Производственное, научно-исследовательское и проектно-конструкторское учреждение «Венчур» 195251 Санкт-Петербург, ул. Политехническая д.29 тел. (812) 535-5782 E-mail : o.zis@mail.ru; www.ozis-venture.ru ® ВЕНЧУР ОТЧЕТ по результатам обследования свайного фундамента на объекте строительства по адресу: Ленинградская обл., г. Шлиссельбург, ул. Красный Тракт, д. 16А. Шифр ОБ-00242 «Утверждаю» Научный руководитель ПНИПКУ «Венчур» д.т.н., проф. «___»____________2011 г. Ответственный исполнитель Н.И.Ватин А.В.Улыбин Санкт-Петербург 2011 Производственное, научно-исследовательское и проектно-конструкторское учреждение ® ВЕНЧУР Список исполнителей В работе принимали участие: Улыбин А.В. начальник отдела «Обследование зданий и сооружений», к.т.н. Зубков С.В., Автор отчета, инструментальные измерения Автор отчета, графическая часть ведущий инженер 2 Производственное, научно-исследовательское и проектно-конструкторское учреждение ® ВЕНЧУР Содержание Введение ............................................................................................................................4 1 Краткое описание объекта.......................................................................................6 2 Данные об инженерно-геологическом строении участка ..................................8 3 Результаты обследования ......................................................................................10 3.1 Конструктивное решение. ..................................................................................10 3.2 Инструментальное исследование длины свай. .................................................12 3.2.1 Методика измерения...................................................................................12 3.2.2 Проведение испытаний...............................................................................13 3.2.3 Результат измерений..................................................................................14 3.3 Расчет несущей способности свай. ....................................................................16 Выводы и рекомендации..............................................................................................17 Приложения....................................................................................................................18 Приложение 1. Копии допуска СРО и сертификатов о поверке/калибровке оборудования Приложение 2. Копия технического задания Приложение 3. Данные инженерно-геологических изысканий Приложение 4. Рефлектограммы по исследованию свай 3 Производственное, научно-исследовательское и проектно-конструкторское учреждение ® ВЕНЧУР Введение Работа по обследованию свайного фундамента на объекте строительства по адресу: Ленинградская обл., г. Шлиссельбург, ул. Красный Тракт, д. 16А, выполнена специалистами ПНИПКУ «Венчур» в ноябре 2011 года по техническому заданию к договору № ОБ-00242 от 11.11.2011 (копия технического задания представлена в Приложении 2). Цель работы: Определение длины и несущей способности свай. Характер работ: Визуально-инструментальное обследование. Перечень документации полученной от заказчика: - Проект 93.11.001-КМ «Ленинградская обл., г. Шлиссельбург, ул. Красный тракт д. 16А, ООО «СТРОГЕ». Производственный корпус», разработанный ООО «СБ Проектный центр» - Технический отчет об инженерно-геологических изысканий, выполненных для проектирования строительства складской производственной базы по адресу: Ленинградская обл., г. Шлиссельбург, ул. Красный тракт / СПб: ЗАО «ЛенТИСИЗ», 2008 - Технический отчет об инженерно-геологических изысканий, выполненных для проектирования строительства офисной пристройки к складской производственной базе по адресу: Ленинградская обл., г. Шлиссельбург, ул. Красный тракт / СПб: ЗАО «ЛенТИСИЗ», 2010 Перечень выполненных работ: - визуальный контроль свай в пройденных шурфах; - определение длины свай акустическим