а) деформации зданий и сооружений, расположенных в зонах развития мульды оседания при строительстве тоннелей;
б) подъем территорий подсыпкой или намывом, образование слоев техногенных грунтов (намытых песков и золы, отвалов грунта, городского мусора и др.);
в) большие, неравномерные, длительно не затухающие осадки зданий, сооружений и окружающей их территории;
г) потеря устойчивости несущих слоев оснований зданий и сооружений, сложенных пылевато-глинистыми грунтами в состоянии незавершенной консолидации или подвергшихся промерзанию-оттаиванию;
д) разрушение природной структуры грунтов при общепринятых способах производства земляных работ;
е) плывунные явления при открытом водоотливе из котлованов и траншей;
ж) изменение несущей способности свай вследствие развития сил отрицательно направленного трения на участках, поднятых намытым или насыпным грунтом;
з) развитие процессов гниения торфа, органических включений в грунте и деревянных элементов подземных конструкций при искусственном понижении уровня подземных вод.
1.1.4. Коренные отложения на территории города представлены протерозойскими, палеозойскими и ордовикскими отложениями, перекрытыми отложениями четвертичной системы.
1.1.5. Четвертичные отложения представлены ледниковыми (моренными) межледниковыми и послеледниковыми (озерно-ледниковыми) суглинками, супесями, песками. В толще послеледниковых отложений наибольшее значение имеют морские, озерные (лимногляциальные), флювиогляциальные, болотные и аллювиальные, преимущественно слабые, грунты различного литологического состава.
1.1.6. Надморенная толща грунтов достигает мощности 30 м и большей, она сложена позднеледниковыми и послеледниковыми озерными и морскими отложениями преимущественно пылевато-глинистого состава, а также болотными и техногенными грунтами.
1.1.7. Озерно-ледниковые отложения: глины, суглинки и супеси - распространены практически повсеместно, они обладают слоистой или ленточной текстурой, рядом специфических свойств. Суммарная мощность слоев этих отложений преимущественно составляет 3-10 м, в островной части города она достигает 20 м.
Для грунтов данной группы характерны высокая природная влажность и пористость, анизотропность механических свойств, высокая сжимаемость, пучинистость, тиксотропность.
1.1.8. Суммарная мощность слоев озерно-морских отложений, как правило, не превышает 5 м; они представлены песками пылеватыми, супесями пылеватыми и суглинками. В слоях озерно-морских отложений содержатся линзы и прослои торфа и заторфованных грунтов разного состава. Эти грунты обладают сравнительно большой и неравномерной сжимаемостью.
1.1.9. Болотные (биогенные) отложения: торф, заторфованные грунты и грунты с примесью растительных остатков - залегают в форме поверхностных слоев и линз, мощность которых составляет 1-3 м, реже достигает 5 м. В районах старой застройки участки, сложенные торфом, погребены под слоями намытых и насыпных грунтов различного состава.
1.1.10. Значительные площадки на территории города с поверхности сложены искусственными (техногенными) грунтами, к которым относятся:
насыпные грунты;
"культурный слой" (песчано-глинистые грунты, пески с примесью строительного мусора и др.), мощность которого достигает 4-6 м;
отвалы коренных глин различной мощности;
отвалы технологических отходов (золы ТЭЦ, пиритные огарки, шлаки, шламы и др.).
1.1.11. Гидрогеологические условия территории С.-Петербурга чрезвычайно сложны. В ее пределах распространены верховодка, грунтовые воды, межпластовые подземные воды, на юге и западе, в пригородной зоне также трещинные и карстовые воды.
Верховодка образуется преимущественно в слоях техногенных грунтов; она в некоторых случаях агрессивна по отношению к бетону.
Грунтовые воды содержатся в слоях техногенных грунтов, озерно-морских и озерно-ледниковых отложений. Уровень грунтовых вод круглый год высокий (обычно не ниже 2 м от дневной поверхности), во влажные сезоны года он достигает поверхности грунта. Сезонные колебания уровня грунтовых вод, как правило, незначительны (в пределах 1-2 м). Грунтовые воды питаются за счет атмосферных осадков и техногенных стоков. Химический состав грунтовых вод изменчив, он зависит от сезона года (обильности атмосферных осадков), состава промстоков, технического состояния канализации, наличия свалок и отвалов грунта и технологических отходов.
Межпластовые подземные воды содержатся в межморенных слоях - песках и супесях, в песчаных линзах моренных отложений. Они имеют местные напоры. Межпластовые подземные воды коренных отложений приурочены к водоносному комплексу песчаников и трещиноватых известняков.
1.2. Основные конструктивные решения жилых и общественных зданий
1.2.1. Основной объем жилищного строительства в С.-Петербурге составляют многоэтажные крупнопанельные дома, возводимые домостроительными комбинатами. Остальные дома возводятся со стенами из кирпича.
1.2.2. Характерной особенностью строительства жилых домов в настоящее время и на ближайшие годы является усложнение архитектурно-планировочных и конструктивных решений, все более широкое применение в проектировании блок-секционного метода, позволяющего формировать здания различной протяженности, а также дома значительной протяженности, сложной конфигурации в плане и переменной высоты.
