4.Гидроизоляция фундаментов, защита подвальных помещений от сырости и подтопления в зависимости от уровня грунтовых вод. Устройство дренажа, кольцевой и пластовый дренаж, защита от агрессивных вод.

Надежная защита от подземных вод - главное условие успешного строительства и эксплуатации подземного сооружения. Защита от подземных вод осуществляется тремя способами: понижение уровня подземных вод вокруг котлована или сооружения (водопонижение); устройство в грунте вокруг котлована или сооружения водонепроницаемой противофильтрационной завесы; покрытие подземного сооружения водонепроницаемым слоем (гидроизоляция).

Постоянное водопонижение вокруг подземных сооружений небольшой глубины (например, подвалов жилых домов) достигается устройством пристенного и пластового дренажей (естественное либо искусственное удаление воды с поверхности земли либо подземных вод) и опоясывающего контура дренажных труб, по углам которого устраиваются смотровые колодцы для чистки труб (рис. 12.18, а). Собираемая вода спускается в ливневую канализацию. При отсутствии канализации дренажи теряют смысл, либо в дополнение к ним требуется установка откачивающего насоса.

Иногда пластовый дренаж устраивается под днищами глубоких сооружений для снятия напора воды и исключения всплытия сооружения (рис. 12.18,б) . Подобная мера допустима в малопроницаемых грунтах, когда объем поступающей и откачиваемой воды будет невелик.

Пластовые и пристенные дренажи выполняются обычно в виде слоев 10... 15 см толщиной из песчано-гравийной смеси (ПГС), отсыпанных между двумя слоями геотекстиля во избежание смешивания ПГС с грунтом. В последние годы на рынке стройматериалов появились синтетические и минераловолоконные достаточно жесткие фильтрующие маты толщиной 3…5 см, применение которых при устройстве пластовых и пристенных дренажей весьма технологично. Возможно устройство дренажа за тоннельной обделкой для снятия давления воды с обделки.

Кольцевая дренажная система располагается по контуру защищаемого здания или участка. Действие кольцевого дренажа основано на понижении уровня грунтовых вод внутри защищаемого контура, что обеспечивает защиту от подтопления подземных сооружений и частей зданий. Глубина этого понижения зависит от заглубления труб, галерей или фильтрующей части скважин относительно зеркала грунтовых вод, а также от размеров защищаемого контура. Кольцевые дрены располагаются на некотором удалении от сооружения, благодаря этому они могут быть установлены уже после его возведения. В этом отношении кольцевой дренаж выгодно отличается от пластового, который может быть установлен только одновременно со строительством сооружения.

Гидроизоляция конструкций подземных сооружений производится с целью предотвращения проникновения напорной и капиллярной воды внутрь помещений, а при наличии у подземных вод агрессивности — для предохранения конструкций от разрушения

Ввиду дороговизны гидроизоляционных работ, лучше всего использовать водонепроницаемые материалы и трещиностойкие конструкции, а при агрессивных свойствах воды — устойчивые к ним материалы. В этом отношении представляет интерес опыт добавления в бетоны кремниевой пыли (микрокремнезема), являющейся отходом одного из металлургических производст в, в количестве 10...30% от веса цемента. При этом водопроницаемость бетона снижается в 5...25 раз и заметно возрастает прочность и устойчивость против агрессивных вод. Применение этой добавки позволяет строить подземные объекты вообще без гидроизоляции. Существенно важно бетонирование вести непрерывно, поскольку при укладке бетона с перерывами стыки оказываются водопроницаемыми.

Современные схемы гидроизоляции изображены на рис. 12.19.

Схема “а” - наружная противонапорная гидроизоляция. Передает давление подземных вод на ограждающие конструкции сооружения, что делает ее предпочтительной. Горизонтальный участок гидроизоляции наносится по бетонной подготовке до устройства днища сооружения. Вертикальные участки наносятся на стены и для защиты от повреждений при обратной засыпке ограждаются кладкой в полкирпича, бетонными плитами или слоем на-брызгбетона.

Схема “б” - внутренняя противонапорная гидроизоляция. Устраивается в уже существующих зданиях. При значительных напорах необходимо устройство внутреннего железобетонного корыта (кессона), упирающегося в выступы или штробы в стенах и способного воспринять давление воды.

Схема “в” - гидроизоляция подвала от капиллярной влаги. Необходимо отметить, что эта схема принципиально непригодна для защиты от напорных вод: во-первых, при осадке фундамента неизбежен порыв слоя гидроизоляции в месте стыка пола со стеной; во-вторых, на участке опирания стены подвала на фундаментную подушку слой гидроизоляции будет находиться под большим давлением и повредится. Основное правило строительства подземных сооружений: днище сооружений, находящееся ниже уровня подземных вод, должно воспринимать и передавать на грунт нагрузки от всех стен и колонн сооружения. Пропускать колонны сквозь днище с передачей нагрузки на собственный фундамент недопустимо.

Схема “г” - гидроизоляция сооружения, построенного подземным способом. Изоляционный слой наносится на внутреннюю поверхность наружного слоя обделки, воспринимающего давление грунта. Внутренний слой обделки воспринимает давление воды, передаваемое на него через слой гидроизоляции.