Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Книги / Rumyantsev_B_M_i_dr_Sistemy_izolyatsii_stroitelnykh_konstruktsiy_2016

.pdf
Скачиваний:
125
Добавлен:
13.09.2018
Размер:
17.44 Mб
Скачать

мощного водоносного пласта. Необходимость и возможность устройства пластового дренажа определяются гидрогеологическими условиями в районе строительства, конструктивной схемой подземной части сооружения, производством работ и эксплуатации, соответствующими расчетами. Пластовые дренажи устраивают для защиты подвальных помещений и сооружений, в которых по условиям эксплуатации не допускается появление сырости, при нахождении этих помещений в зоне капиллярного увлажнения грунтов. Пластовая дренажная система защищает сооружение как от подтопления подземными водами, так и от увлажнения капиллярной влагой из окружающего грунта. Пластовые дренажи выполняются в виде песчано-гравийных слоев или профилированных пластиковых мембран, уложенных в основании защищаемого сооружения непосредственно под фундаментной плитой, полами подземной части или в уровне фундаментов и имеющих уклон в одну из сторон внешнего контура сооружения. При этом пластовый дренаж должен быть гидравлически связан с трубчатой дреной, расположенной с наружной стороны фундамента на некотором расстоянии от плоскости стены здания, как правило, по всему периметру защищаемого сооружения (рис. 5.75). Вода, отбираемая из фильтрующих слоев, отводится дренажными трубами, снабженными обратным фильтром, с уклоном в сторону водоприемника.

Рис. 5.75. Схема пластового дренажа: 1 — первоначальный уровень грунтовых вод; 2 — фильтрующая обсыпка; 3 — фильтрующая постель пластового дренажа; 4 — дренажная труба; 5 — уровень пола подвала

• Кольцевой дренаж (чаще всего это трубчатые дрены) представляет собой сочетание дренажных труб, фильтров и системы дренажных колодцев. Кольцевой трубчатый дренаж располагается по контуру защищаемого здания или его участка (рис. 5.76). Действие кольцевого дрена-

550

жа основано на понижении уровня подземных вод внутри защищаемого контура.

В качестве дренажных труб

 

применяют керамические, хри-

 

зотилцементные, бетонные, же-

Рис. 5.76. Схема устройства кольцевого

лезобетонные или пластиковые

трубчатого дренажа: 1 — дренажный

трубы, а также трубофильтры из

смотровой колодец; 2 — направление

пористого бетона или пористого

наклона дренажных труб;

полимербетона (рис. 5.77) [10].

3 — дренажные трубы; 4 — отвод

В настоящее время пластико-

воды из дренажной системы

вые трубы получили наиболее широкое применение благодаря малому весу, легкости и удобству при транспортировке и монтаже, высокой коррозионной стойкости. Их изготавливают из полиэтилена низкого давления и поливинилхлорида с полной или частичной перфорацией (водоприемными отверстиями) и для различных глубин заложения (обычно до 6 м). Между собой трубы соединяются с помощью соединительных муфт из идентичного материала. Поверхность труб может быть гладкой и гофрированной. Гофрированная поверхность повышает прочность трубы при сохранении ее гибкости, а также увеличивает водозахватную площадь дренажных отверстий [30].

Рис. 5.77. Дренажные трубы: а — хризотилцементные; б — пластиковые

Для защиты дренажных труб от засорения и заиливания используют специальные фильтры. Фильтры выполняются в виде обсыпок из рыхлых материалов (песка, гравия, щебня, песчано-гравийной смеси) или оберток из волокнистых фильтрующих материалов (геотекстиля, кокосового волокна, минерального войлока, стеклоткани, соломы, и т.п.) (рис. 5.78, а, б).

551

Рис. 5.78. Дренажные трубы с дренирующими обертками: а — дренажные трубы

соберткой из геотекстиля; б — дренажные трубы с оберткой из кокосового волокна;

в— дренажная труба в гравийной обсыпке, обернутая геотекстильным полотном;

1 — геотекстиль; 2 — фильтрующая гравийная обсыпка; 3 — дренажная труба; 4 — грунт

Подбор состава дренирующих обсыпок производят в зависимости от типа фильтра и состава дренируемых грунтов. Дренирующие обсыпки могут быть одноили двухслойными. При расположении дренажа в песках крупных и средней крупности (при среднем диаметре частиц от 0,3 мм и более) устраивают однослойные обсыпки из гравия, а при его отсутствии — из щебня. При расположении дренажа в песках с диаметром частиц менее 0,3 мм, а также в мелких и пылеватых песках, супесях и при слоистом строении водоносного пласта устраивают двухслойные обсыпки. Внутренний слой обсыпки устраивают из щебня, внешний — из песка. Толщина одного слоя дренирующей обсыпки должна быть не менее 150 мм.

Материалы для дренирующих обсыпок должны быть чистыми и не содержать более 5 % по массе частиц с диаметром менее 0,1 мм. Гравий или щебень, применяемые для устройства дренажей всех типов, должны быть только из плотных магматических горных пород, например гранита, базальта, габбро и т.п.

