Для наружной стены:

Для средней стены:

_{Aст = 6 м}² 
_{Для торцевой стены:}

Следующим этапом является исследование инженерно-геологических условий на строительной площадке.
Инженерно-геологические изыскания на участке, отведенном под строительство 16-ти этажного жилого дома выполнены в 2011 г. Целевым назначением выполненных изысканий являлось:
- изучение геологического разреза участка в контурах проектируемого дома, степени выдержанности литологических слоев в горизонтальном и вертикальном направлениях на глубину активной зоны сжатия;
- уточнение гидрогеологических условий участка;
- определение значений показателей физико-механических свойств грунтов, слагающих разрез.
В соответствии с [4] и программой работ на исследуемом участке пробурено по 2 скважины глубиной по 23,0 м и 1 скважина глубиной 10 м под подземную парковку. В геоморфологическом отношении участок строительства приурочен к IV надпойменной террасе левобережья р. Волги. Поверхность участка проектируемого строительства ровная, спланированная, благоустроена и имеет абсолютные отметки – 87,5-88,8 м.
Геологическое строение исследуемого участка представлено мощной толщей четвертичных отложений, которые на глубину 100-120 м подстилаются глинами неогена.
Условия залегания грунтов и выделенные инженерно-геологические элементы (ИГЭ) указаны на инженерно-геологическом разрезе, представленном в соответствующем проекте:
Почва суглинистая (местами подсыпан чернозем). Мощность слоя 1,0-1,5 м.
ИГЭ-1. Суглинок светло-бурого цвета, твердой консистенции, макропористый, с солями карбонатов, с тонкими линзами песка. Залегает под почвенными грунтами выдержанным слоем до глубины 5,0 м. Мощность слоя 3,5-4,0 м.
ИГЭ-2. Супесь светло-бурого цвета, твердой консистенции, макропористая, с солями карбонатов и прослойками песка мощностью до 3-10 см. супесь вскрыта под суглинком, слоем мощностью 2,7-4,0 м.
ИГЭ-3. Суглинок светло-бурого цвета, твердой консистенции с пятнами ожелезнения и прослойками песка мощностью до 10 см. Залегает до глубины 11,0-12,5 м от поверхности земли слоем мощностью 2,0-4,3 м.
ИГЭ-4. Песок мелкий с тонкими прослойками пылеватого, светло-желтого цвета, малой степени водонасыщения, глинистый. Вскрытая мощность песка мелкого 3,0-12,0 м.
Подземные воды до глубины 23,0 м не вскрыты. 
Нормативные и расчетные значения показателей физико-механических свойств грунтов приведены в таблице 2.

На следующем этапе мы должны рассмотреть все возможные варианты устройства фундаментов в полученных геологических условиях и выбрать самый экономически выгодный.
В соответствии с [1] сваи по несущей способности грунтов основания рассчитывают, исходя из условия

,

где N - расчетная нагрузка, передаваемая на фундамент, кН;
F_f - несущая способность фундамента, кН; 
_n-коэффициент надежности, принимаемый при определении 
несущей способности фундамента расчетом равным 1,4.
Рассмотрим следующие варианты:
1.Определение несущей способности буровой сваи 
N=2651,48/1,4=1893,9 кН, окончательно принимаем расчетно-допускаемую нагрузку на сваю равной 1890 кН. 
Необходимое количество свай – 176 штук
2.Определение несущей способности забивной сваи. 
N =840/1,4= 600 кН, окончательно принимаем расчетно-допускаемую нагрузку на сваю равной 600 кН. 
Количество необходимых свай -550 штук
3. Определение несущей способности сваи в пробитой скважине.
Получаем
 кН
- условие надежной работы сваи по несущей способности основания.
По полученным результатам можем сделать вывод что самым приемлемым вариантом является последний, поэтому имеет смысл расчет осадки сваи в пробитой скважине. В соответствии с [2], осадку фундамента в пробитых скважинах с уширенным основанием определяем по схеме двухслойного линейно-деформируемого основания, состоящего из грунта уплотненной зоны и подстилающего грунта природного сложения (ИГЭ-3). При расчете осадки сжатие жесткого материала, втрамбованного в дно скважины не учитывается; размеры фундамента в плане принимаем равными размерам поперечного сечения уширенного основания в месте его наибольшего уширения; глубина заложения фундамента принимается на отметке низа уширенной части.
В уплотненной зоне принимаем модуль деформации грунта повышенным в 1,2 раза по сравнению с природным значением E_упл=1,2Е_пр=22,8 МПа; мощность слоя уплотненного грунта ниже жесткого ядра составляет h_упл=r_s-r_br=1,31-0,63=0,68 м; ширина уширения
 м; 
длина уширения равна ширине b_br = 1,116 м; расстояние от дневной поверхности природной отметки грунта до низа уширения d=9,8 м.
Вычисление осадки фундамента производим по формуле метода послойного суммирования (см. п. 1. Приложения 2 к [4]):

