CC BY
15
ПОНИЖЕНИЕ ГРУНТОВЫХ ВОД НА ПЛОЩАДИ, ОГРАНИЧЕННОЙ ФУНДАМЕНТОМ
Хисамеева Лилия Рахимзяновна
доцент кафедры водоснабжение и водоотведения Казанский государственный архитектурно-строительный университет, г.Казань.
Соколова Евгения Сергеевна
Студент гр. 1ВВ51
Казанский государственный архитектурно-строительный университет, г.Казань
GROUNDWATER LOWERING ON THE AREA BOUNDED BY FOUNDATION
Khisameeva Liliya R.
associate professor of department of Water supply and water drainage Kazan State University of Architecture and Engineering, Kazan city
Sokolova Evgeniya S.
student, group 1ВВ51,
Kazan State University of Architecture and Engineering, Kazan city
АННОТАЦИЯ
В данной статье рассматривается способ водопонижения в подвальных помещениях жилых домов, административно-промышленных зданий и хранилищ, который достигается она за счет устройства системы каналов внутри площади, ограниченной фундаментом здания, и колодца для накопления собранных грунтовых и аварийных вод. Медленное удаление воды из подвального помещения обеспечивает затягивание трещин фундамента дома за счет заиливания частицами грунта, приходящими с грунтовыми водами.
ABSTRACT
This article describes a method of groundwater lowering in the basements of houses, administrative and industrial buildings, and warehouses, which is achieved due to the arrangement of the canal system within the area bounded by the foundation of the building, and the sump for the collected emergency and groundwater accumulation. Slow water removal from the basement provides patching up the cracks in the foundation of the house due to the siltation by the soil particles that come from the groundwater.
Ключевые слова: водопонижение, грунтовые воды, фундамент, здание.
Keywords: water level lowering, groundwater, foundation, building.
Важнейшей проблемой сферы ЖКХ РТ и РФ является периодическое подтопление, а в некоторых случаях постоянное подтопление многих подвалов жилых домов, административно-промышленных зданий и хранилищ, что негативно сказывается на содержании жилого фонда.
Требования к содержанию подвалов регламентируются санитарными нормами, установленными в СанПиН 2.1.2.2645-10 «Санитарно-эпидемиологические требования к условиям проживания в жилых зданиях и помещениях», которые не допускают захламление, загрязнение и затопление подвалов и технических подполий, лестничных пролетов и клеток, чердачных помещений и других мест общего пользования.
Разработан и успешно реализован «Способ водопони-жения в подвальных помещениях жилых домов, административно-промышленных зданий и хранилищ» (патент №2 2395642), целью которого является укрепление фундамента с помощью понижения уровня воды в подвальных помещениях. Данный способ предполагает создание депресси-онной зоны в грунте по площади подвального помещения. Для этого производится ряд изыскательских работ, цель которых - определение тока грунтовых вод, их дебет, состав и возможные источники (также аварийность водонесущих сетей). Проводится анализ грунта с разных глубин, производится расчетная часть. Такой метод наиболее подходит для
условий городской застройки, где нет возможности проведения работ по внешнему водоотведению (тротуары, дороги, придомовая территория и пр.) [1, с.315; 2,с.111].
Созданием депрессионной зоны на дренажируемой площади с помощью сборно-фильтрующего колодца или сборно-фильтрующей траншеи и дренажных траншей, которые соединены между собой и представляют единую дренажную систему. Зона созданной активной депрессии должна соответствовать размерам дренажируемой площади. Сборно-фильтрующий колодец или сборно-фильтрую-щая траншея создаёт уклон депрессионной кривой (далее депрессионный уклон) во всей дренажной системе. Глубина сборно-фильтрующего колодца или сборно-фильтрующей траншеи, находится расчётным путём. Толщина фильтрующего слоя сборно-фильтрующего колодца и габаритные размеры дренажной трубы (ёмкости) определяются на основании поступившего количества грунтовой воды за один час. Количество, диаметр и шаг между отверстиями в дренажной трубе (ёмкости) сборно-фильтрующего колодца (траншее), находится расчётным путём. Общая площадь перфорации не должна превышать 30% от боковой площади цилиндра (ёмкости). В противном случаи, это влечёт за собой уменьшение жёсткости и дальнейшее разрушение дренажной трубы (ёмкости). Сборно-фильтрующий колодец или сборно-фильтрующая траншея снабжены насосом,
погружного типа с автоматом включения и выключения. Позволяющий регулировать уровень понижения грунтовой воды в дренажной системе в автоматическом режиме. Собранная и отфильтрованная вода отводится, через дренажные траншеи с малыми скоростями в канализационную или ливнёвую систему, в исключительных случаях в складки местности (овраги). С целью предотвращения образования гидравлической пробки в канализационной трубе. Врезка монтируется под углом по ходу общего слива фекальных вод, аналогично и с ливневой системой. Водоотвод снабжён обратным клапаном или устройством, предотвращающим обратное поступление отводимой воды, в случае поднятия уровня воды в системе инженерных коммуникаций (канализационные колодцы на подпоре). Если позволяют технические условия и уровень дренажной системы выше уровня слива воды, отводимая вода, может удаляться из дренажной системы без использования насоса, прямотоком.
