МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Факультет строительный Кафедра геотехники ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА по направлению 08.04.01 «Строительство» по направленности «Проектирование и строительство подземных частей зданий и сооружений» «ПРОГНОЗ ДЕФОРМАЦИЙ ЗДАНИЯ ГОСТИНИЦЫ «РОССИЯ» ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ПОЛЕВЫХ НАБЛЮДЕНИЙ» Работу выполнил магистрант группы 3-См-II Чесноков Андрей Сергеевич Магистрант допускается к защите Руководитель: канд. техн. наук, доцент Кузнецов А.В. (подпись) Зав. кафедрой: д-р техн. наук, Нормоконтролер: канд. техн. наук, профессор Мангушев Р.А. доцент Кузнецов А.В. (подпись) « » (подпись) 2019 г. Санкт-Петербург – 2019 г. МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Факультет строительный Направление 08.04.01 «Строительство» Профиль «Проектирование и строительство подземных частей зданий и сооружений» Кафедра геотехники УТВЕРЖДАЮ: Зав. кафедрой геотехники, д-р техн. наук, профессор Мангушев Р.А. ___________________________________ (подпись) «_____»___________________20_____г. ЗАДАНИЕ НА ВЫПОЛНЕНИЕ ВЫПУСКНОЙ КВАЛИФИКАЦИОННОЙ РАБОТЫ Магистранту Чеснокову Андрею Сергеевичу _________________________________________ Тема ВКР «Прогноз деформаций здания гостиницы «Россия» по результатам полевых наблюдений»____________________________________________________________________ Срок сдачи законченной работы_____13.06.2019_____________________________________ Исходные данные к работе:________________________________________________________ Диссертация Сотников С. Н. Строительство и реконструкция фундаментов зданий и сооружений на слабых грунтах Содержание:_____________________________________________________________________ Глава 1. Аналитический обзор НТД и литературы Глава 2. Данные об объекте исследований Глава 3 Анализ полученных данных и прогноз дополнительной осадки во времени. Заключение Приложения Перечень графического материала___________________________________________ _______ Рекомендуемая литература:________________________________________________________ Диссертация Сотников С. Н. Строительство и реконструкция фундаментов зданий и сооружений на слабых грунтах Диссертация Лучкина М. А. Учет развития деформаций основания во времени при совместном расчете системы «основание-фундамент-здание» Дата выдачи задания 20.09.2018г. Руководитель выпускной работы____________________________________________________ (подпись) Кандидат технических наук, доцент, Кузнецов Александр Васильевич____________ (Уч. степень, звание, фамилия и инициалы) 2 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра: Геотехники Отзыв руководителя на выпускную квалификационную работу студента строительного факультета СПБГАСУ Чеснокова Андрея Сергеевича _ (фамилия, имя, отчество) Руководитель: канд. техн. наук, доцент, Кузнецов А.В. _ (уч. звание, фамилия и инициалы) Тема выпускной квалификационной работы: «ПРОГНОЗ ДЕФОРМАЦИЙ ГОСТИНИЦЫ «РОССИЯ» ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ПОЛЕВЫХ НАБЛЮДЕНИЙ» ЗДАНИЯ _ Представлено к просмотру: 1. Пояснительная записка на 85 листах 2. Чертежи 6 листов Руководитель: К.т.н., доцент кафедры геотехники СПБГАСУ, Кузнецов Александр Васильевич. ОТЗЫВ РУКОВОДИТЕЛЯ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ «_____»________________20____г. ПОДПИСЬ 3 4 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра: Геотехники Рецензия на выпускную квалификационную работу студента строительного факультета СПБГАСУ Чеснокова Андрея Сергеевича _ (фамилия, имя, отчество) Руководитель: канд. техн. наук, доцент, Кузнецов А.В. _ (уч. звание, фамилия и инициалы) Тема выпускной квалификационной работы: «ПРОГНОЗ ДЕФОРМАЦИЙ ГОСТИНИЦЫ «РОССИЯ» ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ПОЛЕВЫХ НАБЛЮДЕНИЙ» ЗДАНИЯ _ Представлено к просмотру: 1. Пояснительная записка на 85 листах 2. Чертежи 6 листов Рецензент: К.т.н., доцент, заведующий кафедрой информационных Семенов Алексей Александрович технологий СПБГАСУ, _ ТЕКСТ РЕЦЕНЗИИ Выпускная квалификационная работа и ее результат соответствуют выданному кафедрой геотехники заданию. Тема, выбранная студентом Чесноковым Андреем Сергеевичем, является актуальной, так как отражает реалии нашей жизни. Осадка плитных фундаментов зданий и сооружений на слабых глинистых грунтах, действительно, проходит длительно и непредсказуемо, что влечет за собой повреждения строительных конструкций. Поэтому требуется точный прогноз осадки и подбор подходящего решения фундамента. Чесноков Андрей Сергеевич в ВКР не отразил новых технологий, что является недостатком, однако, он выполнил расчет в современном программном комплексе PLAXIS 3D 2015г (относительно новый метод расчета) и сравнил его результат с результатами расчетов по относительно старым методам, что является преимуществом и отражает полноту исследований и обоснований, приведенных в выводах. Детально изучив данную работу, отмечаю, что Чесноков А.С. провел научную работу в отношении исследования данных мониторинга осадки с 1963 года по 2019 год и анализ его результатов. Также отмечаю, что студент проявил оригинальное решение включить разделы высшей математики (Статистики) для прогноза осадки, использовав для расчетов Microsoft Excel. В ВКР присутствует тщательность разработки чертежей и иллюстративного материала (иллюстративного материала много, что делает работу легко читаемой и понятной). В целом, работа и ее пояснительная записка выполнены грамотно и лаконично. Данная работа может быть рекомендована к внедрению при доработке и дополнении. Оценка работы - «отлично», поэтому считаю, что Чеснокову Андрею Сергеевичу может быть присвоена квалификация магистра. «_____»________________20____г. ПОДПИСЬ 5 Аннотация УДК 624.159.2 Выпускная квалификационная работа содержит 28 рисунков, 9 таблиц, 6 приложений, состоит из 85 страниц и ссылается на 57 источников литературы. Ключевые слова: осадка, деформации, натурные показатели осадки оснований, мониторинг, расчетные показатели осадки оснований, методы расчета, модели расчета и исследований грунта, прогноз, способы прогноза деформаций. 6 Содержание Перечень условных обозначений, сокращений, символов, единиц измерений и терминов ....................................................................................................................... 8 Введение ....................................................................................................................... 9 Глава 1. Аналитический обзор НТД и литературы ............................................... 14 Глава 2. Данные об объекте исследований ............................................................. 19 1. Исходные данные .............................................................................................. 19 2. Конструктивная характеристика ..................................................................... 21 3. Геотехническая категория объекта ................................................................. 24 4. Инженерно-геологическая обстановка места строительства ....................... 25 5. Мониторинг стенных марок цоколя главного корпуса и пристроек здания гостиницы «Россия» с 1963 г. по 2019 г. ................................................................ 32 Глава 3 Анализ полученных данных и прогноз дополнительной осадки во времени. ...................................................................................................................... 35 1. Анализ данных .................................................................................................. 35 2. Расчет осадки ..................................................................................................... 42 3. Прогноз осадки .................................................................................................. 51 Заключение ................................................................................................................ 57 Список НТД и использованной литературы .......................................................... 58 Приложение А ........................................................................................................... 63 Приложение Б ............................................................................................................ 67 Приложение В............................................................................................................ 75 Приложение Г ............................................................................................................ 81 Приложение Д............................................................................................................ 83 Приложение Е ............................................................................................................ 84 7 Перечень условных обозначений, сокращений, символов, единиц измерений и терминов 1. НТД – Нормативно-техническая документация. 2. ЗиС – Здания и Сооружения. 3. ВКР – Выпускная квалификационная работа. 4. Уровень ответственности - характеристика здания или сооружения, определяемая в соответствии с объемом экономических, социальных и экологических последствий его разрушения. 5. Примерный срок службы - Продолжительность нормальной эксплуатации строительного объекта с предусмотренным техническим обслуживанием и ремонтными работами (включая капитальный ремонт) до состояния, при котором его дальнейшая эксплуатация недопустима или нецелесообразна. 6. СК – Строительные конструкции. 7. Суффозия — вынос мелких минеральных частиц породы фильтрующейся через неѐ водой. 8. Дилатансия — изменение объема, наблюдаемое в зернистых материалах, когда они подвергаются сдвиговым деформациям. 9. Геотехническая категория - категория сложности объекта строительства с точки зрения проектирования оснований и фундаментов, определяемая в зависимости от уровня ответственности и сложности инженерно-геологических условий площадки строительства. 10. Осадки - вертикальные составляющие деформаций основания, происходящие в результате внешних воздействий и в отдельных случаях от собственного веса грунта, не сопровождающееся изменением его структуры. 11. Фундамент сооружения - часть сооружения, которая служит для передачи нагрузки от сооружения на основание. 12. Основание сооружения - массив сооружением. 8 грунта, взаимодействующий с Введение Актуальность работы Многие исторически сложившиеся города нашей страны расположены в поймах и долинах рек, на побережьях морей - на территориях с широким распространением слабых грунтов, где здания и сооружения получают относительно большие деформаций оснований в течение длительного времени, что отражается на их техническом состоянии строительных конструкций. Прогноз деформаций оснований зданий и сооружений является главной задачей механики грунтов, поэтому расчет оснований на проектную нагрузку начинается именно со второй группы предельных состояний. Целью расчета оснований по второй группе предельных состояний является ограничение напряженно-деформированных состояний грунтов оснований, затрудняющих нормальную эксплуатацию зданий и сооружений, и снижающих долговечность их строительных конструкций вследствие недопустимых перемещений (осадок, подъемов, прогибов, кренов, углов поворота, колебаний, трещин и т.п.)[2]. Однако, как показывает практика, вышеупомянутой цели невозможно добиться на 100% в условиях строительства зданий и сооружений на слабых глинистых грунтах, так как на данных основаниях, деформации грунтов могут протекать десятилетия, а то и столетия, чего расчет по второй группе предельных состояний не учитывает. Расчет лишь ограничивает конечные возможные деформации оснований, соответствующие стадиям стабилизации. Исходя из этого, встает вопрос: что происходит со зданием или сооружением в этот длительный промежуток (от 10 до 100 и более лет)? И как развиваются их деформации основания? Ведь именно знания о развитие деформаций во времени и о скорости их протекания, наиболее важны, чем конечные величины самих деформаций. Использование знаний о развитии деформаций оснований и о скорости их распространения, может дать возможность 9 предупредить образование повреждений конструкций, аварий и прочего вследствие корректного прогноза неравномерности осадок, что в свою очередь может сэкономить денежные средства на строительстве и понизить сроки выполнения строительномонтажных работ. Разработка прогноза деформаций оснований состоящих из слабых глинистых грунтов, является актуальной, так как позволит оценить развитие во времени величин деформации и их влияние на здание. Существующие аналитические методы расчѐта осадок оснований фундаментов не учитывают протекания деформаций во времени и дают значительные расхождения между фактическими и расчѐтными величинами [14]. В настоящее время в нормативных документах проектирования оснований зданий и сооружений для определения конечных осадок используется достаточно универсальный метод послойного суммирования, основанный на линейно-деформируемой модели грунтового основания. Данный метод расчѐта требует определения сжимаемой толщи основания, нижняя граница которой принимается исходя из соотношения напряжений от внешней дополнительной нагрузки и собственного веса грунта. Однако этот способ не учитывает некоторые физические особенности грунта и, собственно, изменение напряженно-деформированного состояния его во времени. Еще одним доказательством того, что современный метод определения конечных осадок является не совершенным, являются собранные данные профессора С.