Строительство высотных общественных и жилых зданий, связанное с повсеместным развитием инфраструктуры городов приводит к обязательному освоению их подземного пространства, используемого для различных целей. Глубина котлованов высотных зданий может составлять более 10–15 м, при этом отметка дна котлована почти во всех случаях находится ниже уровня подземных вод [1, 2].
К расчетам ограждений котлованов высотных зданий предъявляются особые требования. В частности, при расчетах глубоких котлованов необходимо детально подходить к проектированию удерживающих и анкерных конструкций для обеспечения требований по нормальной эксплуатации зданий и сооружений, расположенных в зоне влияния высотного строительства. В расчетах следует также учитывать возможность передачи на ограждения котлована существенных вертикальных нагрузок, а также моментных и дополнительных горизонтальных нагрузок от ветровых воздействий на высотное здание [3–6]. Исходя из этого, выполнение расчетного прогноза взаимодействия различных анкерных систем с глинистым грунтовым основанием является актуальной задачей.
При строительстве многоэтажного жилого дома с подземным трехуровневым паркингом произошло сверхнормативное отклонение от вертикального положения подпорной стенки. Подпорная стенка была выполнена по технологии «стена в грунте» и закреплена в грунтовом массиве при помощи буроинъекционных анкерных свай, расположенных в два ряда (рис. 1, а). Характеристики грунтов площадки строительства представлены в таблице.
По результатам обследования подпорной стены подземного паркинга было принято решение об устройстве в верхней части подпорной стены буроинъекционных анкерных свай.
Для определения шага расстановки буроинъекционных анкерных свай, их длины и расчетного усилия, исходя из допустимого значения перемещения — не более 120 мм СП [7], было выполнено численное моделирование с использованием метода конечных элементов, реализованного в Plaxis 2D. На основании результатов инженерно-геологических изысканий в качестве грунтовой модели была выбрана упругопластическая модель с критерием прочности Кулона-Мора (рис. 2, 3) [2, 8, 9]. Угол расположения анкерных свай составил 15° по горизонтали, нижний конец упирался в слой малосжимаемого грунта (ИГЭ №2) с E = 12 МПа.