Осваивая подземное пространство
Технология «стена в грунте» все активнее применяется при освоении подземного пространства и доказала свою эффективность в условиях плотной городской застройки.
В крупных городах страны растет популярность создания и освоения подземного пространства по технологии «стена в грунте». Она предполагает создание ограждающей стены по периметру будущего подземного помещения и считается щадящим методом обустройства сооружений и конструкций на глубине свыше 4 метров. «Стена в грунте» незаменима при возведении новых объектов в условиях плотной городской застройки. Впрочем, все чаще ее стали применять и на строительных площадках и не имеющих жестких ограничений и стесненности, так как она уже доказала свою экономическую эффективность.
Технологические особенности
По словам директора Института строительства и ЖКХ ГАСИС НИУ ВШЭ Олега Рубцова, по принципу работы «стена в грунте», непосредственно как конструкция, может быть консольной (обладающей несущей способностью за счет заделки нижнего конца стены в основание), распорной (обладающей несущей способностью за счет возведения распорок от борта до борта котлована) и анкерной (несущей за счет устройства специального анкерного крепления). Как правило, используется комбинация этих принципов. Эти принципы устройства подпорных стен получили наибольшее распространение в области гражданского строительства. Кроме того, существует класс подпорных стен, сопротивление опрокидыванию и сдвигу которых формируется за счет массы или геометрии самой стены. К ним относятся гравитационные стены, стены с контрфорсами, уголковые стенки.
«Также "стены в грунте" классифицируются по условиям их применения и могут быть временными и постоянными. При этом постоянные стены могут включаться в работу основных конструкций возводимых зданий в качестве несущего или ограждающего элемента, а также использоваться в качестве геотехнического барьера для отсечения зоны влияния возводимого сооружения от окружающей застройки. Условия применения диктуют в том числе материал стен. В целом выбор материала конструкции, способ ее работы, технологию устройства определяют на основании тех геотехнических задач, которые предстоит решить, обеспечив надежность возводимого сооружения. Выбору параметров стены в грунте предшествуют инженерные изыскания, разработка проекта с детальными геотехническими расчетами и численным моделированием системы сооружение — вмещающий грунтовый массив, а также моделирование этапов возведения с учетом применяемой технологии строительства», — подчеркивает Олег Рубцов.
По типу конструкции можно выделить три вида «стен в грунте», продолжает тему заместитель главного инженера ООО «УМ Геоизол» (входит в Группу компаний «ГЕОИЗОЛ») Александр Иванов. Первый — монолитная бетонная «стена в грунте», устройство которой происходит щелевым плоским грейфером на ширину от 400 до 1500 мм. Второй вид — «стена в грунте» из буросекущих свай на ширину от 350 до 1500 мм. Третий вид — это сборные «стены в грунте» из жесткого стального шпунта, обычно это шпунт Ларсена, который выполняется либо вибропогружением, либо методом статического вдавливания. В плотной городской застройке, в том числе в исторической части Санкт-Петербурга, устройство ограждающей конструкции выполняется по технологии «стена в грунте» плоским щелевым грейфером либо из шпунта Ларсена методом статического вдавливания.
«На выбор конструкции "стены в грунте" влияет геология. Грунты в Санкт-Петербурге довольно непредсказуемые. Для полного контроля над ситуацией важно внимательно изучать каждую инженерно-геологическую скважину на участке. Даже соседние участки, расположенные в 30–50 м друг от друга, могут разительно отличаться. Например, большая часть участка под строительство может быть сложена нормальными суглинками и супесями. Но буквально по соседству будут залегать насыщенные водой пески — "плывуны". Например, в проекте строительства двухъярусного подземного паркинга в бизнес-квартале "Невская Ратуша" предусмотрено устройство "стены в грунте" щелевым плоским грейфером. В рамках первого этапа геология в целом оказалась благоприятной, проект был реализован без неприятных сюрпризов. Но в рамках строительства паркинга во втором этапе мы наблюдаем сложную геологию. В составе грунтов, залегающих на этом участке, есть водонасыщенные слои, в основном — серые очень плотные пески с модулем деформации 305–315 кг на см», — добавляет Александр Иванов.