где все обозначения стандартные
Природное давление на уровне низа уширенного основания будет равно:
p_zq,0= 18,1·9,8 = 117 кПа. 
На один фундамент нормативная нагрузка будет равна N_II+G_ф=2200/1,15= 1914 кН.
Среднее давление на уровне низа уширенной части фундамента будет равно:

 кПа

Дополнительное давление на уровне низа уширенной части фундамента равно;

p₀=p-p_zq,0=1715 – 177 = 1538 кПа.
Найдем значение дополнительного давления на уровне низа уплотненной зоны грунта: 
;
p_zp,s=p_sp₀=0,61 1538 = 939 кПа < R = 1094,7 кПа.

Следовательно, определяем осадку в условиях линейной зависимости между напряжениями и деформациями в неуплотненном слое грунта природного сложения.

Дополнительное давление от собственного веса грунта для каждого элементарного слоя будет равно:

Коэффициент a определяем по таблице 3 по параметрам
 и , 
а значения ξ вычисляется по формуле 

и если назначаем 
h_i=0,42b_br, 
то получаем для точки 1 на глубине 
z₁=h₁=0,4b_br 
.
При равных слоях будем иметь к следующей точке одну и ту же добавку Δξ = 0,8; таким образом, для точки 2 получим ξ₂ = 1,6 и т.д.
Нижняя граница сжимаемой толщи при учете взаимного влияния пяти фундаментов находится на глубине H_c=6,92 м от низа жесткого ядра и осадка равна s= 7,6 см, что меньше предельно допустимого значения s_u= 8 см.
Для следующего этапа работы необходим расчет стоимости устройства фундамента.
Критерием сравнительной экономической эффективности является минимум приведенных затрат, которые определяются с учетом себестоимости работ капитальных вложений в базу строительства, трудоемкости, продолжительности возведения фундаментов и расхода материалов.

Для данного здания в данных грунтовых условиях наиболее экономически эффективны (для 2014 г) сваи в пробитых скважинах с минимальной стоимостью 9,465 млн. руб.

- с конструктивно – неуравновешенными движущимися частями, кривошипно-шатунными и кривошипно – кулисными механизмами (поршневые машины);

- с номинально – уравновешенными движущимися частями (центробежные машины, вентиляторы).

Отличительной чертой компрессоров и насосов являются большие динамические нагрузки, вызывающие вибрацию, которую воспринимают фундаменты. Дефект фундамента динамического оборудования выражается в снижении его способности поглощать энергию вибрации. При возникновении трещины в середине фундамента и расслоении бетона динамическое усилие от вибрации останется прежним при фактически двукратном уменьшении массы самого фундамента. Увеличение вибрации, в данном случае, произойдет более чем в два раза. Это может привести к разрушению самого агрегата.

Поэтому диагностика фундамента динамического оборудования является важнейшей составляющей достижения надёжности работы и состоит из нескольких этапов.

1. Изучение технической документации. На данном этапе выясняется необходимая информация, определяется тип и исполнение фундамента, использованная арматура, марка бетона. Для этого изучается проектная документация, материалы завода-изготовителя, строительная и эксплуатационная документация, акты, протоколы сдачи в эксплуатацию.

2. Визуальный и измерительный контроль. Выявляются сколы, раковины, участки пористого и рыхлого бетона, неровности, оголения арматуры. Также проводится сравнение фактических и паспортных геометрических размеров фундамента. При обнаружении трещин любого вида на поверхностях элементов фундаментов необходимо определить их положение, форму, направление, длину, ширину раскрытия, глубину, время и причину возникновения, а также установить, продолжается или нет их развитие. Для контроля над возможным развитием трещин устанавливаются маяки.

Достаточно частым явлением является пропитывание поверхности фундамента минеральным маслом, которое значительно снижает прочность бетона.

