Геотехнический прогноз влияния строительства на окружающую застройку

«Из ошибок, происходящих на постройке, наиболее пагубны те, которые касаются фундаментов, так как они влекут за собой гибель всего здания и исправляются с величайшим трудом»

выдающийся итальянский архитектор Палладио, 1570 г

В последнее время остается все меньше места для нового строительства в пределах городской черты, и строить приходится в условиях уже плотно сформированной застройки. Особенно остро данная проблема стоит в крупнейших городах, например, в Москве и в Санкт-Петербурге где всё чаще и чаще приходится осуществлять точечную постройку в тесном соседстве с окружающими домами.

При возведении нового здания, пристройки или надстройки существующего здания появляются новые нагрузки на грунтовое основание, которые сопровождаются также дополнительными деформациями окружающего грунтового массива. Эти осадки активно проявляются на ограниченном расстоянии от участка застройки, это расстояние и называется «зоной влияния». Так вот если вдруг в эту зону влияния попадают другие здания, сооружения или, например, инженерные сети (трубопроводы водоснабжения, канализации и т. п.), то следует оценить влияние строительства на безопасность уже существующих объектов, т.е провести геотехнический прогноз влияния строительства на окружающую застройку. С этим успешно справляются наши инженеры-геотехники.

Для чего нужен геотехнический прогноз?

Если воздействие проектируемого объекта на ближайшие здания и коммуникации находится на допустимом уровне — то зеленый свет, можно строить. Но если все-таки наше влияние негативно воздействует на соседние объекты, то нужно в проекте предусмотреть компенсационные инженерные геотехнические мероприятия, которые позволят снизить это влияние до приемлемого (безопасного) уровня. По результатам расчёта мы также готовим рекомендации для проектировщиков.

Не стоит пренебрегать данным положением. По статистике ~80% объектов соседней застройки получают повреждения в результате нового строительства. Чем выше и тяжелее строящееся здание по сравнению с существующими домами, тем значительнее повреждения (трещины, крены).

Кроме того, если проект для которого проводится расчет оценки влияния подлежит экспертизе проектной документации, то без данного расчёта вы экспертизу не пройдёте, а следовательно и получить разрешение на строительство не получится.

Строительные нормы обязывают проводить оценку влияния

Необходимость проведения оценки влияния строительства на окружающую застройку установлена пп.9.33-9.38 СП 22.13330.2016 «Основания зданий и сооружений». Важно отметить, что данный нормативно-технический документ является обязательным к применению, т.к. входит в перечень Постановления Правительства №985 от 04 июля 2020 г.

Оценка влияния строительства на окружающую застройку

Оценка влияния нового строительства является важным аспектом при планировании и реализации строительных проектов. Она позволяет определить потенциальные негативные воздействия на окружающую среду, такие как загрязнение воздуха, воды и почвы, а также шум и вибрацию.

Для оценки влияния строительства на окружающую среду используются различные методы. Одним из наиболее распространенных методов является экологическая экспертиза. Она включает в себя анализ документации и материалов проекта, а также проведение полевых исследований и наблюдений.

Также могут использоваться методы моделирования и прогнозирования. Они позволяют оценить возможные последствия строительства на основе математических моделей и компьютерных программ.

Важно учитывать не только потенциальные негативные последствия, но и возможные положительные эффекты. Например, стройка может привести к созданию новых рабочих мест, улучшению инфраструктуры и повышению качества жизни населения.

В целом, оценка влияния нового строительства должна проводиться на всех этапах проектирования и реализации проекта. Это позволит минимизировать негативные последствия и максимизировать положительные эффекты для окружающей среды и общества в целом.

Исходные данные для подготовки прогноза

Для проведения расчета влияния строительства или реконструкции на объекты окружающей застройки нам потребуются результаты инженерных изысканий и обследования, а также некоторые разделы проектной документации. Если возникают сложности с предоставлением исходных данных, вы можете доверить их получение нашим специалистам. Ниже приведён исчерпывающий список необходимых данных:

Отчёт об инженерно-геологических изысканиях

В первую очередь, геотехнический прогноз и все моделирование направленно на исследование напряженно-деформированного состояния грунтового массива, а уже вторично — на исследование усилий в строительных конструкциях соседних зданий. Поэтому, оценка НДС грунтового массива невозможна без понимания о видах грунтов, их напластовании, а также без данных об их физико-механических характеристиках.

Конструктивные и объемно-планировочные решения (Раздел 4. Проектной документации)

Конструктивные решения строящегося или реконструируемого здания требуются для моделирования воздействия на грунтовый массив, которое, в свою очередь, влияет на окружающие здания. Имеет важнейшее значение этажность, конструктивная схема, информация о подземных строительных конструкциях и фундаментах, проектируемые нагрузки и т. д.

Конструктивное и технологическое решение по устройству котлована

Этот объем исходных данных имеет особо важное значение, хотя иногда и отсутствует у Заказчика. Важность заключается в том, что львиная доля осадки рядом стоящих зданий происходит именно на стадии устройства котлована. Чем больше в плане и по глубине котлован, тем значительнее это влияние. И здесь важно получить информацию по типу и способу крепления бортов котлована (естественные откосы без крепления, шпунтовое ограждение, «стена в грунте» и т. д.) и по этапности работ (уровни разработки, этапность устройства подкосов и распорных систем и т. д.).

Зачастую работы по геотехническому прогнозу носят комплексный характер, и нашим специалистам требуется самостоятельно разработать еще и конструктивное решение крепления котлована.