методом; - определение несущей способности свай по предоставленным данным геологических изысканий; - составление технического отчета по результатам обследования. Выводы и заключение, представленные в настоящем отчете, соответствуют состоянию объекта на момент обследования: ноябрь 2011 г. 4 Производственное, научно-исследовательское и проектно-конструкторское учреждение ® ВЕНЧУР Перечень приборов и оборудования, использованного в ходе обследования: № п/п Наименование Зав. № № Свидетельства о поверке/калибровке 1 Рулетка измерительная UM5M 062 0186247 2 Прибор для контроля длины свай ИДС-1 177 - 3 Прибор ультразвуковой Пульсар 1.1 472 043141 4 Фотоаппарат Nikon D3000 3200357 - Копии свидетельств о поверке/калибровке использованных приборов представлены в Приложении 1. 5 Производственное, научно-исследовательское и проектно-конструкторское учреждение ® ВЕНЧУР 1 Краткое описание объекта Обследуемый объект расположен на строительной площадке по адресу: Ленинградская область, Кировский район, г.Шлиссельбург, улица Красный Тракт, д. 16А и представляет собой свайный фундамент недостроенного здания. Схема расположения строительной площадки представлена на рис.1. Общий вид на строительную площадку представлен на рис.2. Рис. 1 Схема расположения строительной площадки Рис. 2 Общий вид на строительную площадку Строительная площадка расположена в непосредственной близости от существующего здания складской производственной базы. На обследуемом свайном фундаменте недостроенного здания планируется возведение стального каркаса производственного корпуса по проекту, разработанному ООО «СБ Проектный центр». Конструктивно существующий фундамент выполнен в виде железобетонных ростверков, объединяющих кусты сборных железобетонных свай. 6 Производственное, научно-исследовательское и проектно-конструкторское учреждение ® ВЕНЧУР Свайные ростверки устроены в три ряда, образуя два пролета по 12м. Для описания конструкций фундамента, а также месторасположения испытаний использована проектная система координационных осей. Схема расположения фундаментов представлена на рис.2. Расстояние от ростверков по оси А до стены существующего здания составляет около 0,5м. Рис. 3 Схема расположения фундаментов В процессе обследования по указанию Заказчика выполнены работы на ростверках внешних рядов по осям А и Д. Обследованные фундаменты указаны на рис.3. 7 Производственное, научно-исследовательское и проектно-конструкторское учреждение ® ВЕНЧУР 2 Данные об инженерно-геологическом строении участка Для анализа инженерно-геологических условий участка строительства использованы данные технических отчетов об инженерно-геологических изысканиях, выполненных ЗАО «ЛенТИСИЗ» в 2008 и 2010гг. Схема расположения и выборочные разрезы скважин представлены в Приложении 3. По результатам анализа предоставленных данных выявлено следующее: 1. Абсолютные отметки дневной поверхности участка строительства составляют 14,515,8м в Балтийской системе высот; 2. В инженерно-геологическом разрезе на глубину до 20,0 м принимают участие следующие инженерно-геологические элементы (ИГЭ): Четвертичная система – Q Современные отложения – Q IV Техногенные отложения t-IV ИГЭ 1 Насыпные грунты Представлены слежавшимися песками пылеватыми, средней плотности, желтыми, влажными, неоднородными, с обломками кирпичей. Залегают с поверхности на всем участке застройки (абсолютная отметка кровли 15,80-15,85м). Мощность составляет 0,60-0,80 м. Озерные отложения – l IV ИГЭ 2 Пески пылеватые, плотные, однородные, серо-желтые, влажные и насыщенные водой, с примесью органических веществ. Залегают на глубине 0,60-0,80 м (абсолютная отметка кровли 15,00-15,25 м). Мощность составляет 4,20-4,70 м. ИГЭ 2а Пески пылеватые, средней плотности, однородные, серо-желтые, насыщенные водой, с примесью органических веществ. Залегают на глубине 5,00-5,30 м (абсолютная отметка кровли 10,55-10). Мощность составляет 