Фундамент не должен иметь связи с другими строительными конструкциями, с целью недопущения горизонтальных перемещений от вибрации. При неплотном прилегании рамы к фундаменту проводится подливка бетона. Выявленные пустоты могут привести к ослаблению фундаментных анкерных болтов. Проверяется наличие уклона в наружную сторону (не менее 1:50).

3. Оценка прочности бетона фундамента. Прочность бетона может определяться различными методами. При механическом способе используется молоток Кашкарова. При ультразвуковом методе контроля используется измеритель прочности бетона ИПС-МГ. Для разрушающего метода контроля со скалыванием бетона используют приборы ПОС-50МГ4, ОНИКС-ОС. Каждый из этих методов и приборов имеет свои плюсы и минусы.

Определение глубины карбонизации бетона позволяет оценить его защитные свойства. Для этого на свежий излом наносится проба раствора фенолфталеина. При увлажнении раствором фенолфталеина карбонизированный слой сохраняет свой первоначальный цвет, а некарбонизированный приобретает малиновую окраску. Глубина карбонизации определяется толщиной слоя от поверхности конструкции до границы окрашенной зоны.

4. Выявление фактического армирования фундамента. Проводится для подтверждения паспортных данных и получения исходных данных для проведения поверочного прочностного расчёта.

Для выявления армирования фундамента можно вскрыть защитный слой бетона для обнажения арматуры или использовать электромагнитный способ.

Места вскрытия выбираются с учетом напряженного состояния элементов железобетонных конструкций, максимально используя имеющиеся дефектные участки с наличием отслоений защитного слоя, продольных трещин, сколов, участков с механическими повреждениями и т.д. После вскрытия измеряются диаметры арматуры, определяется её класс, измеряется толщина защитного слоя. После этого места вскрытий заделываются цементным раствором.

5. Определение возможной осадки фундамента геодезическими методами. Осадка фундамента динамического оборудования может вызвать напряжения в присоединённых к агрегату трубопроводах и вызвать их разгерметизацию. Мониторинг возможной осадки фундамента проводится измерением по заранее закреплённым контрольным точкам (деформационным маркам) с привязкой к реперу государственной геодезической сети. Наблюдение за осадками производится циклично.

Для достоверной оценки состояния фундаментов необходимо провести все этапы технического диагностирования. Работоспособность фундамента и срок его дальнейшей безопасной эксплуатации напрямую зависит от того, насколько тщательно будет проведена эта работа.

Утепленная шведская плита (в дальнейшем, УШП) подходит по описание монолитного фундамента, по причине того что он располагается под всем зданием и заливается монолитом, а не собирается, из отдельных железобетонных изделий. И так, что же такое УШП и что ее отличает от других видов фундаментов. Утепленная шведская плита —  это малозаглубленный фундамент, под которым расположен слой утеплителя. При возведении этого типа фундамента создается дренажная система, позволяющая отвести грунтовые воды от утеплителя. Устройство дренажа, позволяет предотвратить пучение  грунта под фундаментом. В УШП на этапе монтажа встраиваются коммуникации и система обогрева «теплый пол». Массив фундамента является и тепловым аккумулятором для дома. Теперь об отличиях, во первых, само название уже несет в себе одно из основных отличий данного фундамента от других, вся плита покрывается утеплителем.. Так как промерзание грунта под самим домом незначительное, вероятность  деформации грунта основания существенно снижаются.
Следующей отличительной чертой является, то что все коммуникации уже проложены в фундаменте, т.е. (канализация, водо и электроснабжение). Гладкая поверхность плиты дает возможность использовать эту поверхность как черновой пол, а так как вся поверхность утеплена, то полы будут достаточно теплыми, без дополнительных утеплительных систем. Так же плита может быть возведена практически на любом грунте, для ее возведения иногда достаточно снять растительный слой грунта, но в ряде случаев, при низкой несущей способности грунтов  необходимо снимать значительный слой грунта и  уплотнить  его до необходимых характеристик.

На рисунке 1 показана схема-разрез УШП.

Рисунок 1 – Схема–разрез утепленной шведской плиты.

Преимуществами  утепленной шведской плиты:

1. Удобство конструкции;

2. Наличие всех коммуникаций в ней;

3. Пропадает необходимость возведения чернового пола;

4. УШП- фактически готовый нулевой цикл;

Недостатки утепленной шведской плиты:

1. Высокая трудоемкость;

2. Высокая стоимость выполнения работ по монтажу, так например винтовые сваи обойдутся дешевле;

3. Имеются нюансы по устройству коммуникаций и рельефности участка;

4. Подвержены рискам пучения и неравномерной  осадки так как они находятся в неблагоприятной зоне грунтов с невысокой несущей способностью, а также  в зоне промерзания, т.к. они не углубляются несущей основой на глубину промерзания.