Обследование сооружений окружающей застройки

С данным разделом всегда проблемы: либо обследование выполнено некачественно (не полностью), либо обследование вовсе отсутствует. Обследование обязательно должно содержать в себе оценку категории технического состояния объекта окружающей застройки (работоспособное, аварийное и т. д.) и графическую часть (планы несущих строительных конструкций и разрезы по зданию).

Наименования категорий технического состояния соседних объектов необходимы для того, чтобы определить предельную величину дополнительной осадки, которую можно допустить для соседних строений без угрозы для их нормальной эксплуатации. Так, например, для здания, находящегося в аварийном техническом состоянии, дополнительная осадка совершенно не допускается, в то время как для работоспособного сооружения данная величина может составлять 30 мм (Прил.К СП 22.13330.2016).

Графическая часть необходима для компоновки расчетной схемы (высота здания, этажность, размеры в плане, глубина заложения фундаментов в т.д.), задания исходного напряженно-деформированного состояния окружающего грунтового основания.

Ситуационный план местности

Ситуационный план местности (инженерно-топографический план, геоподоснова и т. д.) необходим для точного определения взаимного расположения строительных объектов между собой в плане и по высоте, что необходимо для формирования расчетной схемы.

Работы которые мы выполняем

Оценка влияния строительства или реконструкции представляет собой численный геотехнический расчет в специализированном программном комплексе (например, Plaxis, Midas), в результате которого исследуется напряженно-деформированного состояния окружающего грунтового массива. В частности, устанавливаются расчетная величина зоны влияния, величина зоны интенсивных деформаций и дополнительная осадка рядом расположенных сооружений.

В расчетную конечно-элементную модель вводятся все исходные данные (геология, окружающие здания, строящееся здание). Важно, что расчет проводится постадийно (поэтапно), что позволяет оценить безопасность строительства и влияние на застройку на каждом этапе производства работ: на этапе откопки котлована, на этапе строительства и эксплуатации.

Расчетные величины зоны влияния требуются для точного ограничения зоны, в пределах которой происходит существенное воздействие строительства или реконструкции на окружающую застройку. Соответственно, только в пределах только данной области и следует проводить обследование и мониторинг окружающей застройки.

Вроде бы, получается замкнутый круг: нужно выполнить обследование окружающих зданий, затем на основании данного обследования выполнить геотехнический прогноз, только в результате которого определяется зона влияния строительства, в пределах которой нужно обследовать соседние здания. Но на самом деле ничего противоречивого здесь нет. Перед проведением оценки влияния следует проводить обследование сооружений окружающей застройки в пределах предварительной зоны влияния, которая зависит от глубины котлована и способа крепления его откосов (п. 9.36 СП 22.13330.2016). А уже по результатам проведенного расчета устанавливается уже не предварительная, а расчетная величина зоны влияния (рисунок слева).

Расчетная величина зоны влияния ограничивается расстоянием, за пределами которого дополнительные осадки менее 1,0 мм (прим.2 к п. 9.34 СП 22.13330.2016). Соответственно, данная информация выводится в геотехническом программном комплексе, если не отображать области, в которых перемещения менее 1,0 мм.

Важнейшей результирующей информацией, конечно же, является получение значений именно дополнительных осадок оснований сооружений окружающей застройки. В общем, данная информация выводится в виде цветовых изополей, пример которых приведен на рисунке слева.

Однако такой способ вывода результатов расчета отображает излишнюю информацию — вертикальные перемещения всего грунтового массива, а нас интересует именно дополнительные осадки фундаментов зданий, попадающих в зону влияния. В частности, для этого есть инструмент для просмотра перемещений непосредственно строительных конструкций (фундаментов).

Полученные значения расчетных дополнительных осадок сравнивается с предельно допустимыми значениями, которые зависят от категории технического состояния окружающего строения. И это строгое требование норм. Именно поэтому обращено особое внимание на необходимость отчета об обследовании окружающих зданий в начальной части настоящей статьи (перечень исходной документации).

По результатам всех проведенных расчетов делается вывод о том, что возведение проектируемого объекта или реконструкция существующего здания являются безопасной и не создает угрозу нормальной эксплуатации зданиями, строениями и сооружениям окружающей застройки, а также подземным инженерным коммуникациям. В противном случае разрабатывается проектное техническое решение, которое позволит снизить негативное влияние от нашего строительства до приемлемого допустимого уровня. Данного снижения можно добиться повышением жесткости ограждения котлована, устройством геотехнических защитных экранов, проведением усиления конструкций сооружений окружающей застройки и т. д.

Технический отчет по результатам геотехнического прогноза

Результатом нашего сотрудничества будет являться выдача технического отчета по результатам расчета влияния на окружающую застройку строительства или реконструкции. Наш отчет выполняется в строгом соответствии требованиям современных строительных норм и сводов правил (№384-ФЗ, ГОСТ 27751–2014, СП 22.13330.2016, СП 24.13330.2011, СП 248.1325800.2016, СП 249.1325800.2016, СП 305.1325800.2017, СП 361.1325800.2017) и соответствует требованиям Главгосэкспертизы России. Отчет содержит полное описание всех исходных данных (строящегося объекта, окружающей застройки, инженерно-геологического строения), методов и методик проведения оценки влияния (компьютерное моделирование методом МКЭ), описание программных комплексов и приемов моделирования (Plaxis), результаты моделирования, выводы о степени влияния и перечень мероприятий по обеспечению сохранности окружающей застройки.

Данный отчет является неотъемлемой частью проектной документации, а в некоторых случаях документом для согласования с ведомственными структурами. Нашей организацией осуществляется полное сопровождение нашего отчета вплоть до выдачи положительного заключения экспертизы или соответствующего согласования.