Реализация проектов по строительству новых зданий в центре Москвы всегда связана с дополнительными сложностями и ограничениями. Плотная застройка, высокая стоимость земли и загруженность подъездных путей сказываются на способах и сроках строительства. Ограничения на реализацию проектов также накладывают требования по сохранению архитектурного облика. Фасад здания должен гармонично выглядеть в пределах существующей застройки. Этажность строительства в исторических районах Москвы не превышает высоты соседних зданий, построенных более ста лет назад, когда высокими считались дома в три или четыре этажа. Сложности в реализации проектов отражаются на их стоимости, когда каждый квадратный метр площади на вес золота.
В процессе проектирования зданий в центре города учитывают возможности новых технологий, которые позволяют увеличивать площадь здания за счет строительства подземных этажей. В условиях плотной городской застройки можно построить здание с углублением до сорока метров, в зависимости от геологических условий. На практике обычно строится два или три подземных этажа, которые используются как технические помещения или парковочные места для автомобилей. Конечно, стоимость таких помещений ниже, чем помещений с красивыми видами из окна. Но увеличение площади здания почти в два раза в центре столицы – отличный вариант для инвестиций. Тем более, что возможность использования подземных этажей очень многосторонняя. Начиная от размещения платных парковочных мест до организации оздоровительного или фитнесс центра с бассейном. Отличным решением будет открытие торгового центра и сдача коммерческих помещений в аренду. Учитывая район расположения здания и сложившуюся инфраструктуру можно прогнозировать различные варианты использования подземных этаже.
В случаях строительства подземных этажей успешная реализация проектных решений зависит от технических возможностей и компетенции строительной организации. Для строительства в плотной застройки в центре города требуется опыт и определённые навыки. Здесь важно все — начиная от бесперебойной работы высокотехнологичного оборудования и до своевременной поставки качественных материалов.
Проект гостиничного комплекса на берегу реки Яуза как пример успешного строительства зданий с подземными этажами в историческом центре Москвы. В соответствии с инвестиционной политикой правительства Москвы было решено снести несколько зданий общей площадью около двух тысяч квадратных метров для строительства гостиничного комплекса площадью более одиннадцати тысяч квадратных метров. На основе визуально-ландшафтного анализа были определены допустимые высотные ограничения. Новые здания не должны закрывать виды на ансамбль Андроникова монастыря.
Ещё на стадии проектирования были определены сложные геологические условия для проведения строительных работ. Разведочные работы показали необходимость проходки нескольких разнородных слоёв, состоящих из насыпного грунта, суглинков и твёрдых горных пород. Для установки специального оборудования и проведения работ место было ограничено плотной городской застройкой. Общая площадь, отведенная под новое здание, составляла меньше половины гектара.
Проведение земляных работ и возведение стены в грунте с успехом выполнила компания Нью Граунд. Строительная организация имеет многолетний опыт строительства фундаментов и ограждающих конструкций методом «стена в грунте» в условиях плотной городской застройки. Специалисты компании обладают определёнными навыками при работе в сложных ситуациях. Техническая база укомплектована современным оборудованием ведущих производителей, таких как Bauer и Casagrande для работы в самых разных условиях. По данному проекту для разработки траншеи глубиной пятнадцать метров была задействована грейферная установка Bauer. Для приготовления и регенерации бентонитовой смеси на строительной площадке установили мобильный бентонитовый завод немецкого производства МАТ с возможностью производства и единовременного хранения больше тысячи тонн готовой смеси. В соответствии с регламентом СП-45 специалистами был разработан график и план работ, спланировано размещение оборудования для организации бесперебойного строительства. Выполнение строительных работ в заданные сроки – это один из важнейших приоритетов в строительстве. Поэтому в процессе разработки плана работ сразу были учтены сложные геологические условия, особенности выполнения работ в жилом районе и нюансы логистики для центра столицы.
Разработка траншеи проходила в различных слоях грунтов от насыпных из песка до плотных слоёв известняка. Технические возможности Bauer позволяют выполнять работу в различных грунтах, включая плотные горные породы. Особенностью работы в различных слоях грунтов является необходимость правильно подготовить бентонитовый раствор с заданной плотностью и вязкостью. От качества раствора зависят чистота поверхности и прочность «стены в грунте», что является решающим результатом для этого вида работ. На данном объекте работы по устройству «стена в грунте» проводили на основе бентонита марки ПБМВ по ТУ 39-0147001-105-93. Эта марка при невысокой стоимости имеет стандартные характеристики, достаточные для работы бентонитового раствора в большинстве случаев. Испытания бентонитового раствора, проводимые в полевых условиях на строительной площадке в процессе работ показали результаты, соответствующие требованиям СП 45.13330.2017: вязкость раствора более 30 секунд (по воронке Марша) и плотность не менее 1,03 г/см3.
Приготовленный раствор посредством насоса через магистраль подаётся в рабочую зону для разработки траншеи. Выбранный грейфером грунт вместе с раствором обратно подаётся на бентонитовый завод для регенерации и последующего использования. В процессе регенерации раствор разделяется на твёрдую и жидкую фазы. Твёрдая фаза собирается на площадке и вывозится самосвалами на полигон. Жидкая фаза обновляется бентонитом до необходимой вязкости и повторно используется при разработке грунта. На одном замесе бентонита раствор используется до 3-х раз, в зависимости от грунтов, находящихся в разработке.
В процессе разработки грунта бентонитовый раствор постоянно находится в траншее от раскопки до заливки бетона. Задача раствора — удержание стен траншеи от обрушения. После завершения раскопки, в траншею помещают каркас из арматуры и заливают бетон. В процессе заливки бетон вымещает из траншеи бентонитовый раствор, который собирается в специальных бункера. По мере заполнения бункеров, отработанный бентонитовый раствор вывозится на полигон для утилизации.
При соблюдении технологии работ и использовании качественных материалов стена в грунте должна иметь ровную поверхность и необходимую прочность. Чистота поверхности стены в первую очередь зависит от качества бентонита и полученного из него бентонитового раствора. При нахождении в траншеи раствор должен удерживать стены от обвалов грунта, вплоть до поступления бетона. Попадание грунта в бетон приводит к возникновению рыхлых участков и потере прочности конструкции. Также неровные и рыхлые участки монолита в дальнейшем подвергаются разрушению в процессе гидрогеологического воздействия грунтовых вод.
Полученная стена в грунте является ограждающей конструкцией по периметру будущего фундамента здания. На последующем этапе строительства проводятся работы по извлечению грунта, находящегося внутри периметра, огражденного монолитом. Стена в грунте служит механической и гидрологической оболочкой, препятствующей движению окружающих грунтов и воздействию грунтовых вод. Уже внутри периметра после выемки грунта в последующем ведутся работы по строительству фундамента и подземных этажей. Современные технологии позволяют использовать стену в грунте не только в качестве ограждающей конструкции. При использовании определённых регламентов, стена в грунте может служить фундаментом для последующего возведения каркаса здания. Конечно в этом случае требования к характеристикам монолита и технологическим материалам значительно выше. В этом случае качественные характеристики бентонитов и приготовляемых растворов играют большую роль.