Геотехнический прогноз влияния строительства на окружающую застройку

9.1 Геотехнический прогноз, представляющий собой комплекс работ аналитического и расчетного характера, следует выполнять, в том числе, для качественной и количественной оценки влияния возведения подземных сооружений на существующие здания, сооружения и инженерные коммуникации, находящиеся от него в непосредственной близости. Геотехнический прогноз должен выполняться в соответствии с требованиями СП 22.13330.2011 и с учетом положений настоящего раздела.

9.2 Геотехнический прогноз состоит из расчетного и экспертно-аналитического блоков. На основании работ расчетного блока следует определять изменение напряженно-деформированного состояния грунтового массива, прилегающего к возводимому объекту, дополнительные деформации существующих зданий и сооружений. В рамках работ экспертно-аналитического блока должна производиться оценка технологических воздействий при возведении подземных конструкций на примыкающие здания и сооружения. Экспертную оценку технологических воздействий следует производить на основании обобщения сопоставимого опыта производства работ на территории города.

9.3 Геотехнический прогноз должен выполняться специализированными организациями, обладающими геотехническим программным обеспечением, и имеющими собственный сопоставимый опыт выполнения таких работ.

9.4 Работы расчетного блока геотехнического прогноза следует выполнять в рамках расчетов по второй группе предельных состояний (SLS) (см. раздел 8) преимущественно методами математического (численного) моделирования с использованием апробированного геотехнического программного обеспечения.

Математическое моделирование изменений напряженно-деформированного состояния грунтового массива, вызванное подземным строительством следует выполнять с учетом:

- геологического строения площадки строительства;

- нелинейного механического поведения грунтов основания;

- результатов гидрогеологического прогноза (см. раздел 16);

- очередности и стадийности экскавации грунта и возведения конструкций;

- технологии производства работ;

- фундаментов и конструкции зданий на примыкающей территории;

- наличия подземных коммуникаций на примыкающей территории;

- взаимодействия конструкций подземных сооружений с примыкающим грунтовым массивом;

- жесткости надземных конструкций проектируемого сооружения.

9.5 В результате геотехнического прогноза следует определить:

- характерные размеры или радиус зоны влияния;

- величины дополнительных деформаций существующих зданий, сооружений и коммуникаций;

- необходимость и состав мероприятий по инженерной защите окружающей застройки от влияния строительства.

П р и м е ч а н и я – 1. Для линейных подземных сооружений следует определять характерный размер зоны влияния строительства, а для компактных – радиус.

2. В пределах зоны влияния следует выделять размеры зоны интенсивных деформаций в массиве грунта, в которой перемещения в массиве превышают 10 мм. Допустимо принимать плановые размеры зоны интенсивных деформаций, соответствующим размерам области, в которой осадки земной поверхности, вызванные строительством, превышают 10 мм.

9.6 Для подземных сооружений, возводимых открытым или полузакрытым способом, следует выполнять предварительную оценку размеров зоны влияния нового строительства в соответствии с указаниями СП 22.13330.2011 или на основании предварительного моделирования влияния строительства подземного сооружения с учетом нагрузок, передаваемых на основание зданиями и сооружениями окружающей застройки. Жесткость конструкций окружающей застройки в предварительных расчетах допускается не учитывать.

9.7 Для сооружений, возводимых закрытым способом, предварительное определение границ зоны влияния допускается проводить методом характерных кривых на основании эмпирических зависимостей согласно СП 21.13330.2011. Допускается также в этих целях использовать предварительное численное моделирование аналогично 9.6.

9.8 Для зданий и сооружений, находящихся в зоне влияния подземного строительства, должны быть собраны архивные материалы, а также выполнены их обследования с учетом 6.2.

П р и м е ч а н и е – При обследовании зданий, находящихся в зоне интенсивных деформаций, следует предусмотреть вскрытие их фундаментов не менее чем в 2-х шурфах, а также выявить дефекты и повреждения, которые должны учитываться при проведении математического моделирования.

9.9 Допустимые величины дополнительных деформаций зданий и сооружений окружающей застройки должны назначаться в ходе обследований с учетом требований СП 22.13330.2011. Допустимо назначение иных величин при проведении специальных исследовательских работ, а также их уточнение в процессе мониторинга.

