Подземные сооружения

Последнее десятилетие поставило перед специалистами НИИОСП ряд новых научных, инженерных и технических проблем, связанных с комплексным освоением подземного пространства городов. Подземное пространство стало использоваться не только для размещения инженерных коммуникаций и объектов транспортного строительства, но также для строительства крупных комплексов общественно-бытового назначения, многоэтажных подземных гаражей и стоянок, предприятий торговли, помещений заглубленных частей жилых зданий. Значительно увеличилась глубина заложения коллекторов для прокладки ответственных инженерных коммуникаций, а также подземных путепроводов. Особенности современного подземного строительства в городских условиях связаны с использованием новых прогрессивных технологий - строительство способом "сверху-вниз", бурозавинчиваемые сваи, разрядно-импульсная технология, микротоннелирование, НАТМ, щитовая проходка с пригрузом забоя, компенсационное нагнетание и др.

Впервые в нашей стране под техническим руководством НИИОСП им. Н.М. Герсеванова был построен крупнейший в Европе подземный Торгово-рекреационный комплекс (ТРК) «Охотный ряд» на Манежной пл. в Москве.

В процессе проектирования расчеты конструкций подземного комплекса проводились с учетом истории изменений напряженно-деформированного состояния массива грунта, его первичного и последующего нагружения, сложных конструктивных схем сооружения, последовательности выполнения строительных работ и их технологических этапов. Был выполнен анализ влияния на конструкции комплекса негативных инженерно-геологических процессов, таких как карст, суффозионные явления, набухание и пучение грунтов. Впервые был разработан научный подход к проблемам геотехнического прогноза и обеспечения безопасности окружающих зданий и сооружений при подземном строительстве, а также создана комплексная система мониторинга, включавшая в себя наблюдения за деформациями грунтового массива, уровнями подземных вод, деформациями тоннелей метро, осадками близлежащих зданий и перемещениями ограждающих и несущих конструкций строящегося комплекса.

Комплекс работ был выполнен для сохранения естественных гидрогеологических условий и защиты ТРК от подземных вод. Осуществленная на практике программа научно-технического сопровождения проектирования и строительства ТРК «Охотный ряд» на Манежной пл. обеспечила высокую надежность принятых проектных решений, необходимое качество выполнения строительно-монтажных работ, предотвратила изменение гидрогеологических условий площадки и гарантировала минимальные воздействия строительства как на инженерно-геологическую среду, так и на близлежащие сооружения и здания. В последующие годы данная программа научного сопровождения стала эталоном при проектировании и строительстве других уникальных сооружений.

Другим крупнейшим объектом подземного строительства стал для специалистов НИИОСП комплекс сооружений Московского международного делового центра (ММДЦ) «Москва-Сити», расположенный на левобережной террасе р. Москвы в районе Краснопресненской наб. Центральным ядром этого комплекса является многофункциональное сооружение, в состав которого входят пересадочный узел метрополитена, стоянки автомашин, магазины, выставочные, офисные и другие помещения. Центральное ядро запроектировано как восьмиэтажное здание, шесть этажей которого подземные. Здание имеет размеры в плане 125х47 м2. Глубина котлована 23 м от отметки планировки окружающей территории.

Главной особенностью ММДЦ “Москва-Сити” является беспрецедентное для Москвы вмешательство в условия существующей геологической среды, связанное с экскавацией огромных масс грунта на значительной территории и последующей передачей на основание нагрузок от проектируемых высотных зданий, величины которых выходят за пределы накопленного опыта строительства в Москве. Проектирование ограждающей и противофильтрационной конструкции по контуру Центрального ядра и примыкающих участков, устраиваемой способом «стена в грунте» и из буросекущихся свай, проводилось специалистами НИИОСП. Для выбора наиболее рациональных проектных решений необходимо было выполнить прогноз изменений напряженно-деформированного состояния грунтового массива на каждом из этапов строительства. Этот прогноз послужил также основой для разработки систем мониторинга на площадке и, в свою очередь, корректировался на основании результатов мониторинга.

Новые идеи и разработки Института были использованы и претворены в жизнь при проектировании и строительстве подземных частей многих зданий в Москве. Среди крупных гражданских объектов, в создании которых участвовали специалисты НИИОСП, можно назвать культурно-бытовой центр Правительства Москвы, Административное здание на Добрынинской ул., Берлинский Дом, подземный гараж на Олимпийском просп., гараж МИД РФ, Турецкий торговый центр, подземный гараж-стоянку для обеспечения лечебно-клинического корпуса больницы им. С.П. Боткина и др. Существенный вклад в проектирование и расчеты конструкций «нулевого» цикла был внесен специалистами НИИОСП при воссоздании исторических зданий ЦВЗ «Манеж» и гостиницы «Москва». В настоящее время выполняются работы по проектированию уникального подводного многоэтажного гаража под руслом Водоотводного канала в Москве. Значительные объемы расчетов, проектов и работ научно-технического сопровождения выполнены Институтом при строительстве Третьего транспортного кольца в Москве. Основными транспортными узлами, над проектированием и научным сопровождением которых трудились специалисты НИИОСП, являются пл. Гагарина и Лефортовский тоннель. При проектировании этих объектов выполнялись расчеты конструкций тоннелей, прогноз влияния строительства на существующую застройку и окружающую среду, мониторинг на строительной площадке, разработки защитных мероприятий, создание регламентов на специальные виды геотехнических работ и др. Специалисты НИИОСП участвовали в научном сопровождении проектирования и строительства глубоких подземных сооружений для прокладки коммуникационных сетей и коллекторов на улицах Большая Дмитровка, Никольская, Карамышевская наб. и др. В задачи Института входила также разработка защитных мероприятий для предотвращения недопустимого влияния щитовой проходки на окружающие здания.

Институт предлагает:

Все виды проектирования подземных и заглубленных сооружений промышленного и гражданского назначения, включая разработку регламентов на специальные виды работ для подземного строительства; расчеты на ЭВМ оснований, фундаментов и конструкций подземных и заглубленных сооружений в плоской и пространственной постановках любой степени сложности. В арсенале программных средств Института имеются новейшие конечно-элементные комплексы, разработанные в Институте, России и за рубежом и реализующие современные численные методы расчета. Имеется большое число программ, основанных на алгоритмах, созданных в НИИОСП и апробированных на многих строительных объектах.

Выполняются:

Нелинейные расчеты деформаций оснований.
Расчеты ограждающих конструкций котлованов.
Расчеты заглубленных фундаментных плит и плитно-свайных фундаментов.
Расчеты пространственных подземных конструкций, взаимодействующих с основанием.
Математическое моделирование напряженно-деформированного состояния грунтового массива и его изменений в процессе подземного строительства.
Прогноз влияния подземного строительства на близлежащие здания и сооружения.
Фильтрационные расчеты и прогноз изменений гидрогеологических условий в связи с использованием подземного пространства.

Опыт работ, накопленный коллективом Института в процессе освоения подземного пространства Москвы, гарантирует качественное и эффективное выполнение самых сложных заказов.