И так, рассмотрев данный тип фундамента можно сделать вывод о том, что как и у любой конструкции, у УШП есть свои преимущества  и недостатки. Данный вид фундамента применяется редко, но может быть применен при необходимости сокращения сроков строительства.

Для начала ответим на вопрос, что же такое фундамент? Фундамент–подземная часть здания воспринимающая и передающая нагрузки на грунт основания. Существует большое количество видов фундаментов: ленточный, свайный, монолитный и  т.д.

Утепленная шведская плита (УШП) подходит по описание монолитного фундамента, по причине того что он располагается под всем зданием и заливается монолитом, а не собирается, из отдельных железобетонных изделий. И так, что же такое УШП и что ее отличает от других видов фундаментов. Утепленная шведская плита — малозаглубленный фундамент, под которым расположен слой утеплителя. При сооружении этого типа фундамента создается дренажная система, позволяющая отвести грунтовые воды от утеплителя, который не позволяет грунту пучиться и принимает на себя нагрузку от строения. В «шведскую плиту» на этапе монтажа встраиваются коммуникации и система обогрева «теплый пол». Массив фундамента является и тепловым аккумулятором для дома. Теперь об ее отличиях, во первых, само название уже несет в себе одно из основных отличий данного фундамента от других, вся плита покрывается утеплителем. Это исключает влияние перепадов температуры почвы на основание строения. Так как промерзание грунта под самим домом незначительное, риски его подвижек существенно снижаются.
Следующей отличительной чертой является, то что все коммуникации уже проложены в фундаменте, т.е. (канализация, водо и электроснабжение). Гладкая поверхность плиты дает возможность использовать эту поверхность как черновой пол, а так как вся поверхность утеплена, то полы будут достаточно теплыми, без дополнительных утеплительных систем. Так же плита может быть возведена практически на любом грунте, для ее возведения иногда достаточно снять растительный слой грунта, но в ряде случаев, при низкой несущей способности грунтов  необходимо снимать значительный слой грунта и утрамбовывать его виброкатком или виброплитой. На рисунке 1 показана схема-разрез УШП.

Рисунок 1. Схема–разрез утепленной шведской плиты.

К преимуществам такого фундамента можно отнести следующие характеристики:

1. Удобство конструкции;

2. Наличие всех коммуникаций в ней;

3. Пропадает необходимость возведения чернового пола;

4. УШП- фактически готовый нулевой цикл;

Недостатки такой конструкции:

1. Высокая трудоемкость;

2. Высокая стоимость выполнения работ по монтажу, так например винтовые сваи обойдутся дешевле;

3. Имеются нюансы по устройству коммуникаций и рельефности участка;

4. Подвержены рискам пучения и неравномерной  осадки так как они находятся в неблагоприятной зоне грунтов с невысокой несущей способностью, а также  в зоне промерзания, т.к. они не углубляются несущей основой на глубину промерзания.

И так, рассмотрев данный тип фундамента можно сделать вывод о том, что как и любой конструкции у него есть свои преимущества, но и недостатки. Применение данного вида фундамента обуславливается в первую очередь необходимость возводить такую конструкцию, а так же от материальных ресурсов отдельно взятого заказчика.

Существуют различные методы устройства буронабивных свай. Расчет проводим на примере III категории (сложная): специфические грунты и инженерно–геологические процессы имеют оказывают основополагающее влияние на проектное решение. В данном случае выделяем два наиболее подходящих метода устройства свай в диаметре 800см и длиной 25 метров:

Численность рабочего состава методами DDS составляет 10 человек, а при методе DR 7 человек.

Для выбора метода необходимо учитывать экономическую целесообразность.

Была рассчитана ориентировочная калькуляция затрат труда и машинного времени на единицу(сваю), значения взяты из Государственных элементных сметных норм 05-01-029-10 (таблица 2).

