Способ защиты основания фундаментов от поверхностных вод

Способ защиты основания фундаментов от поверхностных вод

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к строительству, а более конкретно к защите фундаментов от поверхностных вод.

Известен способ защиты заглубленных в водонасыщенный грунт сооружений от грунтовых вод (а.с. №1067153А, опубл. в БИ №2 10.01.84), по которому с целью термоизоляционной защиты сооружения, возводимого в водонасыщенном слое грунта, подстилаемом водоупором, одновременно с образованием изолированного от окружающего грунта пространства под подошвой сооружения такое же пространство образуют вокруг боковой поверхности сооружения путем размещения вокруг сооружения расширяющегося книзу купола из гидроизоляционного материала с герметичным креплением его верхних кромок к боковой поверхности сооружения выше уровня грунтовых вод и расположением его нижних кромок на водоупоре и одновременным заполнением дренирующим материалом ограниченного куполом пространства, причем нагнетание в дренирующий материал сжатого воздуха осуществляется путем подачи последнего в верхнюю часть купола.

Недостатком данного способа является сложность обеспечения на длительный период герметичного крепления верхней кромки гидроизоляционного материала к боковой поверхности сооружения, а также сохранения работоспособности самого материала. В противном случае потребуется его замена от верхней кромки до основания фундамента сооружения. Кроме того, купол должен быть защищен от давления налегающих грунтов, а для поддержания избыточного давления воздуха под куполом (по отношению к гидростатическому) необходима непрерывная работа компрессора с дополнительными энергозатратами. Способ рассчитан на обязательное наличие водоупора у основания фундамента.

Прототипом изобретения является способ защиты основания и стен фундамента от поверхностных вод с помощью отмостки и глиняного замка, устраиваемого между отмосткой и подошвой фундамента (А.А.Шилин, М.В.Зайцев, И.А.Золотарев, О.Б.Лапидевская. Гидроизоляция подземных и заглубленных сооружений при строительстве и ремонте: Учебное пособие. - Тверь, издательство «Русская торговая марка», 2003 г., с.78, рис.29).

Недостатком данного способа является недолговечность и ненадежность защитных свойств отмостки и глиняного замка. Обусловлено это тем, что со временем между отмосткой и стеной фундамента образуется зазор. Началу его появления, т.е. отрыву отмостки от стены, способствует просадка грунта в пазухах - под отмосткой, так как обратная засыпка имеет максимальную плотность около 90% от естественного грунта. В образовавшийся зазор попадает поверхностная вода, иногда вместе с грунтом, что способствует прорастанию растений между стеной и отмосткой и расширению зазора. Попадая в зазор, вода при минусовой температуре стены или отмостки замерзает, расширяется и увеличивает зазор между стеной и отмосткой. При плюсовой температуре вода доходит до глиняного (бентонитового) замка, который увеличивается в объеме и предохраняет стенку от увлажнения лишь в том случае, когда объем оставленных пустот и объем расширения глины равны. В противном случае при недостаточном объеме пустот возможно смещение конструкций, а при значительном - разрыв гидроизоляционной мембраны (А.А.Шилин, 77-79 с.) Кроме того, при колебании уровня грунтовых вод бентонитовая глина теряет свою гидроизоляционную способность. При нарушении в отдельных местах целостности соединения отмостки и глиняной мембраны поверхностная вода проникает в основание фундамента, изменяет физико-механические свойства грунтов, уменьшает несущую способность, что в конечном итоге приводит к проседанию фундамента, деформации стен сооружения и образованию трещин. В настоящее время в строительстве «глиняные замки» практически не применяются.

В качестве одного их примеров воздействия поверхностных вод на здания и сооружения может служить городская больница №1 г. Казани, построенная в начале 1900 года, отлично сохранившаяся. Но в тех местах, где вода проникала между стеной и отмосткой в кирпичной стене, образовались трещины.

Изобретение направлено на снижение неравномерного оседания и деформации сооружения путем предотвращения доступа поверхностных вод к основанию фундамента.

Результат достигается тем, что в способе, включающем подготовку основания, устройство фундамента, обратную засыпку пазух, устройство отмостки, согласно изобретению между отмосткой и основанием устраивают самозапирающийся гидроизоляционный замок из клиновидных элементов: жестких - подстилающих и налегающих и податливых - из вязкопластического материала, например битума, расположенных между жесткими элементами, при этом наружную стенку фундамента выполняют наклонно с уширением к основанию фундамента.

Результат достигается также тем, что жесткие подстилающие и налегающие клиновидные элементы фиксируют вертикальными ребрами жесткости.

Сущность способа поясняется чертежами.

На фиг.1 показан вертикальный поперечный разрез фундамента с самозапирающимся замком.

