Подземное строительство в слабых грунтах Петербурга

Ноябрь, 2016

Петербург был основан в дельте Невы на мощной толще четвертичных отложений малой и средней степени литификации, попросту именуемых слабыми грунтами
Несущим слоем для исторической застройки служат приповерхностные озерно-морские пески.

Они работают своеобразной естественной песчаной подушкой  для зданий, высота которых ограничивалась уровнем карниза Зимнего дворца (24 м).

Помимо этического значения (неприлично строить дом выше царских палат), это правило имело и важное геотехническое последствие: оно ограничивало давление от здания на основание.

Зимний дворец и дворцовая площадь в Петербурге

Дворцовая площадь, вид на Зимний дворец
Источник: raskalov-vit.livejournal.com/84502.html

В результате приповерхностные пески хорошо справлялись с ролью песчаной подушки, распределяющей давление на слабые подстилающие слои основания - озерно-ледниковые текучие суглинки.

Эти грунты обладают специфическими свойствами, незнание которых может привести к печальным последствиям при любом строительстве в центре города, а в особенности при подземном строительстве.

Для того, чтобы осваивать подземное пространство Петербурга, нужно научиться вести диалог с грунтами: расчет должен быть проверен в натуральных условиях

Они являются структурно-неустойчивыми грунтами. Техногенные воздействия, сопровождающие строительную деятельность, провоцируют нарушение структурных связей в этих грунтах, в результате чего они теряют свойства твердого тела и приобретают качества жидкообразной среды. 

Структурно-неустойчивые грунты - это весьма тяжелая жидкость, ее плотность равна примерно 2 т/кв. м, то есть она вдвое тяжелее воды.

Эффект нарушения структурных связей выражается, прежде всего, в увеличении подвижности грунтовой среды: ее вязкость падает до минимального значения, а следовательно, скорость развития деформаций сдвига резко возрастает.

Это явление было обнаружено петербургскими специалистами на целой серии опытных полигонов, где устраивались глубокие котлованы.

Если в грунте природного сложения боковое давление грунта равно примерно половине от вертикального, то при нарушении структурных связей оно возрастает до значения вертикального давления - как и следует ожидать для жидкообразной среды.

По материалам книги «Каменноостровский театр. Синтез достижений реставрации и геотехники», В.А. Дементьева, А.Г. Шашкин, В.С. Рахманов, В.Л. Бурыгин (СПБ, Издательство института «Геореконструкция», 2014)

Дополнительные материалы по теме: 

Методы закрепления грунтов (читать статью)

Гидроизоляция подземного перехода между зданиями Малого и Большого Эрмитажа (читать статью)

Отправить комментарий

Защитный код
Обновить

Подписка на новости