Под определенные задачи
Как отмечает специалист по буровым установкам XCMG ООО «СюйГун Ру» Игорь Мурашов, основными факторами для выбора оборудования служат предполагаемая ширина и глубина стены в грунте. Также выбор конкретной модели определяет геология участка работ. По его словам, китайский концерн XCMG в своем ассортименте имеет две линейки машин для выполнения работ по технологии «стена в грунте»: машины с гидравлическим грейфером для мягких грунтов — это модели XG500E, XG600E, XG700E — и машины серии XTC с гидравлической фрезой для скальных грунтов с глубиной разработки траншеи от 55 до 125 м.
«Механизм работы грейфером XG и фрезой XTC в корне различается: при использовании грейфера грунт отрывается от массива челюстными ковшами и поднимается на поверхность, а при использовании фрезы грунт разрабатывается режущими дисками, приводимыми в движение гидравликой, и затем с помощью насоса, расположенного в теле гидрофрезы, поднимается по резиновому шлангу на поверхность. Для облегчения выполнения работ в углах траншеи были разработаны и применены специальные вертлюжные соединения с грейфером, позволяющие поворачивать тело грейфера под углом к траншее 0–90 и 0–180 градусов. Значительное преимущество машин XCMG заключается в возможности коррекции корпуса грейфера или фрезы в разрабатываемой траншее при помощи специальных гидроцилиндров. За положением корпуса в траншее следит инклинометр, в совокупности эти инструменты дают оператору полный контроль над рабочим процессом», — сообщил Игорь Мурашов.
Мнение
Игорь Мурашов, специалист по буровым установкам XCMG ООО «СюйГун Ру»:
— С развитием инфраструктуры и освоением подземного пространства мегаполисов мы прогнозируем рост спроса на машины для стены в грунте. Например, сейчас сразу пять машин XCMG модели XG480D работают на строительстве московского метро. Цена в иностранной валюте за последние годы не изменилась, однако из-за ослабления курса рубля в российской валюте, к сожалению, оборудование подорожало.
Фасадная мода – как меняется внешний облик новостроек
Предложение новостроек на московском рынке жилья сокращается, но конкуренция за покупателей не ослабевает. Внешний облик новостроек – это один из фронтов соперничества девелоперов, на котором в последние годы происходят изменения. Эксперты Группы Родина рассказывают о новых тенденциях в подходах к формированию фасадных решений новостроек, а также иллюстрируют их примерами из практики проекта культурно-образовательного кластера Russian Design District.
- «Красивые фасады» – не значит «дорогие фасады»
Для создания солидного облика фасада застройщикам не обязательно закупать дорогие отделочные материалы. Эффектными могут быть и недорогая облицовка, так как качество имитации натуральных фактур достигло высокого уровня.
К примеру, на композитные панели наносится текстурное покрытие на основе полиэфирных смол, которое имитирует дерево, кварц, металлик, камень. Клинкерные фасадные панели выполняют в виде кирпича или натуральной каменной кладки. Все эти материалы одновременно используются в новостройках разных классов, сближая качество и эстетику их облика. При этом в эксплуатации такие фасады уже стали даже более удобными и экономичными, чем из имитируемого оригинала.
Между тем архитектура высокобюджетных комплексов также в последние годы изменилась. Нередко она отличается минимализмом, а броские или вычурные отделочные материалы не используются. Архитекторы стремятся создать современный и прогрессивный облик здания.
- Яркие цвета всё менее предпочтительны
«Мода» на яркие цветовые решения проходит. Неестественные для природы или сложившейся городской застройки цвета остаются в проектах эконом- и изредка комфорт-класса. Архитектурные власти Москвы также в последние годы уделяют более пристальное внимание расцветке новых зданий при утверждении проектов застройщиков.
N.B. Об эстетических предпочтениях властей Москвы можно косвенно судить по первым зданиям, построенным по программе реновации. Так, в новостройке на 5-й Парковой ул. (Северное Измайлово) доминируют серый, бежевый и тёмно-коричневые цвета. Дом в поселке Шишкин Лес (Новая Москвы) выполнен в кремовых тонах с вкраплениями темно-зеленого и светло-коричневого. Здание на Сельскохозяйственной улице (Ростокино) облицовано мозаикой из светлых серых и бежевых панелей. Дома в Черемушках, Перове и в Войковском районе облицованы имитационным кирпичом красного и коричневого цвета.