Н. Сотникова [14]. В своей диссертации он показал, что для условий плотных грунтов в 76% случаев расчѐтная осадка, посчитанная методом послойного суммирования, оказалась больше измеренной, причѐм точность ±50% отмечалась лишь в 50% всех случаев. А для слабых грунтов это соотношение является обратным: в 72% случаев расчѐтная осадка оказалась меньше измеренной [55]. 10 Цель исследований Прогноз деформаций здания гостиницы «Россия» по результатам полевых наблюдений. Задачи исследований проанализировать литературные источники, существующие методы расчета величин конечных осадок, существующие методы прогноза развития осадок; проанализировать результаты имеющихся исследований; проведение натурных геодезических исследований (определение осадок объекта исследований); проведение аналитических расчетов по современным методикам расчета конечных осадок; сравнение результатов исследователей, работавших ранее с натурными геодезическими данными, полученными на сегодняшний день, а также сравнение указанных данных с данными расчетов, выполненных по современным требованиям; прогноз деформаций здания гостиницы «Россия» по результатам полевых наблюдений. Объект исследований Здание гостиницы «Россия» по адресу: РФ, г. Санкт-Петербург, площадь Чернышевского, дом №11. Предметы исследований Оценка и прогноз протекания осадки основания на слабых глинистых грунтах. Научная новизна Настоящая ВКР является обобщением многолетних натурных наблюдений научных сотрудников СПБГАСУ и строителей-инженеров г. Санкт-Петербурга, полученных под непосредственным участием автора данной ВКР, о развитие осадки объекта исследований, что позволило произвести прогноз дальнейшего 11 развития осадки глинистого грунта основания объекта исследований во времени. Основные положения работы, выносимые на защиту 1. Осадка основания исследуемого объекта на сегодняшний день (2019 год) продолжается. 2. Осадка основания в последующие годы будет продолжаться. 3. Осадка основания по прошествии десяти лет начнет останавливаться и стабилизироваться окончательно. 4. Расчет осадки методом эквивалентного слоя (метод Н.А. Цытовича) наиболее точен в данных инженерно-геологических условий. 5. Влияние главного корпуса гостиницы «Россия» на осадку пристроек существенное. 6. Влияние пристроек на осадку главного корпуса гостиницы «Россия» незначительное. Апробация результатов исследования Основные результаты исследования были представлены на студенческой конференции (кафедра геотехники) 04.04.2019 г. Публикации Чесноков А. С. Российская школа изучения длительных осадок сооружений на слабых основаниях // Серия «Современное строительство»: сборник статей магистрантов и аспирантов. Вып. 2., ТОМ 1; СПбГАСУ. – СПб., 2019. – 334 с. Смирнов Б. А., Чесноков А. С. Анализ российских инженерных методов расчета свайноплитных фундаментов // Серия «Современное строительство»: сборник статей магистрантов и аспирантов. Вып. 2., ТОМ 1; СПбГАСУ. – СПб., 2019. – 334 с. Практическая значимость работы Прогноз деформаций здания позволит избежать его владельцам разрушения конструкций, аварий и различных внеплановых ремонтов в случае капитального ремонта, мероприятий реконструкции или модернизации здания. 12 Структура и объем диссертационной работы Диссертация изложена на 85 страницах печатного текста, состоит из введения, 3 глав, заключения и списка литературы, включающего 57 источников, и 6 приложений. В работе представлены 28 рисунков, 9 таблиц, 13 формул. Автор выражает благодарность: заведующему кафедрой Геотехники, член-корр. РААСН, д.т.н., проф. Мангушеву Р. А. за предоставление научного материала; научному руководителю, к.т.н., доценту кафедры Геотехники, Кузнецову А.В. за помощь в написании данной ВКР; научному сотруднику кафедры Геотехники, к.т.н., доценту Конюшкову В. В. за помощь в написании данной ВКР; преподавательскому и административному составу кафедры Геотехники за помощь в обучении по направлению подготовки 08.04.01 - Строительство, направленность: «Проектирование и строительство подземных частей ЗиС»; научному сотруднику СПБГАСУ, к.т.н., доценту кафедры информационных технологий Семенову А.А. за предоставление рецензий на данную ВКР. инженеру-строителю Еремину В. И. за помощь в проведении натурных геодезических исследований по объекту исследований; директору департаменту эксплуатации, Холодову Е. Г., за предоставление доступа к объекту, а также техническому инженерному составу здания гостиницы «Россия» за предоставление технической документации по объекту и оказания всевозможной помощи в проведении исследований. Выпускная квалификационная работа разработана на основании задания, выданного кафедрой «Геотехники». Работа выполнена в соответствии с установленными действующими нормами и правилами законодательством РФ. 13 Глава 1. Аналитический обзор НТД и литературы В соответствии с требованиями главы 2, статьи 7 «Требования механической безопасности» Федерального закона «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений» от 30.12.2009 N 384-ФЗ (последняя редакция) [1] установлено следующее: Строительные конструкции и основание здания или сооружения должны обладать такой прочностью и устойчивостью, чтобы в процессе строительства и эксплуатации не возникало угрозы причинения вреда жизни или здоровью людей, имуществу физических или юридических лиц, государственному или муниципальному имуществу, окружающей среде, жизни и здоровью животных и растений в результате: 1) разрушения отдельных несущих строительных конструкций или их частей; 2) разрушения всего здания, сооружения или их части; 3) деформации недопустимой величины строительных конструкций, основания здания или сооружения и геологических массивов прилегающей территории; 4) повреждения части здания или сооружения, сетей инженерно-технического обеспечения или систем инженерно-технического обеспечения в результате деформации, перемещений либо потери устойчивости несущих строительных конструкций, в том числе отклонений от вертикальности. В соответствии с этим, проектирование строительных конструкций, фундаментов и оснований ЗиС рассчитывается и проверяется по двум группам предельных состояний. В отношении оснований и фундаментов в соответствии с требованиями п. 5.1.5 СП 22.13330.2016 «Основания зданий и сооружений». Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83* (с Изменением N 1) [2] они проектируется, рассчитывается и проверяется по двум следующим группам предельных состояний: 14 Первая группа предельных состояний - состояния, приводящие сооружение и основание к полной непригодности к эксплуатации (потеря устойчивости формы и положения; хрупкое, вязкое или иного характера разрушение; резонансные колебания; чрезмерные деформации основания и т.п.). Вторая группа предельных состояний – состояния, затрудняющие нормальную эксплуатацию сооружения, снижающие его долговечность вследствие недопустимых перемещений (осадок, подъемов, прогибов, кренов, углов поворота, колебаний, трещин и т.п.). Проектные решения оснований и фундаментов должны обеспечивать невозможность наступления какого-либо предельного состояния (п. 5.1.6 [2]). Так как предметом исследований в данной ВКР является осадка слабого глинистого основания, далее речь пойдет о действующих методах расчета данных оснований по 2 группе предельных состояний. А также речь пойдет о тех ученых и инженерах (об их исследованиях), кто занимался изучением их свойств и разработкой методов расчета. Слабыми водонасыщенными (см. главу 2 - по инженерно-геологическим условиям, грунты площадки строительства являются водонасыщенными) глинистыми грунтами называют грунты со степенью влажности более 0,8 и модулем общей деформации меньше 50 кгс/см2. К таким грунтам относятся ленточные глины, морские и пресноводные илы, водонасыщенные лессовые и лессовидные грунты и другие типы глинистых грунтов, имеющие текучую и пластичную консистенцию [40]. Слабые водонасыщенные глинистые и заторфованные грунты широко распространены на территории РФ и многих других стран (США, Китай, Индия, Ирак и др.). Строителям часто приходиться использовать такие грунты в качестве оснований различных зданий и сооружений. Свойства слабых водонасыщенных глинистых грунтов начинали исследовать еще в СССР в 30-х годах. Большие работы по исследованию илов были проведены НИИОСПе чл.-корр. АН СССР Н.М. Герсевановым [41], проф. 15 Ю.М. Абелевым [42] и В.Г. Булычевым [43], Д.Е. Польшиным, Г.В. Сорокиной [44], Е.В. Светинским [45] и др. Слабые водонасыщенные грунты исследовали чл.-корр. АН СССР Н.А. Цытович [46], проф. Н.Н. Маслов [47, 48] и М.Н. Гольдштейн [49, 50], чл.-корр. АН СССР В.А. Флорин [51], В.П. Сипидин [52] и многие другие. В последние годы 70х годов свойства слабых водонасыщенных глинистых грунтов изучались во ВНИИГе, в ПНИИСе, ЦНИИСе, Союзморниипроекте, Фундаментпроекте и в ряде других научно-исследовательских и проектных институтов. Большие научно-исследовательские работы по изучению слабых водонасыщенных глинистых грунтов и разработке методов строительства на них были проведены на кафедрах «Основания и фундаменты» МИСИ им. В.В. Куйбышева, ЛИСИ, Днепропетровского института инженеров железнодорожного транспорта, Одесского инженерно-строительного института и в других вузах. Свойствам слабых водонасыщенных глинистых грунтов и проблемам использования их в качестве оснований в посвящены многие работы Гидропроекта [40]. Трудность использования слабых водонасыщенных глинистых грунтов в качестве оснований гражданских ЗиС следующие: 1. ЗиС, возведенные на слабых водонасыщенных глинистых грунтах, испытывают большие осадки, обусловленные высокой сжимаемостью грунтов. 2. Сильносжимаемые водонасыщенные глинистые грунты имеют малую прочность – угол их внутреннего трения обычно мал (5-12) а сцепление варьируется от 0,1 до 0,3 кгс/см2 (при испытании на быстрый сдвиг). Поэтому обеспечить устойчивость фундаментов и отдельных сооружений сложно. 3. Осадки слабых водонасыщенных глинистых грунтов происходят в течение длительного времени. Это объясняется тем, что уплотнение водонасыщенных грунтов в основании определяется процессами отжатия воды, заполняющей поры грунта, к дренажным поверхностям. Т.к. коэффициент фильтрации глинистых грунтов мал (10-6 – 10-9 см/сек), то процесс уплотнения происходит в 16 течение длительного времени, особенно, когда основание сложено большой толщей водонасыщенных глинистых грунтов. В процессе уплотнения (консолидации) сжимаемость грунтов уменьшается, а прочность (сопротивление сдвигу) увеличивается. Таким образом, низкая водопроницаемость и медленное отжатие поровой воды в процессе уплотнения слабых водонасыщенных грунтов существенно определяют медленное нарастание прочности и модуля общей деформации грунтов. Следует, также, отметить, что целостность и эксплуатационная пригодность сооружения зависят не только от величины осадок, но и от скорости их проявления во времени. Наблюдения показывают, что сооружения, у которых осадка фундаментов происходила в течение длительного времени, обычно не дает трещины. В таких сооружениях происходят различные пластические деформации конструкций, но при условии, что их скорость развития превышает скорость деформаций в основании. Трещины появляются, в тех случаях, когда скорость протекания осадок фундаментов значительно превышает скорость развития пластических деформаций конструкций. В 70-х годах для расчетов времени осадок ЗиС, построенных на водонасыщенных грунтах, использовалась теория фильтрационной консолидации, разработанная К. Терцаги [53]. Эта теория предполагала, что грунты имеют нарушенную структуру, все поры в них заполнены водой, поровая вода несжимаема и фильтрация происходит по закону Дарси. Наблюдения за осадками существующих сооружений и за развитием осадок во времени показали, что во многих случаях фактические осадки и скорости их протекания значительно отличаются от расчетных данных, полученных по фильтрационной консолидации [40]. На сегодняшний день для того, чтобы получить расчетные показатели осадок, законодательством РФ регламентированы два метода расчета: Метод послойного суммирования и метод линейно деформируемого слоя [2]. Данные методы являются универсальными, однако они имеют свои ограничения. 17 Метод послойного суммирования и метод линейно деформируемого слоя подробно описываются также во множестве учебных пособий и учебников по механике грунтов [10, 11, 12, 46]. По мимо описанных методов расчета осадки (конечной) основания есть метод эквивалентного слоя [10, 11, 12, 46]. Данный метод является универсальным, и в определѐнных случаях показывает наиболее точные результаты при сравнении расчѐтах и фактических показателей. Метод эквивалентного слоя (метод Н.