Движение воды в грунтах может привести к различным процессам. К ним относятся процессы механической суффозии и кольматации грунтов. Суффозия заключается в том, что движущийся поток воды увлекает взвесь и мелкие частицы грунта. В результате чего может происходить увеличение пористости грунта, приводящее к возрастанию скорости фильтрации и дальнейшему развитию процесса. При этом происходит ослабление скелета грунта под фундаментом строения и как результат в конечном итоге разрушение самого фундамента и обрушение строения. Развитие процесса суффозии обусловлено удалением воды из дренажируемого грунта с большой скоростью. Классическим примером развития суффозии является откачка грунтовой воды из подвальных помещений мощными насосами. Кольматация, то есть отложение (закупорка грунта) взвеси и мелких частиц в грунте, наоборот, вызывает уменьшение пористости и снижение водопроницаемости грунта, способствует укреплению скелета грунта. Для процесса кольматации необходимо, чтобы фильтрационная скорость воды в дренажных траншеях была в пределах от 3мм/сек до 12мм/сек. В этом случае происходит закупорка и уплотнение грунта, а затем заиливание и уплотнение дренажных траншей. По окончанию кольматационного процесса дренажная система самоликвидируется, так как приток грунтовой воды будет отсутствовать. Если отводить грунтовую воду со скоростью менее 3мм/с, то происходит быстрое заиливание дренажных траншей.
При эксплуатации дренажной системы в подвальное помещение кроме грунтовых вод поступают атмосферные осадки, талая вода. Все эти воды перенасыщены растворёнными так и не растворёнными элементами грунта. Поступление воды, в подвальное помещение осуществляется через трещины фундамента и частично фильтруется через грунт. Такая вода не сразу попадает в дренажные траншеи, а собирается на поверхности подвального грунта далее она впитывается. Принесённая взвесь и элементы грунта после удаления воды остаются и дополнительно кольматируют не только подвальный грунт, но и трещины по которым поступала. При удалении такой воды с малыми скоростями через дренажную систему ускоряют процесс кольматации подвального грунта.
После того как дренажная система смонтирована, подвальное помещение (дренажируемая площадь) засыпается материалом в состав, которого не входит известь или песок (например, гравий, мраморная крошка и так далее). Толщи-
на засыпки для каждого объекта определяется расчётным путём. Слой гравия, распланированный по всей площади подвального помещения (дренажируемой площади), имеет цель: увеличить плотность подвального грунта, выполняет функцию хорошего испарителя, придаёт подвальному помещению эстетический вид.
В подвальных помещениях, где имеется стяжка, целесообразно монтировать только сборно-фильтрующий колодец или сборно - фильтрующую траншею. В самой стяжке проделываются вертикальные отверстия глубина, которых тождественна уровню понижения грунтовой воды в сбор-но-фильтрующем колодце (далее СФК). Вертикальный способ дренажирования применяется и на объектах, где не представляется возможным дренажировать грунт горизонтальным способом из - за технических условий. В этом случае в депрессионную зону сборно-фильтрующего колодца (сборно-фильтрующая траншея) монтируются вертикальные шурфы в шахматном порядке с взаимным перекрытием радиусов влияния. Вертикальные шурфы заполняются материалом в состав, которого не входит известь или песок. Таким материалом может служить гравий, мрамор. А так же в шурфы могут вставляться перфорированные трубы. Закрытые сверху крышками и обсыпанные фильтрующем материалом, либо обёрнутые фильтрующим материалом, например геоспаном. Во всех случаях в подвальных (заглубленных) помещениях вентиляционная система должна отвечать нормативам и технической документации объекта.
Преимущество способа водопонижения в подвальных помещениях жилых домов, административно-промышленных зданий и хранилищ: требуется минимальное обслуживание (проверка насоса); малое энергопотребление; сухой и чистый подвал; отсутствие конденсата; исчезновение грибков, плесени, насекомых; профильтрованная вода в дальнейшем может использоваться для полива зеленых насаждений в автоматическом режиме с помощью переключения направления отвода воды.
Использование предложенного способа водопонижения позволяет рационально эксплуатировать подвальные помещения. На данных площадях могут быть организованны склады, офисы, магазины, кафе, а также различные детские клубы, спортивные секции, кружки. Произведённые расчеты свидетельствуют об экономической целесообразности восстановления подвальных помещений (только 20 домов уже превысит 300 миллионов рублей ежегодно) [1, с.316; 2, с.112]. Данный способ великолепно зарекомендовал себя на проблемных объектах города Казани (более 300 объектов) и города Самары.
Список литературы
1. Хисамеева Л.Р., Абитов Р.Н., Каюмов И.А., Соколова Е.С. Способ водопонижения в подвальных помещениях // Сборник трудов VI международного конгресса «Чистая вода». - Казань: типогр. ООО «Куранты», 2015. - С. 315316.
2. Хисамеева Л.Р., Соколова Е.С. К вопросу водопониже-ния грунтовых вод в подвальных помещениях /Сборник научных трудов по материалам Международной научно-практической конференции «Наука, образование, общество: проблемы и перспективы развития». Том 5.- Тамбов: ООО «Консалтинговая компания Юком», 2015. - С.111-112.
