Защита котлованов от подтопления (битумизация)

Битумизация применяется в трещиноватых скальных грунтах с большим притоком воды. В трещиноватый грунт нагнетается разогретый до жидкого состояния битум. Он подается через инъекторы  трубы диаметром 40-50 мм, устанавливаемые в скважинах диаметром 100 мм. Расстояние между инъекторами  до 1 м. Возможно таким же образом для предотвращения фильтрации воды нагнетание цементного раствора или экологически безвредных синтетических смол.

20. Какие существуют способы защиты помещений и фундаментов от действия подземных вод и сырости?

Снаружи в них может проникать сырость. Влага может подниматься за счет воздействия капиллярных сил.

Попадая в фундаменты, влага при промерзании способствует развитию трещин. При высоком стоянии подземных вод возможно затопление подвальных помещений. Применяются три способа борьбы: отвод дождевых и талых вод с площадки строительства, устройство дренажей, применение гидроизоляции.

Дренаж:
а - пристенный; б - пластовый:
1 - щебень, втрамбованный в грунт; 2 - глинобетон; 3 - мелкий щебень или гравий; 4 - песок крупный; 5 - песок средней крупности; 6 - местный грунт; 7 - обмазка битумом или оклейка гидроизолом; 8 - конструкция пола

Для отвода дождевых и талых вод применяются отмостка с уклоном от сооружения и устройство канав. Дренаж - система фильтров. Попавшие в дренажные устройства воды самотеком направляются в водоотводящие коллекторы. Применяются следующие виды дренажей: траншейные, закрытые и трубчатые, пластовые. Траншейные занимают большие площади. Закрытый безтрубчатый  траншею заполняют фильтрующим материалом. Трубчатый дренаж наиболее распространенный тип дренажа, когда укладывается дырчатая труба с обсыпкой песчано-гравийной смесью. В агрессивной среде применяют керамические или чугунные трубы. Их укладывают с уклоном 0,5 % при диаметре до 150 мм и 0,3 % при диаметре больше 200 мм.

Дренажные галереи высотой не менее 1,3 м применяют в наиболее ответственных случаях, по их дну устраивается бетонный лоток с уклоном не менее 0,3 %. Пластовый дренаж  слой фильтрующего материала укладывается под всем сооружением. Вода отводится с помощью трубчатых дрен. Пластовый дренаж делается из двух слоев  нижнего не менее 100 мм из песка, а верхнего не менее 150 мм  из щебня или гравия. Может также применяться пристенный дренаж  вертикальный слой снаружи фундамента. Этот дренаж соединяется с пластовым.

15. Для чего и как осуществляется гидроизоляция?

Гидроизоляция осуществляется для обеспечения водонепроницаемости заглубленных в грунт сооружений, защиты от коррозии фундаментов и подземных конструкций. Иногда применяют прослойку из цементного раствора толщиной 2-3 см или 1-2 слоя рулонного материала на битумной мастике. Если уровень воды ниже пола подвала, то применяют обмазку 1-2 раза наружной поверхности стен горячим битумом. Если уровень воды выше пола подвала, то гидроизоляцию делают в виде сплошной оболочки, защищающей помещение снизу и по бокам. Вертикальная гидроизоляция наклеивается снаружи. Для предохранения от повреждений ее ограждают стенкой из кирпича или бетонных блоков. Зазор между стенкой и гидроизоляцией заполняется цементным раствором. Напор должен уравновешиваться весом конструкции пола. В слабоагрессивных водах может использоваться жирная перемятая глина, в более агрессивных водах  битумная или полимерная мастика. Делается также оклеечная гидроизоляция из битумных рулонных материалов. При агрессивных водах применяют стойкие к ним цементы (рис.Ф.17.16).

Гидроизоляция: а - зданий без подвала выше поверхности земли; б - то же без подвала ниже поверхности земли; в,г,д,е - гидроизоляция подвальных помещений; в - наружная обмазка битумом; г - внутренняя, пригруженная бетоном; д,е - внутренняя с кессоном: 1 - гидроизол; 2 - обмазка битумом; 3 - защитный цементный слой; 4 - бетонная подготовка; 5 - цементная стяжка; 6 - железобетонное корыто; 7 - стенка

23. Когда следует прибегать к устройству фундаментов глубокого заложения?

