в зоне РФ
т/ф (495) 565-13-84
т. (495) 544-81-24
Особенности инженерно-геологических изысканий для многофункциональных торговых комплексов на примере ТРЦ "МЕГА"
ТИМОФЕЕВ В.Ю.Профессор МГСУ, к.г.-м.н.
КАШПЕРЮК П.И.
Доцент МГСУ, к.г.-м.н.
Строительство крупных торговых центров и развлекательных комплексов стало в последние годы весьма распространенным явлением. Причем размеры таких центров не идут ни в какое сравнение с ранее построенными и привычными нам крупными магазинами и рынками.
Одной из первых компаний, которая начала строить такие мегакомплексы в России, стала шведская «ИКЕА». Торгово-развлекательные комплексы (ТРЦ) этой компании под названием «Мега», включающие в себя как торговые предприятия, так и места проведения досуга (рестораны, кинотеатры, катки, паркинги), уже построены или продолжают строиться в крупнейших российских городах. Строительная концепция таких комплексов, во-первых, заключается в выборе участков для строительства площадью 40-60 га за чертой города или на его окраине вблизи оживленных автотрасс. Сами эти ТРЦ обычно занимают площадь 6-8 га и более. Второй важной особенностью строительной концепции является то, что конструктивные решения любого здания ТРЦ «Мега» предполагают отдельно стоящие фундаменты мелкого заложения. И только в исключительных случаях («Мега Белая Дача») на отдельных участках площадки они могут заменяться свайными фундаментами, причем нагрузка на опору при этом не превышает 2,0 т/м .
По существующим нормам инженерно-геологические изыскания на таких площадках имеют значительный объем. При бурении по сетке 50x50 м это десятки скважин, не говоря уже о полевых испытаниях грунтов. Оправдывает ли себя такой традиционный объем изыскательских работ притом, что это здания малой этажности (два-три этажа), основная сложность которых заключается в том, что в период эксплуатации там будет массовое скопление людей?
С 2003 по 2006 год авторами настоящей статьи проводилось курирование и непосредственное выполнение инженерных изысканий для компании «ИКЕА» в разных городах России — от Поволжья до Сибири, включая Москву и Санкт-Петербург. Изыскания проводились в тесном сотрудничестве с местными ТИСИзами (ЗАО «УралТИСИз», ЗАО «Западно-Уральский ТИСИз» и др.) в различных по сложности инженерно-геологических условиях, в районах с различной сейсмичностью, с наличием специфических грунтов (в том числе лессов), геологических процессов (заболачивания, подтопления, карста, суффозии, склоновых процессов и др.). В связи с этим для каждого конкретного участка на стадии сбора материалов изысканий прошлых лет и рекогносцировочного обследования авторами, согласно
СНиП 11-02-96, разрабатывались отдельные программы инженерно-геологических и экологических изысканий, существенно различавшиеся по составу и объемам работ.
Например, участок для проектирования ТРЦ «Мега» в Екатеринбурге представлял собой торфяное болото с осушительными канавами и старыми карьерами для ручной добычи торфа, заросшее осокой и камышом. Перепад высот составлял около 5 м. В геологическом отношении данный участок сложен выветрелым и сильно выветрелым мезозойским гранитом, залегающим на глубине от 2 до 5 м. Сверху этот скальный грунт перекрыт крупнообломочным элювием — дресвой гранита (eMz). С поверхности на мезозойских элювиальных образованиях залегают отложения четвертичного возраста, представленные элювиальными дресвяными супесями. С поверхности до строительства залегали болотные отложения — болотный суглинок и торф (рис. 1). Грунтовые воды были приурочены к поверхностной зоне, затронутой выветриванием, и залегали на глубине 0,1-2,8 м. Рассматриваемая территория характеризовалась слабой дренированностью и водным питанием за счет атмосферных осадков.
