Грамотно проведенные геотехнические изыскания и мониторинг работ нулевого цикла помогают избежать чрезмерной сжимаемости грунтов, разрушения фундаментов и строений. Случаи экономии на изысканиях, неверного анализа грунтовых напластований, несоблюдения строительными кадрами технологии - прямой путь к аварии и обрушению строений. Данной проблеме заведующий кафедрой «Геотехника и экология в строительстве», кандидат технических наук Михаил Никитенко посвятил не одну научную статью. По его мнению, халатное отношение к возведению фундаментов недопустимо.

Выбор геотехнического метода в строительстве и реконструкции зданий и сооружений непосредственно зависит от типа и свойств грунтов в основании, на котором планируется строить или уже возведено здание. Первично проводятся  изыскания для выявления характера и свойств грунтовых напластований по глубине в пределах сжимаемой толщи массива, а также уровня подземных вод в пятне застройки. Расчет несущих способностей оснований фундаментов сооружений напрямую зависит от характеристик грунтов. По этой причине экономия на изыскании грунтов недопустима, поскольку грунтовые напластования имеют разные мощности и свойства  на глубине. Недостоверные результаты определения прочностных и деформативных характеристик грунтов повышают степень риска в геотехнике за счет неадекватных проектных решений нулевого цикла и приводят к строительным ошибкам, порой даже к авариям, поскольку не-одинакова сжимаемость грунтов в основании способствует неравномерным осадкам фундаментов и недопустимым деформациям надземных конструкций. Экономия на геотехнических изысканиях также приводит к нецелесообразному выбору конструктивных и технологических решений, результат которых - перерасход материалов и дополнительные затраты на финансирование проекта.

- Михаил Иванович, каковы последствия ошибок проектировщиков и строителей при возведении фундаментов?

- Причины аварийных ситуаций на строящихся и эксплуатируемых объектах в различных регионах Беларуси и СНГ кроются в недостаточном уровне предпроектных инженерно-геологических изысканий, вследствие чего проектировщиками принимаются неправильные конструктивные решения, неадекватные конкретным геологическим условиям. Отсутствие системы мониторинга при ведении работ нулевого цикла и состояния конструкций существующих зданий, включая фундаменты и грунты в их основании, а также подземные коммуникации при уплотнении городской за-стройки, может быть причиной обрушения. Часто незнание определенной технологии фундаментостроения инженерными и строительными кадрами, ее неправильное, непоследовательное применение, замена дорогостоящих материалов на более дешевые приводят к грубым нарушениям и даже авариям.

- Наиболее распространенные ошибки фундаментостроения...

- Механизация земляных работ и увлечение сборными конструкциями при уменьшении их заглубления и увеличении ширины подошв способствуют повышению гибкости грунтовых напластований, что приводит к необходимости армирования фундаментных подушек. Уменьшение заглубления фундамента резко снижает значения расчетного сопротивления грунта под его подошвой, в то время как ширина весьма мало на него влияет. Положение усугубляется тем, что неуплотненный грунт в обратной засыпке оказывается балластом сверху для выступающих фундаментных консолей и поглощающей средой для поверхностных стоков, проникающих в основание. Нагрузка на фундаменты  воспринимается только за счет сопротивления сжатию под их подошвами. Использование сборных конструкций фундаментных подушек и бетонных стеновых блоков приводит к снижению общей жесткости подземных конструкций и проявлению эффекта «клавишности», т.е. локальных  неравномерных осадок при неоднородности грунта под отдельными сборными элементами фундаментов, особенно за счет слабого сопряжения в замоноличенных стыках. Стремление к экономии на фундаментных подушках способствует внедрению их прерывистого расположения, обоснованием чего служит арочный эффект в зазорах между укладывае-мыми подушками. Ускорение темпов выполнения земляных работ приводит к снижению технологической дисциплины и отказу от уплотнения грунтов обратной засыпки. Неуплотненный грунт в зазорах между прерывистыми фундаментными подушками обусловливает размыв грунта и появление суффозионных полостей под их подошвами.

Игнорирование этих факторов сказывается на снижении экономичности и надежности нулевого цикла при эксплуатации зданий. В особенно неблагоприятной форме недочеты проявляются в виде неравномерных осадок фундаментов, деформаций и разрушения надземных конструкций.

- Применение каких  технологий фундаментостроения сегодня наиболее эффективно и отвечает современным требованиям?

- Появление в арсенале белорусских строителей струйной технологии позволяет существенно расширить диа-пазон решаемых геотехнических задач. Сваи на вершине насыпного холма горнолыжной трассы в Силичах устроены  на базе струйной технологии  с помощью арендуемого у московских партнеров оборудования системы «Касагранде». Пронизывая насыпь из песчаного и глинистого грунта мощностью примерно 20 м, сваи погружены в материковый грунт на 5 м. Они  созданы посредством перемешивания размываемого высоконапорными водяными струями грунта с закачиваемым под давлением цементным раствором. Диаметры стволов свай достигли в верхнем сечении 80-90 см, а армировали каждый из них погружаемыми в свежесозданную бетонную смесь на 10 м по 4 толстостенных трубы с диаметрами 80 мм и  стержней периодического профиля диаметрами 40 мм. Защитный слой бетона составлял по 80-100 мм. Исходя из наличия длительного опрокидывающего момента и поперечной силы на ростверк, сваи в его торцах выполнены с наклонами примерно по  10о, а все остальные - вертикальными.

 По инициативе БНТУ и УП «Институт БелНИИС» стали применяться и прогрессивные пирамидальные забивные и конические буро- и вибронабивные сваи, обладающие самым рациональным взаимодействием с грунтовым основанием и наиболее высокими экономическими показателями.

Все чаще применяются буроинъекционные сваи с опрессовкой грунта за счет закачки под давлением цементного раствора. Весьма ощутимый эффект дает предложенная УП «Институт БелНИИС» технология вы-штамповывания в грунте и бетонирования ростверков вместе с короткими коническими сваями малого диаметра.

Использование распорного эффекта у конических и пирамидальных свай и создание уширений под их нижними концами позволяет уменьшить длину стволов и границы сжатия. Это особенно важно при наличии на глубине погребенных слабых грунтов, включая органические, не прорезая которые, можно избежать доступа к ним воздуха и разложения с интенсивным ухудшением прочностных и деформационных свойств. Буроинъекционная технология позволяет  эффективнее в сравнении с традиционными способами усиливать основания и фундаменты. Экономичность и социальный эффект данного метода обусловлены технологичностью, возможностью работы в стесненных условиях застраиваемых объектов без динамических воздействий на существующие конструкции, малым удельным расходом материа-лов и трудозатрат при достаточно высоких темпах строительства. Такие решения успешно оправдали себя на ряде объектов.

- На каких объектах применена буроинъекционная технология?

- Чрезвычайно много буроинъекционных анкеров применено на объектах Минского метрополитена, при этом немалое их количество устрое-но на уникальном котловане при возведении подземных объектов на площади Независимости в Минске, где ограждения потребовалось крепить в два, три и четыре яруса. Буроинъекционные анкеры применены белорусскими строителями на подземном проезде под проспектом в Вильнюсе, при возведении подземных помещений спецполиклиники по ул. Красноармейской в Минске, между станциями «Купаловская» и «Первомайская».

Буроинъекционные сваи и цементационное упрочнение грунтов в основании в особо больших объемах за последние годы применены при возведении новых и реконструкции существующих зданий и сооружений на многих десятках объектов в Минске и других городах Беларуси.