передаётся на новые элементы.

05Стадийность

Временные расчётные состояния

Проверяем участки и стадии, когда часть существующей системы вскрыта, разгружена или ещё не объединена с новым усилением.

06Окружающие конструкции

Влияние производства работ

Учитываем вибрации, бурение, инъекции, разработку грунта и другие воздействия, если они могут повлиять на существующее здание или соседнюю застройку.

06 / Последовательность работ

Для усиления существующих фундаментов стадийность — часть расчётной схемы

Окончательная конструкция может быть надёжной, но неправильно заданная последовательность работ способна привести к локальной перегрузке или дополнительным деформациям до включения усиления.

01

Разбивка на захватки

Длина и очередность участков назначаются с учётом жёсткости существующей системы и допустимого временного перераспределения нагрузок.

02

Вскрытие существующих фундаментов

Определяем допустимые объёмы одновременной разработки грунта и временные меры устойчивости.

03

Устройство новых элементов

Сваи, закрепление грунтов, обоймы и другие элементы выполняются в принятой последовательности.

04

Объединение старой и новой системы

Проектируем узлы передачи нагрузки и момент фактического включения новых элементов в работу.

05

Геотехнический мониторинг

Для реконструкции на застроенной территории СП 22 предусматривает мониторинг реконструируемого сооружения и окружающей застройки.

07 / Примеры материалов

Расчётные схемы и рабочие решения усиления

После этого блока вставить обычный Tilda Image Block. Схема существующего фундамента; расчёт без усиления; вариант с новыми сваями; вариант с усилением грунта; распределение нагрузок; изополя осадок; план усиления; характерный разрез; узел объединения; схема захваток. Без названий объектов и закрытых данных.
08 / Состав выдачи

Что передаём по проекту усиления

Состав зависит от стадии и выбранного способа. Ниже — техническое ядро расчётного обоснования и проектной документации.

Описание фактической фундаментной системы

Состояние, геометрия, основание, нагрузки и исходная расчётная схема.

Расчёт существующей системы

Проверки, по которым определяется необходимость усиления.

Сравнение вариантов усиления

Принятый способ и причины его выбора.

Расчёт усиленной системы

Осадки, усилия, нагрузка на новые элементы и совместная работа старой и новой части.

Расчёт промежуточных стадий

Если технологическая последовательность влияет на устойчивость или деформации.

Графическая часть

Планы, разрезы, сваи, зоны закрепления, обоймы, узлы объединения и детали.

Последовательность производства работ

Захватки, очередность, временные мероприятия и момент включения новых элементов.

Требования к контролю и мониторингу

Контроль выполненного усиления и наблюдения за деформациями по условиям проекта.

09 / Исходные данные

Что передать для первичного разбора

Если комплект неполный, это не мешает начать. По имеющимся материалам определим, какие обследования и изыскания действительно нужны до проектирования.

Что полезно приложить

01
отчёт технического обследования здания и фундаментов
02
актуальные инженерно-геологические изыскания
03
обмерные / архивные чертежи существующих фундаментов
04
существующие и новые нагрузки после реконструкции
05
расчётную модель здания — при наличии
06
данные мониторинга осадок и трещин — если выполнялся
07
ранее предложенную схему усиления — если требуется проверка
08
замечания экспертизы и существующую РД — при корректировке
11 / Вопросы

По усилению оснований и фундаментов

Нет. СП 22 требует сначала проверить фактические и предполагаемые давления и максимально использовать существующую несущую способность. Если расчёт подтверждает достаточный резерв по основанию и конструкции, усиление может не потребоваться.
Усиление грунтов изменяет свойства основания. Усиление фундаментов может менять саму конструкцию, увеличивать площадь подошвы, добавлять сваи или перераспределять нагрузку. На практике эти решения могут комбинироваться.
Да, если схема передачи нагрузки, технология устройства и расчёт совместной работы существующего фундамента с новыми сваями подтверждают такое решение. Важны не только несущая способность свай, но и узел их включения в работу.
Для существующего здания — да, поскольку проект должен опираться на фактическую геометрию и состояние фундаментов и конструкций. СП 22 прямо включает результаты технического обследования в исходные данные для реконструкции.
Зависит от давности и достаточности существующих данных. Для реконструкции СП 22 ориентирует на инженерно-геологические условия на момент реконструкции. После просмотра старого отчёта определяем, какие данные можно использовать и что требуется уточнить.
Потому что существующее здание продолжает передавать нагрузку во время выполнения работ. Вскрытие основания, устройство новых свай или подведение новых конструкций временно меняют схему работы, поэтому промежуточные состояния должны быть безопасны.