Углубление подвала здания с восстановлением гидроизоляции

В данном случае приведён пример возможности использования разработанного проектного решения устройства углубления подвала с выполнением гидроизоляции пола и стен с учетом инженерно-геологических изысканий участка, а также материалов обследования оснований и фундаментов здания.

Выполнение проектных работ было основано на изучении следующих исходных материалов:

1. Техническое заключение по результатам обследования квартиры № 2 и нежилого помещения 1-Н (подвал) в доме.
2. Заключение по результатам обследования состояния фундаментов, грунтов основания части подвалов здания.
3. Рабочий проект. Углубление и гидроизоляция помещений подвала, с учётом усиления фундаментов здания».
4. Проект. Перепланировка и переустройство квартиры № 2 дома для перевода в нежилой фонд с объединением с помещением № 1-Н (подвал) под кафе и магазин кулинарии.

Инженерно-геологические условия

Площадка расположена в Адмиралтейском районе, Санкт-Петербурга. Абсолютные отметки поверхности земли по данным высотной привязки устьев скважин составляют 3,40…4,10 м.

Характер напластования грунтов площадки представлен двумя архивными скважинами №237 и 458, выполненных трестом ГРИИ в марте 1962 года (скв. 237) и в декабре 2007 года (скв. 458), а также материалами динамического зондирования оснований под подошвой фундаментов.

В геологическом строении площадки на глубину бурения 35,0 м принимают участие насыпные грунты (tIV), озёрно-морские (mlIV), озёрно-ледниковые (lglIII), водно-ледниковые (glII ms), ледниковые (gII ms) и протерозойские (V kt2) отложения.

Насыпные грунты (tIV) мощностью 1,9 м представлены супесями и песками со шлаком, обломками кирпичей, древесины с осколками стекла, древесными отходами, примесью органических веществ (ИГЭ-1). Абсолютные отметки подошвы слоя 1,50-2,10м.

Озерно-морские отложения (ml IV) мощностью 3,7 м представлены супесями и песками пылеватыми (ИГЭ 2, 3). Супеси (ИГЭ-2) мощностью 0,7 м в виде прослоев в песках залегают непосредственно под насыпными грунтами. Супеси песчанистые, серого цвета, с прослоями песка, с растительными остатками, пластичные. Пески (ИГЭ 3) мощностью 3,0-3,7 м повсеместно, либо под супесями, либо непосредственно под насыпными грунтами. Пески средней плотности, серые, с растительными остатками и прослоями супеси, насыщенные водой. Глубина залегания подошвы озерно-морских отложений 5,60-5,70 м. (абс. отметки минус 2,20 м – минус 1,60 м).

Озёрно-ледниковые отложения (lgIIIb), мощностью 3,2 м представлены суглинками пылеватыми, ленточными и слоистыми. Суглинки от серого до коричневого цвета, от мягкопластичной до текучепластичной консистенции (ИГЭ 4). В толщи суглинков встречаются линзы песка. Глубина залегания подошвы озёрно-ледниковые отложения 8,0-8,9 м, (абс. отметки минус 4,60 м – минус 4,80 м).

Водно-ледниковые отложения (lgII ms) мощностью 7,3 м представлены суглинками легкими, пылеватыми серыми, с редким гравием, мягкопластичной консистенции (ИГЭ 5). Глубина залегания подошвы водно-ледниковых отложений 16,2 м (абс. отметка минус 12,1 м).

Ледниковые отложения (gII ms) мощностью 8,7 м представлены супесями пылеватыми, серовато-коричневыми, с гравием, галькой, валунами, с прослоями песка, твердой консистенции (ИГЭ 6). Глубина залегания подошвы водно-ледниковых отложений 24,9 м (абс. отметка минус 20,8 м).

Протерозойские отложения (V kt2) вскрытой мощностью 10,1 м представлены глинами пылеватыми, серовато-зелеными, твердой консистенции (ИГЭ 7), в верхней части в пределах 1,6 м дислоцированные ниже. Глубина залегания подошвы отложений, вскрытой скважиной 35,0 м (абс. отметка минус 30,9 м).

Вскрытая глубина залегания уровня грунтовых вод 2,00-2,70 м (абс. отм. 1,40…1,60 м), что на 0,5…0,7 м ниже отметки существующего пола подвала.