А. Цытовича) возможно использовать при расчете осадки во времени. Помимо ручных способов расчетов величин осадок зданий и сооружений, в современной отечественной практике существуют методы расчета на ЭВМ. Данные методы расчета являются численными и базируются на двух типах задач: задача, основа которой базируется на решении фильтрационной компоненты, и задача, основа которой базируется на реологической модели работы грунтового основания [55]. Для того, чтобы решить первую задачу в практике РФ используется программный комплекс Plaxis. Для второй задачи подходит программный комплекс FEM-Models. Для работы в программах комплексах используются модели грунтов оснований: Hardening Soil (рассчитывает конечные осадки), упруговязкопластическая модель (дает прогноз изменение осадок во времени) и Кулона-Мора (дает хорошее совпадение при больших деформациях, соответствующих области расчета несущей способности и устойчивости, и плохое совпадение при средних деформациях, соответствующих области деформационного расчета для большинства фундаментов зданий и сооружений) [54]. Анализируя способы расчета, их количество и условия применения, а также результаты расчетов, указанных в 3ей главе, следует вывод: результаты расчета по одному конкретному способу нельзя принимать за истинно верные. Результаты должны проверятся несколькими способами расчета (ЭВМ, и в ручную), и после их анализа, возможно, принять как верные. 18 Глава 2. Данные об объекте исследований 1. Исходные данные Объект исследований: Здание гостиницы «Россия» по адресу: РФ, г. Санкт- Петербург, площадь Чернышевского, дом №11. Место строительства: РФ, г. Санкт-Петербург, площадь Чернышевского, дом №11. Согласно СП 131.13330.2012 «Строительная климатология». Актуализированная редакция СНиП 23-01-99* (с Изменениями N 1, 2) [3] объект исследований находится в строительном климатическом районе – II В [3]. Температура наиболее холодных суток обеспеченностью 0,92 – минус 27 °С [3]. Температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92– минус 24 °С [3]. Период со средней суточной температурой не менее 8 °С: продолжительность - 213 суток, а средняя температура минус 5,3 °С [3]. Согласно СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия». Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85* (с Изменением N 1) [4] объект находится в III снеговом районе с весом снегового покрова на 1 м2 горизонтальной поверхности земли 1,5 кПа [4]. Объект находится в III ветровом районе, где нормативное значение ветрового давления составляет 0,38 кПа [4]. Господствующее направление ветров: [3] в зимний период З (Декабрь - Февраль), в летний период З (Июнь - Август). Сейсмичность района строительства согласно Приложения А СП 14.13330.2018 «Строительство в сейсмических районах». Актуализированная редакция СНиП II-7-81* [5]: 19 Степень сейсмической опасности – 5 баллов по шкале MSK-64 (Карта ОСР – 2015 - А). Степень сейсмической опасности – 5 баллов по шкале MSK-64 (Карта ОСР – 2015 - В). Степень сейсмической опасности – 5 баллов по шкале MSK-64 (Карта ОСР – 2015 - С). Уровень ответственности здания – нормальный [1]. Примерный срок службы - 100 лет и белее [6]. Степень огнестойкости – III [7]. Класс по конструктивной пожарной опасности – С1[7]. Класс здания по функциональной пожарной опасности – Ф1.2 [7]. Расчетная температура и влажность воздуха в помещениях представлены в таблице 2.1 [8]. Таблица 2.1 - Нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в обслуживаемой зоне объекта исследований Наименование помещения Жилая комната Кухня Туалет Ванная, совмещенный санузел Помещения для отдыха и учебных занятий Межквартирный коридор Вестибюль, лестничная клетка Кладовые РезульОтносительная тирующая влажность, % температура, °С Оптим. Допус. Оптим. Допус. Оптим. Допус. 18-24 17-23 20-22 19-20 45-30 60 (20-24) (19-23) 19-21 18-26 18-20 17-25 19-21 18-26 18-20 17-25 Температура воздуха, °С Скорость движения воздуха, м/с Оптим. Допус. 0,15 0,2 0,15 0,15 0,2 0,2 24-26 18-26 23-27 17-26 - - 0,15 0,2 20-22 18-24 19-21 17-23 45-30 60 0,15 0,2 18-20 16-22 17-19 15-21 45-30 60 - - 16-18 14-20 15-17 13-19 - - - - 16-18 12-22 15-17 11-21 - - - - 20 2. Конструктивная характеристика Согласно информации изложенной в отчете о техническом обследовании здания гостиницы «Россия»1, расположенного по адресу: РФ., г. СанктПетербург, пл. Чернышевского, д. 11 [19] общественное здание гостиницы «Россия» имеет в плане сложную форму и состоит из центрального 10 этажного объема и четырех 2 этажных пристроек, расположенным по углам здания (рис. 2.1). Рис. 2.1 – Схема здания гостиницы «Россия» Дата постройки гостиницы «Россия» - 1963 г. [19] (рис. 2.2). Центральный объем расположен в осях 2-11/В-Е и имеет размеры в плане 105х14,5м [14] и высоту 41 м от уровня земли [24] – от уровня наружной планировки (0,000 м). Здание имеет подвал и верхний технический этаж. Северо-восточная (в осях 8-13/А-В) и юго-восточная (в осях 1-5/А-В) пристройки одинаковы по размерам: в плане 38х10,3 м, высота 8 м. В них 1 Обследование выполнено в июне-августе 2004 года специалистами НПК ЦЕНТР ГЕОТЕХНОЛОГИЙ СПБГАСУ по заданию ОАО «Гостиница «Россия» под руководством проф. Р.А. Мангушева. 21 располагаются: ресторан гостиницы «Italy на Московском» и ресторан арендатора «Якитория» соответственно (на июнь 2019 года). Рис. 2.2 – Процесс строительства здания гостиницы «Россия» (его центральной части) Северо-западная (в осях 9-13/Е-И) и Юго-Западная (в осях 1-4/Е-И) пристройки меньше по размерам: в плане 27,8х10,3 м и одинаковы по высоте с предыдущими (8 м). В юго-западной пристройке находится котельная, в северозападной – склады, кухня ресторана и хозяйственные помещения. Пристройки имеют подвал. В центральном объеме имеются три Ж/б лестницы по металлическим косоурам: центральная лестница, расположенная в осях 6-7/Г-Е, с выходом на технический этаж по вертикальной металлической лестнице, и две служебные аналогичной конструкции – по концам здания в осях 2-3/В-Г и 10-11/В-Г. Корпус гостиницы представляет собой многоэтажное здание каркасного типа с неполным каркасом, состоящим из железобетонных элементов и кирпичной кладки. Шаг колонн каркаса по осям «Д» и «Г» составляет 3,4 м. Конструктивно корпус выполнен по рамной и рамно-связевой конструктивным схемам. Пространственная жесткость и устойчивость каркаса обеспечивается: 22 В поперечном направлении – поперечными рамами, состоящими из стоек – сборных железобетонных колонн и элементов перекрытий – сборными ж/б балками и монолитными участками. В продольном направлении – сборными железобетонными балками, монолитными участками и наружными кирпичными стенами. Фундаменты между осями А-И/1-13 железобетонные, на естественном основании: Под колоннами пристроек, по осям Б/1-5, Б/8-13, Ж/1-5, Ж/8-13 – отдельные с повышенной стаканной частью. Под наружными стенами пристроек между осями А-В/1-5, А-В/8-13, Е- И/1-4, Е-И/9-13 – ленточные из сборных железобетонных блоков2. Под наружными стенами центрального корпуса между осями 2-11/В-Е – расположены две (под каждую продольную стену - 2-11/В, 2-11/Е) монолитные плиты, шириной 8,5 м [14] и толщиной 0,75 м [26] каждая. Они совместно с рядом поперечных лент образуют сплошную ребристую плиту, выступающую за контуры наружных стен здания (главной части) на 2,5 м. Глубина заложения плиты 4,5 м (с учетом бетонной подготовки 0,25 м [26])от уровня земли. Размеры плиты в плане 19,5х110м3 [14]. Наружные стены между осями А-И/1-13 выполнены кирпичными и являются несущими за исключением 1-го этажа между осями В-Е/2-11, где они самонесущие. Внутренние стены и перегородки в здании выполнены также кирпичными. Колонны здания выполнены: 2 Учитывая данные о прошлом техническом состоянии фундаментов [19] (включая рекомендации специалистов НПК ЦЕНТР ГЕОТЕХНОЛОГИЙ СПБГАСУ), значения осадок, указанных далее в настоящей ВКР, повреждения СК здания [19], а также проект усиления фундаментов пристроек 2005 г. [25], предполагается, что фундаменты, на сегодняшний день, смешанной конструкции - ленточный фундамент под стены, с элементами соединительного ростверка и свай. 3 Здание было возведено на месте засыпного торфяного болота, поэтому фундаменты были углублены на 4,25 м (с учетом бетонной подготовки 4,5 м [26]), они прорезали слой торфа и опирались на ленточный суглинок[14]. 23 Между осями А-В/1-5, А-В/8-13, Е-И/1-4, Е-И/9-13 – монолитными, железобетонными. Между осями В-Е/2-11 от отметки -1,2 м до отметки +8,1 м – монолитными железобетонными; от отметки +8,1 м до отметки +40,3 м – сборными железобетонными. Перекрытия здания выполнены: Между осями А-В/1-5, А-В/8-13 – сборными железобетонными. Между осями Е-И/1-4, Е-И/9-13 – монолитными железобетонными. Между осями В-Е/2-11: от отметки -1,2 м до отметки +8,1 м – монолитными железобетонными; от отметки +8,1 м до отметки +40,3 м – сборными железобетонными. Несущей конструкций крыши между осями А-И/1-13 являются сборные железобетонные плиты. Кровельное покрытие – многослойное и уложено по сборным железобетонным плитам. Водоотвод в пристройках – наружный, в центральной части – внутренний. Полы здания в подвале бетонные, на первом этаже – покрыты мраморными и керамическими плитками, на остальных этажах – паркетные. Оконные и дверные проемы и проходы в стенах перекрытия ж/б перемычками. 3. Геотехническая категория объекта Геотехническая категория определяется в соответствии с ФЗ 384 [1], СП 22.13330.2016 [2], и СП 47.13330.2012 [27]. Уровень ответственности здания – нормальный [1]. Категория сложности инженерно-геологических условий – II (нормальная) [27]. Геотехническая категория - II (нормальная) [2]. Также, по классификации специалистов Улицкого В.М. и Шашкина А.Г., представленной в их научном труде (монографии «Геотехническое сопровождение реконструкции городов») [13], геотехническая категория – II (нормальная). 24 4. Инженерно-геологическая обстановка места строительства Первые сведенья об инженерно-геологической обстановке строительства были указаны в паспортах буровых скважин (скважины №286, №305, №306, № 3074), выполненных в марте 1954 года (до начала строительства) [19]. Данные исследования были проведены УПРАВЛЕНИЕМ ПО ДЕЛАМ СТРОИТЕЛЬСТВА И АРХИТЕКТУРЫ ЛЕНГОРИСПОЛКОМА «ТРЕСТ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ РАБОТ И ИНЖЕНЕРНЫХ ИЗЫСКАНИЙ (ГРИИ)». По данным проведенных исследований (ГРИИ 1954 г.) площадка строительства сложена следующими грунтами (см. таблицу 2.2). Таблица 2.2 – Инженерно-геологическая обстановка строительства (ГРИИ 1954 г.) Пример скважины № 305, 306 (скважины проходят вдоль середины главного корпуса) № Глубина, Аб. Мощность, Послойное описание грунтов слоя м отметка, м м Насыпной водонасыщенный слой 1 уплотненный слой кирпича, шлак, уплотнений 0,5-0,55 7,76-7,44 0,50-0,55 слой среднезернистого песка и пр. Торф, плохо разложившейся, насыщенный 2,90 – 2 5,36 – 5,39 2,40 – 2,05 водой. 2,60 Супеси пылеватые с включением гравия, 3 3,10-3,60 5,16-4,39 0,20-1,90 пластичные (линза). Суглинки тяжелые пылеватые коричневые 4 6,60-7,55 1,66-0,44 3,50 – 3,95 текучепластичные (по Св мягкопластичные). Суглинки легкие пылеватые серые 0,06 – 5 8,20-9,40 1,60 – 1,85 мягкопластичные (по Св мягкопластичные). (-1,41) Суглинки легкие пылеватые коричнево-серые 10,00(-1,74) – 6 1,80 – 0,60 тугопластичные (по Св тугопластичные). 10,00 (-2,01) При проектировании здания использовались именно эти данные об инженерно-геологические условиях (ГРИИ 1954 г.). В последующих исследованиях уже построенного здания, упоминались также эти же данные в различных научных трудах [14,16,17,19]. Схема расположения скважин (ГРИИ 1954 г.), а также схема инженерногеологического разреза по ним приведены на рисунках 2.3, 2.4. 4 Глубина бурения приведённых скважин составила 10 м от поверхности земли [19]. 25 а) б) Рис. 2.3 – Схема расположения скважин (ГРИИ 1954 г.): а - Схема расположения скважин (ГРИИ 1954 г.); б – Ситуационный план местности (2019 г.) 26 Рис. 2.4 – Схема инженерно-геологического разреза по скважинам (ГРИИ 1954 г.) В дальнейшем для проектных работ связанных с основанием и фундаментами здания в ноябре 2004 года (после технического обследования, проведенного Научно-производственным консалтинговым центром геотехнологий СПБГАСУ [19]) были проведены исследования инженерногеологических условий организацией ПК «Универсал» [28]. В ходе работ по исследованию инженерно-геологических условий площадки строительства специалистами ПК «Универсал» были пробурены две скважины (Скв №1, Скв №2) глубиной 35 м от уровня планировки строительства – уровня земли (0,000 м). На основе полученных скважин и выполнения различных лабораторных опытов по определению состава, физ. мех. характеристик и пр., специалисты ПК «Универсал» определили какими грунтами сложена площадка строительства (данные взяты с заключения [28] и приведены в таблице 2.3, 2.4). 