Струйная цементация грунтов. Современные геотехнологии в решении сложных задач освоения подземного пространства
По оценке экспертов, в инженерно-геологическом отношении территория Петербурга весьма непростая и потребность в закреплении грунтов при новом строительстве и реконструкции зданий достаточно высока. Многое, конечно, зависит от особенностей конкретной площадки и поставленных текущих задач, но специалисты рекомендуют при работе с грунтами и фундаментами обращаться к технологии струйной цементации (jet grouting). В частности, она уже была задействована на таких городских объектах, как Западный скоростной диаметр, (ЗСД), станция метро «Адмиралтейская», новое здание Мариинского театра и т.д.
Впрочем, струйная цементация грунтов сейчас при реализации сложных проектов активно используется не только в Петербурге, но и в Москве и в других городах. Кроме того, технологию начинают применять и в массовом строительстве, так как она, в ряде случаев, более целесообразна, чем создание свайного фундамента из забивных или буронабивных свай.
Выбирая эффективность
Сущность технологии jet grouting, рассказывает Дмитрий Малинин, технический директор ООО «СК «ИнжПроектСтрой» (входит в группу компаний Malinin group), заключается в использовании энергии высоконапорной струи цементного раствора для разрушения и одновременного перемешивания раствора с грунтом. Струйная цементация позволяет укреплять практически весь диапазон грунтов: от гравийных отложений до мелкодисперсных глин и илов, практический во всех климатических условиях. При этом достигается высокая скорость сооружения грунтоцементных свай; сохраняется возможность работы в стесненных условиях; отсутствует динамическое воздействие на фундаменты близко расположенных зданий.
«Для закрепления грунтов на большой площади и при отсутствии окружающей застройки эффективнее применять двухкомпонентную технологию Jet2 (цементная смесь + воздух), это снизит стоимость работ и ускорит сроки их выполнения. Однако, в случаях, когда деформация оснований существующих конструкций недопустима, следует использовать технологию Jet1 (цементная смесь), т.к. однокомпонентная технология не приводит к значительному подъему поверхности окружающего грунта»,- подчеркнул он.
По словам руководителя проектов АО «Нью граунд» Светланы Рубцовой, струйная цементации грунта позволяет значительно упростить процесс строительства на нестабильных, обводненных и нарушенных породах и может использоваться практически в любых грунтах, от мелкодисперсных до глинистых. «Данная технология позволяет, - добавляет эксперт, - открыть новые перспективы в строительстве на участках со сложными геологическими условиями, решая ряд серьезных проблем, связанных с безопасностью существующего или будущего сооружения. Струйная цементация грунта используется для улучшения прочностных, противофильтрационных и деформационных характеристик в пределах пятна застройки новых зданий, используется при создании противофильтрационных завес, при укреплении откосов и склонов, при строительстве дорог и при реконструкции зданий. При этом работы могут выполняться в стесненных условиях плотной городской застройки».
Без технологии струйной цементации невозможно осваивать подземное пространство исторического мегаполиса, считает генеральный директор института «Геореконструкция» Алексей Шашкин. «Именно поэтому мы приняли активное участие в создании норм, посвященных этой тематике (СП 291.1325800.2017). Уникальность технологии заключается в том, что она позволяет сформировать конструкцию в грунте до откопки. Эта конструкция по своим механическим свойствам на два порядка лучше грунта, но на порядок хуже бетона. Поэтому при проектировании следует руководствоваться простыми правилами: бетон не работает на растяжение и изгиб – закрепленный грунт тем более. Там, где не сработает бетон, бесполезен и грунтоцемент», - уверен он.
Важный фактор
Качество проведения струйной цементации во многом зависит от используемого оборудования. Одно из преимуществ технологии – возможность выполнения работ малогабаритными буровыми машинами, в том числе в условиях ограниченного пространства.
«Jet grouting относится к специальным работам, когда невозможно применение традиционных технологий или при выполнении аварийных и контраварийных работ в строительстве. В последние годы новых компаний в данной отрасли практически не встречается, как правило, это уже опытные игроки, освоившие технологию еще в начале 2000-х годов. Выбор одно- или двух компонентной технологии струйной цементации определяется проектировщиком исходя из физико-механических свойств грунта и типа сооружения (противофильтрационная завеса, укрепление основания и т.д.) Трехкомпонентная система в России не встречается. При выборе данного оборудования одним из основных критериев является длина мачты, т.к. при формировании грунтоцементой сваи желателен непрерывный подъем бурового става», - отмечает специалист по буровым установкам XCMG ООО «СюйГун Ру» Игорь Мурашов.
