висотне будівництво
   
ГОЛОВНА Хмарочоси Інструмент Технологія Матеріали Металопрокат  
       
   
   

   
 

Геотехнічні особливості висотних будівель

Основна особливість взаємодії висотних будівель з підставами в порівнянні із звичайними спорудами полягає в тому, що до підстави прикладаються значно великі по величині і більш нерівномірні за площею плями забудови навантаження, включаючи моментниє. Ця обставина викликана як значними сумарними навантаженнями на підставу, так і тим, що висотні будівлі найчастіше проектуються по архітектурно-планувальних міркуваннях як споруди баштового типу, зокрема змінної поверховості в межах плями забудови. Питомий тиск на підставу під фундаментною конструкцією ряду зведених і експлуатованих висотних будівель може досягати величин 500 - 600 кпа і більш, що особливо небезпечно при помітному ексцентриситеті додатку навантаження. Друга геотехнічна особливість висотних будівель, пов'язана з першою і найсильніше впливаюча на призначення складу і об'єму інженерних досліджень, полягає в тому, що унаслідок підвищених навантажень на підставу такі будівлі залучають до роботи великі масиви грунтів, що володіють, як правило, істотною неоднорідністю в плані і по глибині. При відносно глибокому заляганні корінних порід значні навантаження часто доводиться передавати на грунти четвертинних відкладень, що володіють недостатньо високими прочностнимі характеристиками і підвищеною стисливістю. У таких умовах нерівномірність передачі навантажень, неоднорідність нашарування грунтів і підвищена їх деформованість при ухваленні недостатньо ефективних проектних рішень можуть привести до розвитку надмірних осідань, прогинів, перегинів і крену фундаментних частин будівель і, як наслідок, до розвитку зусиль, що виходять за рамки нормативних вимог, в конструкціях надземної і підземної частин будівлі, а також до неприпустимого відхилення верху будівлі від вертикальної осі. Слід мати на увазі, що остання обставина приводить до зсуву центру тяжіння будівлі і додаткового нелінійного збільшення моментних навантажень на підставу, що викликає ще більше посилення нерівномірності деформацій підстави. Третя геотехнічна особливість висотних будівель полягає в істотно більших, ніж для звичайних споруд, розмірах зони розвитку осідань поза плямою будівлі. Ця особливість разом із збільшеними значеннями напруги в масиві грунту може приводити, зокрема, до того, що осідання висотних будівель стабілізуються відносно повільніше і досягають кінцевих значень за триваліші інтервали часу, чим для звичайних будівель. Збільшення розмірів зони впливу слідує також обов'язково враховувати при проектуванні споруд, що примикають до висотної будівлі, і при розробці заходів щодо захисту навколишньої забудови. Як і в загальному випадку, проектування підстав, фундаментів і підземних частин висотних будівель грунтується на фундаментальних інженерних уявленнях про граничні стани грунтів підстави і матеріалу фундаментних конструкцій по міцності, що несе здатності і деформаціям. Разом з тим необхідно ввести істотну зміну в порядок визначення допустимих значень параметрів при розрахунках по другій групі граничних станів для грунтів підстави. На основі багаторічного досвіду спостережень за осіданнями побудованих і нормально експлуатованих будівель були призначені величини граничних деформацій і крену для широкого класу звичайних будівель і споруд (Сніп 2.02.01 [2], Сніп 2.02.03 [3], МГСН 2.07 [19] і ін.). Ці емпіричні величини не можуть бути безпосередньо використані для розрахунків висотних будівель і споруд. З іншого боку, для прямого призначення аналогічних відповідних величин для розрахунку підстав висотних будівель по другій групі граничних станів наявних даних спостережень в даний час неможливо у зв'язку з недостатністю даних спостережень і індивідуальними особливостями проектованих об'єктів. Ступінь відповідальності вибору проектних вирішень нульового циклу при будівництві висотних будівель вищий, ніж для звичайних споруд, ще і тому, що виправлення допущених при проектуванні геотехнічних помилок в процесі будівництва для таких будівель значно складніше і дорожче, ніж у разі звичайних будівель і споруд, а в особливо складних умовах такі виправлення можуть виявитися неможливими.

ПРОЕКТУВАННІ