Строительство высотных зданий на крутых склонах является сложной задачей в связи с наличием ряда технических и технологических особенностей их возведения. Зачастую проектирование не может обойтись без применения нетрадиционных решений фундаментов и надземных частей здания, а также современных методов по устройству глубоких котлованов [3-4, 8, 11-15].Рисунок 1 – Участки с высотными зданиями, расположенными на крутых склонахВ настоящей статье приведен опыт проектирования высотного здания в г. Сочи с нетрадиционным решением фундаментов, позволивший выровнять неравномерную сжимаемость основания в плане и по глубине геологического разреза в связи с крутопадающими напластованиями инженерно-геологических элементов (рис. 2…5).Краснодарский край и его Черноморское побережье являются одним из наиболее привлекательных регионов России с современной курортной инфраструктурой. Такие факторы, как крутой рельеф, оползневая и селевая активность, неравномерное распространение слабых грунтов в плане и по глубине, – заставляют принимать нестандартные решения при проектировании фундаментов высотных зданий. Рисунок 2 –Участок строительства высотного здания на крутом склонеПроектируемое здание – 24-25-ти этажное (высота здания ~108,0 м), с двумя подземными этажами. Форма подземной части здания в плане близка к прямоугольной с размерами ~95х50 м. За относительную отметку 0,00 принята абсолютная отметка 74,7 м. Глубина заложения подошвы плиты переменная – 7,5-18,4 м. Отметка подошвы плиты -7,95 м (абс. отм. 66,75 м), сейсмичность площадки строительства 9 баллов.Рисунок 4 – Схема совмещения фундаментов с естественным рельефом участкаРисунок 5 – Инженерно-геологический разрез по линии 1-1 (рис.4)В геоморфологическом отношении участок строительства приурочен к средней части приморского склона юго-западной экспозиции горы Бытха. Площадка строительства расположена на склоне горы Бытха и характеризуется резким перепадом рельефа поперек буквенных осей проектируемого здания. Участок строительства расположен в верхней части крупного древнего оползня, зарегистрированного в кадастре Северо-Кавказского Геоэкологического центра под № 1713, характеризующийся как стабилизировавшийся.Геологическое строение, согласно инженерно-геологическим изысканиям, изучено до глубины 30 м и представлено следующими грунтами (сверху вниз).Насыпные грунты (tQIV) [ИГЭ-1] неоднородные, крупнообломочный, слежавшийся грунт с глинистым полутвердым заполнением. Толщина – 0,9-3,5 м.Нерасчлененные верхнечетвертичные и современные делювиально-оползневые образования (d-dpQII) [ИГЭ-2] представлены глиной песчанистой, полутвердой, слабонабухающей с включениями щебня и глыб выветрелых осадочных пород (до 25%). Толщина – 4,0-17,0 м.Древнеоползневые образования среднеплейстоценового возраста (dpQII) [ИГЭ-3] представлены смещенными блоками аргиллитов, алевритов и песчаников, выветрелых до состояния суглинков полутвердых, слабонабухающих, щебнистых. Толщина – 1,0-10,2 м.Коренные породы среднего палеогена (P2ф) [ИГЭ-4] представлены мергелями малопрочными, плотными, размягчаемыми, нерастворимыми. Падение пластов коренных пород юго-западное под углом 15-18°. Наибольшая вскрытая толщина – 20,5 м.Подземные воды на участке строительства встречены при проходке древнеоползневых отложений [ИГЭ-3]. К современным и делювиально-оползневым отложением приурочены подземные воды типа «верховодка». Основные нормативные и расчетные характеристики физико-механических свойств грунтов приведены в таблице 1.Таблица 1 – Основные нормативные и расчетные характеристики физико-механических свойств грунтовНомер ИГЭ1234Разновидность грунта по ГОСТ 25100-95Насыпной слежавшийся неоднородный крупнообломочный грунт с глинистым полутвердым заполнителем и включением строительного мусораГлина легкая песчанистая полутвердая слабонабухающая с включением щебня и глыб выветрелых осадочных пород (до 25%)Суглинок тяжелый пылеватый полутвердый ненабухающий непросадочный щебенистыйМергель малопрочный плотный размягчаемый нерастворимыйПлотность грунта природной влажности, т/м3pn1.952.052.102.53pI 2.022.062.50pII 2.032.072.51Коэффициент пористостиe 0.6420.530 Показатель текучестиIL 0.170.03 Степень влажностиSt 0.980.93 Удельное сцепление, кПаCn 56/22*/80**70/19*/58** CI 34/9*60/9* CII 43/13*64/11* Угол внутреннего трения, градφn 12/10*/14**14/13*/15** φI 8/6*5/7* φII 9/7*89* Модуль деформации при водонасыщении, МПаEо 1716 Предел прочности на одноосное сжатие при естественной влажности, МПаRс   14.7Предел прочности на одноосное сжатие при водонасыщении, МПаRс(вод)   10.1Коэффициент размягчаемости    0.50Примечание:значения прочностных характеристик без знака* - по схеме ускоренного сдвига при естественной влажности;значения со знаком* - по схеме повторного сдвига по подготовленной смоченной поверхности;значения со знаком **- по схеме консолидированного сдвига с предварит. уплотнением под водой Разработанное проектное решение глубокого котлована [18] предусматривало возведение свайно-анкерного ограждения из буронабивных свай d800 мм и d600 мм, которые по высоте раскреплялись 2-4 ярусами инъекционных анкеров (рис. 6). Сваи выполнялись с поверхности естественного рельефа. Длина свай d800 мм - 20,0-26,0 м; d600 мм - 16,0-18,0 м. Сваи изготавливались из бетона класса B25 и армировались пространственными каркасами из арматурных стержней d36 мм. Для обоснования принятых решений проводились геотехнические расчеты в ПК PLAXIS. Наиболее опасные расчетные сечения, их техническое решение замаркированы и показаны на рис. 6,7,9. Деформированные схемы на последней стадии расчета для каждого сечения показаны на рис. 8,10.