1.90-2.40 м. Биогенные образования - b IV ИГЭ 3 Торфы среднеразложившиеся, коричневые, насыщенные водой. Залегают на глубине 7,20-7,40 м (абсолютная отметка кровли 8,40-8,65 м). Мощность составляет 0,80-1,30 м. 8 Производственное, научно-исследовательское и проектно-конструкторское учреждение ® ВЕНЧУР Верхнечетвертичные отложения Q III Озерно-ледниковые отложения - lg III ИГЭ-4 Пески средней крупности, плотные, неоднородные, серые, насыщенные водой. Залегают на глубине 8,00 м (абсолютная отметка кровли 7,85 м). Мощность составляет 1.00 м. ИГЭ-5 Суглинки мягкопластичные, тяжелые пылеватые, слоистые, тиксотропные, серые, с линзами и прослоями песков пылеватых, насыщенных водой. Залегают на глубине 8,70-9,00 м (абсолютная отметка кровли 6,85-7,15 м). Мощность составляет 2,00-3,20 м. Ледниковые отложения – g III ИГЭ-6 Суглинки тугопластичные, с прослоями мягкопластичных, легкие пылеватые, серые, с прослоями супесей пластичных и песков пылеватых, насыщенных водой, с гравием и галькой до 5%. Залегают на глубине 10,70-12,20 м (абсолютная отметка кровли 3.65-5.15 м). Вскрытая мощность составляет 6,80-8,30 м. 3. В верхнечетвертичных озерно-ледниковых суглинках мягкопластичных (ИГЭ-5) отмечена способность к тиксотропным превращениям, которая выражается в переходе этих грунтов в текучее состояние под воздействием динамических нагрузок, а после прекращения – в частичном восстановлении своей структуры и прочности; 4. Подземные воды вскрыты на глубине 2,00-2,20 м (абсолютная отметка 13,65-13,80 м). Воды безнапорные. Данные уровни можно отнести к среднегодовым. Питание подземных вод осуществляется за счет инфильтрации атмосферных осадков; 5. Подземные воды слабоагрессивны к бетону марки W4 по бикарбонатной щелочности и по содержанию агрессивной углекислоты, неагрессивны к бетонам марки W6 и W8 и к арматуре железобетонных конструкций по всем показателям; 6. Для приближенной количественной оценки физико-механических характеристик грунтов и приблизительной несущей способности свай осуществлено полевое испытание грунтов зондирования и статическим значения зондированием. физико-механических Результаты статического характеристик грунтов представлены в Приложения 3. 9 Производственное, научно-исследовательское и проектно-конструкторское учреждение ® ВЕНЧУР 3 Результаты обследования 3.1 Конструктивное решение. Конструктивное решение фундамента выявлено в результате визуального осмотра и контрольных обмеров. Конструктивно обследуемый фундамент выполнен в виде монолитных железобетонных ростверков, устроенных на сваях. В ходе обследования выполнены работы на трех фундаментах: фундаменты №№ 1,2 расположены в осях 10/Д и 3/Д соответственно, фундамент №3 – в осях 2/А. Месторасположение обследуемых фундаментов указано на рис.3. Фундамент №1 расположен в осях 10/Д и представляет собой куст, состоящий из трех свай без железобетонного ростверка. Сечение свай 350х350мм. Результаты определения длины свай №1, №2 представлены в п.3.2 настоящего отчета. Расположение свай в кусте представлено на рис.4 Рис. 4 Фундамент №1 (в осях 10/Д) Фундамент №2, расположенный в осях 3/Д, выполнен свайным с монолитным железобетонным ростверком размерами 2,6 х 2,1 м и высотой 1м. Обследование свай выполнено в шурфе, пройденном силами Заказчика. В кусте обнаружено четыре железобетонные сваи, имеющие различные габариты сечения. Схема фундамента представлена на рис.5. Длины свай №3, №4 указаны в п.3.2 настоящего отчета. 