27 Таблица 2.3 – Инженерно-геологическая обстановка строительства (ПК «Универсал» 2004 г.) Пример скважины № 1, 2 (скважины проходят вдоль середины главного корпуса) № Глубина, Аб. Мощность, Послойное описание грунтов слоя м отметка, м м Насыпные грунты, суглинки легкие, грунты 1 4,00-4,60 4,30-3,70 4,00-4,60 песчаные полутвердые. Суглинки тяжелые пылеватые 8,200,10 – 2 4,20-5,40 текучепластичные (по Св. мягкопластичные) 10,00 (1,70) Суглинки легкие пылеватые мягкопластичные 12,50(-4,20) – 3 4,30 – 3,50 (по Св. мягкопластичные) 13.50 (-5,20) Суглинки легкие пылеватые тугопластичные (по 21,40 – (-13,10) – 8,90 – 4 Св. тугопластичные) 29,0 (-20,70) 15,50 13,60 – 5 Глины пылеватые твердые (по Св. полутвердые) 35,00 (-26,70) 6,00 Схема расположения скважин (ПК «Универсал» 2004 г.) приведена на рис. 2.5. Рис. 2.5 – Схема расположения скважин (ПК «Универсал» 2004 г.) 28 Таблица 2.4 – Нормативные и расчетные характеристики грунтов (ПК «Универсал» 2004 г.) Пример скважины № 1, 2 (скважины проходят вдоль середины главного корпуса) № сло я Послойное описание грунтов Насыпные грунты, суглинки легкие, грунты песчаные полутвердые. 1 Х Суглинки тяжелые пылеватые 2 Y текучепластичные (по Св. Z мягкопластичные) X Суглинки легкие пылеватые 3 Y мягкопластичные (по Св. Z мягкопластичные) X Суглинки легкие пылеватые 4 Y тугопластичные (по Св. Z тугопластичные) Число Пр. плас. влаж. Ip W Коэф . Пор. е Консистенц. IL Cв 1,81 0,15 0,12 С, Кг/см 2 0,42 0,32 0,08 7 0,03 1,81± 0,01 7 0,05 1,91 14 0,12 11 0,01 12 0,05 14 0,13 12 0,05 12 0,06 26 0,55 17 0,13 21 0,29 1,81± 0,02 1,91± 0,03 1,91± 0,02 1,151 0,887 0,84 0,74 0,50 0,37 0,23 2,06± 0,01 2,06± 0,01 0,620 0,34 0,15 2,09 0,11 Ф, гра д 8 2,06 0,09 Пок. Проч. Мод деф. Е, кг/см 2 R0 – 100 кПа 1кг/см2 - X Глины пылеватые 5 Y твердые (по Св. полутвердые) Z Плот Грунт а P, т/м3 0,18 2,09± 0,01 2,09± 0,01 0,538 0,13 0,17 50 65 65 200 Примечание: Х – Нормативное значение (ПК «Универсал» 2004 г.). Y – Значение для расчетов по несущей способности (ПК «Универсал» 2004 г.). Z – Значение для расчетов по деформациям (ПК «Универсал» 2004 г.). Исследования инженерно-геологических условий ПК «Универсал» 2004 года не полноценны, так как не учтены показания скважин ГРИИ от 1954 года (не учтена, не показана линза супеси [28] – данные скважин №305, №306 [19]). 29 Учитывая исследования ГРИИ от 1954 года (данные скважин №286, №305, №306, № 307) и исследования ПК «Универсал» от 2004, возможно получить следующую картину - инженерно-геологический разрез площадки строительства (рис. 2.6) (см. Приложение В). Рис. 2.6 – Схема инженерно-геологического разреза по скважинам (ГРИИ 1954 г. и ПК «Универсал» 2004 г.): 1 - Насыпные грунты: суглинки легкие песчаные твердые; 2 - Суглинки тяжелые пылеватые коричневые текучепластичные (по Св мягкопластичные); 3 - Супеси пылеватые с включением гравия, пластичные; 4 - Суглинки легкие пылеватые серые мягкопластичные (по Св мягкопластичные); 5 - Суглинки легкие пылеватые коричнево-серые тугопластичные (по Св тугопластичные); 6 - Глины пылеватые серовато-зеленые твердые (по Св полутвердые); 30 Анализируя данные, представленные в источнике [26], авторы которого в свою очередь ссылались на источник [28], возможно составить таблицу ориентировочных физико-механических показателей грунтов основания гостиницы «Россия» по инженерно-геологическому разрезу, представленному на рис. 2.6 (см. таблицу 2.5). Таблица 2.5 – Ориентировочные физико-механические характеристики грунтов основания № слоя 1 2 3 4 5 6 Послойное описание грунтов (рис. 2.6) Плот Грунта P, т/м3 Насыпные грунты: суглинки легкие песчаные твердые. Суглинки тяжелые пылеватые коричневые текучепластичные (по Св мягкопластичные). Супеси пылеватые с включением гравия, пластичные. Суглинки легкие пылеватые серые мягкопластичные (по Св мягкопластичные). Суглинки легкие пылеватые коричневосерые тугопластичные (по Св тугопластичные). Глины пылеватые серовато-зеленые твердые (по Св полутвердые). Также анализируя гидрогеологические строительства источники условия. характеризуются Ф, град С, Кг/см2 Мод деф. Е, т/м2 R0 – 100 кПа; С – 1 кг/см2 1,80 8 0,03 500 2,04 14 0,1 1200 2,08 13 0,08 650 2,08 20 0,15 650 2,08 21 0,29 2000 [26, 29] Гидрогеологические наличием возможно условия горизонта описать площадки грунтовых вод, приуроченных к техногенным и озерно-ледниковым грунтам, с зеркалом свободной воды на глубине 2,2 - 2,5м, абс. отметки 5,8 – 6,1 м. Грунтовые воды по составу гидрокарбонатные кальциево-магниевые, степень минерализации 180-200 мг/л. Амплитуда сезонных колебаний уровня составляет около 1,5 м (по материалам режимных наблюдений ПГО «Севзапгеология»). Максимальное положение ожидается на глубине 0,8 – 1,0 м. 31 5. Мониторинг стенных марок цоколя главного корпуса и пристроек здания гостиницы «Россия» с 1963 г. по 2019 г Гостиница «Россия», законченная строительством в 1961 г., к 1963 г. имела уже на тот период ненормативную осадку (свыше нормы), несущие продольные стены главного корпуса получили прогиб, в них развивались опасные трещины [16], поэтому было принято решение вести периодический мониторинг осадок здания (главного корпуса и его пристроек). Первыми, кто начал осуществлять мониторинг осадок здания, были специалисты Ленинградских проектных строительных институтов, а также научные сотрудники ЛИСИ под предводительством проф. С. Н. Сотникова (см. Приложение А, Б, Табл. А1, Б1) [14,16,17,19]. Исследования велись с середины 1963 года по 1983 год (см. Приложение В). В последующем, по прошествии 20 лет, в июле 2004 года исследования за осадками возобновили. Их возобновил Научно-производственный консалтинговый центр геотехнологий СПБГАСУ по руководством проф. Р.А. Мангушева (см. Приложение А, Б, Табл. А2, Б2) по причине результатов обследования здания [17,19]. По данным результатам обследования, стало известно, что здание продолжает «садиться» (средняя осадка составила 50-70 мм), в связи с этим образовываются трещины и прочие повреждения строительных конструкций, поэтому специалистами был рекомендован мониторинг строений. По рекомендациям НПКЦ геотехнологий СПБГАСУ был организован последующий мониторинг. Мониторинг проводился ООО «СпецСтрой» с сентября по декабрь 2004 года (см. Приложение А, Б, Табл. А3, Б4) [20]. Также проводился ООО «ПромСтройРеконструкция» с декабрь 2005 года по июль 2007 года (см. Приложение А, Б, Табл. А4, Б4) [21]. В последующем, спустя два года, в 2009 году (с 2009 г. по 2010 г.) мониторинг продолжился. На этот раз его проводили различные специалисты, 32 привлеченные непосредственно руководством гостиницы «Россия» (см. Приложение А, Б, Табл. А5, Б5) [23]. Результаты данного мониторинга не выявили больших деформаций, однако выявили закономерность – здание (главная часть и пристройки) «садится» на 1-3 мм в год/три года (в зависимости от цокольной марки – контрольной точки). Выявленная закономерность показала, что мониторинг необходимо продолжить и на этот раз (с января по декабрь 2011 года) его продолжила компания ООО «Северный регион» (см. Приложение А, Б, Табл. А6, Б6) [22]. По данным компании «Северный регион», осадка составила с января по декабрь, в общем случае, 1 мм. На этом работа по мониторингу приостановилась на долгие шесть лет. По прошествии времени, мониторинг осадок возобновился в 2017 году. Его возобновила компания ИВК «ИНВЕСТПРОЕКТ» (см. Приложение А, Б, Табл. А7, Б7) [23] по причине образования и раскрытия трещин в строительных конструкциях здания и в асфальтовом покрытии по периметру. Однако результат мониторинга показал, что здание не имеет критических осадок или просадок, и фактическая осадка стенных цокольных марок, за исключением погрешностей, составила 2-4 мм в зависимости от точки, что говорит о том, что осадка здания продолжается, т.е. закономерность, выявленная ранее действительна. Причиной дополнительных деформаций послужили протечки из трубопроводов, расположенных под зданием и в пределах его территории. В последующем мониторинг возобновил настойчивый до знаний научный сотрудник ФГБОУ ВО СПБГАСУ кафедры Геотехники, Чесноков Андрей Сергеевич в мая 2019 года по своей инициативе (см. Приложение А, Б, Табл. А8, Б8) [23] (Рис. 2.7, 2.8). Исследования Чеснокова показали, что осадка здания, а также пристроек с 2017 года по 2019 год продолжается (в зависимости от стенной марки 1-2 мм), однако некоторые точки не сдвинулись с места, что говорит о том, что в некоторых точках наступила фаза условной стабилизации. 33 Рис. 2.7 - Проведение мониторинга осадок высокоточным измерительным прибором 1-го класса точности (10.05.2019 года) Рис. 2.8 - Проведение мониторинга осадок высокоточным измерительным прибором 1-го класса точности (10.05.2019 года) 34 Глава 3. Анализ полученных данных и прогноз дополнительной осадки во времени 1. Анализ данных В результате исследований показаний мониторинга с 1963 года по 2019 год (см. Приложение А) стенных цокольных марок здания гостиницы «Россия» (главного корпуса), были сделаны графики фактической осадки здания (min, средняя, max), а также были построены эпюры осадок (см. Приложение В). Графики фактической осадки главной части представлены на рисунках 3.1, 3.2. Рис. 3.1 – График развития осадок стенных марок с середины 1963 года по 2019 год (min, сред, max) 35 Рис. 3.2 – График развития осадок стенных марок с середины 1963 года по 2019 год (min, сред, max) Как видно из рисунков 3.1 и 3.2, при мониторинге осадки стенных цокольных марок главной части гостиницы, присутствует некоторая неравномерность их величин (в один и тот же год осадка марок западной части значительно отличается от осадок восточной, а также осадки марок на одних и тех же сторонах отличаются и друг от друга), хотя марки расположены друг от друга на сравнительно небольшом расстоянии (менее 20 м). 36 Данная неравномерность объяснятся многими причинами, в том числе и неравномерностью слоев инженерно-геологических условий строительства, а также неравномерностью загружения, но главной причиной, по мнению автора, является физическая деформация самих стенных цокольных марок. Стенные цокольные марки в процессе строительства и эксплуатации часто деформировались, а иногда и вовсе снимались (например, при строительстве пристроек или при их реконструкции), о чем свидетельствуют многие источники о текущих и капитальных ремонтах здания [19, 20, 23], как его конструкций, так и фасадной части (рис. 3.3-3.5), а также свидетельства очевидцев. По словам технического персонала (очевидцев) гостиницы «Россия» только с 2007 года по сегодняшний 2019 год было проведено несколько текущих ремонтов фасадной части гостиницы из-за постоянных появляющихся трещин на фасадной плитки. Рис. 3.3 – Фотография главного фасада здания гостиницы «Россия» 1961 года (первоначальный вид фасада) 37 Рис. 3.4 – Фотография главного фасада здания гостиницы «Россия» 1963 года (измененный вид фасада) Рис. 3.5 – Фотография главного фасада здания гостиницы «Россия» 1969 года (измененный вид фасада) 38 Рис. 3.5 – Фотография главного фасада здания гостиницы «Россия» 2007 года (измененный вид фасада) Рис. 3.6 – Фотография главного фасада здания гостиницы «Россия» 2019 года (измененный вид фасада) 39 При всех погрешностях и неравномерности осадки стенных марок, графики, изображенные на рисунках 3.1, 3.2, показывают, что с условного момента строительства – 1963 года, происходило следующее: с июля по сентябрь 1963 произошла просадка основания (осадка достигла значения около 20-30 см, по различным источникам [14,16,19] достигала и более – до 50 см, однако задокументированных значений нет); с сентября 1963 года по сентябрь 1966 года осадка здания увеличилась на 5-10 см; с сентября 1966 года по март 1983 года осадка здания протекала более равномерно, однако ее значение увеличилось на 5-7 см (появилась некоторая тенденция затухания); с марта 1983 года по июль 2004 года тенденция, установленная в 1983, продолжилось, и здание осело нате же 5-7 см; с июля 2004 года по сегодняшний день (10 мая 2019 года) наступила условная фаза стабилизации – осадка здания стала наиболее равномерной и ее величины увеличились на 4-8 мм (см. Рис. 3.7, 3.8). Рис. 3.7 – График развития осадок стенных марок с июля 2004 года по мая 2019 год (min, сред, max) 40 Рис. 3.8 – График развития осадок стенных марок с июля 2004 года по мая 2019 год (min, сред, max) Графики, представленные на рисунках 3.7, 3.8 демонстрируют условную фазу стабилизации осадки здания (осадка здания составляет менее 1 мм в год в период с 2004 по 2019 год). Однако, учитывая показания 2017 года и разницу их с показаниями 2019 года (в зависимости от стенной марки 1-2 мм), известно, что осадка продолжается и полной окончательной стабилизации не наблюдается, хотя некоторые точки не сдвинулись с места, что говорит о том, что в некоторых точках наступила фаза окончательной стабилизации (см. приложение А, Б). Причинами продолжения осадки являются техногенные факторы. По словам технического персонала, а также по информации источников [19, 20, 23], под зданием и в подземном пространстве территории находятся многочисленные действующие трубопроводы, которые либо прорваны, либо имеющие локальные протечки, что, и влияет на изменение структуры грунтов основания (за счет суффозии), а также на изменение их физико-механических свойств за счет изменения характеристик влажности и водонасыщения. 41 2. Расчет осадки Расчет осадки здания был выполнен четырьмя различными способами: Метод послойного суммирования по СНиП 2.02.01-83 (условно на дату строительства) [30, 31]. Метод линейно-деформируемого слоя (метод К.Е. Егорова) по СП 22.13330.2016 [2]. Метод эквивалентного слоя (метод Н.