Жилой комплекс «ЗАРЯ» по ул. Монтажников 1/2 в г. Краснодаре
Заказчик – ООО «Остринский»
Главный архитектор проекта – Р. Байбеков
Главный конструктор проекта – М. Мариничев
Участок для строительства проектируемого жилого 273-х квартирного 24 - этажного здания расположен в г. Краснодаре, по ул. Монтажников 1/2. Проектируемый жилой дом имеет ориентацию северо-запад. Участок проектируемого строительства примыкает с юго-западной стороны – к ул. Тургенева. Проектируемое здание включает в себя:
- подвал (технические помещения; подземная автостоянка);
- 1 этаж (помещения для физкультурно-оздоровительных занятий);
- 2, 3 этажи (офисные помещения);
- 21 жилых этажей;
- технический этаж.
- в подвале запроектированы технические помещения, подземная автостоянка на 49 м/м.
При проектировании высотного здания ЖК «Заря» в г. Краснодаре были проанализированы инженерно-геологические условия данной площадки, основными осложняющими особенностями которой стали просадочные грунты ИГЭ-1, расположенные вблизи поверхности (Рsl=170кПа). В средней части разреза выявлен слой торфа сильноразложившегося ИГЭ-4, мощность до 1 метра. Здание, проектируемое в данных инженерно-геологических условиях, представляет собой монолитный железобетонный каркас, представленный перекрестно-стеновой конструктивной системой. Высота здания достигает 73м и состоит из 24 этажей. Общая масса составляет около 26480 тонн. Среднее давление по подошве фундамента составляет Рср=350 кПа. Для прогнозирования осадок такого тяжелого сооружения в инженерно-геологических условиях площадки строительства были выполнены пространственные расчеты для нескольких вариантов фундаментов.
Первым из вариантов рассмотрен плитный фундамент, для которого была назначена толщина фундаментной плиты h=1000мм. В результате расчетов выявлены значительные деформации плиты (Sф.п.), а также недопустимый крен в сторону поднятия слоя торфа и уменьшения мощности слоя ИГЭ-3. Выявленный факт сделал применение плитного фундамента в данных грунтовых условиях необоснованным. Напряжения, вызванные весом здания, превышают начальное просадочное давление (Рsl=170кПа) во всех точках под подошвой фундамента. Таким образом, к расчетным деформациям добавятся деформации просадки.
Поскольку вариант плитного фундамента не удовлетворял заданным критериям, было принято решение о рассмотрении вариантов с использованием свай для передачи нагрузок на более прочные грунты основания.
Первым вариантом технического решения фундамента здания стал свайно-плитный фундамент (СПФ) из буровых свай длиной 20м и диаметром 700мм, т.к. при его устройстве практически отсутствуют динамические нагрузки на рядом расположенные здания и сооружения. Сваи в плане были расположены по регулярной сетке под пятном высотного здания. Соединение свай с ростверком предусматривалось жестким. Общее количество свай в составе свайно-плитного фундамента составило 180 штук. Несущая способность свай в данных грунтовых условиях была определена по СП 24.13330.2011 и составила около 1495 кН. В результате расчетов были получены осадки здания, удовлетворяющие нормативным требованиям (Smax=126мм). После обработки значений пердающихся на сваи усилий было установлено, что среднее усилие в каждой свае Nср=539 кН. При этом осадка здания снизилась на 54,2%, а доля нагрузки, воспринятой сваями, составила 36,6%.
В качестве второго варианта фундамента было использовано известное техническое решение – плитный фундамент на армированном основании (свайный фундамент с промежуточной подушкой (СФПП)). Параметры данного решения были назначены несколько другим образом, нежели для свайного варианта фундамента, количество свай-144шт., длиной 17,5м, несущая способность сваи определялась с учетом рекомендаций и составила 2440кН. Данное решение отличается от предыдущего тем, что между фундаментом и сваями нет конструктивной связи, между оголовками свай и плитным ростверком расположена промежуточная подушка из малосжимаемого материала, позволяющая при сейсмическом воздействии существенно снизить горизонтальные усилия, возникающие в сваях. В результате расчетов, проведенных по данному варианту, удалось установить, что прогнозная максимальная осадка здания составит около 89мм, что на 67,6% ниже, чем при использовании плитного варианта.
Также было отмечено, что средняя нагрузка на сваю увеличится до 989 кН, а доля воспринятой сваями нагрузки составит 52,3%. Данный факт говорит о перераспределении нагрузок, передаваемых на основание, между фундаментной плитой и свайным основанием. В данном случае такое перераспределение позволяет более полно использовать несущую способность плитного ростверка.
После проведения численных экспериментов для высотного здания, возводимого на слабых глинистых грунтах, были сделаны следующие выводы:
- Применение плитного фундамента не обеспечивает нормативные деформации;
- Использование традиционного свайно-плитного фундамента позволяет снизить осадки за счет передачи части нагрузки на прочные и малосжимаемые песчаные грунты ИГЭ-7. Однако в ходе расчетов установленные значения горизонтальных сил и моментов в оголовках свай вызвали напряжения на боковой поверхности сваи, превышающие значение прочности грунта, окружающего сваю;
- Предложенный вариант армирования основания жесткими вертикальными элементами позволил не только снизить деформации основания, но и распределить вес здания между фундаментной плитой и массивом армированного основания более рационально. При этом напряжения, возникающие на боковой поверхности элементов армирования основания, находятся в пределах допустимых значений и не превышающих прочности грунта, окружающего армоэлемент (сваю).
- Также на объекте были проведены испытания свай статической вдавливающей нагрузкой, которыми была подтверждена требуемая несущая способность свай в составе фундамента