10 Производственное, научно-исследовательское и проектно-конструкторское учреждение ® ВЕНЧУР Рис. 5 Фундамент №2 (в осях 3/Д) Фундамент №3 в осях 2/А выполнен свайным с монолитным железобетонным ростверком. Длина ростверка 3 м, ширина 2,4 м, высота 1м. Обследование свай выполнено в шурфе, пройденном силами Заказчика. При обследовании фундамента обнаружены две железобетонные сваи сечением 350х350мм. Из конструктивных соображений возможно предположить о наличии четырех свай под ростверком. Схема фундамента представлена на рис.5. Длина свай №5, №6 указана в п.3.2 настоящего отчета. Рис. 6 Фундамент №3 (в осях 2/А) 11 Производственное, научно-исследовательское и проектно-конструкторское учреждение ® ВЕНЧУР 3.2 Инструментальное исследование длины свай. Определение длины свай обследуемых фундаментов осуществлено прибором для измерения длины свай «ИДС-1» производства ООО «Логические системы» (Москва). Сертификат соответствия представлен в Приложении 1. В ходе проведения испытаний была определена длина шести свай №№1,2, 3, 4, 5, 6. Схемы расположения свай представлены на рис.4-6. 3.2.1 Методика измерения Метод исследования основан на измерении времени между интервалами излучения упругой стержневой волны в свае и прихода отраженных волн. Стержневая волна излучается ударом молотка различных видов (металлический, резиновый). Длина вычисляется, исходя из измеренного интервала времени. При этом скорость стержневой волны упругих колебаний в свае либо принимается по опытным данным, либо определяется акустическим методом на конкретной свае. Отраженная стержневая волна возникает в местах изменения механического импеданса (механический импеданс пропорционален скорости стержневой волны в свае и площади поперечного сечения). Таким образом, если считать сваю однородной (скорость постоянна) там, где происходит изменение профиля сваи, происходит отражение волны. И чем резче это изменение, тем больше коэффициент отражения волны и тем заметней отклик на экране. Сейсмодатчик закрепляется на конце сваи, включается режим регистрации и производится механическое воздействие молотком вдоль оси сваи для возбуждения стержневой волны. Волна, отражаясь от конца сваи, возвращается к сейсмодатчику и прибор производит регистрацию вернувшегося сигнала. Затем производится измерение времени между начальным воздействием и отраженной волной. Измерения можно производить на свободном торце сваи (рис.7). В случае, когда сваи объединены ростверком, измерение можно производить на искусственно созданной площадке, вырезанной на боковой поверхности сваи (рис.8). 12 Производственное, научно-исследовательское и проектно-конструкторское учреждение Рис. 7 Измерение на торце сваи 3.2.2 ® ВЕНЧУР Рис. 8 Измерение на свае под ростверком Проведение испытаний Процесс измерений заключался в следующих этапах: 1. Первый этап измерений включал в себя определение скорости распространения продольных волн в бетоне свай. Измерения выполнены ультразвуковым методом при помощи прибора Пульсар 1.1 (свидетельство о калибровке представлено в Приложении 1). Измерения выполнены сквозным методом прозвучивания с переменной базой, равной ширине сечения свай. Средняя скорость продольных волн в бетоне шести исследованных свай составляет 4750 м/с. 2. Второй этап заключался в установлении значения скорости стержневой волны по определенной скорости продольных волн. Определение скорости производится по зависимости: Vd 1 − 2µ = ( µ + 1) ; где Vp 1− µ Vd – скорость стержневой волны; Vp = 4750м/с – скорость продольной волны; µ=0,2 - коэффициент Пуассона, согласно п.2.16 СНиП 2.03.01-84* . 13 Производственное, научно-исследовательское и проектно-конструкторское учреждение Vd = Vp ⋅ ( µ + 1) ® ВЕНЧУР 1 − 2 ⋅ 0,2 1 − 2µ = 4750 м / с ⋅ (0,2 + 1) = 4500 м / с 1− µ 1 − 0,2 Таким образом, скорость распространения стержневой волны в бетоне, учитываемая при проведении измерений прибором ИДС-1, составляет 4500м/с. 3. Третий этап проведения полевых работ заключается в возбуждении упругих колебаний в бетоне свай и регистрации сигнала отклика прибором ИДС-1; 4. Четвертый этап это камеральная обработка полученных акустических графиков – рефлектограмм, представленных в Приложении 4. 