А. Цытовича) [30]. Расчет в программном комплексе PLAXIS 3D [56]. Результаты расчетов следующие: Метод послойного суммирования по СНиП 2.02.01-83 (условно на дату строительства) [30, 31] Согласно исходным данным [14, 17, 19, 24, 26] фундамент главной части (пересечений осей 2-11/В-Е см. Приложение В) является плитным. Под каждую продольную стену - 2-11/В, 2-11/Е уложены монолитные плиты, шириной 8,8 м (расстояние между плитами – 1,88 м) и толщиной 0,75 м каждая. Они совместно с рядом поперечных лент образуют сплошную ребристую плиту, выступающую за контуры наружных стен здания (главной части) на 2,5 м. Глубина заложения плиты 4,5 м (с учетом бетонной подготовки 0,25 м) от уровня земли. Размеры плиты в плане 19,5х110м (рис. 3.9). Давление (pII) по подошве фундамента от расчетных нагрузок при расчете по II группе предельных состояний [2] условно принимается 156,9 кПа [26]. Рис. 3.9 – Схема фундаментной плиты главной части здания гостиницы «Россия» 42 Для того, чтобы посчитать величину конечной осадки здания по методу послойного суммирования в центре тяжести, необходимо воспользоваться формулой 3.1 [30]. ∑ (3.1) Где: β0 – безразмерный коэффициент, учитывающий условность расчетной схемы, принимаемый равным 0,8; n – число слоев, на которое разделена сжимаемая толща основания; σzpi – среднее вертикальное напряжение, возникающее в i-м слое, кПа; hi – толщина i-го слоя (м); Eoi – модуль деформации грунта i-го слоя, кПа; В данном случае разбиваем на слои мощностью 1 м (hi = 1 м), после чего находим соотношение длины к ширине подошвы фундамента по формуле 3.2 [30] (так как плиты связаны между собой, а также возводились параллельно в один промежуток времени, принимаем ширину плиты, равную 19,5 м). (3.2) Где: L – длина подошвы фундамента (110 м); b – ширина подошвы фундамента (19,5 м). Далее производим подготовку для вычисления σzpi, кПа. Для этого находим коэффициент α из соотношения и величины m, вычисляемой по формуле 3.3, по таблице 6.4 [30]. (3.3) Где: zi – глубина подошвы рассматриваемого слоя с учетом мощности вышележащих слоев, м. Также находим значение p0 по формуле (3.4) [30]. (3.4) Где: σz0g – природное вертикальное напряжение на глубине подошвы фундамента, считая от природного рельефа, кПа; 43 γIIid – удельный вес грунта в пределах глубины заложения фундамента d, кН/м3; После того как нашли необходимые величины, вычисляем σzpi для каждого слоя по формуле 3.5 [30]. (3.5) Далее производим расчет напряжение от собственного веса грунта, называемого природным. Вертикальное напряжение σzg , кПа, при горизонтальной поверхности грунта равно весу вышележащих слоев грунта и рассчитывается по формуле 3.6 [30] ∑ (3.6) Где: γi – удельный вес грунта i-го слоя, кН/м3. После того как будет найдено напряжение σzg , кПа, для каждого слоя, находим глубину сжимаемой толщи. Так как условие Еi ≤ 5 МПа выполняется (модуль деформации грунта 2 - суглинки тяжелые пылеватые коричневые текучепластичные [28] равен 5 МПа), используем условие 3.7 (3.7) Согласно условию 3.5, сжимаемая толща составляет 22 метра от отметки подошвы фундамента. Согласно показателям расчета, приведенных в Приложении Г, величина конечной осадки, рассчитанная по формуле 3.1, составляет 18 см, что есть небольшая величина по сравнению с фактической осадкой (≈ 47 см), замеренной на сегодняшний день. Об этих же показателях осадки, говорил единолично Сотников С.Н. в своей докторской диссертации «осадки, определѐнные при проектировании, составили для высокой части 12,6 см, в то время как фактические величины осадки достигали 40 см» [14]. Также Сотников С.Н. говорил об этом совместно с Далматовым Б.И. на различных научных выступлениях и докладах «по СНиПу осадка главной части здания гостиницы «Россия» – 15 см, полная замеренная фактическая осадка - 45 см» [16]. 44 Метод линейно-деформируемого слоя (метод К.Е. Егорова) по СП 22.13330.2016 [2] Для того, чтобы посчитать величину конечной осадки здания по методу линейно-деформируемого слоя в центре тяжести, необходимо воспользоваться формулой 3.8 [2]. ∑ (3.8) Где: р - среднее давление под подошвой фундамента, кПа; b - ширина прямоугольного фундамента, м; kc и km - коэффициенты, принимаемые по таблицам В.1 и В.2 [2]; n - число слоев, различающихся по сжимаемости в пределах расчетной толщи слоя H, определяемой в соответствии с требованиями В.2 [2]; ki и ki-1 - коэффициенты, определяемые по таблице В.3 [2] в зависимости от формы фундамента, соотношения сторон прямоугольного фундамента и относительной глубины, на которой расположены подошва и кровля i-го слоя соответственно; Ei - модуль деформации i-го слоя грунта. Мощность сжимаемой толщи определяется по формуле 3.9 [2]. (3.9) Где Н0 и ψ - принимаются соответственно равными для оснований, сложенных: глинистыми грунтами 9 м и 0,15 [2]; kp - коэффициент, принимаемый равным: = 0,85 при среднем давлении под подошвой фундамента р=150 кПа. В результате расчета осадки по данному способу (расчет приведен в приложении Д) конечная осадка главной части здания гостиницы «Россия» составила 10,5 см, что, как, и величина осадки, рассчитанная по методу послойного суммирования – 18 см меньше фактической (≈ 47 см). В данном случае, метод позволил получить величину осадки, которая меньше фактической в четыре раза (47 / 4 ≈ 10,5 см). 45 Метод эквивалентного слоя (метод Н.А. Цытовича) [30] Согласно решениям теории линейно деформируемых тел, к которым относятся грунты, осадка поверхности изотропного полупространства при местной равномерно распределенной нагрузке может быть найдена из выражения 3.10 [30]. [ ] (3.10) Где: ω - коэффициент, зависящий от формы подошвы и жѐсткости фундамента; b – ширина подошвы фундамента, м; ν0 – коэффициент Пуассона грунта; p0 – средняя интенсивность давления по подошве фундамента, под действием которой уплотняется грунт основания, кПа (вычисляемая по формуле 3.4 [30]); Е0 – модуль деформации грунта, кПа. Данная формула 3.10 учитывает все компоненты напряжений. Проф. Н.А. Цытович для расчета осадки фундаментов формулу 3.10 привел к следующему виду – формула 3.11. (3.11) Где: hэ – мощность эквивалентного слоя, м (определяется из формулы 3.12); mum – средний коэффициент относительной сжимаемости грунта, кПа -1 [32]. (3.12) Где: Aω – коэффициент эквивалентного слоя, зависящая от коэффициента Пуассона ν0, формы подошвы и жесткости фундамента [30]. Согласно формуле 3.11 по методу эквивалентного слоя (метод Н.А. Цытовича) была рассчитана условная величина конечной осадки, равная 46 см (расчет приведен в Приложении Е). Данная соответствует фактической осадки (≈ 47 см). 46 величина больше всех Об этом также говорил Сотников С.Н. совместно с Далматовым Б.И. на различных научных выступлениях и докладах «по методу эквивалентного слоя, осадка главной части здания гостиницы «Россия» – 43 см, полная замеренная фактическая осадка - 47 см» [16]. Расчет в программном комплексе PLAXIS 3D [56] Для расчета была смоделирована модель массива грунта – модель упрочняющегося грунта (Модель HS) [56]. Модель упрочняющегося грунта (упругопластическая модель) с упрочнением грунта является усовершенствованной моделью, предназначенной для моделирования поведения различных типов грунтов, как слабых, так и прочных. В данной модели применяется теория пластичности, а также учитывается дилатансия грунта. Модель грунта в зависимости от характера порового давления была смоделирована дренированным типом поведения грунта. При дренированном поведении грунта поровое давление не моделируется – все напряжения от внешних нагрузок воспринимаются скелетом грунта. Дренированный тип поведения грунта был выбран, так как в исследуемом случае – низкая скорость погружения – поровое давление рассеивается быстрее медленно растущей нагрузки [57]. В результате моделирования были сделаны две модели – модель главного корпуса и модель главного корпуса с пристройками. Значения осадок следующие: модель главного корпуса показала осадку 224 мм (рис.3.10), модель главного корпуса с пристройками показала осадку 286 мм (рис.3.11). Данные величины показывают, что пристройки оказывают небольшое влияние на осадку главного здания, однако влияние не является критичным, наоборот, на осадку пристроек существенное влияние оказывает само главное здание. Данный факт, также подтверждает эпюра осадки (см. приложение В), а также свидетельства очевидцев (технического персонала). По свидетельствам технического персонала, после строительства пристроек, в местах сопряжения 47 их с главным зданием, произошли разрушения. Так как главное здание садилось, оно потянуло с собой и пристройки, в поперечных стенах которых образовался крен, который разрушил некоторые части продольных стен главного здания, в результате чего пристройки были перестроены, а стены главного здания отремонтированы. Результаты расчета приведены в Приложении В, а также на рисунках 3.10, 3.11. Рис. 3.10 – Модель поведения грунта (расчет осадки) главной части здания гостиницы «Россия» без пристроек – 224 мм максимальная осадка Рис. 3.11 – Модель поведения грунта (расчет осадки) главной части здания гостиницы «Россия» с пристройками – 286 мм максимальная осадка 48 Полученные данные с четырех различных способов расчета сведем в единую таблицу 3.1. Таблица 3.1 – Расчетные показания осадок главной части здания гостиницы «Россия» Наименование Расчетный показатель, см Фактический показатель, см Разница между расчетом и фактом, см 1 Метод послойного суммирования по СНиП 2.02.01-83 (условно на дату строительства) [30, 31] 18 47 29 2 Метод линейно-деформируемого слоя (метод К.Е. Егорова) по СП 22.13330.2016 [2] 10,5 47 36,5 3 Метод эквивалентного слоя (метод Н.А. Цытовича) [30] 46 47 1 4 Расчет в программном комплексе PLAXIS 3D [56] 28,6 47 18,4 № п/п Как видно из таблицы 3.1, наибольшую сходимость с фактическими показателями показывает метод эквивалентного слоя (метод Н.А. Цытовича). Разница между фактическими и расчѐтными показателями составила всего 1 см. Данный анализ показывает, что многие параметры в расчетах PLAXIS, по методу суммирования, а также по методу К..Е. Егорова не учитываются в данных условиях, в связи, с чем наблюдаются большие различия между фактическими и расчетными показателями. По итогам условного совпадения фактической и расчетной величины осадки по методу Н.А. Цытовича, далее был произведен расчет осадки фундамента во времени «обратным ходом» (расчет представлен в Приложении Е). Результатам расчета стал график развития осадки во времени (с условной даты строительства 1961г. по сегодняшний день 2019 г.) – Рис. 3.12. 49 Рис. 3.12 - График зависимости осадки, посчитанной по методу эквивалентного слоя и осадки, полученной по результатам наблюдений Как видно по рисунку 3.12 развитие осадки во времени не совпадает, однако спадает величина конечной осадки, что говорит о том, что метод эквивалентного слоя наиболее точен в данных условиях. Если бы инженеры при проектировании главной части здания гостиницы «Россия» посчитали осадку по методу эквивалентного слоя и вели последующие расчеты с учетом результатов данного метода, катастрофическую осадку всего здания, а также последующие аварийные разрушения можно было бы избежать. Инженеры в те далекие пятидесятые года прошлого столетия виноваты, однако виноваты частично. Они использовали данные инженерногеодезических изысканий 1954 года (ГРИИ), которые в свою очередь были выполнены некачественно (многие физико-механические характеристики грунтов не определены [19]), и сами скважины были пробурены недостаточно глубоко (всего на 10 метров) для полного изучения инженерно-геологических условий площадки строительства. 50 3. Прогноз осадки По итогам анализа данных мониторинга с 1963 года по 2019 год, стало известно, что осадка продолжается, и по сей день, в связи с этим был произведен расчет прогнозируемой осадки здания главной части гостиницы «Россия». Прогноз осадки был произведен в программном комплексе Microsoft Excel 2010 при помощи следующих возможностей Excel: функция «Тенденция» в Еxcel для составления прогнозов (проверена корреляционно-регрессионным анализом в Еxcel для линейной функции); корреляционно-регрессионный анализ в Еxcel (квадратичная функция). Функция «Тенденция» в Еxcel предназначена для составления простых прогнозов. С ее помощью рассчитывают будущие значения изучаемого показателя в соответствии с линейным трендом [37]. Используя метод наименьших квадратов, функция «Тенденция» в Еxcel аппроксимирует прямой линией диапазоны известных значений Y и известных значений X. Прогнозирует значения Y, соответствующие данной линии, для новых значений X [34, 35, 36]. Для использования данной функции был взят диапазон значений условной стабилизации (с 2004 года по 2019 год), где наблюдается линейная зависимость, результатом прогноза стали графики, указанные на рисунках 3.11 - 3.14. По результатам прогноза, осадка восточной части здания увеличится на 818 мм за последующие двадцать лет (на 2039 год), что есть 0,4-0,9 мм в год (рис. 1.13, 1.14). Осадка 0,4-0,9 мм в год является нормативной и входит в промежуток до 3 мм в год, что считается условной стабилизацией в соответствии с ТСН 50-302-2004 Санкт-Петербург [39]. По результатам прогноза, осадка западной части здания увеличится на 9-17 мм за последующие двадцать лет (на 2039 год), что есть 0,45-0,85 мм в год (рис. 1.15, 1.16). Осадка 0,45-0,85 мм в год является нормативной и входит в промежуток до 3 мм в год, что считается условной стабилизацией [39]. 