Таблица 2. Калькуляция затрат труда и машинного времени

Так как расценки в ГЭСН за 2001 год, произведена индексация затрат на 2016 год, составляющая за труд рабочих 16,35р/1м3, за труд машинистов 25,28р/ 1м3. Таким образом, общая сумма трудозатрат на 1 сваю составит:

DDS=69,33×16,35+23,24×25,28=1721,05 руб./свая

DR=65,69×16,35+22,14×25,28=1633,73 руб./свая

Нормальный расход бетона на 1 м³ сваи при методе DDS-1,14 м³, а при методе DR=1,02 м³, арматурные каркасы одинаковые. Используется тяжелый бетон марки 300. Стоимость бетона рассчитана на основании цен Федерального сборника сметных цен Часть II 2003г. и индексирована до 2016г.

Результаты расчетов представлены в таблице 3.

Таблица 3. Стоимость бетона на сваю

Исходя данных в таблице 3, условная прибыль одной сваи составит:

DDS=34971,30-30924,61=4046,69 руб./свая

DR=31283,69-27663,71=3619,98  руб./свая

Сравним методы с помощью итоговой таблицы, не учитывается только стоимость оборудования, так как буровые установки и грузовой транспорт схожи.

Таблица 4. Итоговая сравнительная таблица показателей

В итоге можно сделать вывод, что метод DR дешевле, но увеличит сроки на выполнение работ. Встает выбор: сэкономить денежные средства или время. Каждый строитель отталкивается от своих возможностей и требований, и на основе этого делает выбор.

Выполнен сбор нагрузок на колонну с грузовой площадью А=6х9=54 м² (табл.1).

№ п/п	Наименование нагрузки	Норма тивная, кН/м2	Коэффи циент надежности по нагрузке	Расчетная, кН/м2
Постоянные нагрузки
1	Слой гравия, втопленный в битумную мастику толщиной d=20 мм	0,4	1,3	0,52
2	Три слоя рубероида на мастике	0,16	1,3	0,21
3	Цементная стяжка d=20 мм	0,36	1,3	0,47
4	Пароизоляция – один слой рубероида	0,06	1,3	0,08
5	Сборные железобетонные ребристые плиты	2,70	1,1	2,97
6	Железобетонная двухскатная решетчатая балка, кН	60,5	1,1	67,0
7	Кран-балка с грузом 20 кН	40,0	1,1	44,0
8	Сборные железобетонные плиты перекрытия 3х6х270,0, кН	48,6	1,1	53,0
9	Железобетонный ригель, кН	21,0	1,1	23,0
10	Железобетонная колонна, кН	55,0	1,1	61,0
11	Панели стен (без учета проёмности) 6х14,5х0,35х1,2, кН	365,4	1,2	438,0
Временные нагрузки
12	Снеговая	1,26	1,4	1,76
13	На чердачное перекрытие	0,70	1,3	0,91
14	Полезная нагрузка 3х6х500,0, кН	90, 0	1,2	108,0

Нагрузка на колонну N_II = 966 кН. 
Вес фундамента ФЖ 18М-1 составляет 95 кН. 
Вес грунта на обрезах: .
Полная нормативная нагрузка на фундамент .
Среднее давление по подошве фундамента:

При расчете деформаций основания среднее давление под подошвой фундамента р не должно превышать расчетного сопротивления грунта основанияR определяемого по известной формуле [6]:

, кПа,

где γ_сI - коэффициент условий работы грунтов основания;
γ _сII - коэффициент условий работы сооружения совместно c основанием;
k - коэффициент надежности определения физико-механических характеристик грунтов основания; 
М_γ, М_q, М_c - коэффициенты, зависящие от угла внутреннего трения грунта;
K_z - коэффициент, зависящий от ширины подошвы фундамента; 
b - ширина подошвы фундамента;
γ_II - осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента;
γ_II^׳ - то же, залегающих выше подошвы фундамента;
d_b - глубина подвала;
d₁ - глубина заложения подошвы фундамента;
с_II - расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента.
Для нашего случая имеем: 
;  при ; ; ; 
Для : ; ;.
м; ; м; 
кН/м³;  кН/м³; кПа.
Расчетное сопротивление грунта основания равно R=342 кПа. Проверяем среднее давление по подошве фундамента:

Необходимое условие расчета оснований по деформациям выполняется с большим запасом.
Определить расчетное сопротивление просадочного грунта после замачивания не удалось, так как нет прочностных характеристик просадочного грунта после замачивания.
Однако известно из практики, что при замачивании просадочного грунта угол внутреннего трения снижается незначительно, а удельное сцепление уменьшается примерно вдвое [7, 8, 9].
Примем, что при замачивании угол внутреннего трения f снизился до 15°, а удельное сцепление уменьшится в два раза и составит с = 15 кПа. Определим при этих данных расчетное сопротивление грунта. 
Имеем: 
;  при ; ; ; 
Для : ; ;.
м; ; м; 
кН/м³;  кН/м³; кПа.
Тогда расчетное сопротивление грунта будет равно R=185,4 кПа. При проверке должно выполняться условие р = R (± 5%): р = 193 кПа > R =185 кПа. Разница составляет

.