В прошлом году, добавляет представитель компании-производителя спецоборудования, XCMG выпустила модель буровой XMZ120A для выполнения работ по струйной цементации с глубиной бурения в один проход 15,4 м. А в этом году модельный ряд пополнился компактной буровой установкой XMZ90. Габаритные размеры этой машины позволяют работать внутри тоннелей и зданий. А опорно-поворотное устройство мачты позволяет позиционировать машину в любых труднодоступных местах.
Пермская школа
Эксперты подчеркивают, что кроме высокотехнологичного оборудования, конечно же, важен опыт и знания специалистов, которые будут проводить работы по укреплению грунтов и фундаментов по данной технологии. В настоящее время на рынке представлены ряд крупных компаний из Перми, которые реализовывают проекты по всей стране. К таковым, в том числе, относятся «ИнжПроектСтрой» и «Нью граунд».
По словам Алексея Шашкина, при реализации проектов «Геореконструкция» привлекала профессионалов, которым не надо рассказывать, какими должны быть кадровое обеспечение, парк спецтехники и как с нею работать. Таких подрядчиков удалось найти далеко за границами Петербурга – в Перми, где существует сильная геотехническая школа. Сегодня они «прописались» и на петербургских, и на московских объектах.
«По нашим проектам с их помощью созданы, например, подземные объемы под зданием бывшей кузни и корпусом 12 ансамбля «Новая Голландия» в Петербурге, под павильоном «Поволжье» ВДНХ в Москве. Под защитой распорного диска, образованного с помощью jet grouting ниже дна котлована по разработанному нами методу «жесткого контура», выполнены подземные сооружения в непосредственном примыкании к историческим зданиям, в том числе, на Загородном проспекте и Воскресенской набережной. При этом – что уникально для нашего города – осадки соседних зданий остались в рамках допустимых нормами значений», - подчеркнул глава института «Геореконструкция».
Подрядчик, выполняющий работы в области подземного строительства, должен обеспечивать комплексный подход к решению геотехнической задачи, считает Дмитрий Малинин. Он отметил, что в группе компаний Malinin group успешно реализован данный принцип. Мы обладаем необходимым опытом и знаниями для выполнения проектных работ, практического применения технологии струйной цементации, производства бурового оборудования и инструмента. Особенно интересен опыт компании совмещения технологий jet grouting c технологией deep-soil-n-mixing (DSM) и технологией устройства анкеров Атлант. А результате совмещения с последней получена новая технология АtlantJET для устройства грунтовых анкеров и свай повышенной несущей способности.
«Наша компания выполняла работы на таких значимых объектах как подземный межтерминальный переход в аэропорту Шереметьево, центр строительства крупнотоннажных морских сооружений в г. Мурманск, трасса гонок «Формула 1» и горная дорога к олимпийским объектам в Сочи, метрополитены в Москве, Екатеринбурге, Казани и Челябинске, усиление оснований под ёмкостями для хранения нефтепродуктов в Тель-Авиве (Израиль) и т.д», - сообщил Дмитрий Малинин.
Светлана Рубцова также рассказала о некоторых достижениях компании «Нью Граун». Она отметила, что с помощью метода струйной цементации за годы своего существования организация реализовала более 2 тыс. объектов, от реконструкции зданий культурного наследия до усиления причалов и плотин гидротехнических сооружений и создания новых территорий в акватории реки.
«Одним из последних крупных объектов, реализованных в 2020 году, стала подземная часть комплекса ТРК «Эспланада» в городе Перми. В самом центре города было организовано подземное пространство размерами и глубиной с пятиэтажный жилой дом. Вокруг него находятся высотные здания, дороги и трамвайные пути, инженерные сети целого района. Перед специалистами компании стояла задача придумать и воплотить такую конструкцию, которая бы позволила сохранить все это без изменений. Было получено и проанализировано большое количество геологических данных площадки; выполнено компьютерное моделирование всех этапов строительства и эксплуатации здания, для строительства использованы специальные технологии: «стена в грунте» и струйная цементация грунта, постоянно велся мониторинг технического состояния окружающей застройки, контроль работ выполнялся независимой специализированной организацией. В конечном итоге сложная инженерная задача была решена пермскими специалистами в короткие сроки и с высоким качеством», - подчеркнула Светлана Рубцова.
В правильном свете. Грамотное освещение - доступный способ повысить комфорт и привлекательность объекта
Грамотное освещение жилых комплексов и придомовой территории – уже давно не дань законодательным требованиям, а доступный способ повысить комфорт и привлекательность объекта.
Эксперты придерживаются мнения, что организацией наружного освещения нужно заниматься комплексно, т. е. задолго до начала реализации проекта разработать единую схему, которая будет учитывать и нормативные требования, и комфорт будущих жителей локации.