Содержание в грунтах глинистых и илистых частиц приводит к снижению фильтрующей способности дренажа, так как они забивают водоприемные отверстия в дренажных трубах и дренажных плитах пристенного дренажа.

Для обеспечения длительной и бесперебойной работы дренажей и для препятствия проникновению мелких и илистых частиц грунта в дренажную систему используют геотекстильные материалы. Эффективная работа геотекстильного фильтра достигается при следующих условиях: d(90) < D(90), или d(90) / D(90) < 1, где d(90) — эффективный раз-

552

мер пор геотекстиля, соответствующий диаметру зерен грунта, 90 % которого удерживается геотекстилем, мм; D(90) — диаметр зерен грунта обратной засыпки, соответствующего 90 % их содержанию, мм. Применение геотекстильных материалов позволяет отказаться от песчаной обсыпки гравийного фильтра. В этом случае дренажная труба располагается в гравийной обсыпке, обернутой геотекстильным полотном (рис. 5.78, в).

Дренажные трубы укладывают в траншеи шириной не менее 0,5 м на песчано-гравийную или гравийную подготовку. Продольные уклоны дренажных труб принимают в зависимости от их диаметра: от 0,001 (при d = 500 мм) до 0,007 (при d = 150 мм) [30].

• Смотровые колодцы служат для проверки работы дренажной системы и проведения ее очистки. Дренажные смотровые колодцы устанавливают не реже чем через 50 м на прямолинейных участках дренажа, а также в местах поворотов, пересечений и изменения уклонов дренажных труб [10].

При устройстве дренажа в крупнозернистых породах, где нет опасения в засорении и заиливании дренажной системы, устраивается обыкновенный смотровой колодец (рис. 5.79, а). В илистых и мелкозернистых грунтах, которые могут загрязнять дренаж, смотровые колодцы делают с отстойником глубиной не менее 0,5 м (рис. 5.79, б). При больших уклонах местности и необходимости перехода дренажной линии с повышенной отметки к пониженной смотровые колодцы выполняются с перепадом (рис. 5.79, в).

Рис. 5.79. Смотровые колодцы: а — обыкновенный; б — с отстойником; в — с перепадом

Смотровые колодцы выполняют из сборных железобетонных колец диаметром не менее 500 мм и бетонированными днищами или из гофрированного пластика с внутренним диаметром 350—400 мм (рис. 5.80).

553

Дренажные колодцы из пластика имеют ряд преимуществ перед железобетонными: малый вес, легкость и удобство транспортировки, простоту укладки, коррозионную стойкость. Благодаря ребрам жесткости они надежно закреплены в грунте.

Рис. 5.80. Смотровые колодцы: а — из сборных железобетонных колец; б — из пластика

Рис. 5.81. Схема отвода воды от здания: 1 — воронка под водосточную трубу;

2 — ливневая канализация; 3 — дренажный колодец; 4 — коллекторный колодец; 5 — обратный клапан; 6 — сброс воды в грунт; 7 — кольцевой дренаж;

8 — колодец для дождевой воды

554

Мероприятия по отводу воды из дренажной системы разрабатывают и согласовывают на стадии подготовки проектной документации, и обычно отвод воды производят в водосточно-дождевую канализацию, водотоки, проточные водоемы (рис. 5.81). При невозможности выпуска воды из дренажа самотеком необходимо предусмотреть насосную станцию перекачки дренажных вод.

5.5.2. Профилированные мембраны PLANTER, применяемые для устройства пристенного и пластового дренажа

В настоящее время для устройства пристенного и пластового дренажа применяют профилированные мембраны PLANTER — одно- и двухслойные полотна. Основным слоем каждого вида мембран является полотно из полиэтилена высокой плотности (HDPE — high-density polyethylene) с отформованными округлыми выступами-шипами высотой 8 мм (рис. 5.82).

Рис. 5.82. Виды профилированной мембраны PLANTER:

PLANTER standard (а); PLANTER extra (б); PLANTER geo (в)

PLANTER standard — однослойное полотно, применяемое в качестве защиты гидроизоляции от внешних воздействий и механических повреждений, а также в качестве пластового дренажа фундаментной плиты.

PLANTER extra — однослойное полотно, отличающееся от мембраны PLANTER standard более высокими прочностными характеристиками, которые позволяют значительно повысить степень защищенности гидроизоляции даже при глубоком заложении фундамента.

PLANTER geo — двухслойное полотно с отформованными округлыми выступами высотой 8 мм и приклеенным к нему фильтрующим эле-

555

ментом из термоскрепленного геотекстиля. Геотекстиль обладает высоким начальным модулем упругости — это дает сопротивление давлению грунта без особых деформаций; кроме того, геотекстильное полотно защищает дренажную систему от заиливания благодаря структуре расположения волокон.