Требование норм и в этом случае выполняется. Однако желательно несколько увеличить размеры подошвы фундамента и снизить среднее давление по подошве путем устройства подбетонки большего размера, чем подошва фундамента.

Расчет осадки фундамента ведем методом послойного суммирования. Глубина заложения подошвы фундамента – 1,8 м.

Расчет осадки фундамента ведется по формуле

, м

где  - коэффициент, принимаемый равным  = 0,8;
 - дополнительное уплотняющее давление, кПа;
 - толщина элементарного слоя грунта, м;
Е_i - модуль деформации i- го слоя грунта, кПа. 
Дополнительное уплотняющее давление  определяется по формуле

,

где -коэффициент рассеивания напряжений по глубине;
р - среднее давление по подошве фундамента, кПа;
 - среднее значение удельного веса грунта выше подошвы фундамента, равно:  кН/м³;
d - глубина заложения фундамента, м.
Среднее давление по подошве р = 190 кПа. Тогда дополнительное уплотняющее давление будет определяться по формуле 

Расчет осадки основания методом элементарного послойного суммирования сведем в таблицу 2.

Номер точки					,кПа	,кПа	,кПа
1	0	0	1,0	1,000	32	158	1300
2	1,0	0,8		0,800		126
3	2,0	1,6		0,449		71
4	3,0	2,4		0,257		41
5	4,0	3,2		0,160	108	25	ВС   1600
6	5,0	4,0		0,108	127	17
7	6,0	4,8		0,077
8	7,0	5,6		0,058
9	8,0	6,4		0,045
10	9.0	7,2		0,036
11	10,0	8,0		0,029	262	5

Осадка фундамента составила s = 2,18 см. 
Деформация основания для просадочных грунтов состоит из осадки и просадки. Для расчета просадки необходимо знать относительную просадочность.
В соответствии с данными инженерно-геологических изысканий [5] на площадке строительства в пределах просадочной толщи грунта относительная просадочность  равна при
Р = 100 кПа в среднем = 0,011; 
Р = 300 кПа в среднем = 0,018.
Используя линейную интерполяцию для давления 200 кПа можно взять значение относительной просадочности = 0,015.
Просадка рассчитывается по формуле

,

где  - относительная просадочность i - го слоя грунта;
 - толщина i - го слоя грунта;
 - коэффициент, зависящий от ширины подошвы фундамента и начального просадочного давления.
В соответствии с [6] за начальное просадочное давление принимаетcя давление, при котором относительная просадочность равна =0,01. В нашем случае начальное просадочное давление P_sl можно принять равным P_sl = 100 кПа. Тогда коэффициент  при ширине подошвы фундамента b= 3 м вычисляется по формуле

,

где Р_о = 100 кПа.
Расчет просадки фундамента сводим в таблицу 3.

			, кПа	, кПа	+, кПа	Среднее давление, кПа			, см
0	0	1,000	158	32	190
1,0	0,8	0,800	126	51	177	184	0,015	1,85	2,78
2,0	1,6	0,449	71	70	141	159	0,015	1,39	2,09
3,0	2,4	0,257	41	89	130	136	0,015	1,04	1,56
4,0	3,2	0,160	25	108	133	120	0,015	0,80	1,20
5,0	4,0	0,108	17	127	144	135	0,015	1,03	1,55

Таким образом, суммарная деформация с учетом возможной просадки во всей просадочной толще равна S_u=s+s_sl = 2,18+2,78+2,09+1,56+1,20+1,55=11,4 см. Полученная величина деформации S_u = 11,4 см больше предельной по нормам =8 см. 
В соответствии с [6] толщина зоны просадки  принимается равной: толщине верхней зоны просадочной толщи при определении просадки грунта от внешней нагрузки, при этом нижняя граница указанной зоны соответствует глубине, где  или глубине, где  минимально, если .
В нашем случае  соответствует глубине в 3 м от подошвы фундамента. Следовательно по [6] суммарная деформация грунта под фундаментом, учитываемая расчетом, будет равна S_u=2,18+2,78+2,09+1,56 =8,61 cм.
Расчет оснований и фундаментов на просадочных грунтах производится по деформациям исходя из условия [10]:

где S - совместная деформация основания и здания или сооружения, определяемая как для обычных непросадочных грунтов в соответствии с их деформационными характеристиками, полученными при естественной влажности.