Всё по схеме
Наладка освещения – это достаточно стандартный процесс, в котором опытные застройщики очень редко допускают ошибки, говорит руководитель группы маркетинга Группы ЦДС Пётр Буслов. «Недопустимо отступление от нормативов, что приводит к неравномерности освещения, его чрезмерной тусклости или яркости, рассеянности. Для пешеходных дорожек и автомобильных проездов, детских площадок, входных групп в парадные, въездов в паркинг, а также входов в коммерческие помещения необходима хорошая видимость», – рассказывает он.
Плохо продуманная схема освещения образует так называемую паразитную засветку. Начальник отдела продаж компании «Отделстрой» Николай Гражданкин подчеркивает необходимость подходить к установке осветительного оборудования грамотно: «Нужно обращать внимание на место, угол освещения, высоту размещения фонаря. В противном случае можно получить ситуацию, когда свет будет падать в окна людям или ослеплять водителей заезжающих автомобилей».
Менеджер по продуктовым решениям компании «ЮИТ Санкт-Петербург» Вера Малахова призывает обратить внимание на яркость и температуру света: «Освещение должно быть приятно человеческому глазу».
Подсветка как декор
Современные технологии позволяют сделать подсветку частью дизайнерского решения проекта. Специалисты Санкт-Петербургского государственного унитарного предприятия «Ленсвет» рекомендуют не делать хотя бы очевидные эстетические ошибки, например, использовать промышленное освещение: «В целях экономии лучше сократить издержки увеличением шага и высотой опор, но в дневное время светильники должны радовать глаз дизайном и внушать надежность».
Николай Гражданкин отмечает, что в последние годы в жилье комфорт-класса и более высокого уровня набирает популярность декоративное освещение фасадов, которое «позволяет подчеркнуть красоту ломаных линий не только в дневное время, но и в вечернее, что особенно актуально для Петербурга».
Все эти изыски сказываются на цене оборудования. «Красивый свет увеличивает затратную часть проектов, поэтому можно увидеть, что на недавно сданных объектах света гораздо меньше, чем на фасадах старого города», – указывает Вера Малахова.
Пётр Буслов считает, что сложная подсветка уместна только в проектах не ниже бизнес-класса: «Подобная опция значительно увеличивает расходы на содержание дома, в связи с чем в проектах массового спроса обычно не применяется. Для улучшения эстетических характеристик застройщик может применить сложное освещение входных групп и мест общего пользования. Это также придает комплексу уникальность, но при этом незначительно увеличивает коммунальные платежи».
Руководитель отдела развития продуктов и разработки концепций Группы RBI Тамара Попова также полагает, что «сложный свет» уместен далеко не во всех локациях: «Архитектурно-художественная подсветка фасадов оправданна тогда, когда она соответствует месторасположению проекта, т. е. если здание расположено в центре, на широкой площади, магистрали, набережной – там, где достаточно пространства, чтобы увидеть и визуально оценить со стороны весь объект в целом».
Экономия без вреда
Поскольку внешнее освещение жилого комплекса – это не то, на что в первую очередь обращают внимание потенциальные покупатели, девелоперы пытаются сэкономить именно на этой статье расходов. Желание понятно, однако здесь экономить можно не на всем. Эксперты сошлись во мнении, что осветительное оборудование должно быть безопасным и вандалоустойчивым.
«Наружное освещение должно быть организовано в соответствии со Сводом правил «Естественное и искусственное освещение». Следует учитывать световую эффективность приборов (сейчас в наших требованиях – 120 лм/Вт), вандалоустойчивость, качество сборки и деталей, гарантийный срок, ремонтопригодность, дизайн. Большое значение имеют и производители, сотрудничать стоит только с теми, кто может предоставить пятилетнюю гарантию на свою продукцию», – говорят специалисты предприятия «Ленсвет» и призывают переходить на светодиодные светильники, которые экономят до 30% расходуемой электроэнергии.
Мнение
Николай Гражданкин, начальник отдела продаж компании ООО «Отделстрой»:
– В проекте освещения жилого комплекса должны быть прописаны зоны, которые нуждаются в интенсивной подсветке: входные группы в парадные и коммерческие помещения, детские и спортивные площадки, территории стоянок и т. д.
Андрюс Рудис, коммерческий директор компании «Вилед»:
При выборе светового оборудования, в первую очередь, следует смотреть на показатель энергоэффективности – количество люмен с одного вата после прохождения рассеивателя (защитного стекла или вторичной оптики). Именно после рассеивателя, поскольку ряд продавцов акцентируют внимание на показателе самого источника света - светодиодов, без учета потерь, при прохождении света через рассеиватель, а это на 10-20% больше. Данный параметр очень важен для будущей эксплуатирующей компании, т.к. чем он выше, тем больше денег можно будет сэкономить на оплате счетов за электроэнергию.