3.2.3 Результат измерений. Обработка результатов измерений осуществлялось в программе PTD (разработка ООО «Логические системы»). В результате обработки по акустическим пикам на характерных участках рефлектограмм вычислены длины исследованных свай. Результаты измерений представлены в таблице.1 Таблица 1. Результаты измерения длины свай № сваи Сечение сваи, см Тип сваи Отметка измерения, м Длина сваи от отметки измерения, м Полная длина сваи, м 1 2 3 35 х 35 35 х 35 30 х 32 Одиночная --//-Составная 0,200 0,350 -1,450 11,0 11,0 14,0 4 5 6 35 х 33 35 х 35 35 х 35 --//---//---//-- -1,320 -1,350 1,450 11,3 10,8 6,7 (1-я марка) 13,8 13,5 6,5 (1-я марка) Отметка конца сваи в УСВ, м -11,1 -10,5 -15,1 14,0 14,0 14,0 -15,1 -14,8 -14,9 В таблице 1 использована условная система высот (УСВ) и за отметку 0,00 принята отметка верха ростверков в осях 2/А и 3/Д. Отметка уровня земли принята приблизительно совпадающей с уровнем верха указанных ростверков. Длина свай 1-2 принята равной 11,0 м по данным исследования. Длина свай 3-6 принята 14 м., исходя из следующих данных: - По результатам исследования свай №№ 3-6 имеется четкий сигнал – отклик на длине около 7 м; - По результатам исследований на сваях №4,5 имеется более слабый сигнал – отклик на длине ровно 7 м относительно первого отклика; 14 Производственное, научно-исследовательское и проектно-конструкторское учреждение ® ВЕНЧУР - Устройство на объекте свай длиной 7,0 м (глубина острия сваи 8,0 м) по данным геологических изысканий крайне нелогично, так как на этой глубине уже пройдены пески и начинается распространение крайне разнородных и слабых грунтов (торфы, линзы песков различной крупности и плотности, тиксотропные озерно-ледниковые суглинки). - С глубины 13,0 м повсеместно залегают моренные суглинки с однородными физико- механическими характеристиками и большой мощностью. Для обеспечения равномерной несущей способности и осадки свай при одинаковой их длине рационально опирание на данные ИГЭ и использование свай 14,0 и более метров. 15 Производственное, научно-исследовательское и проектно-конструкторское учреждение ® ВЕНЧУР 3.3 Расчет несущей способности свай. Несущая способность свай определена по данным испытания грунтов методом статического зондирования, выполненного ЗАО «ЛенТИСИЗ» в 2010 г. Данный метод является более достоверным (приближенным к реальной работе забивных свай), чем расчет по методикам СНиП и физико-механических характеристик грунтов основания. Оценка выполнена с учетом габаритных параметров сечения свай и длины, определенной акустическим методом. Значение несущей способности принято меньшим по данным 2 точек зондирования. Для свай сечением 0,3х0,3 м произведен перерасчет сопротивления по боковой поверхности на основе расчета несущей способности свай сечением 0,35х0,35 м по результатам статического зондирования Максимальная нагрузка на сваи определена по данным проекта (93.11.001-КМ, лист 18). Вертикальная нагрузка от колонн учтена по данным проекта и распределена на сваю с учетом количества свай в ростверке. Собственный вес ростверка определен по результатам обмеров с учетом удельного веса бетона, принятого 2,4 тс/м3. Дополнительная вертикальная нагрузка от момента учтена с учетом шага свай. Выдергивающая составляющая от момента и влияние поперечной силы не учтены. Собственный вес бетонной подливки на ростверк, предусмотренной проектов, не учтен. Данные по расчетным нагрузкам на сваи и несущей способности свай представлены в табл.2. Таблица 2. Данные по нагрузке и несущей способности свай № п/п Фундамент в осях 1 3/Д 2 10/Д 3 2/А Параметры свай Несущая Вертикальные нагрузки на 1 сваю, тс. способность Сосредоточ. От От с. в. Суммар сваи, тс в уровне момента ростверка ная базы колонн нагрузка 30 х 30 см, 50,8 57,0/4 = 14,2 2,1*2,6*1,0* длина 14 м, (принята по 2,4*1,1/4 = 17,8 4 шт, (29,0 при 5,6/Д) 3,6 глуб. 15 м длине 7 м ) 2,1*2,6*1* 35 х 35 см, 2,4*1,1/3 = длина 11 м, 53,0/3 = 17,6 4,8 22,4 50,6 3 шт, (принят по глуб. 11 м 3/Д) 35 х 35 см, 61,1 3,0*2,4*1,0* длина 14 м, 14,0/1,6/2 42,0/4 = 10,5 2,4*1,1/4 = 19,6 4 шт, = 4,4 (35,7 при 4,7 глуб. 15 м длине 7 м) 16 Производственное, научно-исследовательское и проектно-конструкторское учреждение ® ВЕНЧУР Выводы и рекомендации По результатам выполненного в ноябре 2011 обследования свайного фундамента на объекте строительства по адресу: Ленинградская обл., г. Шлиссельбург, ул. Красный Тракт, д. 16А сформулированы следующие выводы: 1. Обследованный фундамент представляет собой кусты железобетонных забивных свай квадратного сечения, объединенные столбчатыми монолитными железобетонными ростверками. 