Основные физико-механические характеристики профилированных мембран PLANTER standard, PLANTER extra, PLANTER geo приведены в табл. 5.27.

Таблица 5.27

Физико-механические характеристики профилированных мембран

PLANTER standard, PLANTER extra, PLANTER geo

 

Значение показателя

Показатель

 

Марки

 

PLANTER

PLANTER

PLANTER

 

 

standard

extra

geo

Толщина полотна, мм

0,55

0,8

0,6

 

 

 

 

Высота выступа, мм

7,5

7,5

8,0

 

 

 

 

Масса 1 м², кг, не менее

0,55

0,8

0,6

Предел прочности при сжатии, кПа

280

550

350

Разрывная сила при растяжении, Н, не менее

 

 

 

вдоль рулона

280

450

420

поперек рулона

280

450

420

Сопротивление статическому продавлива-

 

 

 

нию, кг, не менее

 

20

 

Водопоглощение по массе, %

 

1

 

 

 

Водонепроницаемость при давлении не менее

Отсутствие следов

0,001 МПа в течение 24 ч

проникновения воды

Температура применения, °С

 

–50/+80

 

 

 

 

 

Изменение линейных размеров при 80 °С, %,

 

 

 

не более

 

 

 

вдоль рулона

 

2,0

 

поперек рулона

 

2,0

 

Относительное удлинение при разрыве, %, не

 

 

 

менее

20

18

30

556

Фильтрационные и гидравлические характеристики профилированной мембраны PLANTER geo представлены в табл. 5.28.

Таблица 5.28

Фильтрационные и гидравлические характеристики профилированной мембраны PLANTER geo

Показатель

Значение показателя

Коэффициент фильтрации, м/сут, при давлении,

i = 0,1*

i = 1,0

i = 5,0

кПа:

 

 

 

2,0

13780

914

204

20,0

7730

641

136

50,0

4404

105

31

100,0

1041

81

17

 

 

 

 

200,0

773

65

10

 

 

 

 

Водопроницаемость, л/(м2с), при давлении, кПа:

i = 0,1

i = 1,0

i = 5,0

2,0

5,1

4,0

2,5

20,0

2,0

2,1

1,5

50,0

1,5

0,7

0,3

100,0

1,1

0,6

0,2

 

 

 

 

200,0

0,8

0,5

0,1

 

 

 

 

*i — градиент напора.

Правила монтажа профилированных мембран PLANTER

Монтаж профилированных мембран на вертикальные и наклонные конструкции может производиться как вертикальными, так и горизонтальными рядами. Профилированная мембрана PLANTER standard крепится поверх гидроизоляционного покрытия выступами к стене, что позволяет создать дополнительный страховочный зазор в 8 мм между грунтом и гидроизоляцией, равный высоте шипа мембраны. Благодаря образуемой воздушной прослойке осуществляется санация влажных стен и из полученного пространства легко удаляются пар и конденсат (рис. 5.83).

557

Рис. 5.83. Крепление профилированной мембраны

PLANTER standard к основанию

Крепление профилированной мембраны к основанию осуществляется при помощи крепежа ТЕХНОНИКОЛЬ № 01 (рис. 5.84, а). По верхнему краю полотно закрепляется с помощью краевых профилей (рис. 5.84, б).

а

б

Рис. 5.84. Крепление профилированной мембраны: а — с помощью крепежа № 01; б — с помощью краевого профиля

Профилированная мембрана PLANTER geo, используемая для устройства пристенного дренажа, укладывается геотекстильным слоем наружу (к направлению притока воды). Мембрана заводится на вертикальную поверхность выше уровня гидроизоляционного полотна на 200—300 мм и крепится по верхней кромке к вертикальной поверхности при помощи дюбель-гвоздей (рис. 5.85, а) с шагом 200—250 мм, после чего закрывается краевым профилем (рис. 5.85, б).

Листы мембраны соединяются между собой по длине и ширине внахлест по направлению движения воды с перекрытием не менее трехчетырех рядов выступов (рис. 5.86).

Для более надежного соединения листов место их стыка промазывают клеящей мастикой либо самоклеящейся лентой. Соединение само-

558

клеящимися лентами может производиться по внутренней и по наружной сторонам мембраны. Нахлесты геотекстиля также проклеиваются между собой клеем или с помощью скотча.

Рис. 5.85. Крепление профилированной мембраны PLANTER geo:

а — дюбель-гвоздь; б — крепление мембраны краевым профилем

Рис. 5.86. Соединение двух листов профилированной мембраны PLANTER geo: 1 — профилированная мембрана PLANTER geo; 2 — клеящая мастика; 3 — геотекстиль; 4 — гидроизоляционное покрытие

Для предотвращения засорения внутреннего пространства дренажной системы свободные концы геотекстиля на крайних боковых и верхней гранях должны быть завернуты за полимерную мембрану или приклеены к изолируемой поверхности.

Внутренние и внешние углы вертикальных ограждающих конструкций подземных частей зданий и сооружений перекрываются целыми

559