51 Рис. 3.13 - График прогноза осадки здания с 2019 года по 2039 год Рис. 3.14 - График прогноза осадки здания с 2019 года по 2039 год (увеличенный масштаб) 52 Рис. 3.15 - График прогноза осадки здания с 2019 года по 2039 год Рис. 3.16 - График прогноза осадки здания с 2019 года по 2039 год (увеличенный масштаб) 53 Точность данных прогнозов была проверена другой способностью ЕxceL 2010 - корреляционно-регрессионным анализом (линейным) [37]. По результатам данного анализа R-квадрат (коэффициент детерминации) для исследуемых марок приведен в таблице 3.2. Таблица 3.2 – Расчет коэффициентов детерминации для исследуемых марок № п/п Наименование стенной цокольной марки R-квадрат % точность предсказания 1 2 3 4 5 6 6 (51) 8 (53) 10 (55) 31 (18) 32 (19) 36 (23) 0,71 0,81 0,81 0,75 0,76 0,66 71 81 81 75 76 66 Качество зависимости между изучаемыми параметрами Неплохая Хорошая Хорошая Неплохая Неплохая Неплохая Согласно исследованиям статистических зависимостей в источнике [38] расчетные модели (данные мониторинга с 2004 года по 2019 год) обладают коэффициентом детерминации (R-квадрат), который объясняет зависимость между изучаемыми параметрами. Чем выше коэффициент детерминации, тем качественнее модель: хорошо – выше 0,8; плохо – меньше 0,5 [37]. В приведенном прогнозе коэффициент детерминации варьируется в значениях от 0,66 до 0,81, что говорит о том, что данным значениям можно верить. В результате прогноза по второй способности Еxcel - корреляционнорегрессионному анализу в Еxcel (квадратичная функция), для прогнозируемых величин осадки, были составлены уравнения для каждой исследуемой стенной цокольной марки – формула 3.13 [37, 38]. (3.13) Где: у – искомая величина осадки; А, b, c – коэффициенты параболической регрессии; х – влияющие переменные (в данном случае время в месяцах). 54 Согласно данным результатам прогноза R-квадрат (коэффициент детерминации) стал выше (см. таблицу 3.3), что говорит о том, что данная модель прогноза более точная. Таблица 3.3 – Расчет коэффициентов детерминации для исследуемых марок № п/п Наименование стенной цокольной марки R-квадрат % точность предсказания Качество зависимости между изучаемыми параметрами 1 2 3 4 5 6 6 (51) 8 (53) 10 (55) 31 (18) 32 (19) 36 (23) 0,73 0,81 0,83 0,76 0,80 0,66 73 81 83 76 80 66 Неплохая Хорошая Хорошая Неплохая Неплохая Неплохая По данным параболической модели осадки марок увеличились (см. таблицу 3.4). Таблица 3.4 – Сравнение прогноза осадки исследуемых марок Наименование № стенной п/п цокольной марки 1 2 6 (51) 8 (53) Осадка – «Тенденция» (линейная модель) Осад. Т. пр. 8 14 71 81 Осадка – «квадратичная регрессия» (параболическая модель) Осадка Точ. Пред 18 19 73 81 Разница в осадке Примечание 10 5 3 10 (55) 18 81 -1 83 -19 4 31 (18) 17 75 11 76 -6 5 32 (19) 17 76 -9 80 -26 6 36 (23) 9 66 9 66 0 По прогнозу осадка данной марки остановится в 2032 г. (рис. 3.17) По прогнозу осадка данной марки остановится в 2024 г. (рис. 3.18) Помимо того, что данная параболическая модель дала увеличенную осадку марок, она дала показатель окончательной стабилизации некоторых марок (марка № 10 (55), № 32 (19)), что говорит о том, что с пришествием времени осадка здания вовсе прекратиться, но при условии отсутствия каких либо непредвиденных факторов (техногенных или природных). 55 Рис. 3.17 - График прогноза осадки здания с 2019 года по 2039 год (параболическая модель) Рис. 3.18 - График прогноза осадки здания с 2019 года по 2039 год (параболическая модель) 56 Заключение В результате анализа данных мониторинга осадки главного здания гостиницы «Россия» с 1963 года по 2019 год установлено: осадка продолжается (1-3 мм в год), что есть норматив и фаза условной стабилизации. Фаза условной стабилизации осадки главной части здания наступила с 2004 года по данным мониторинга. Именно с того времени скорость протекания осадки снизилась до 1-3 мм в год. По результатам анализа данных мониторинга был сделан прогноз осадки (до 2039 года). По итогам прогноза осадка здания будет продолжаться со скорость до 1 мм в год по большинству стенных цокольных марок. Однако, начиная с 2024 года, в некоторых исследуемых точках осадка начнет стабилизироваться и будет стремиться к 0 мм в год, что будет свидетельствовать о том, что с течением некоторого времени осадка всего здания вовсе стабилизируется и остановиться. Данный прогноз верен только в том случае, если в основание здания гостиницы «Россия» не будет вмешательств техногенного, природного или иного характера, в противном случае, значения осадки здания и скорость их протекания будут увеличены. По результатам расчета осадки здания по различным способам установлено, что метод эквивалентного слоя (Н.А. Цытовича) показал наиболее точные результаты. Расхождение между фактической конечной осадкой и расчетной составили 1 см, однако, протекание осадки во времени по расчету и по факту различные. По итогам расчета в PLAXIS 3D установлено влияние строений гостиницы «Россия» друг на друга. Расчет показал, что пристройки незначительно влияют на осадку главного здания, в отличии от влияния главного здания на осадку самих пристроек, которое показал мониторинг. Главное здание влияет критически на осадку пристроек, в результате этого установлены повышенные осадки марок, расположенные в сопряжении пристроек и главного здания. 57 Список НТД и использованной литературы 1. Федеральный закон «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений» от 30.12.2009 N 384-ФЗ (последняя редакция). 2. СП 22.13330.2016 «Основания зданий и сооружений». Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83*. 3. СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия». Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85* (с Изменением N 1). 4. СП 131.13330.2012 «Строительная климатология». Актуализированная редакция СНиП 23-01-99*. 5. СП 14.13330.2018 «Строительство в сейсмических районах». Актуализированная редакция СНиП II-7-81*. 6. ГОСТ 27751-2014 «Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения». 7. Федеральный закон «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» от 22.07.2008 N 123-ФЗ (последняя редакция). 8. ГОСТ 30494-2011. «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях». 9. Васенин В. А. Учѐт реологических свойств грунтов при расчѐте осадок зданий / В. А. Васенин, А. Е. Дмитриевна // Строительство уникальных зданий и сооружений. – 2012 - №1. 10. Швецов Г.И. Инженерная геология, механик грунтов, основания и фундаменты: Учебник для вузов. – 2-е издание, переработанное и дополненное – М.: Высшая школа, 1997 – 319 с. 11. Мангушев Р.А., Карлов В.Д., Сахаров И.И. Механика грунтов: Учебник для бакалавров строительства – М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2009 – 264 с. 12. Мангушев Р.А., Карлов В.Д., Сахаров И.И., Осокин А.И. Основания и фундаменты: Учебник для бакалавров строительства – М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2011 – 392 с. 58 13. Улицкий В.М., Шашкин А.Г. Геотехническое сопровождение реконструкции городов (обследование, расчеты, ведение работ, мониторинг). – М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 1999 – 397 с. 14. Сотников С. Н. Строительство и реконструкция фундаментов зданий и сооружений на слабых грунтах: Дис. на соиск. учен. степ. д.т.н.: М., 1987. 406 с. 15. Сотников С. Н. Строительство и реконструкиця фундаментов зданий и сооружений на слабых грунтах: Автореф дисс. д-ра техн. наук. М., 1987. 50 с. 16. Далматов Б.И., Бронин В.Н., Карлов В.Д., Мангушев Р.А., Сахаров И.И., Сотников С. Н., Улицкий В.М., Фадеев А.Б. Основания и фундаменты. Ч. 2. Основы геотехники: Учебник – М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2002 – 392 с. 17. Мангушев Р.А., Осокин А.И. Геотехника Санкт-Петербурга: Монография. – М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2010 – 264 с. 18. Мангушев Р.А., Осокин А.И., Сотников С.Н. Геотехника СанктПетербурга. Опыт строительства на слабых грунтах: Монография. – М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2018 – 386 с. 19. Отчет о техническом обследовании здания гостиницы «Россия», расположенного по адресу: РФ., г. Санкт-Петербург, пл. Чернышевского, д. 11. Обследование выполнено Научно-производственным консалтинговым центром геотехнологий СПБГАСУ под руководством проф. Р.А. Мангушева (2004 г.). 20. Отчет по мониторингу здания гостиницы «Россия», расположенного по адресу: РФ., г. Санкт-Петербург, пл. Чернышевского, д. 11. Мониторинг произведен ООО «СПЕЦСТРОЙ» (2004 г.). 21. Отчет по мониторингу здания гостиницы «Россия», расположенного по адресу: РФ., г. Санкт-Петербург, пл. Чернышевского, д. 11. Мониторинг произведен ООО «ПромСтройРеконструкция» (2007 г.). 22. Отчет по мониторингу здания гостиницы «Россия», расположенного по адресу: РФ., г. Санкт-Петербург, пл. Чернышевского, д. 11. Мониторинг произведен ООО «Северный регион» (2011 г.). 59 23. Отчет по мониторингу здания гостиницы «Россия», расположенного по адресу: РФ., г. Санкт-Петербург, пл. Чернышевского, д. 11. Мониторинг произведен ООО ИВК «ИНВЕСТПРОЕКТ» (2017 г.). 24. Проектная документация здания гостиницы «Россия» - Фасадные решения (ЛЕНПРОЕКТ 1961 г.). 25. Рабочий проект «Усиление конструкций гостиницы «Россия», г. СанктПетербург. Альбом 1. КЖ – Конструкции железобетонные «Усиление фундаментов пристроек к основному корпусу» (2005 г. ООО «Спецстрой»). 26. Отчет по обследованию технического состояния строительных конструкций гостиницы «Россия», г. Санкт-Петербург (2005 г. ООО «Спецстрой»). 27. СП 47.13330.2012 «Инженерные изыскания для строительства. Основные положения». Актуализированная редакция СНиП 11-02-96. 28. Заключение об инженерно-геологических условиях площадки проектируемого строительства гостиницы «Россия», г. Санкт-Петербург (2004 г. ПК «Универсал»). 29. Протокол испытаний Пв-2775 (результат анализа пробы воды нецентрализованного водоснабжения). Протокол подготовлен ООО «Экодар Северо-запад» (2017 г.). 30. Далматов Б.И., Морарескул Н.Н., Науменко В.Г. Проектирование фундаментов зданий и промышленных сооружений: Учеб. пособие для студентов вузов по спец. «Пром. и гражд. стр-во». – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Высшая школа., 1986 – 239 с. 31. СНиП 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений». 32. Заручевных И.Ю., Невзоров А.Л. Механика грунтов в схемах и таблицах: Учеб. пособие. – 2-е изд. испр. и доп.-М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2011 – 136 с. 33. Солодухин М.А., Архангельский И.В. Справочник техника-геолога по инженерно-геологическим и гидростатическим 1982 – 283 с. 60 работам. - М.: Недра, 34. Стренг Г. Линейная алгебра и ее применения. - М.: Мир, 1980 – 456 с. 35. Каханер Д., Моулер К., Нэш С. Численные методы и программное обеспечение. -М.: Мир. 1998. 36. Стрижов В. В. Методы индуктивного порождения регрессионных моделей.- М.: ВЦ РАН. 2008 - 55 с. 37. Уроки ExceL 2010 - Функция «Тенденция» в Еxcel для составления прогнозов [Электронный ресурс]. – Режим доступа: (дата https://exceltable.com/funkcii-excel/funkciya-tendenciya обращения: 01.06.2019). 38. Айвазян С.А., Енюков И.С., Мешалкин Л.Д. Прикладная статистика: Исследование зависимостей: Справочное издание. – М.: Финансы и статистика. 1985 – 487 с. 39. ТСН 50-302-2004 «Санкт-Петербург Проектирование фундаментов зданий и сооружений в Санкт-Петербурге». 40. Абелев М. Ю. Слабые водонасыщенные глинистые грунты как основания сооружений. М., Стройиздат. 1973. 288с. 41. Герсеванов Н.М., Польшин Д.Е. Теоретические основы механики грунтов. Стройиздат, 1948. 42. Абелев Ю.М. Опыт механического уплотнения слабых глинистых и заторфованных грунтов в г. Коайпеде. В сб. «К совещанию по закреплению грунтов» Рига, 1957. 43. Польшин Д.Е. Новый способ укрепления илистых грунтов при строительстве морских сооружений. «Бюллетень строительной техники», 1954, №3. 44. Сорокина Г.В. Экспериментальные исследования предельного напряжения сдвига и вязкости илов. В сб. №33 «Труды НИИОСП», 1958. 45. Светинский Е.В. Глубинное уплотнение слабых грунтов песчаными сваями. Госстройиздат, 1957. 46. Цытович Н.А. Механик грунтов. Стройиздат, 1968. 47. Маслов Н.Н. Прикладная механика грунтов. «Машгиэ», 1949. 61 48. Маслов Н.Н. Проблемы устойчивости и деформируемости грунтов. Госстройиздат, 1961. 49. Гольдштейн М.Н. Механические свойства грунтов. Стройиздат, 1970. 50. Гольдштейн М.Н. О прочности глинистых грунтов. «Основания, фундаменты и механика грунтов», 1961, №3. 51. Флорин В.А. Основы механики грунтов, т. 1 и 2. Госстройиздат, 1959. 52. Сипидин В.П. К вопросу о дренировании илистых оснований морских гидротехнических сооружений. ЛПИ. Научно-технический информационный бюллетень № 1-2. «Гидротехника». 1958. 53. Терцаги К., Пек. Р. Механика Грунтов в инженерной практике. Госстройиздат. 1959. 54. Болдырев, Г. Г. Методы определения механических свойств грунтов. Пенза: ПГУАС, 2008. 696 с. 55. Лучкин М. А. Учет развития деформаций основания во времени при совместном расчете системы «основание-фундамент-здание»: Дис. на соиск. учен. степ. к.