Рисунок 6 – Схема расположения решений ограждения глубокого котлованаРисунок 7 – Расчетное сечение 1-1               Рисунок 8 – Деформированная схема                                                                                       расчетного сечения 1-1Рисунок 9 – Расчетное сечение 2-2               Рисунок 10 – Деформированная схема                                                                                       расчетного сечения 2-2Таблица 2 – Расчетные усилия в грунтовых анкерах в сечении 1-1Номер яруса анкераУсилие в анкере на 1м.п., кНШаг анкеров, м.Усилие в анкере, кН1144.63.284742139.82.46344369.92.46172Таблица 3 – Расчетные усилия в грунтовых анкерах в сечении 2-2Номер яруса анкераУсилие в анкере на 1м.п., кНШаг анкеров, м.Усилие в анкере, кН11223.2840021182.462903612.46150 В результате проведённых расчетов удалось определить расчетные усилия в элементах системы, по которым назначался их шаг и габаритные размеры. В таблицах 2-3 показаны расчетные и проектные значения усилий в грунтовых анкерах с учетом шага их расстановки, которые были подтверждены натурными испытаниями с применением соответствующих коэффициентов запаса.Рисунок 11 – Инженерно-геологические условия строительства высотного зданияПосле обоснования конструкции глубокого котлована был проведен поиск эффективного решения фундамента высотного здания. Как видно из рисунка 11, участок строительства высотного здания расположен на крутом склоне. Данное здание предусматривает развитую 2-3-этажную подземную часть, в связи с чем необходимо выполнение откопки до 18 м, однако даже такие значительные подрезки склона не позволяют зданию опираться на однородные грунты. Это показано на рисунке 11, где правая часть фундамента здания опирается на скальные грунты ИГЭ-4, а левая часть – на дисперсные грунты ИГЭ-2, 3.В таких условиях применение традиционных решений фундаментов является трудоемким и экономически неэффективным. В связи с чем было разработано специальное техническое решение фундамента, которое предусматривало выравнивание деформационных характеристик основания за счет применения вертикального армирования основания буронабивными сваями под частью фундаментной плиты высотного жилого здания (рис. 12).Рисунок 12 – Схема расположения элементов вертикального армирования основания высотного жилого зданияСуть технического решения заключалась в использовании буронабивных свай d400 мм переменной длины - 2,0-18,0 м (см. рис. 11). Сваи выполнялись с отметки дна котлована -9,10 м (абс. отм. -65,60 м) (рис. 15). Длина свай назначалась из расчета заглубления подошвы свай в мергель (ИГЭ-4) не менее чем на 1,0 м. В верхней правой части фундамента, согласно инженерно-геологическим изысканиям, в основании фундаментной плиты здания залегает мергель (ИГЭ-4), в этих местах фундаментная плита здания опирается на естественное основание. В нижней правой части – на сваи. Все сваи вертикально армированного основания объединятся монолитной плитой толщиной 450 мм, для более равномерного и совместного восприятия приходящих нагрузок на армированное основание. Между сваями и плитой здания выполняется промежуточная подушка (рис. 13) толщиной 600 мм из гранитного щебня для снятия значительных горизонтальных нагрузок, приходящих на сваи при сейсмическом событии в 9 баллов [18].Рисунок 13 – Техническое решение плитного фундамента на армированном основании для высотного здания в г. СочиРисунок 14 – Процесс бурения свай инженерной защиты глубокого котлованаРисунок 15 – Начало бурения свай вертикально армированного основания высотного здания с проектной отметки дна котлованаРисунок 16 – Устройство промежуточной подушки из гранитного щебня для компенсации горизонтальных воздействий на высотное зданиеРисунок 17 – Этап возведения 14-го надземного этажа высотного зданияРисунок 18 – Завершение фасадных работ на объектеИспользование современных геотехнологий в сочетании с заданной проектом последовательностью возведения фундамента, а также адаптация объемно-планировочного решения проектируемого объекта к существующему рельефу дают техническую и экономическую возможность воплотить задуманный архитектурный проект на практике. Это требует соответствующего расчетного обоснования и применения нестандартных технических решений фундаментов.