СЕВЕРНЫЙРЕЧНОЙВОКЗАЛ
.docx
СЕВЕРНЫЙ РЕЧНОЙ ВОКЗАЛ
Характеристика и особенности объекта работ
В административном отношении участок работ расположен по адресу: г. Москва, Ленинградское шоссе, д.51.
Основной объем здания вытянут в плане вдоль Химкинского водохранилища и состоит из нескольких прямоугольников с галереями и боковыми полукруглыми открытыми двориками и лестницами. Размеры здания в плане около 120*33 м (см. рис. 3.1). Здание двухэтажное с цокольным этажом. Центральная часть здания возвышается в виде башни со шпилем, увенчанным звездой с геральдическим символом «серп и молот».
По конструктивному типу здание с неполным каркасом. Наружными несущими и ограждающими конструкциями являются стены из керамического кирпича на цементном растворе, а также железобетонные колонны галереи на 1-м и 2-м этажах. Внутренними несущими конструкциями являются монолитные железобетонные колонны и кирпичные стены из керамического кирпича.
Центральная высотная часть здания опирается на четыре массивные колонны крестообразного сечения, а также двадцать колонн прямоугольного сечения. Находясь внутри здания вокзала, центральная часть разделена деформационным швом с остальным объемом здания.
Перекрытия плоские из монолитного железобетона, опираются на железобетонные балки и балочные клетки прямоугольных сечений. Перекрытия имеют жесткую связь с балками. Балки жестко связаны с монолитными колоннами.
Лестницы в здании и главная лестница к причалам маршевые из наборных гранитных ступеней по монолитным железобетонным косоурам. Косоуры опираются на ж/б площадочные балки, заделанные в кладку на 350 мм. На косоуры опирается монолитная плита толщиной 80 мм. По плите на растворе уложены наборные гранитные ступени.
Кровля на здании эксплуатируемая, малоуклонная. Водосток внутренний. Разводка водосточных труб осуществлена в техническом этаже.
По результатам обследования инженерно-технического состояния надземных конструкций в соответствии с ГОСТ 31937-2011 «Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния» здание находится в ограниченно работоспособном состоянии. Наружные подпорные стенки полукруглых галерей находятся в аварийном состоянии.
Фундаменты здания - ленточные, выполнены преимущественно из валунов метаморфических пород, блоков и глыб известняка на цементно-песчаном растворе крепком. Фундаменты колонн здания – ленточные, в осях 16л-15л/Е-Ж, 9л-12л/Д-З, 4л-7л/Д-З, 3л-3п/Г-И, 4п-7п/Д-З, 9п-12п/Д-З, 14п-16п/Е-Ж выполнены из монолитного железобетона, в высотной части здания перевязаны в продольном и поперечном направлениях.
Состояние конструкций фундаментов, согласно ГОСТ 31937-2011 «Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния», характеризуется как работоспособное. Категория технического состояния строительных конструкций сооружения в целом, включая состояние грунтов основания, характеризуется как ограниченно-работоспособное, что обусловлено наличием рыхлых песков (ИГЭ-2а) под подошвой фундаментов малоэтажной части здания, в строительных осях 5л-20л/А-М и 5п-20п/А-М.
Геоморфология участка проведения работ
В геоморфологическом отношении участок расположен в пределах флювиогляциальной равнины. Поверхность территории спланирована, с уклоном в сторону Химкинского водохранилища. Абсолютные отметки поверхности 170,0-164,70м. Естественный рельеф частично сработан (в районе набережной) или погребен под толщей техногенных накоплений мощностью до 4м (со стороны парка).
Глубины заложения фундаментов от уровня поверхности земли составляют:
Фундаменты стен 1,5-4,50 м (а.о. подошвы фундаментов 164,55-162,89м).
Фундаменты колонн 1,60-2,90 м (а.о. подошвы фундаментов 164,41-163,12м).
В фундаментах стен здания встречена отсечная двухслойная горизонтальная битумная гидроизоляция.
Грунты основания
Непосредственным основанием фундаментов здания служат:
ИГЭ-2(fQIIms) – флювиогляциальные отложения, представленные песком средней крупности, коричневато-желтым, средней плотности, малой степени водонасыщения.
ИГЭ-2а(fQIIms) – флювиогляциальные отложения, представленные песком средней крупности, коричневато-желтым, рыхлым, малой степени водонасыщения.