т.н.: Спец. 05.23.02. СПб., 2007. 162 с. 56. Kumarswamy S., Swolfs W.M. PLAXIS 2015. – Дельфтский технический университет и Plaxis bv, Нидерланды. 2015 - 500 с. 57. Мангушев Р.А., Никифорова Н.С., Конюшков В.В., Осокин А.И., Сапин Д.А. Проектирование и устройство подземных сооружений в открытых котлованах: Учебное пособие – М., СПБ.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2013 – 256 с. 62 Приложение А Таблица А1 – Мониторинг осадки здания с 1963 г. по 1983 г. (мониторинг осадки стенных марок на цоколе здания главного корпуса гостиницы «Россия») № П/П Марки 6 (51) 7 (52) 8 (53) 9 (54) 10 (55) 11 (56) Сотников Сергей Николаевич совместно со специалистами различных проектных институтов Ленинграда и научными сотрудниками ЛИСИ 0 цикл (1963) – 13.09. 14.01. 18.09.1 19.02. 30.10. 26.09. 17.09. 27.06. 24.03. середи 1963 1964 964 1965 1965 1966 1967 1969 1983 на года 0 -249 -264 -282 -292 -302 -309 -314 -328 -361 0 -263 -280 -296 -305 -316 -323 -328 -337 -373 0 -277 -291 -307 -314 -324 -330 -336 -351 -394 0 -279 -293 -308 -316 -327 -333 -340 -352 -391 0 -272 -287 -301 -309 -319 -327 -337 -347 -382 0 -259 -276 -296 -302 -314 -337 -337 -349 -385 31 (18) 32 (19) 20 н 34 (21) 35 (22) 36 (23) 0 0 0 0 0 0 -307 -318 -311 -300 -279 -247 -316 -327 -317 -306 -286 -254 -333 -344 -329 -318 -299 -267 -344 -355 -337 -325 -307 -275 -362 -373 -349 -337 -321 -289 -385 -396 -365 -353 -339 -307 -388 -399 -369 -357 -342 -310 -393 -406 -375 -364 -347 -315 -433 -451 -423 -417 -389 -359 Месяц 0 3 7 15 20 28 39 51 72 237 Таблица А2 – Мониторинг осадки здания - июль 2004 г. (мониторинг осадки стенных марок на цоколе здания главного корпуса гостиницы «Россия») № П/П Марки 6 (51) 7 (52) 8 (53) 9 (54) 10 (55) Научно-производственный консалтинговый центр геотехнологий СПБГАСУ под руководством проф. Рашида Абдулловича Мангушева 08.07.2004 -402 -421 -463 -488 -500 11 (56) -434 31 (18) 32 (19) 20 н 34 (21) 35 (22) -482 -519 -500 -486 -437 36 (23) -400 Месяц 493 63 Таблица А3 – Мониторинг осадки здания – сентябрь, декабрь 2004 г. (мониторинг осадки стенных марок на цоколе здания главного корпуса гостиницы «Россия) № П/П Марки 6 (51) 7 (52) 8 (53) 9 (54) 10 (55) Специалисты ООО «СпецСтрой» 27.09.2004 11.10.2004 26.10.2004 18.11.2004 15.12.2004 -402 -421 -463 -488 -500 -402 -421 -463 -488 -500 -402 -421 -463 -488 -500 -402 -421 -463 -488 -500 -402 -421 -463 -488 -500 11 (56) -434 -434 -434 -434 -434 31 (18) 32 (19) 20 н 34 (21) 35 (22) -482 -519 -500 -486 -437 -482 -519 -500 -486 -437 -482 -519 -500 -486 -437 -482 -519 -500 -486 -437 -482 -519 -500 -486 -437 36 (23) -400 -400 -400 -400 -400 Месяц 495 496 496 497 498 Таблица А4 – Мониторинг осадки здания с декабря 2005 г. по июль 2007 г. (мониторинг осадки стенных марок на цоколе здания главного корпуса гостиницы «Россия) Специалисты ООО «ПромСтройРеконструкция» № П/П Марки 15.12 .2005 06.07 .2006 15.08 .2006 18.09 .2006 16.10 .2006 13.11 .2006 15.12 .2006 19.01 .2007 12.02 .2007 14.03 .2007 16.04 .2007 15.05 .2007 18.06 .2007 06.07 .2007 6 (51) 7 (52) 8 (53) 9 (54) 10 (55) -402 -402 -402 -402 -402 -402 -402 -402 -402 -402 -402 -402 -402 -402 -421 -421 -421 -421 -421 -421 -421 -421 -421 -421 -421 -421 -421 -421 -463 -463 -463 -463 -463 -463 -463 -463 -463 -463 -463 -463 -463 -463 -488 -488 -488 -488 -488 -488 -488 -488 -488 -488 -488 -488 -488 -488 -500 -500 -500 -500 -500 -500 -500 -500 -500 -500 -500 -500 -500 -500 11 (56) -434 -434 -434 -434 -434 -434 -434 -434 -434 -434 -434 -434 -434 -434 31 (18) 32 (19) 20 н 34 (21) 35 (22) -482 -482 -482 -482 -482 -482 -482 -482 -482 -482 -482 -482 -482 -482 -519 -519 -519 -519 -519 -519 -519 -519 -519 -519 -519 -519 -519 -519 -500 -500 -500 -500 -500 -500 -500 -500 -500 -500 -500 -500 -500 -500 -486 -486 -486 -486 -486 -486 -486 -486 -486 -486 -486 -486 -486 -486 -437 -437 -437 -437 -437 -437 -437 -437 -437 -437 -437 -437 -437 -437 36 (23) -400 -400 -400 -400 -400 -400 -400 -400 -400 -400 -400 -400 -400 -400 Месяц 510 517 518 519 520 521 522 523 524 525 526 527 528 529 64 Таблица А5 – Мониторинг осадки здания с января 2009 г. по декабрь 2010 г. (мониторинг осадки стенных марок на цоколе здания главного корпуса гостиницы «Россия) Специалисты различных проектных институтов города Санкт-Петербурга по заказу руководства гостиницы «Россия» № П/П Марки 25.01 .2009 25.03 .2009 25.05 .2009 25.07 .2009 25.09 .2009 11.02 .2010 16.04 .2010 24.06 .2010 23.07 .2010 18.08 .2010 21.09 .2010 26.10 .2010 22.11 .2010 10.12 .2010 6 (51) -402 -402 -402 -402 -402 -402 -404 -404 -404 -404 -404 -404 -404 -404 7 (52) -421 -421 -421 -421 -421 -421 -423 -424 -424 -424 -424 -424 -424 -424 8 (53) -463 -463 -463 -465 -465 -465 -465 -466 -467 -467 -467 -467 -467 -467 9 (54) -488 -490 -490 -490 -490 -490 -495 -495 -495 -495 -495 -495 -495 -495 10 (55) -500 -502 -502 -503 -503 -503 -505 -505 -505 -505 -505 -505 -505 -505 11 (56) -434 -435 -435 -435 -435 -435 -438 -438 -438 -438 -438 -438 -438 -438 31 (18) -482 -483 -483 -483 -483 -483 -486 -486 -486 -486 -486 -486 -486 -486 32 (19) -519 -521 -521 -522 -522 -522 -524 -524 -524 -524 -524 -524 -524 -524 20 н -500 -502 -502 -502 -502 -502 -507 -507 -507 -507 -507 -507 -507 -507 34 (21) -486 -486 -486 -488 -488 -488 -488 -489 -490 -490 -490 -490 -490 -490 35 (22) -437 -437 -437 -437 -437 -437 -439 -440 -440 -440 -440 -440 -440 -440 36 (23) -400 -400 -400 -400 -400 -400 -402 -402 -402 -402 -402 -402 -402 -402 Месяц 547 549 551 553 555 560 562 564 565 566 567 568 569 570 Таблица А6 – Мониторинг осадки здания с января по декабрь 2011 г. (мониторинг осадки стенных марок на цоколе здания главного корпуса гостиницы «Россия) Специалисты ООО «Северный регион» № П/П Марки 25.01. 2011 28.02. 2011 18.03. 2011 20.04. 2011 18.05. 2011 14.06. 2011 19.07. 2011 17.08. 2011 12.09. 2011 14.10. 2011 17.11. 2011 02.12. 2011 6 (51) -404 -405 -405 -405 -405 -405 -405 -405 -405 -405 -405 -405 7 (52) -424 -425 -426 -426 -426 -426 -426 -426 -426 -426 -426 -426 8 (53) -467 -467 -467 -467 -467 -467 -467 -467 -467 -467 -467 -467 9 (54) -496 -496 -496 -496 -496 -496 -496 -496 -496 -496 -496 -496 10 (55) -505 -505 -505 -505 -505 -505 -505 -505 -505 -505 -505 -505 11 (56) -438 -438 -439 -439 -439 -439 -440 -440 -440 -440 -440 -440 31 (18) -486 -486 -487 -487 -487 -487 -488 -488 -488 -488 -488 -488 32 (19) -524 -524 -524 -524 -524 -524 -524 -524 -524 -524 -524 -524 20 н -508 -508 -508 -508 -508 -508 -508 -508 -508 -508 -508 -508 34 (21) -490 -490 -490 -490 -490 -490 -490 -490 -490 -490 -490 -490 35 (22) -440 -441 -442 -442 -442 -442 -442 -442 -442 -442 -442 -442 36 (23) -402 -403 -403 -403 -403 -403 -403 -403 -403 -403 -403 -403 Месяц 571 572 573 574 575 576 577 578 579 580 581 582 65 Таблица А7 – Мониторинг осадки здания - июль 2017 г. (мониторинг осадки стенных марок на цоколе здания главного корпуса гостиницы «Россия») № П/П Марки 6 (51) 7 (52) 8 (53) 9 (54) 10 (55) Специалисты ООО ИВК «ИНВЕСТПРОЕКТ» 18.07.2017 -406 -427 -470 -497 -507 11 (56) -443 31 (18) 32 (19) 20 н 34 (21) 35 (22) -489 -525 -509 -491 -443 36 (23) -404 Месяц 649 Таблица А8 – Мониторинг осадки здания - май 2019 г. (мониторинг осадки стенных марок на цоколе здания главного корпуса гостиницы «Россия») № П/П Марки 6 (51) 7 (52) 8 (53) 9 (54) 10 (55) 11 (56) ФБГОУ ВО СПБГАСУ (кафедра Геотехники) под руководством научного сотрудника (магистранта кафедры) Чеснокова Андрея Сергеевича 10.05.2019 -408 -428 -471 -498 -508 -451 31 (18) 32 (19) 20 н 34 (21) 35 (22) 36 (23) -490 -526 -510 -492 -443 -404 Месяц 671 66 Приложение Б Таблица Б1 – Мониторинг осадки с 1963 г. по 1983 г. (мониторинг осадки стенных марок на цоколе пристроек гостиницы «Россия») № П/П Марки 47 (42) 44 н 1 (45) 2 (46) 3 (47) 4 (48) 49 н 5 (50) 12 (57) 13 (59) 14 (60) 15 (61) 16 (62) 19 (1) 20 (2) 25 (11) 26 (12) 13 н 27 (14) 15 н 28 (16) 29 (17) 25 н 26 н 27 н 28 н 40 (29) 41 (30) 42 (31) Месяц Сотников Сергей Николаевич совместно со специалистами различных проектных институтов Ленинграда и научными сотрудниками ЛИСИ 0 цикл (1963) – 13.09. 14.01. 18.09.1 19.02. 30.10. 26.09. 17.09. 27.06. 24.03. середи 1963 1964 964 1965 1965 1966 1967 1969 1983 на года 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -31 0 0 0 -38 -64 -64 -101 -63 -70 -40 -35 -3 -3 -15 -21 -15 -15 -50 -79 -79 -82 -99 -40 -40 -20 0 0 -37 3 -34 -1 -1 -1 -39 -65 -65 -106 -65 -73 -44 -38 -6 -6 -21 -27 -18 -18 -53 -83 -83 -86 -104 -41 -41 -21 -4 -1 -40 7 -41 -2 -2 -2 -42 -68 -68 -116 -68 -79 -53 -44 -12 -12 -33 -39 -24 -24 -59 -92 -92 -93 -114 -42 -42 -24 -7 -3 -47 15 -45 -2 -2 -3 -43 -69 -69 -122 -70 -83 -58 -48 -15 -15 -40 -46 -27 -27 -63 -97 -97 -97 -120 -43 -43 -26 -9 -5 -52 20 67 -52 -3 -3 -4 -45 -71 -71 -133 -73 -89 -66 -54 -21 -21 -52 -58 -33 -33 -69 -105 -105 -104 -130 -45 -45 -29 -14 -7 -58 28 -61 -4 -4 -5 -49 -75 -75 -147 -95 -98 -78 -62 -29 -29 -68 -74 -41 -41 -77 -117 -117 -114 -144 -47 -47 -33 -20 -10 -67 39 -63 -5 -5 -7 -52 -79 -79 -163 -99 -100 -80 -64 -31 -31 -70 -76 -43 -43 -79 -119 -119 -118 -156 -49 -49 -34 -21 -11 -69 51 -66 -8 -8 -9 -58 -85 -85 -190 -105 -104 -84 -69 -36 -36 -75 -81 -48 -48 -83 -123 -123 -124 -177 -53 -53 -37 -23 -14 -72 72 -91 -25 -25 -31 -106 -136 -136 -349 -155 -132 -112 -101 -68 -68 -109 -115 -80 -80 -116 -151 -151 -174 -342 -85 -85 -55 -39 -31 -97 237 Таблица Б2 – Мониторинг осадки - июль 2004 г. (мониторинг осадки стенных марок на цоколе пристроек гостиницы «Россия») № П/П Марки Научно-производственный консалтинговый центр геотехнологий СПБГАСУ под руководством проф. Рашида Абдулловича Мангушева 08.07.2004 47 (42) 44 н 1 (45) 2 (46) 3 (47) 4 (48) 49 н 5 (50) 12 (57) 13 (59) 14 (60) 15 (61) 16 (62) 19 (1) 20 (2) 25 (11) 26 (12) 13 н 27 (14) 15 н 28 (16) 29 (17) 25 н 26 н 27 н 28 н 40 (29) 41 (30) 42 (31) Месяц -191 -48 -48 -60 -178 -256 -256 -402 -434 -337 -317 -217 -142 -142 -197 -203 -154 -154 -232 -356 -356 -453 -394 -160 -160 -92 -76 -74 -197 493 68 Таблица Б3 – Мониторинг осадки – сентябрь, декабрь 2004 г. (мониторинг осадки стенных марок на цоколе пристроек гостиницы «Россия) Специалисты ООО «СпецСтрой» № П/П Марки 27.09.2004 11.10.2004 26.10.2004 18.11.2004 15.12.2004 47 (42) 44 н 1 (45) 2 (46) 3 (47) 4 (48) 49 н 5 (50) 12 (57) 13 (59) 14 (60) 15 (61) 16 (62) 19 (1) 20 (2) 25 (11) 26 (12) 13 н 27 (14) 15 н 28 (16) 29 (17) 25 н 26 н 27 н 28 н 40 (29) 41 (30) 42 (31) Месяц -191 -48 -48 -60 -178 -256 -256 -402 -434 -337 -317 -217 -142 -142 -197 -203 -154 -154 -232 -356 -356 -453 -394 -160 -160 -92 -76 -74 -197 495 -191 -48 -48 -60 -178 -256 -256 -402 -434 -337 -317 -217 -142 -142 -197 -203 -154 -154 -232 -356 -356 -453 -394 -160 -160 -92 -76 -74 -197 496 -191 -48 -48 -60 -178 -256 -256 -402 -434 -337 -317 -217 -142 -142 -197 -203 -154 -154 -232 -356 -356 -453 -394 -160 -160 -92 -76 -74 -197 496 -191 -48 -48 -60 -178 -256 -256 -402 -434 -337 -317 -217 -142 -142 -197 -203 -154 -154 -232 -356 -356 -453 -394 -160 -160 -92 -76 -74 -197 497 -191 -48 -48 -60 -178 -256 -256 -402 -434 -337 -317 -217 -142 -142 -197 -203 -154 -154 -232 -356 -356 -453 -394 -160 -160 -92 -76 -74 -197 498 69 Таблица Б4 – Мониторинг осадки с декабря 2005 г. по июль 2007 г. (мониторинг осадки стенных марок на цоколе пристроек гостиницы «Россия) Специалисты ООО «ПромСтройРеконструкция» № П/П Марки 15.12 .2005 06.07 .2006 15.08 .2006 18.09 .2006 16.10 .2006 13.11 .2006 15.12 .2006 19.01 .2007 12.02 .2007 14.03 .2007 16.04 .2007 15.05 .2007 18.06 .2007 06.07 .2007 47 (42) 44 н 1 (45) 2 (46) 3 (47) 4 (48) -191 -48 -48 -60 -178 -256 -191 -48 -48 -60 -178 -256 -191 -48 -48 -60 -178 -256 -191 -48 -48 -60 -178 -256 -191 -48 -48 -60 -178 -256 -191 -48 -48 -60 -178 -256 -191 -48 -48 -60 -178 -256 -191 -48 -48 -60 -178 -256 -191 -48 -48 -60 -178 -256 -191 -48 -48 -60 -178 -256 -191 -48 -48 -60 -178 -256 -191 -48 -48 -60 -178 -256 -191 -48 -48 -60 -178 -256 -191 -48 -48 -60 -178 -256 49 н 5 (50) 12 (57) 13 (59) 14 (60) -256 -256 -256 -256 -256 -256 -256 -256 -256 -256 -256 -256 -256 -256 -402 -434 -337 -317 -402 -434 -337 -317 -402 -434 -337 -317 -402 -434 -337 -317 -402 -434 -337 -317 -402 -434 -337 -317 -402 -434 -337 -317 -402 -434 -337 -317 -402 -434 -337 -317 -402 -434 -337 -317 -402 -434 -337 -317 -402 -434 -337 -317 -402 -434 -337 -317 -402 -434 -337 -317 15 (61) -217 -142 -142 -197 -203 -154 -154 -232 -356 -356 -453 -394 -160 -160 -92 -76 -74 -197 510 -217 -142 -142 -197 -203 -154 -154 -232 -356 -356 -453 -394 -160 -160 -92 -76 -74 -197 517 -217 -142 -142 -197 -203 -154 -154 -232 -356 -356 -453 -394 -160 -160 -92 -76 -74 -197 518 -217 -142 -142 -197 -203 -154 -154 -232 -356 -356 -453 -394 -160 -160 -92 -76 -74 -197 519 -217 -142 -142 -197 -203 -154 -154 -232 -356 -356 -453 -394 -160 -160 -92 -76 -74 -197 520 -217 -142 -142 -197 -203 -154 -154 -232 -356 -356 -453 -394 -160 -160 -92 -76 -74 -197 521 -217 -142 -142 -197 -203 -154 -154 -232 -356 -356 -453 -394 -160 -160 -92 -76 -74 -197 522 -217 -142 -142 -197 -203 -154 -154 -232 -356 -356 -453 -394 -160 -160 -92 -76 -74 -197 523 -217 -142 -142 -197 -203 -154 -154 -232 -356 -356 -453 -394 -160 -160 -92 -76 -74 -197 524 -217 -142 -142 -197 -203 -154 -154 -232 -356 -356 -453 -394 -160 -160 -92 -76 -74 -197 