Архитекторы стараются привлекать внимание потенциальных покупателей и горожан не яркостью цветов, а необычным сочетанием используемых материалов. Так, в Russian Design District, в фасаде одной из башен, спроектированной с участием приглашенного «звёздного архитектора» примы-балерины Большого театра Светланы Захаровой, используются фактура и цвета благородных пород дерева, тёмные матовые металлизированные линии и металлические перфорированные панели. Художник-модельер Валентин Юдашкин воспроизвёл в архитектуре белое атласное полотно с яркими золотыми акцентами. Фасад дома выполнен глянцевыми алюминиевыми композитными панелями с комбинацией двух цветов: золотым и белым. Промышленный дизайнер Владимир Пирожков совместил на фасадах металлические поверхности с брашированной обработкой и плетёные декоративные элементы. Дирижёр Валерий Гергиев сделал акцент на дерево как материал, из которого создано большинство инструментов оркестра. Актёр и режиссёр Владимир Машков выбрал для фасада зеркальные поверхности. Комбинация естественных материалов со стеклом и металлом всегда даёт очень выигрышный эффект на длительную перспективу, отмечает архитектор проекта культурно-образовательного кластера Russian Design District Станислав Кулиш
- Материалы и технологии для фасадов становятся сложнее
В последние годы меняется подход к выбору основного материала для фасадов новостроек. На первый взгляд, дефицита в материалах нет, однако эстетические предпочтения покупателей и технологии сегодня другие.
«Технологии, конечно, не стоят на месте. Появление новых способов устройства каркасов зданий, фасадов и инженерии позволяют архитекторам существенно расширить свой ассортимент приёмов и взаимных сочетаний авторских решений. К примеру, металлокомпозитные панели сегодня составляют очень серьезную конкуренцию привычным HPL и фиброцементу», – отмечает архитектор проекта культурно-образовательного кластера Russian Design District Станислав Кулиш.
N.B. HPL-панели (англ. high pressure laminate – «ламинат, полученный под высоким давлением) – это отделочный материал из нескольких слоев крафт-бумаги и древесного волокна, пропитанных термоактивными смолами. Под давлением и температурой из них получается пластик. Устойчивы к огню, высоким температурам и прямым солнечным лучам. При этом по цвету и фактуре HPL может имитировать практически любой материал, в том числе и дерево.
Фиброцементная панель состоит из лёгкого бетона с синтетической фиброй (волокном) и наружного керамического слоя. Устойчивы к воздействиям внешней среды и хорошо имитируют камень, плитку, кирпич, штукатурку.
Металлокомпозитные панели напоминают «сэндвич» из полимерного материала, заключенного между двумя металлическими (как правило, алюминиевыми) листами с различными клеящими и защитными пленками. Лёгкие и неприхотливые. Имитируют любые виды натуральных материалов.
Между тем ранее популярный керамогранит постепенно теряет свои позиции. Он практически исчез из требований к лицевым поверхностям зданий, а попытка производителей увеличить и разнообразить его габариты не принесла успеха.
Мокрые фасады крепятся непосредственно к внешней стене здания (точнее на утеплитель), а затем их облицовывают различными видами штукатурки. Вентилируемые фасады предполагают пустоты между навесной частью и внешней стеной, поэтому их называют вентилируемыми.
Мокрые фасады дешевле, их легче монтировать, а штукатурный слой можно окрасить в любой цвет. Минус – для их монтажа нужна хорошая погода, плюсовая температура и невысокая влажность воздуха. Помимо этого, мокрые фасады требуют регулярной тщательной и сложной чистки. Вентилируемые фасады заказчики предпочитают чаще. В частности, они используются в архитектуре культурно-образовательного кластера Russian Design District. Такие фасады можно сооружать в любое время года, они скрывают неровности стен и расширяют выбор архитектурных решений. Стены при этом могут «дышать», сохраняя высокую теплоизоляцию – а значит в квартире всегда будет комфортный микроклимат.
- Из-за высотности новостроек меняются фасадные решения
За последние пять лет средняя высотность московских новостроек выросла почти на пять этажей. Сейчас большинство новых домов, которые возводятся в Москве, выше 20 этажей. Появились десятки жилых небоскребов выше 30 этажей. Это поставило перед архитекторами задачу грамотно интегрировать эти здания в городскую среду Москвы, которая никогда не отличалась плотностью высотной застройки.
«Высотные здания формируют вокруг себя зону отчуждения, так как требуют к себе повышенного внимания, как заметный объект архитектуры, – отмечает Станислав Кулиш, архитектор проекта Russian Design District. – Фасады таких домов должны быть ориентированы на восприятие издалека, когда ни текстуры, ни, зачастую, цвет уже не работают. На первый план выходят пропорции, членения, свойства материалов. Решения таких фасадов создаются крупными мазками, когда целостность изображения можно увидеть только с расстояния».