 - деформация основания, вызванная просадкой грунта;
 - предельно допустимая совместная деформация основания и здания или сооружения, принимаемая равной

,

где  - предельно допустимая деформация основания при неравномерной осадке фундаментов, определяемая как для обычных непросадочных грунтов;
- коэффициент условий работы, учитывающий вероятность одновременного сочетания наиболее неблагоприятных условий при просадке и осадке ипринимаемый: при < 2S; =1,0, а при >2S;=1,25.
В нашем случае осадка S = 2,18 см, а просадка  = 6,43 см, то есть S > более, чем в 2 раза. Следовательно  будет равна 10 см.
Таким образом полученная величина суммарной деформации 8,61 см меньше предельно допустимой деформации 10 см. Следовательно, требования норм по расчету деформаций выполняются.
Натурным обследованием котлована под фундаменты здания шламоуплотнительной станции установлено, что глубина котлована от поверхности планировки в связи с полной срезкой почвенно-растительного слоя и с заглублением в несущий слой на 20 – 25 см составляет 2,8 м. Такой же будет и глубина заложения подошвы.
Это приводит к увеличению расчетного сопротивления грунта как в природном, так и в замоченном состоянии, а также уменьшит величину возможной просадки при замачивании.

1. Натурным обследованием грунтов основания установлено, что они соответствуют данным инженерно-геологических изысканий.
2. Проверка напряжений по подошве фундаментов показала, что требования норм соблюдаются как для грунта в природном состоянии, так и при возможности замачивания и проявлении просадки.
3. Расчет по деформациям грунтов основания с учетом возможной просадки в целом также соответствует требованиям норм проектирования естественных оснований.
4. Устройство фундаментов проектных размеров с заложением подошвы на глубину отрытого до 2,8 м котлована не противоречит требованиям норм проектирования и подтверждается расчетом.
5. Проектом предусмотрена выемка просадочного грунта и замена его бетоном на глубину 4,0 м ниже подошвы. Объем бетона предусмотрен более 40 м³. По нашим расчетам и рекомендациям расход бетона сведен до 8,5 м³.
6. Считаем целесообразным обеспечить необходимую глубину заложения подошвы фундамента путем устройства подбетонки из бетона класса В7,5 толщиной 1,0 м с уширением по сравнению с фундаментом ФЖ 18 М-1 не менее 0,25 м с каждой стороны и опиранием на эту подготовку сборных фундаментов ФЖ 18 М-1.
7. Обратную засыпку пазух котлована рекомендуется производить местным глинистым грунтом оптимальной влажности с послойным уплотнением.
8. Вокруг здания необходимо предусмотреть асфальтовую отмостку шириной не менее 1,0 м с уклоном от здания не менее 3%.

Для определения размеров фундамента, его заглубления, материала, установления вида и состояния грунтов основания был отрыт шурф с наружной стороны здания у стены, на которой будет покоиться купол храма. План расположения шурфа приведен на рис.1.
При отрывке шурфа насыпные грунты и почвенно-растительный слой были плотные, трудно поддавались разработке, шурф был отрыт на глубину 1,8 м и не был доведен до подошвы фундамента. Зондирование ломом показало, что грунты на глубину еще 40-50 см, плотные, маловлажные, обладающие достаточно высокой несущей способностью. Глубина заложения фундамента не менее 2,0 м.
Часть разрушенных стен здания восстановлена до проектной отметки. Общее состояние фундаментов, сохранившихся и вновь возведенных стен здания удовлетворительное. Имеющаяся в юго-восточной стене небольшая трещина не нарушает общей целостности здания, тем не менее она должна быть расшита и заделана после удаления из стены имеющихся в районе трещины деревянных разрушенных элементов.
Визуальный осмотр находящихся поблизости зданий дворца культуры и средней школы показал, что и они не имеют видимых деформаций несущих и ограждающих конструкций, что говорит о достаточной несущей способности грунтов основания.