525 -217 -142 -142 -197 -203 -154 -154 -232 -356 -356 -453 -394 -160 -160 -92 -76 -74 -197 526 -217 -142 -142 -197 -203 -154 -154 -232 -356 -356 -453 -394 -160 -160 -92 -76 -74 -197 527 -217 -142 -142 -197 -203 -154 -154 -232 -356 -356 -453 -394 -160 -160 -92 -76 -74 -197 528 -217 -142 -142 -197 -203 -154 -154 -232 -356 -356 -453 -394 -160 -160 -92 -76 -74 -197 529 16 (62) 19 (1) 20 (2) 25 (11) 26 (12) 13 н 27 (14) 15 н 28 (16) 29 (17) 25 н 26 н 27 н 28 н 40 (29) 41 (30) 42 (31) Месяц 70 Таблица Б5 – Мониторинг осадки с января 2009 г. по декабрь 2010 г. (мониторинг осадки стенных марок на цоколе пристроек гостиницы «Россия) № П/П Марки Специалисты различных проектных институтов города Санкт-Петербурга по заказу руководства гостиницы «Россия» 25.01 .2009 25.03 .2009 25.05 .2009 25.07 .2009 25.09 .2009 11.02 .2010 16.04 .2010 24.06 .2010 23.07 .2010 18.08 .2010 21.09 .2010 26.10 .2010 22.11 .2010 10.12 .2010 47 (42) 44 н 1 (45) 2 (46) 3 (47) 4 (48) -191 -48 -48 -60 -178 -193 -50 -50 -61 -180 -192 -50 -50 -61 -179 -195 -51 -51 -61 -179 -195 -51 -51 -61 -179 -192 -49 -49 -60 -180 -196 -53 -53 -64 -182 -196 -53 -53 -65 -182 -197 -54 -54 -65 -183 -197 -55 -55 -65 -182 -197 -54 -54 -65 -183 -197 -54 -54 -65 -183 -197 -55 -55 -65 -183 -197 -55 -55 -65 -183 -256 -257 -258 -258 -258 -256 -259 -259 -259 -260 -260 -260 -260 -261 49 н 5 (50) 12 (57) 13 (59) 14 (60) 15 (61) -256 -402 -434 -337 -317 -257 -404 -436 -339 -319 -258 -402 -435 -339 -319 -258 -402 -438 -340 -320 -258 -402 -438 -340 -320 -256 -404 -435 -338 -318 -259 -406 -439 -342 -322 -259 -407 -439 -342 -322 -259 -407 -440 -343 -323 -260 -407 -440 -344 -324 -260 -406 -440 -343 -323 -260 -406 -440 -343 -323 -260 -407 -440 -344 -324 -261 -407 -440 -344 -324 -217 -142 -142 -197 -203 -154 -154 -218 -144 -143 -199 -205 -156 -156 -218 -143 -144 -197 -203 -155 -155 -218 -143 -144 -197 -203 -155 -155 -218 -143 -144 -197 -203 -155 -155 -217 -144 -142 -199 -205 -156 -156 -221 -146 -145 -201 -207 -158 -158 -222 -146 -145 -202 -208 -158 -158 -222 -147 -145 -202 -208 -159 -159 -222 -146 -146 -202 -208 -158 -158 -222 -147 -146 -201 -207 -159 -159 -222 -147 -146 -201 -207 -159 -159 -222 -147 -146 -202 -208 -159 -159 -222 -147 -147 -202 -208 -159 -159 -232 -356 -356 -233 -358 -358 -233 -358 -358 -233 -359 -359 -233 -359 -359 -232 -357 -357 -236 -361 -361 -237 -361 -361 -237 -362 -362 -237 -363 -363 -237 -362 -362 -237 -362 -362 -237 -363 -363 -237 -363 -363 -453 -394 -160 -160 -455 -396 -161 -161 -454 -394 -162 -162 -457 -394 -162 -162 -457 -394 -162 -162 -454 -396 -160 -160 -458 -398 -163 -163 -458 -399 -163 -163 -459 -399 -163 -163 -459 -399 -164 -164 -459 -398 -164 -164 -459 -398 -164 -164 -459 -399 -164 -164 -459 -399 -165 -165 -92 -76 -74 -197 547 -93 -77 -76 -199 549 -93 -77 -76 -198 551 -93 -77 -77 -201 553 -93 -77 -77 -201 -92 -76 -75 -198 560 -96 -80 -79 -202 562 -97 -81 -79 -202 564 -97 -81 -80 -203 565 -97 -81 -81 -203 566 -97 -81 -80 -203 567 -97 -81 -80 -203 568 -97 -81 -81 -203 569 -97 -81 -81 -203 570 16 (62) 19 (1) 20 (2) 25 (11) 26 (12) 13 н 27 (14) 15 н 28 (16) 29 (17) 25 н 26 н 27 н 28 н 40 (29) 41 (30) 42 (31) Месяц 71 Таблица Б6 – Мониторинг осадки с января по декабрь 2011 г. (мониторинг осадки стенных марок на цоколе пристроек гостиницы «Россия) Специалисты ООО «Северный регион» № П/П Марки 47 (42) 44 н 1 (45) 2 (46) 3 (47) 4 (48) 49 н 5 (50) 12 (57) 13 (59) 14 (60) 15 (61) 16 (62) 19 (1) 20 (2) 25 (11) 26 (12) 13 н 27 (14) 15 н 28 (16) 29 (17) 25 н 26 н 27 н 28 н 40 (29) 41 (30) 42 (31) Месяц 25.01. 2011 28.02. 2011 18.03. 2011 20.04. 2011 18.05. 2011 14.06. 2011 19.07. 2011 17.08. 2011 12.09. 2011 14.10. 2011 17.11. 2011 02.12. 2011 -197 -55 -55 -65 -182 -260 -260 -408 -440 -344 -324 -222 -146 -146 -203 -209 -158 -158 -237 -363 -363 -459 -400 -164 -164 -97 -81 -81 -203 571 -197 -55 -55 -64 -183 -261 -261 -408 -440 -344 -323 -221 -147 -147 -203 -209 -159 -159 -236 -363 -363 -459 -400 -165 -165 -96 -80 -81 -203 572 -198 -56 -56 -65 -183 -261 -261 -408 -441 -345 -324 -222 -147 -147 -203 -209 -159 -159 -237 -364 -364 -460 -400 -165 -165 -97 -81 -82 -204 573 -198 -56 -56 -66 -183 -261 -261 -408 -441 -345 -324 -223 -147 -147 -203 -209 -159 -159 -238 -364 -364 -460 -400 -165 -165 -98 -82 -82 -204 574 -199 -55 -55 -67 -183 -261 -261 -408 -442 -344 -324 -224 -147 -147 -203 -209 -159 -159 -239 -363 -363 -461 -400 -165 -165 -99 -83 -81 -205 575 -199 -56 -56 -67 -183 -261 -261 -408 -442 -345 -324 -224 -147 -147 -203 -209 -159 -159 -239 -364 -364 -461 -400 -165 -165 -99 -83 -82 -205 576 -199 -55 -55 -67 -183 -261 -261 -408 -442 -344 -324 -224 -147 -147 -203 -209 -159 -159 -239 -363 -363 -461 -400 -165 -165 -99 -83 -81 -205 577 -199 -54 -54 -67 -183 -261 -261 -407 -442 -343 -324 -224 -147 -147 -202 -208 -159 -159 -239 -362 -362 -461 -399 -165 -165 -99 -83 -80 -205 578 -199 -55 -55 -67 -183 -261 -261 -407 -442 -344 -324 -224 -147 -147 -202 -208 -159 -159 -239 -363 -363 -461 -399 -165 -165 -99 -83 -81 -205 579 -198 -55 -55 -66 -182 -260 -260 -408 -441 -344 -324 -223 -146 -146 -203 -209 -158 -158 -238 -363 -363 -460 -400 -164 -164 -98 -82 -81 -204 580 -198 -56 -56 -65 -184 -262 -262 -408 -441 -345 -324 -222 -148 -148 -203 -209 -160 -160 -237 -364 -364 -460 -400 -166 -166 -97 -81 -82 -204 581 -198 -56 -56 -65 -184 -262 -262 -408 -441 -345 -324 -222 -148 -148 -203 -209 -160 -160 -237 -364 -364 -460 -400 -166 -166 -97 -81 -82 -204 582 72 Таблица Б7 – Мониторинг осадки - июль 2017 г. (мониторинг осадки стенных марок на цоколе пристроек гостиницы «Россия») № П/П Марки 47 (42) 44 н 1 (45) 2 (46) 3 (47) Специалисты ООО ИВК «ИНВЕСТПРОЕКТ» 18.07.2017 -198 -55 -55 -67 -184 -262 -262 -407 -442 -346 -325 -224 -148 -148 -204 -209 -161 -161 -238 -365 -365 -462 -400 -166 -166 -97 -82 -82 -204 649 4 (48) 49 н 5 (50) 12 (57) 13 (59) 14 (60) 15 (61) 16 (62) 19 (1) 20 (2) 25 (11) 26 (12) 13 н 27 (14) 15 н 28 (16) 29 (17) 25 н 26 н 27 н 28 н 40 (29) 41 (30) 42 (31) Месяц 73 Таблица Б8 – Мониторинг осадки - май 2019 г. (мониторинг осадки стенных марок на цоколе пристроек гостиницы «Россия») № П/П Марки 47 (42) 44 н 1 (45) 2 (46) 3 (47) ФБГОУ ВО СПБГАСУ (кафедра Геотехники) под руководством научного сотрудника (магистранта кафедры) Чеснокова Андрея Сергеевича 10.05.2019 -201 -58 -58 -67 -185 -265 -265 -409 -442 -347 -326 -224 -149 -149 -204 -209 -162 -162 -239 -366 -366 -465 -400 -166 -166 -97 -83 -82 -204 671 4 (48) 49 н 5 (50) 12 (57) 13 (59) 14 (60) 15 (61) 16 (62) 19 (1) 20 (2) 25 (11) 26 (12) 13 н 27 (14) 15 н 28 (16) 29 (17) 25 н 26 н 27 н 28 н 40 (29) 41 (30) 42 (31) Месяц 74 Приложение В 75 76 77 78 79 80 Приложение Г Метод послойного суммирования по СНиП 2.02.01-83 (условно на дату строительства 1961-1963 гг.) Таблица Г1 – Сводный расчет осадки главного здания гостиницы «Россия» в программном комплексе ExceL 2010 № П/П Мощность, м 3 1 2 2 4 3 5 16 z, м m=2z/b α σ zp, кПа e n m W, % 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 0,00 0,10 0,21 0,31 0,41 0,51 0,62 0,72 0,82 0,92 1,03 1,13 1,23 1,33 1,44 1,54 1,64 1,74 1,85 1,95 2,05 2,15 2,26 1,000 0,994 0,988 0,982 0,977 0,951 0,924 0,900 0,881 0,8492 0,828 0,8015 0,775 0,7318 0,6952 0,662 0,642 0,619 0,6 0,57 0,545 0,5 0,47 80,4 79,9 79,4 79,0 78,6 76,4 74,3 72,4 70,8 68,3 66,6 64,4 62,3 58,8 55,9 53,2 51,6 49,8 48,2 45,8 43,8 40,2 37,8 0,8 0,8 1,151 1,151 0,887 0,887 0,887 0,620 0,620 0,620 0,620 0,620 0,620 0,620 0,620 0,620 0,620 0,620 0,620 0,620 0,620 0,620 0,620 0,4444 0,4444 0,5351 0,5351 0,4701 0,4701 0,4701 0,3827 0,3827 0,3827 0,3827 0,3827 0,3827 0,3827 0,3827 0,3827 0,3827 0,3827 0,3827 0,3827 0,3827 0,3827 0,3827 0,5556 0,5556 0,4649 0,4649 0,5299 0,5299 0,5299 0,6173 0,6173 0,6173 0,6173 0,6173 0,6173 0,6173 0,6173 0,6173 0,6173 0,6173 0,6173 0,6173 0,6173 0,6173 0,6173 0,37 0,37 0,42 0,42 0,32 0,32 0,32 0,23 0,23 0,23 0,23 0,23 0,23 0,23 0,23 0,23 0,23 0,23 0,23 0,23 0,23 0,23 0,23 Таблица Г2 – Сводный расчет осадки главного здания гостиницы «Россия» в программном комплексе ExceL 2010 № П/П Мощность, м 3 1 2 2 4 3 z, м P т/м3 Pd т/м3 Ps т/м3 γs кН/м3 γω кН/м3 γsb кН/м3 σ zg, кПа σ zg * 0,1 Е, кПа S,м 0 2,04 1,489 2,680 26,27 9,8 9,148 76,5 7,65 11768 0,01 1 2,04 1,489 2,680 26,27 9,8 9,148 85,6 8,56 11768 0,01 2 1,80 1,268 2,727 26,72 9,8 7,867 93,5 9,35 4903 0,01 3 1,80 1,268 2,727 26,72 9,8 7,867 101,4 10,13 4903 0,01 4 1,91 1,447 2,730 26,76 9,8 8,987 110,4 11,03 6374 0,01 5 1,91 1,447 2,730 26,76 9,8 8,987 119,4 11,93 6374 0,01 6 1,91 1,447 2,730 26,76 9,8 8,987 128,3 12,83 6374 0,01 81 Таблица Г2 – Сводный расчет осадки главного здания гостиницы «Россия» в программном комплексе ExceL 2010 (Продолжение) № П/П 5 Мощность, м 16 z, м P т/м3 Pd т/м3 Ps т/м3 γs кН/м3 γω кН/м3 γsb кН/м3 σ zg, кПа σ zg * 0,1 Е, кПа S,м 7 2,06 1,675 2,713 26,59 9,8 10,364 138,7 13,87 6374 0,01 8 2,06 1,675 2,713 26,59 9,8 10,364 149,1 14,90 6374 0,01 9 2,06 1,675 2,713 26,59 9,8 10,364 159,4 15,94 6374 0,01 10 2,06 1,675 2,713 26,59 9,8 10,364 169,8 16,97 6374 0,01 11 2,06 1,675 2,713 26,59 9,8 10,364 180,2 18,01 6374 0,01 12 2,06 1,675 2,713 26,59 9,8 10,364 190,5 19,05 6374 0,01 13 2,06 1,675 2,713 26,59 9,8 10,364 200,9 20,08 6374 0,01 14 2,06 1,675 2,713 26,59 9,8 10,364 211,3 21,12 6374 0,01 15 2,06 1,675 2,713 26,59 9,8 10,364 221,6 22,16 6374 0,01 16 2,06 1,675 2,713 26,59 9,8 10,364 232,0 23,19 6374 0,01 17 2,06 1,675 2,713 26,59 9,8 10,364 242,3 24,23 6374 0,01 18 2,06 1,675 2,713 26,59 9,8 10,364 252,7 25,27 6374 0,01 19 2,06 1,675 2,713 26,59 9,8 10,364 263,1 26,35 6374 0,01 20 2,06 1,675 2,713 26,59 9,8 10,364 273,4 27,34 6374 0,01 21 22 2,06 1,675 2,06 1,675 2,713 2,713 26,59 26,59 10,364 283,8 28,37 6374 0,01 9,8 10,364 294,2 29,41 6374 0,005 9,8 Сумма (итоговая расчетная осадка, м) 0,18 Где: zi – глубина подошвы рассматриваемого слоя с учетом мощности вышележащих слоев, м; m = 2z / b – условие поиска коэффициента α [30]; α – коэффициент, зависящий от формы фундамента и условий заложения [30]; σzpi – среднее вертикальное напряжение возникающее в i-м слое от расчетной нагрузки, считая от природного рельефа, кПа [26]; е – коэффициент пористости [28]; n – пористость грунта [11]; m – объем твердых частиц в единице объема грунта [11]; W – природная влажность, % [28]; P – плотность грунта в природном состоянии, т/м3 [28]; Pd – плотность сухого грунта т/м3 [11]; Ps – плотность твердых частиц, т/м3 [11]; γs – удельный вес твердых частиц, кН/м3 [11]; γω - удельный вес воды, кН/м3 [11]; γsb – удельный вес грунта с учетом взвешенного действия воды, кН/м3 [11]; σz0g – природное вертикальное напряжение на глубине подошвы фундамента, считая от природного рельефа, кПа [26, 28]; σ zg, кПа – природное вертикальное напряжение на глубине границе i-го слоя с учетом напряжений от вышележащих слоев, кПа [30]; σ zg * 0,1 – условие расчета мощности сжимаемой толщи [30]. Ei – модуль деформации грунта i-го слоя, кПа [28]; s – осадка фундамента, м [30]. 82 Приложение Д Метод линейно-деформируемого слоя (метод К.Е. Егорова) по СП 22.13330.2016 Таблица Д1 – Сводный расчет осадки главного здания гостиницы «Россия» в программном комплексе ExceL 2010 L,м b,м L/b 105 19,5 5,38 Pср, Н0, кПа м 156,9 9 ψ kp H, м ξ' 0,15 0,8569 10,22 1,05 kс km 1,3 1,5 Таблица Д2 – Сводный расчет осадки главного здания гостиницы «Россия» в программном комплексе ExceL 2010 № слоя Z, м ξ К Е, кПа s - 0 0 0 - - 3 слой 1,35 0,14 0,0350 11768 0,007886 м 8 мм 2 слой 2,275 0,23 0,0575 4903 0,012168 м 12 мм 4 слой 5,556 0,57 0,1425 6374 0,03536 м 35 мм 5 слой 10,21 1,05 0,2625 6374 0,04992 м 50 мм 0,1053 м 105 мм S (общая) 83 Приложение Е Метод эквивалентного слоя (метод Н.А. Цытовича) Таблица Е1 – Основные и расчетные параметры грунтов основания Наименование Супеси Мощность 1,3 м β 0,74 Суглинки тяжелые 11768 кПа ν 0,3 0,9 м 0,62 4903 кПа 0,35 Суглинки легкие 3,3 м 0,62 6374 кПа 0,35 Суглинки легкие 15,2 м 0,62 6374 кПа 0,35 20,7 м 0,63 6648,80 кПа 0,35 Сумма Среднее Е Ei – модуль деформации грунта i-го слоя, кПа [28]; ν – коэффициент Пуассона; β – коэффициент, учитывающий отсутствие поперечных деформаций в компресс. приборе. Таблица Е2 – Усредненные расчетные параметры грунтов основания Наименование величины βср Еср νср Mср Aω0 коэф. hэ мощность эквивалентного слоя S осадка kф коэф. фильтрации mср γω Сu коэф. консолидации Количество 0,63 6648,8 0,35 0,000094 3,14 61,23 0,46 0,16 0,000094 9,8 168,8 Ед. измерения Где: kф – коэффициент фильтрации, м/год [33]; mu – коэффициент относительной сжимаемости грунта, кПа-1[32]; γω – удельный вес воды (9,8),кН/м3. 84 кПа 1/кПа м м/сут 1/кПа кПа Таблица Е3 – Расчет осадки во времени «обратный ход» U N0 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5 0,55 0,6 0,65 0,7 0,75 0,8 0,85 0,9 0,95 0,97 0,02 0,05 0,08 0,13 0,17 0,24 0,31 0,40 0,49 0,60 0,71 0,86 1,00 1,20 1,40 1,75 2,09 2,80 3,22 t, год 0 0,4 0,9 1,4 2,3 3,1 4,3 5,6 7,2 8,8 10,8 12,8 15,4 18,0 21,6 25,2 31,4 37,6 50,4 58,0 s,м 0 0,05 0,07 0,09 0,12 0,14 0,16 0,19 0,21 0,23 0,26 0,28 0,30 0,33 0,35 0,37 0,39 0,42 0,44 0,46 Рис. Е.1 График осадки здания (осадка от времени) 85 График 0 -0,05 -0,07 -0,09 -0,12 -0,14 -0,16 -0,19 -0,21 -0,23 -0,26 -0,28 -0,30 -0,33 -0,35 -0,37 -0,39 -0,42 -0,44 -0,46