При таких инженерно-геологических условиях было принято решение улучшить сток из болота в сторону Верх-Исетского пруда, а также устроить дополнительные проколы под окружавшими эту территорию автодорогами, выполнявшими роль преград на пути поверхностного стока. Возможный выбор свайного фундамента для зданий ТРЦ в данных инженерно-геологических условиях (при учете будущих проблем, связанных с устройством на заболоченной территории паркингов) сулил колоссальные затраты. Поэтому было принято решение вывезти с площадки слабые специфические грунты, заместив их по всей площади привозным крупнообломочным скальным грунтом. Объем выторфовки составил более 150 тыс. м3.
Расстояние между скважинами на исследуемом участке составляло 50 м, их глубина не превышала 5 м (за исключением нескольких опорных скважин глубиной до 10 м). Опытные полевые испытания грунтов не проводились.
В настоящее время построенный ТРЦ «Мега» в Екатеринбурге успешно работает и окружающая его территория даже отдаленно не напоминает существовавшее здесь ранее болото.
Иной в геологическом отношении участок для строительства ТРЦ «Мега» располагался в Уфе. Он находится на левобережной пойме реки Белой и сложен четвертичными, неогеновыми и пермскими осадочными породами. Аллювий представлен глинами и суглинками мощностью до 3-6 м, подстилаемыми песками и гравием, залегающими до глубины 50 м и более. Коренные неогеновые отложения представлены глинами
различной консистенции, подстилаемыми гравийно-щебнистыми грунтами с глинистым заполнением. Глубокое бурение установило залегание на глубине 22-80 м карстующихся пород — гипсов пермского возраста (Р1к), местами трещиноватых, с заполненными карстовыми полостями размером до 7-9 м (местами — до 20 м и более).
В пределах рассматриваемого участка в четвертичном аллювии и в коренных трещиноватых гипсах было выделено два водоносных горизонта, которые гидравлически сложно связаны между собой и с русловыми водами реки Белой. Именно это определило возникновение на данной территории суффозионно-карстовых процессов, которые привели к появлению здесь воронок и депрессионных понижений.
В ходе изысканий было выполнено районирование территории участка, выбранного для застройки, по степени устойчивости относительно возможного возникновения карстовых провалов и была рекомендована безопасная посадка здания торгового комплекса на местности. Это потребовало разработки специальной программы изысканий, включившей в себя комплексированные полевые методы исследования грунтов, геофизические и гидрогеологические исследования, а также глубокое бурение в выделенных аномальных зонах. Расстояния между скважинами на данном участке в отдельных случаях были сокращены до 20 м, а их глубина задавалась до 30-70 м. При этом предусматривались штамповые испытания грунтов (статическими нагрузками), проведение зондирования и комплекс гидрогеологических и геофизических исследований.
Сложным оказался также участок изысканий под ТРЦ «Мега Белая Дача» в Московской области. В геоморфологическом отношении он расположен на второй надпойменной террасе реки Москвы. В его западной части существовала система прудов, которые занимали треть площади изысканий. Особенностями участка было наличие: (1) насыпных грунтов с переменной мощностью; (2) фациально замещавшихся в пространстве литологических разностей озерно-аллювиальных и болотных отложений; (3) участков залегания переуглубленного (до 15 м) аллювия и старичных отложений (рис. 2). Грунты находились, как правило, в текучем состоянии, были оторфованы и обладали низкой несущей способностью. Если бы в процессе изысканий частота расположения скважин на участке не была выше нормативной, то авторы могли бы, как это видно из рис. 2, пропустить переуглубление насыпных грунтов и аллювия, что неминуемо привело бы к просчетам в проектировании.
Заключение
Действующая нормативная документация подробно регламентирует состав и объемы инженерно-геологических изысканий для сооружений повышенного (I) уровня ответственности в сложных инженерно-геологических условиях (3-й геотехнической категории). При этом опыт проведения инженерно-геологических изысканий в различных регионах России для проектирования ТРЦ «Мега» позволяет утверждать, что при единой конструктивной схеме, принятой для всех проектируемых центров «Мега», изыскатели могут и должны варьировать объемы и состав изысканий в зависимости от сложности инженерно-геологических условий участков и их специфики, а не только «прямолинейно» выполнять исходные требования действующих нормативных документов.
Каталог статей
Ты знаний можешь не иметь
В какой-то области конкретной,
Но коль есть доступ в интернет,
Не жмись ты ссылочкой ответной.