Кроме домов с расположением элементов жесткости в лестничных клетках и "точечных" (односекционных) зданий, в застройке могут применяться дома с относительно редким расположением жестких лестнично-лифтовых узлов (общежития, административные, галерейные и т.п.).
В ограниченном количестве предполагается строительство крупнопанельных жилых домов по индивидуальным проектам с преимущественным использованием типовых конструкций и изделий ленинградского каталога.
1.2.3. Высота жилых домов массового строительства от 9 до 17 этажей с повышением в отдельных случаях до 18-24 этажей. Как правило, в пригородах и иногда в городе могут строиться дома и 4-5-этажные.
По сроку службы строящиеся дома относятся к 1 классу.
1.2.4. Основной конструкцией крупнопанельных жилых зданий являются поперечные несущие железобетонные стены с наружными навесными панелями из керамзитобетона или газобетона. "Шаг" поперечных стен от 2.4 до 6.0 м. Остальная часть полносборных жилых зданий, высотой 4-14 этажей выполняется с продольными несущими наружными керамзитобетонными стенами и внутренними - железобетонными.
Здания из кирпича строятся различной этажности, как с продольными, так и с поперечными несущими стенами, а в некоторых случаях (в домах "точечного" типа) сочетаются те и другие.
Жилые здания со встроенными нежилыми помещениями, размещенными в нижних этажах, имеют часто сборный железобетонный связевой каркас (на высоту 1-2 этажей).
1.2.5. Поперечная жесткость и устойчивость зданий с продольными несущими стенами обеспечиваются стенами лестничных клеток и при необходимости специальными поперечными диафрагмами жесткости, соединенными с горизонтальными дисками перекрытий. В зданиях с поперечными несущими стенами продольная жесткость обеспечивается стенами лестничных клеток и участками продольных несущих стен или специально вводимыми продольными диафрагмами жесткости.
1.2.6. Здания культурно-бытового назначения массового строительства высотой 2-5 этажей осуществляются в каркасно-панельной конструкции со связевым каркасом или бескаркасными.
Индивидуальные здания общественного назначения, как правило, выполняются с применением сборного связевого каркаса со сборными или сборно-монолитными железобетонными перекрытиями и навесными панельными или кирпичными стенами.
Часть общественных зданий, а также жилых домов повышенной этажности (20-24 этажа) возводятся в монолитных железобетонных или керамзитобетонных конструкциях - каркасных и бескаркасных.
1.2.7. Здания с поперечными несущими стенами являются наиболее чувствительными к неравномерным осадкам, особенно в связи с увеличением их протяженности и усложнением объемно-пространственного решения.
Выбору конструкции фундаментов для таких зданий, а также для каркасных многоэтажных общественных зданий и жилых домов с каркасом в первых этажах следует уделять особое внимание (см. главу 3). Наименее чувствительны к неравномерным осадкам дома с продольными несущими стенами, армированными непрерывными поясами.
1.2.8. В связи с дефицитом городских территорий и удорожанием их инженерной подготовки все большее значение приобретает использование для строительства ряда общественных помещений и сооружений городского хозяйства и подземного пространства. К таким сооружениям относятся гаражи, склады, торговые предприятия, насосные станции и др. Наиболее целесообразным методом строительства таких подземных сооружений является способ "стена в грунте", а в отдельных случаях опускные колодцы, погружаемые в тиксотропной "рубашке".
1.3. Характеристика конструкций каменных жилых и гражданских зданий старой постройки
1.3.1. Существующие кирпичные жилые и гражданские здания по времени постройки, обуславливающем их конструктивные особенности, подразделяются на две основные группы:
здания, построенные до 1917 года;
здания, построенные в период с 1917 года до начала массового крупнопанельного домостроения.
В период до 1917 года построены преимущественно 2-5-этажные кирпичные здания с несущими наружными стенами и одной внутренней продольной стеной. Редко встречались здания с поперечными несущими стенами либо с двумя продольными внутренними стенами, образующими коридор. Многие из этих зданий в последующем надстроены на 1-3 этажа. Кирпичная кладка преимущественно возводилась на медленнотвердеющем известковом растворе.
Общая жесткость таких зданий обеспечивалась продольными и поперечными стенами, включая лестничные клетки. Продольные стены иногда связывались между собой анкерами из полосовой стали. Кроме того, в продольных стенах в некоторых случаях укладывались стальные связи с анкерами в углах и пересечениях стен. Балки перекрытий, как правило, анкеровались в стенах. Все это, особенно медленное нарастание прочности кладки стен, способствовало снижению чувствительности конструкций зданий к неравномерным осадкам.
1.3.2. Фундаменты большинства старых зданий - на естественном основании: бутовые или кирпичные, иногда в нижней части из валунов и редко бутобетонные или бетонные.
Под подошву фундаментов старых зданий иногда укладывались лежни из бревен или забивались короткие деревянные сваи длиной 2-6 м.
Глубина заложения фундаментов в зависимости от конструктивных либо инженерно-геологических особенностей площадки строительства от 1.0 до 4.5 м при давлении под подошвой фундамента 150-450 кПа. Во многих случаях давление по подошве фундаментов старых зданий, особенно надстроенных, превышает значение расчетного сопротивления грунта основания, подсчитанного по СНиП 02.02.01-83.