На фиг.2 показан вертикальный поперечный разрез варианта фиксации жестких элементов (3 и 5).

На фиг.3 показан вертикальный продольный разрез стыкуемых соседних налегающих и подстилающих элементов и их перевязка между собой (на двух примерах).

Для защиты основания фундамента предлагаемым способом вплотную к фундаменту 1 на утрамбованном и спланированном грунте обратной засыпки 2 расположены жесткие клиновидные подстилающие элементы 3 с уклоном верхней плоскости к фундаменту 1, на которые уложены податливые клиновидные элементы 4 из вязкопластического материала, например битума. На последних размещены жесткие клиновидные налегающие элементы 5. Непосредственно вплотную по внешней боковой стороне клиновидных элементов 3, 4, 5 вбиты стержни 6 (например, железобетонные стойки). Сверху уложена отмостка 7. Наружная стенка 8 фундамента 1 выполнена с уширением книзу. Стойки 6 могут быть заменены вертикальными ребрами жесткости 9 и 10, выполненными на жестких клиновидных элементах.

Защиту выполняют следующим образом.

После выполнения фундамента 1 производят обратную засыпку 2 пазух котлована с одновременной трамбовкой грунта. Не доходя до отмостки на величину не менее толщины блока из клиновидных элементов 3, 4, 5, засыпку грунта прекращают, на выровненный и утрамбованный грунт укладывают вплотную вершинами к стенке фундамента жесткие клиновидные подстилающие элементы 3. Затем основаниями к фундаменту (вершинами от фундамента) укладывают податливые клиновидные элементы 4 и на них вершинами к фундаменту - жесткие клиновидные налегающие элементы 5. Сборка клиновидных элементов 3, 4, 5 в блоки может производиться на заводах ЖБК. Для предотвращения отхода от фундамента блок из трех клиновидных элементов 3, 4, 5 фиксируют вертикальными стойками 6 из коррозийно-устойчивого материала (например, железобетона), установленными в утрамбованный грунт, или фиксируют вертикальными ребрами 9 и 10 на жестких клиновидных элементах 3 и 5 (фиг.2). Отмостку 7 выполняют над плитами 5.

Внешнюю сторону 8 фундамента 1 выполняют с уширением к его подошве.

С целью предотвращения выдавливания податливого материала из клиновидных элементов 4 на контакте между собой однотипных жестких клиновидых элементов: подстилающих 3, а также налегающих 5, торцевые смежные части их выполняют в виде фальца и выступа - поз.1 - или паза и гребня - поз.2 фиг.3.

Для повышения жесткости в горизонтальном направлении конструкции блока из трех клиновидных элементов 3, 4, 5 элементы 3 и 5 укладывают со смещением вертикальных стыков по периметру фундамента - фиг.3.

Защита основания фундамента от поверхностных вод осуществляется за счет автоматически запирающегося гидроизоляционного замка на контакте с внешней стенкой 8 фундамента 1. В процессе осадки обратной засыпки 2, блоков из клиновидных элементов 3, 4, 5, отмостки 7 зазор между клиновидными элементами и стенкой 8 фундамента 1, а также между последним и отмосткой 7 не образуется. Это обусловлено тем, что, во-первых, клиновидный податливый элемент 4 под действием вертикальной нагрузки и выталкивающей силы клина стремится «выскользнуть» из жестких элементов 3 и 5, тем самым плотнее примкнуть к стенке 8 фундамента 1. Во-вторых, за счет уширения книзу внешней стенки 8 фундамента 1 элементы 3, 4, 5 и отмостка 7 при своем опускании плотно прижимаются к стенке 8 и перекрывают доступ воды к основанию фундамента двумя барьерами: отмосткой 7 и податливым элементом 4. Перекрытие доступа воды предотвращает размыв грунта основания, снижение его несущей способности и, как следствие, исключают деформация стен сооружения.

Гидроизоляционный самозапирающийся замок из битумоподобных вязкопластических материалов долговечен, не подвержен температурным изменениям (коэффициент объемного расширения битума на порядок ниже глин), усадка составляет 0,3-0,6 (при Т=160 С) по сравнению с 7-15% у глин, обладает текучестью в твердом состоянии, не размывается водой, не подвержен коррозии.

1. Способ защиты основания фундаментов от поверхностных вод, включающий подготовку основания, устройство фундамента, обратную засыпку пазух, устройство отмостки, отличающийся тем, что между отмосткой и основанием устраивают самозапирающийся гидроизоляционный замок из клиновидных элементов: жестких - подстилающих и налегающих, податливых - из вязкопластичного материала, например битума, расположенных между жесткими элементами, при этом наружную стенку фундамента выполняют наклонно с уширением к основанию фундамента.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что жесткие подстилающие и налегающие клиновидные элементы фиксируют вертикальными ребрами жесткости.