Геотехнические проблемы строительства высотных зданий. Мировой опыт и отечественная практика

Инженерно-геологические условия в других странах Персидского залива, таких как Кувейт, отличаются от упомянутых выше. В Кувейте грунты оснований представлены главным образом мощными слоями известкового песка. Несмотря на то, что этот грунт отличается более высокой сжимаемостью по сравнению с другими типами песка (например, кварцевым), его предел прочности на сдвиг (сопротивление сдвигу) зависит от структуры, особенно от типа связи между частицами. В Кувейте уже было построено несколько высотных зданий на сплошных плитно-свайных фундаментах. И со временем будет накоплен более серьезный опыт устройства таких фундаментов, чему будут способствовать также результаты выполнения специальных мониторинговых программ.

Отечественный опыт

За рубежом, действительно, накоплен колоссальный опыт строительства высотных объектов. Однако и Москва в этом деле — не новичок. История отечественного высотного домостроения началась в 1947 году со строительства легендарных «семи сестер», которые до сих пор украшают улицы города. Самая высокая из них — здание Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова (арх. Руднев) высотой 239 м, является характерным образцом отечественного высотного домостроения прошлого века. В 1970—80 годы осуществлено строительство 26-этажных зданий на Калининском проспекте и здания СЭВ высотой 31 этаж.

Рис. 5. Здание Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова

Лучшие традиции монументального стиля сталинских «высоток» получили продолжение в архитектуре 45-этажного жилого небоскреба «Триумф-Палас» и нескольких столичных комплексов с развитой cтилобатной частью и центральным корпусом в виде уступчатой башни. Основное преимущество пирамидальной объемно-пространственной композиции — снижение нагрузок на грунты и вероятности отклонения здания от вертикали.

Рис. 6. Жилой небоскреб «Триумф-Палас»

Отход от пирамидальности приводит к существенному увеличению удельных нагрузок на грунт, возникновению значительных осадок зданий, их неравномерности и повышению риска кренения. При отношении минимальной ширины здания к его высоте 1:6 осадка фундаментной плиты на 1см увеличивает крен здания на 6—8 см.

На современном этапе высотное строительство заметно активизировалось после утверждения программы «Новое кольцо Москвы», согласно которой до 2015 года в Москве планируется построить 60 высотных жилых, гостиничных и офисных комплексов, развернуто строительство международного делового центра «Москва-Сити».

Рис. 7. Москва-Сити — строящийся район в Москве

При проектировании высоких зданий в г. Грозном используются следующие варианты компоновки и архитектурно- планировочные решения, обеспечивающие благоприятные условия взаимодействия здания с основанием:

1. Устройство  подземных этажей, способствующее  повышению жесткости подземной  части и заделки здания в  основание, а также уменьшению  осадок и кренов сооружения;

2. Устройство  вокруг высотной части здания стилобатных сооружений или зданий меньшей этажности, что повышает устойчивость сооружения в целом;

3. Устройство  разделительных стенок, заглубляемых  в малодеформируемые слои основания с целью минимизации влияния на окружающую застройку;

4. Устройство несущих стен и диафрагм жесткости подземных этажей;

5. Использование  архитектурно-планировочных схем, не  вызывающих значительный конструктивный эксцентриситет нагрузки и неравномерность осадок.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В работе мы изучили геотехнические проблемы строительства высотных зданий, рассмотрели мировой опыт и отечественную практику в решении данных проблем.

Целью инженера-геотехника является гарантирование устойчивости фундамента и выполнение требований к эксплуатационной надежности здания при учете экономичности проекта. Сплошной свайно-плитный фундамент является отличным примером, показывающим процесс взаимодействия между методом, основанным на наблюдениях, численным анализом и разработкой новой геотехнической системы для того, чтобы достичь экономичного решения, которое будет соответствовать всем требованиям к устойчивости и эксплуатационной пригодности системы «грунт — сооружение».

Сплошной свайно-плитный фундамент представляет собой новое геотехническое решение в проектировании фундаментов не только высотных зданий, но и жилых домов и мостов. Оно дает возможность и технической, и экономической оптимизации проекта на высоком уровне. Тот факт, что любое эксцентрическое (внецентренное) сооружение может быть безопасно возведено на глинах от мягких до жестких (а теперь также и на песках от средних до плотных и даже на сильно выветрелых горных породах) с помощью подходящего распределения свай необходимой длины и диаметра, говорит о почти безграничных возможностях устройства фундаментов.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Геотехнические особенности небоскребов // Высотные здания.- 2006. -№ 1. С.42 – 43.
2. Кузнецова Г. Москва поднимает планку Проблемы и перспективы высотного домостроения [Электронный ресурс]. – Электрон. дан. – М., cop. 2000-2010. – Режим доступа: http://www.know-house.ru/avtor/004-011_Vysotky.html
3. Тер-Мартиросян З.Г. Геотехнические проблемы высотного строительства. // Международный журнал «Геотехника».— 2010.—№ 4
4. Эль-Моссалами Й. Устройство фундаментов высотных зданий на сжимаемых грунтовых основаниях // Международный журнал «Геотехника».- 2010.-№ 4