Таким образом, площадка реконструируемого здания характеризуется залеганием непосредственно под техногенными отложениями (мощностью 1,9 м) достаточной толщи (мощность 3,0-3,7 м) относительно прочных песчаных (пески пылеватые, средней плотные) озерно-морских отложений (модуль деформации 18 МПа). Песчаная толща является несущим слоем основания (Е₀ = 18 МПа, φ = 27°, С = 2 КПа.) фундаментов и распределительной подушкой передачи давления от здания на ниже лежащие отложения.

Конструктивное решение

Обследуемый дом представляет собой пятиэтажное строение с продольными несущими кирпичными стенами. Здание постройки 1861 г. расположено в зоне исторической застройки Санкт-Петербурга.

Фундаменты жилого дома ленточные бутовые из известняка на известково-песчаном растворе. Глубина заложения подошвы фундаментов от существующего бетонного пола подвала составляет 1,4 м. Ширина подошвы фундаментов по материалам изысканий {1, 2} составляет 0,8…1,0 м.

Высота подвальных помещений на момент обследования составляет 1,9…2,1 м.

Проектом предусмотрено заглубление конструкции пола подвала на 650 мм (±0,000) ниже существующего пола. В этом случае высота помещений подвала становится 2,65 м, а расстояние от конструкции нового пола подвала до подошвы существующих фундаментов составит 0,75 м. Одновременно с углублением подвала производится перепланировка помещений первого этажа {4} с устройством внутренней лестницы в подвальное помещение.

При производстве дноуглубительных работ помещений подвала производится:

1. Инъектирование тела бутовых фундаментов и контактной зоны «фундамент-грунт» с использованием цементного раствора.
2. По захваткам выполняется разборка существующего пола и углубление подвала до относительной отметки – 0,380 м. Выполняется подготовка по «Дарниту» из щебня и тощего бетона (Б-7,5), укладывается гидроизоляция из бентонитовых матов и заливается монолитная железобетонная плита (В25, W8) пола, толщиной 200 мм.
3. Устаиваются монолитные железобетонные приливы к стенам подвала, толщиной 150 мм.
4. На стены подвала укладывается санирующая штукатурка.

Армирование железобетонной плиты пола подвала определено с учётом возможного гидростатического давления от действия повышенного уровня грунтовых вод.

Проектом предусмотрен мониторинг за осадками и состоянием основных несущих конструкций здания на период производства работ и эксплуатации здания.

Основные замечания

По представленным материалам рабочего проекта были отмечены следующие замечания:

1. В материалах обследования {2} не представлена информация по шурфу №4.
2. По результатам обследования не дана категория здания в соответствии с требованиями ТСН 50-302-2004 и не определены допустимые дополнительные деформации.
3. Понижение пола подвала – изменяет расчётную схему работы нагруженного фундамента, необходима проверка фундамента и основания по устойчивости (расчёт по I предельному состоянию).
4. На плане инъекционных шпуров не обозначены их углы наклона (14° и 16°).
5. Не установлен размер захваток при производстве работ по углублению подвала и бетонированию железобетонной плиты пола.

Выводы и предложения по проекту

1. Рабочий проект «Углубление и гидроизоляция помещений подвала с учётом усиления фундаментов здания», а также материалы проекта {4} по устройству внутренней лестницы в подвальное помещение с учетом отмеченных замечаний могут быть приняты к исполнению.
2. Следует в обязательном порядке обеспечить сопровождающий геотехнический активный мониторинг реконструкции здания в соответствии с требованиями региональных нормативных документов и, на основании полученных при наблюдении данных, вводить коррективы в проект, которые обеспечат безопасность как самих работ, так и эксплуатацию существующего здания.

Таким образом, представленный проект реконструкции может быть реализован только после исправления отмеченных замечаний, т.е. некоторой доработки, которая обычно осуществляется в довольно сжатые сроки, поскольку непосредственно затрагивает интересы проектировщика.

Следует также отметить, что предложенная к рассмотрению реконструкция подвальных помещений здания достаточно проста и не вызывает значительных конструктивных изменений и дополнительных осадок. Поэтому проводимые работы связаны лишь с восстановлением гидроизоляции, сплошности выветрелых бутовых фундаментов и плотности слоя грунта непосредственно под подошвой.