- Индивидуализация внешнего облика здания выходит на новый уровень
Уже давно застройщики стремятся возводить дома только по индивидуальным проектам. Сейчас этот процесс – индивидуализация облика новостройки – выходит на новый уровень. Некоторые девелоперы стремятся создать не только уникальный, но и авторский проект.
Так, архитектура домов Russian Design District создавалась профессиональными архитекторами в коллаборации со звёздами российского дизайна, культуры и спорта. В качестве приглашённых архитекторов выступили: главный тренер сборной команды России по художественной гимнастике Ирина Винер-Усманова, художник-модельер Валентин Юдашкин, дирижёр Валерий Гергиев, дизайнеры одежды Игорь Чапурин и Вика Газинская, актёр и режиссёр Владимир Машков, промышленный дизайнер Владимир Пирожков и прима-балерина Большого театра России Светлана Захарова. Всего в культурно-образовательном кластере планируются девять домов, во внешний облик которых вложили свои идеи звёздные архитекторы.
Такой подход резонирует с тенденцией к распространению в высокобюджетном сегменте новостроек брендированных резиденций. Для создания комплекса квартир или апартаментов в премиальном или элитном классе приглашаются звезды дизайна, а также представители брендов в индустрии гостеприимства или дорогостоящих товаров и услуг. Они вкладывают в проект комплекса свои идеи, знания и практики.
«Фасадные решения постепенно усложняются и становятся более технологичными, – комментирует Владимир Щекин, основатель и совладелец Группы Родина. – Полагаю, следующим этапом станет внедрение принципиально новых материалов, которые ранее были нам незнакомы. К примеру, это могут быть различные варианты нанотехнологий, скажем, не позволяющих грязи или пыли оседать на поверхности зданий. Конечно, сначала такие инновации придут в дорогостоящий сегмент жилья, но в долгосрочной перспективе они будут распространяться и на массовых рынках, среди прочего благодаря экономии на эксплуатационных издержках».
Минимальная стоимость студии в Russian Design District составляет 5,2 млн рублей (26 кв.м), однокомнатной квартиры – 6,3 млн рублей (33 кв.м), двухкомнатной квартиры – 8,4 млн рублей (49 кв.м), трёхкомнатной квартиры – 8,8 млн рублей (52,4 кв.м).
Вдавливание шпунта: без ограничений
Технология статического вдавливания шпунта в Санкт-Петербурге нашла свое применение сравнительно недавно, но уже успела завоевать популярность у специалистов.
Известно, что Петербург отличается весьма сложными инженерно-геологическими условиями — значительная часть территории города представлена слабыми, водонасыщенными тиксотропными грунтами, что существенно усложняет строительные работы. Между тем в Петербурге стремительно развивается процесс редевелопмента территорий, реализуются проекты по приспособлению к современному использованию зданий в исторических кварталах — под гостиницы или бизнес-центры. Часто это сопровождается необходимостью организации подземного пространства под паркинги, в том числе многоуровневые.
Во всех этих случаях возникает опасность, что работы в условиях плотной городской застройки могут повредить здания, имеющие историческую ценность, обладающие фундаментами неглубокого залегания, стоящие на бутовом камне.
При ведении строительных работ в непосредственной близости от зданий соседней застройки необходимо особо тщательно подходить к выбору технологий, позволяющих разрабатывать котлованы глубиной от 3 м и более.
Ведущим петербургским строительным компаниям уже известно оптимальное решение — применение метода статического вдавливания шпунта. На сегодняшний день это одна из самых щадящих и экологичных технологий при строительстве нулевого цикла. Компактность установок, принцип их действия при погружении шпунта, возможность перемещения поверх уже вдавленного шпунта позволяют работать в самых стесненных условиях плотной застройки.
Метод дает возможность погружать шпунт на расстоянии до 80 см от конструкций существующих зданий и сооружений при отсутствии рисков развития недопустимых деформаций грунтов. Еще одним преимуществом является низкий уровень шума в отличие от вибропогружения или забивки.
В Японии, известной высокой плотностью застройки, технология вдавливания шпунта практически вытеснила остальные, с ее помощью осуществляется порядка 90% работ. Все более широкое применение в последнее время она находит в Северной Америке, а также в Европе, в том числе в исторических городах, где особенно важно нивелировать воздействие работ на окружающие объекты.