Необходимость в фундаментах глубокого заложения возникает, если сооружение должно быть опущено на большую глубину (подземные и заглубленные сооружения); если сооружение создает большие нагрузки, а верхние слои представлены значительной толщей слабых грунтов, подстилаемых прочными скальными грунтами; если сооружение передает на основание значительные горизонтальные нагрузки; если имеется высокое залегание грунтовых вод.

26. Что представляет собой опускной колодец?

Опускной колодец представляет замкнутую в грунте обычно симметричную открытую и снизу, и сверху конструкцию. Он либо бетонируется на месте, либо собирается из готовых элементов (рис.Ф.16.1).

Рис.Ф.16.2. Опускной колодец:
а - установка на поверхность; б - заглубление; в - наращивание новой секции; г - опускной колодец опущен до прочного грунта; д - у опускного колодца сделано дно

Опускные колодцы погружаются под действием собственного веса, хотя для погружения сборных элементов дополнительно может применяться вибрация. По мере погружения изнутри из колодца извлекается грунт. Для этого могут применяться экскаваторы грейферного или другого типов, иногда гидроразмыв грунта. После опускания колодца до заданной отметки его внутренняя полость частично или полностью заполняется бетоном. Опускной колодец может быть использован для устройства заглубленных в грунт помещений.

27. Из каких материалов выполняются опускные колодцы?

Материалами являются камень, кирпич (кладка), дерево, металл, бетон и железобетон. Чаще всего применяется бетон и особенно железобетон.

28. Какую форму в плане имеют опускные колодцы?

В плане опускные колодцы имеют симметричную форму, могут быть круглыми, квадратными, прямоугольными с внутренними перегородками или без них (рис.Ф.16.4). Наиболее рациональной является круглая форма. Острые углы в плане округляются. Симметрия определяется тем, что при этом уменьшается вероятность перекосов опускных колодцев при их погружении.

Опускные колодцы в плане часто повторяют контур сооружения, например мостовой опоры, водозаборного устройства и т.д. Для опускного колодца стремятся, чтобы периметр по отношению к его площади был бы наименьшим, чтобы уменьшить силы трения по боковой поверхности, препятствующие его погружению, а площадь опирания  наибольшая. Ею определяются опорные давления на подстилающий слой от внешней нагрузки и возможность использования внутреннего помещения в опускном колодце, нужного для размещения оборудования.

Применение железобетона позволяет по отношению к чисто бетону сделать более тонкими стенки, а также, в случае необходимости, применить для колодца более сложную форму.

29. Какие конструктивные особенности имеют опускные колодцы?

Снизу опускные колодцы имеют ножевую режущую часть  в стенке делается скос с внутренней стороны. Ножевая часть усиленно армируется, в нее могут закладываться металлические прокатные профили  уголки или швеллеры. Толщина режущей части понизу составляет 150-400 мм. Наружные стенки колодца либо полностью вертикальные, либо ступенчатые с уменьшением диаметра кверху, либо наклонные. Толщина стен иногда достигает 2-2,5 м. Уступ позволяет снизить трение о грунтовый массив при опускании, а также уменьшить расход материала, так как боковое давление на колодец кверху уменьшается. Наклон образующей боковой поверхности к вертикали делается обычно менее 1, но он может затруднить вертикальность при опускании колодца, поэтому возможно возникновение перекосов. Ступенчатость также определяется исходя из такого же малого уклона. Бетонирование колодца ведется обычно на месте ярусами по мере его опускания. Глубина опускных колодцев может быть назначена любой из условий практической необходимости, а разработка грунта в них может осуществляться как с водоотливом, так и без водоотлива. Извлечение грунта осуществляется либо сверху грейфером, либо (при осуществлении водопонижения и осушения) путем погружения после осушения механизма внутрь колодца. При разработке грунта внутри колодца может применяться гидромеханизация.

30. Какие наибольшие размеры имеют построенные опускные колодцы?

Наиболее крупный колодец, построенный у нас, имеет размеры в плане 78 28 м, глубина погружения 26 м, толщина стен внизу 3,8 м, вверху  1,9 м. Сборные опускные колодцы имеют диаметр более 20 м, а глубину погружения  30-40 м. Один из самых крупных сборных опускных колодцев имеет диаметр 38 м, глубину погружения  60 м. Из унифицированных панелей собираются колодцы высотой до 11 м. При необходимости они затем наращиваются. Сборные колодцы возводятся диаметром 8-24 м, глубиной  25 м и более.