Каких-либо проектных, архивных и других материалов по старому зданию церкви не имеется. По опросам старожилов церковь имела высоту порядка 12-14 м с кирпичным куполом. В настоящее время стены планируется вывести на отметку 16,0 м, что на 3,0-4,0 м выше стен старого здания, нагрузки от собственного веса стен возрастут на величину порядка 7,0-9,0 т на погонный метр фундамента. Не имея данных по ранее существовавшему купольному своду, он должен был нести нагрузку не только от собственного веса, но и дополнительную нагрузку от кровли, снега и т.д. По литературным данным такой свод должен был иметь толщину в замке не менее чем в 2 кирпича.
Вновь проектируемый купол будет металлическим облегченной конструкции, вес его будет меньше. Поэтому считаем, что увеличение веса стен будет компенсироваться снижением веса купола.
Произведем сбор нагрузок, действующих на фундамент стены купольного помещения (табл. 2). Сечение фундамента представлено на рис.2. Принимаем глубину заложения фундамента 2,0 м, ширина по обрезу в шурфе 1,35 м. Опорная часть фундамента выполнена из бутового камня на известковом растворе. Прочность камня высокая, трещин и дефектов фундамент не имеет, швы полностью заполнены раствором. Состояние фундамента удовлетворительное. Толщина стен 120,0 см.

По предварительным расчетам проектировщиков полный вес нового металлического купола будет составлять 320,0-340,0 т. Примем увеличение высоты стены купольного помещения на 3,0 м. Соберем нагрузки на 1,0 погонный метр наружной стены купольного помещения с учетом надстройки (табл. 3).

№ п.п	Наименование нагрузок	Нормативная нагрузка, кг/м2
Постоянные
1.	Кровля металлическая	8,0
2.	Обрешетка из досок 30 мм	24,0
3.	Купольный свод металлический  (1,328 т/м2)	1328,0
4.	Подшивка из досок 30 мм	40,0
5.	Потолок – 2 слоя гипсокартона	25,0
6.	Полы	100,0
Временные
5.	Снеговая	126,0
6.	На покрытие	70,0
Итого		1721,0

Среднее давление под подошвой фундамента до надстройки будет равно с учетом веса стены и фундамента от нагрузки N_II:
N_II=1888,0х8,0+1,2х1,0х13,0х1800,0+1,4х1,0х2,0х2000,0= 15104,0+28080,0+5600,0=48784,0кг/м = 48,78 т/м².

Дополнительная нагрузка от веса стены высотой 3,0 м будет равна:

Полная нормативная нагрузка на фундамент наружной несущей стены купольного помещения будет равна:
N_II=1721,0х8,0+28080,0+5600,0+6480,0=13768,0+28080,0+5600,0+6480,0= 54648,0 кг/м =54,65 т/м.
Среднее давление под подошвой старого здания равно 34,85 т/м². Среднее давление под подошвой восстанавливаемого здания будет равно 54,65/1,4х1,0=39,03 т/м². Давление под подошвой восстанавливаемого здания возрастет на 10,7%.
Практика реконструкции различных зданий и сооружений показывает, что в процессе эксплуатации построенного здания грунты уплотняются, сжимаемость их увеличивается, а прочность возрастает [8, 9, 10]. Обобщая большой опыт реконструкции зданий с учетом опрессовки грунта основания расчетное сопротивление основания может быть повышено, причем иногда значительно. Коэффициент повышения давления зависит от вида грунтов основания, отношения фактического давления под подошвой фундамента к расчетному начальному сопротивлению грунтов основания и срока эксплуатации сооружения. При этом здание или сооружение должно находиться в удовлетворительном состоянии. При отношении фактического давления к расчетному сопротивлению от 0,30 до 1,00 коэффициент увеличения давления составляет 1,15-1,50. В нашем случае это соотношение будет не менее 0,7-0,9, то есть коэффициент увеличения расчетного сопротивления грунта может быть принят не менее 1,30 или среднее давление под подошвой существующего фундамента может быть увеличено минимум на 30% без усилия существующего фундамента.

1. Натурное обследование фактического технического состояния здания православного храма показало, что основные несущие и ограждающие конструкции здания находятся в удовлетворительном состоянии. Трещина, имеющаяся во внутренней стене здания не снижает эксплуатационной надежности здания, но должна быть тщательно заделана.
2. Восстановление здания храма может вестись с использованием имеющихся конструктивных материалов по предполагаемому проекту с увеличением высоты здания без усиления существующих фундаментов.
3. Вокруг здания для отвода поверхностных вод необходимо устроить отмостку шириной не менее 1,0 м с уклоном от здания не менее 3,0%
4. Нормальная эксплуатация здания будет обеспечена.