2. В ходе обследования определена конструкция 3 фундаментов, расположенных в осях 2/А, 3/Д, 10/Д. 3. Сечение свай преимущественно 35 х 35 см, однако в фундаменте в осях 3/Д выявлены сваи сечением 30 х 30 см. 4. Длина свай, определенная акустическим методом составляет для фундамента в осях 10/Д 11,0 м, а для остальных обследованных фундаментов 14,0 м. 5. Сваи длиной 14,0 м предположительно составного сечения. 6. По результатам статического зондирования, выполненного ЗАО «ЛенТИСИЗ» в 2010 г определена несущая способность свай, которая для всех свай с учетом наихудших параметров (меньшее сечение, большая нагрузка) превышает расчетную нагрузку от проектируемого здания. Ответственный исполнитель __________________ Улыбин А.В.. 17 Приложения Приложение 1. Копии допуска СРО и сертификатов о поверке/калибровке оборудования Приложение 2. Копия технического задания Приложение 3. Данные инженерно-геологических изысканий Рис П3.1. Схема расположения геологических выработок Рис. П3.2 Колонка скважины №1 Рис. П3.3 Колонка скважины №2 Рис. П3.4 График статического зондирования в точке №1 Рис. П3.5 График статического зондирования в точке №2 Таблица П.3.1. Нормативные и расчетные значения физико-механических характеристик грунтов Геологический индекс Коэффиц № элемента Наименование грунтов Число Естественна пластичн тель Плотность иент грунта, г/см3 пористос я влажность, ости ти ρn ρI ρII е 5 6 7 Показа Прочностные характеристики текучес д.е. ти We IL Сцепление, внутреннего МПа трения, ° кгс/см2 CI CII Е Кф 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 t IV R0 = 0.10 МПа (1.0 кгс/см2) В качестве основания не рекомендуются. 2 Пески пылеватые, плотные l IV 3 5 6 плотности Торфы Пески средней крупности, плотные Суглинки мягкопластичные 1.99 1.97 1.99 2.06 2.04 2.06 l IV 2.00 1.98 2.00 0.650 b IV - - - - lg III 2.10 2.08 2.10 0.500 lg III 1.93 1.91 1.92 0.864 0.31 0.14 g III 2.18 2.17 2.18 0.436 0.16 0.08 водой 2.58 Нас. водой м/сут Cn Насыпные грунты Нас. кгс/см2 ϕII 1 Пески пылеватые, средней фильтрации, ϕI 4 Нас.вод. МПа ϕn 3 Влажные деформации, т Сb 2 0.550 Коэффициен Ip 1 2 8 Угол Модуль 2.00 0.006 0.004 0.006 0.06 0.04 0.06 0.004 0.003 0.004 0.04 0.03 0.04 - - 34 31 34 - - 30 27 30 - - В качестве основания не рекомендуются 110 - - 39 35 39 16 14 16 24 21 24 0.66 0.00 0.004 0.003 0.004 0.04 0.03 0.04 0.016 0.011 0.016 0.16 0.11 0.16 0.039 0.026 0.039 0.39 0.26 0.39 28280 1.50 15150 1.50 1.00 45450 10.0 880 0.05 11110 0.02 Суглинки 7 тугопластичные, с прослоями 0.50 0.25 мягкопластичных Примечание: 1). Доверительная вероятность принята равной при расчете ρI, ϕI, СI - α=0.95; ρII, ϕII, СII - α=0.85. 2). Кф – приводится по «Справочнику строителя» (1983г.). Таблица П.3.2. Результаты статического зондирования Номер ИГЭ 2 2а 3 4 5 6 Наименование грунта Пески пылеватые, плотные Пески пылеватые, средней плотности Торфы Пески средней крупности, плотные Суглинки мягкопластичные Суглинки тугопластичные, с прослоями мягкопластичных Геолог. Индекс Удельное сопротивление грунта под Удельное сопротивление грунта на конусом зонда, МПа участке боковой поверхности зонда, МПа от до cреднее среднее l IV 10.0 24.0 15.0 0.080 l IV 2.0 7.0 5.0 0.050 b IV 0.3 1.0 0.5 0.050 lgIII 15.0 24.0 15.0 0.140 lgIII 0.9 2.2 1.5 0.025 gIII 0.8 2.8 1.6 0.020 Приложение 4. Рефлектограммы по исследованию свай.