9.10 При выполнении работ расчетного блока геотехнического прогноза принимаемые при моделировании значения прочностных и деформационных характеристик грунтов и материалов должны соответствовать второй группе предельных состояний (SLS).

При необходимости определения усилий в конструкциях, например при моделировании усиления окружающей застройки, значения прочностных и деформационных характеристик грунтов и материалов должны соответствовать первой группе предельных состояний (ULS).

9.11 При проведении численного моделирования допускается применение геотехнических моделей, использующих нестандартные характеристики деформационных и прочностных свойств грунтов основания и скальных массивов. В этом случае в техническом задании на инженерно-геологические и геотехнические изыскания должны содержаться указания по определению соответствующих характеристик. Выбор характерных расчетных значений свойств грунтов при проведении моделирования находится в компетенции и ответственности специалиста, проводящего такие расчеты.

9.12 Выбор геотехнической модели должен осуществляться специалистом, выполняющим геотехнический прогноз, в зависимости от инженерно-геологического строения площадки строительства, полноты инженерно-геологических изысканий, глубины заложения подземного сооружения, а также технологии производства работ.

9.13 Моделирование влияния строительства подземных сооружений на окружающую застройку и коммуникации должно выполняться с использованием геотехнической модели, описывающей наиболее существенные механические процессы в основании при подземном строительстве. Выбранная геотехническая модель основания должна иметь достаточную апробацию. При проведении расчетов с использованием моделей, не имеющих достаточной апробации, необходимо выполнять дублирующий расчет с использованием апробированных моделей.

9.14 На основании результатов геотехнического прогноза должна определяться необходимость усиления фундаментов или конструкций зданий и сооружений, находящих в зоне влияния строительства подземного сооружения, а также проведения мероприятий по инженерной защите подземных коммуникаций.

9.15 При нахождении в зоне интенсивных деформаций от влияния подземных сооружений зданий, находящихся в неудовлетворительном техническом состоянии, рекомендуется предусмотреть проведение комплекса работ по их ремонту и усилению до начала подземного строительства.

9.16 Если на основании геотехнического прогноза выявляется необходимость проведения мероприятий по инженерной защите окружающей застройки, следует выполнять повторный геотехнический прогноз, учитывающий проведение указанных мероприятий.

9.17 Для зданий, находящихся в зоне интенсивных деформаций, численное моделирование должно проводиться с учетом жесткости их надземного строения, глубины заложения фундаментов и нагрузок, передаваемых на них. Для остальных зданий допустимо применение упрощенных расчетных схем.

Для инженерных коммуникаций, находящихся в зоне интенсивных деформаций, необходимо проведение численного моделирования, учитывающего их фактические размеры и местоположение.

9.18 Экспертно-аналитическая часть геотехнического прогноза должна состоять в качественной оценке следующих факторов:

- технологических воздействий при строительстве сооружения;

- технологических воздействия при проведении работ по усилению фундаментов зданий окружающей застройки и работ по их инженерной защите;

- вероятности возникновения дефектов в существующих конструкциях в ходе производства работ и необходимости проведения послеосадочного ремонта;

- необходимости мероприятий и предписаний по недопущению катастрофических последствий строительства (EXD).

9.19 Точность геотехнического прогноза должна оцениваться на основании мониторинга, проводимого в процессе производства работ по строительству подземного сооружения в соответствии с указаниями раздела 10. Результаты мониторинга следует заносить в базы данных специализированных организаций, ответственных за его проведение, для накопления сопоставимого опыта.

9.20 Если в процессе мониторинга (см. указания раздела 10) выявлено, что фактическая величина деформаций какого-либо из существующих зданий и сооружений превысила предельно допустимые величины, то работы по строительству подземного сооружения должны быть немедленно приостановлены. После этого следует выполнить повторное обследование и геотехнический прогноз, разработать мероприятия по дополнительному усилению здания, получившего недопустимые деформации, и/или по корректировке проекта, и/или предусмотреть изменение технологии производства работ.