Интересны примеры использования шпунта в качестве ограждающих конструкций, например, подземных гаражей. Обычно после погружения шпунта, обеспечивающего неподвижность грунтов, производится работа в «отсеченной зоне» — подготовка котлована, создание свайного поля, бетонирование фундамента, стен и пр., после чего он извлекается на поверхность для следующего использования. Однако возможно заварить швы на стыках шпунта и оставить его в качестве неизвлекаемой постоянной конструктивной системы. При максимальной глубине котлована до 10 м ограждение из шпунта вполне способно составить конкуренцию технологии «стена в грунте». Это и экономически эффективнее, и позволяет избежать мокрых процессов.
В Петербурге пионером использования технологии вдавливания шпунта стала компания «СК «Потенциал». Она предложила на рынке услуги по щадящему погружению шпунта с использованием оборудования японской корпорации GIKEN — одного из лидеров в производстве техники для этих целей. Установка GIKEN была использована, в частности, на таких объектах, как ОДК «Охта Центр», «Лахта Центр», КВЦ «Экспофорум», ТРК «Заневский каскад», отель «Дипломат», БЦ «Сенатор», ЖК «Фьорд», ЖК «Петровская ривьера» и др. Среди заказчиков такие известные девелоперы, как Setl City, Группа «Эталон», RBI, «Адамант», «ЮИТ Санкт-Петербург» и пр.
«Технология получает все большее признание и распространение. Начинали мы с одной установкой для статического вдавливания GIKEN Standart, но постепенно увеличили парк. В него вошли машины для различных профилей и размеров шпунта — шириной от 500 до 700 мм, требующих, соответственно, разной мощности оборудования. Также мы приобрели две установки для статического вдавливания с гидроподмывом GIKEN Water Jetting, предназначенные для работы в песчаных грунтах. Твердость в сочетании с мелкой фракцией песка придают ему свойство создавать пласты с очень высокой плотностью. Техника этого вида по мере заглубления шпунта обеспечивает подачу в рабочую зону воды под давлением, она размывает песок и упрощает погружение», — рассказывает генеральный директор «СК «Потенциал» Олег Левин.
Недавно в компании сделали новый шаг для расширения парка оборудования: приобретена установка для статического вдавливания с лидерным бурением GIKEN Super Crush, предназначенная для работы с особо сложными грунтами — очень плотными, включающими старые фундаменты, остатки свай, бетонных конструкций (модуль деформации грунтов — свыше 25 МПа). В машине используется бур, работающий под защитой обсадной трубы и вдавливаемой шпунтовой сваи. В отличие от традиционных технологий, предусматривающих сначала бурение, а затем погружение, эта техника позволяет минимизировать подвижки грунта. Это достигается за счет обеспечения одновременности процессов лидерного бурения и вдавливания шпунта.
«В принципе, оборудование позволяет погружать шпунт длиной до 31 м, в Японии есть немало таких примеров. В практике нашей компании максимальной длиной погруженного шпунта была глубина 27 м. Работы производились в самом сердце города — рядом с Аничковым мостом, на пересечении Невского проспекта и Фонтанки», — отмечает Олег Левин.
Самостоятельное перемещение машины с одной шпунтовой сваи на другую по мере погружения позволяет не использовать громоздкую спецтехнику при работе. Производительность оборудования зависит от многих факторов. Это и состав грунтов, и глубина погружения, и объем рабочего времени в сутках, и параметры шпунта, и то, используется новый шпунт или уже бывший в употреблении (первое — ускоряет процесс, второе — дает возможность сэкономить). В основном скорость движения составляет 5–10 погонных метров шпунтового ограждения в день, то есть в среднем котлован с периметром порядка 400 м можно пройти за полтора месяца.
Таким образом, технология обладает комплексом качеств, обеспечивающих привлекательность ее использования: хорошая скорость выполнения работ, отсутствие рисков повредить окружающие здания и сооружения, способность выполнить задачу в условиях любых, самых сложных грунтов, высокая экономическая эффективность.
Справка о компании
Строительная компания «Потенциал» основана в 2012 году. Специализируется на проектировании и строительстве фундаментов зданий, подземных паркингов, набережных, пирсов, причалов и подземных коллекторов. Осуществляет выполнение работ нулевого цикла: устройство шпунтовых ограждений, устройство свайных полей, сопутствующие подготовительные и земляные работы. За время работы на рынке выполнено около 200 подрядов, в частности, погружено свыше 120 тыс. тонн шпунта.