Фактором, заслуживающим пристального внимания, является то, что по материалам изысканий 1930-х г.г. в проектируемой сфере взаимодействия здания вокзала с геологической средой рыхлые пески отсутствуют. Непосредственными грунтами основания являлись на тот момент пески среднезернистые глинистые средней плотности сложения. В то же время, по состоянию на 2015-18 г.г., под малоэтажными частями здания фиксируются рыхлые пески средней крупности, а под высотной - средней плотности средней крупности.
В геологическом строении непосредственно на изучаемой площадке сверху вниз принимают участие современные техногенные накопления (tQIV), отложения среднего звена четвертичной системы (fQIIms, gQIIms, fQIIdn-ms), отложения нижнего отдела меловой системы (K1).
Гидрогеологические условия
В ходе проведения изысканий до глубины 26 м было выявлено, что гидрогеологические условия на рассматриваемом участке напрямую зависят от уровня воды в Химкинском водохранилище. По данным архивных материалов водоносный горизонт до строительства водохранилища был на глубине от 17,8 м (абс. отм. 146,85 м) и водовмещающими грунтами были меловые пески. После ввода в эксплуатацию водохранилища уровень грунтовых вод повысился на 14-15м и установился на абс. отметке в районе 161 м. Воды, приуроченные к меловым отложениям, стали напорными и их пьезометрический уровень совпадает с грунтовыми водами. Последнее позволяет с большой долей вероятности говорить о гидравлической связи водоносных горизонтов на изучаемом участке и объединить их в надъюрский водоносный комплекс.
По расчету подтопляемости территория относится к потенциально подтопляемой, критерий типизации по подтопляемости III Неподтопляемые.
Инженерно-геологические процессы
Согласно схематической карте инженерно-геологического районирования г. Москвы по степени опасности проявления карстово-суффозионных процессов и в соответствии с «Инструкцией по проектированию зданий и сооружений в районах г. Москвы с проявлением карстово-суффозионных процессов», а также по данным архивных материалов, при существующем геологическом строении и гидрогеологических условиях территория изысканий является не опасной по проявлению карстово-суффозионных процессов.
Дополнительно в приложении прилагается расчет грунтов-оснований – песков на суффозионность. По результатам расчётов пески признаны не суффозионными. Результаты расчётов представлены в приложении А.
Оценка инженерно-геологических условий:
Согласно классификации категории сложности инженерно-геологических условий в соответствии со сводом правил СП 47.13330.2016 «Инженерные изыскания для строительства. Основные положения» можно предположить, что ИГУ относятся к III (сложной) категории сложности, так как присутствуют специфические грунты, а именно рыхлые пески, которые оказывают решающее влияние на выбор проектных решений, осложняют строительство и эксплуатацию.
Наличие подобных грунтов в сфере взаимодействия здания с геологической средой недопустимо, поскольку в этом случае здание находится в состоянии динамического равновесия, при котором малейшие изменения в окружающей среде могут повлечь за собой деформации его конструкций
Разработка вариантов и концепции закрепления грунтов основания здания
Так как в основании здания расположены рыхлые пески, которые способные менять свою структуру при незначительных внешних воздействиях и приводят к развития осадочных деформаций, требуется их закрепление с помощью использования методов технической мелиорации грунтов.
В сложившейся ситуации возможны различные варианты усиления фундаментов и грунтов основания здания. Один из подходов - усиление непосредственно конструкций фундаментов сваями. Претворение данного варианта в жизнь связано с рядом трудно решаемых вопросов, а именно:
1. Обеспечения устойчивости буроинъекционных свай при их большой длине, связанной со значительной мощностью толщи рыхлых песков, способных вызвать эффект негативного трения на боковой поверхности свайных элементов;
2. Обеспечения сохранности интерьеров здания при производстве свайных работ (устройство свайных фундаментов любого типа при усилении фундаментов существующих зданий является «травматичной» технологией и влечет за собой деформации конструкций).
Другой подход заключается в закреплении грунтов и создании искусственно усиленного основания. Здесь следует рассмотреть три варианта:
1. Силикатизация песчаных грунтов;
2. Смолизация песчаных грунтов;
3. Цементация песчаных грунтов с применением особо тонкодисперсных цементов.
При рассмотрении вариантов следует опираться на такие основные вопросы, как:
1. Обеспечение сплошности закрепляемого массива;
2. Обеспечении долговечности закрепления;
3. Применение наиболее экологичных методов ведения работ, поскольку объект находится в непосредственной близости от акватории Химкинского водохранилища.
Оптимальным вариантом для данного случая Цементация песчаных грунтов с помощью инъекций тонкодисперсных цементов, поскольку этот вариант будет самым экологичным и простым. Для этого пробурим скважины диаметром 80 мм под наклоном под опоры в эти скважины будет нагнетаться раствор.
