СИСТЕМА ГИДРОЗАЩИТЫ ПОДЗЕМНОЙ ЧАСТИ СООРУЖЕНИЯ Российский патент 2021 года по МПК E02D31/02 

Изобретение относится к области строительства, а более конкретно к системе защиты подземной части сооружения от протечек, вызываемых повышением уровня грунтовых вод, подтоплением, и т.п. с использованием дренажа.

В настоящее время в области строительства в нормативных документах (см., например, Свод правил СП 250.1325800.2016 «Здания и сооружения. Защита от подземных вод», опубл. 08.07.2016) и на практике применяется несколько вариантов защиты сооружений от протечек (гидрозащиты) с использованием дренажа. Условно их можно поделить на решения с пристенным дренажом и дренажом под фундаментной плитой. Суть обоих решений заключается в осушении грунтового массива, что позволяет перехватить подземные воды на подступах к сооружению. Данные решения довольно надежные и широко используются на практике, однако, в случае если подземная часть сооружения расположена в горизонте с высокой проводимостью (где имеют место большие водопритоки), они сопряжены с существенными затратами и рисками, поскольку, даже в случае кратковременного прекращения работы насосной станции, сразу приводят к затоплению.

В условиях наличия больших водопритоков принято применять гидроизоляцию без дренажа. Однако, как правило, на практике не удается сварить стыки гидроизоляционного материала без дефектов на всей площади гидроизоляции, а также не повредить ее при засыпках пазух котлована, поэтому в таких ситуациях используют различные страховочные средства. Одно из таких средств заключается в том, что к слою гидроизоляции приваривают шпонки с инъекторами, которые разделяют площадь на ограниченные области. В случае дефекта гидроизоляции через инъекторы можно подать ремонтный раствор. Однако стоимость такого раствора, а следовательно, и ремонта, довольно большая.

Более эффективный подход заключается в выполнении многослойной системы гидрозащиты с внешним контуром гидроизоляции, внутри которого укладывается дренажная мембрана. В случае локальных дефектов слоя гидроизоляции, протечки, проходящие через него, отводятся по дренажному слою в основание сооружения, где организованно собираются и сбрасываются в систему ливневой канализации.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому изобретению является система гидрозащиты подземной части сооружения, содержащая многослойную структуру, расположенную снаружи подземной части сооружения, которая включает в себя фундаментную плиту и подземную часть стен, причем многослойная структура имеет внешний и внутренний слои гидроизоляции, образующие сплошной замкнутый контур гидроизоляции вдоль всей подземной части сооружения, и дренажный слой, расположенный между внешним и внутренним слоями гидроизоляции, и дренажный приямок, выполненный с возможностью сбора воды из дренажного слоя и отвода воды в систему канализации (см. патент RU 2539456 С2, кл. E02D 31/02, опубл. 10.12.2013). Недостатком известного решения является сложность конструкции, низкая водоотводная способность и трудоемкость укладки системы гидрозащиты ввиду наличия большого количества слоев. Помимо этого, дренажный приямок, согласно прототипу, представляет собой локальный, непротяженный, объект, а вода из дренажного слоя может поступать в дренажный приямок не по всей длине последнего, а лишь в ограниченных зонах стыка дренажного слоя и дренажного приямка. Эти факторы могут негативно сказаться на эффективности дренажа.

Технической проблемой является устранение указанных недостатков известного уровня техники и разработка более эффективной и простой в выполнении системы гидрозащиты.

Технический результат заключается в упрощении конструкции, упрощении и ускорении процесса формирования гидрозащиты с увеличением эффективности дренажа.

Поставленная проблема решается, а технический результат достигается за счет того, что предлагаемая система гидрозащиты подземной части сооружения, содержащая многослойную структуру, расположенную снаружи подземной части сооружения, включающей в себя фундаментную плиту и подземную часть стен, с внешним слоем гидроизоляции, образующим сплошной замкнутый контур гидроизоляции вдоль всей подземной части сооружения, и с дренажным слоем, расположенным между подземной частью сооружения и слоем гидроизоляции, содержит по меньшей мере один дренажный лоток, выполненный с возможностью сбора и отвода воды и полностью расположенный под фундаментной плитой и дренажным слоем и ограниченный снизу указанным слоем гидроизоляции, причем дренажный слой выполнен с возможностью отвода воды в указанный по меньшей мере один дренажный лоток на всем протяжении указанного по меньшей мере одного дренажного лотка.

Предпочтительно указанный по меньшей мере один дренажный лоток содержит дренажный трубопровод, выполненный с возможностью отвода воды из дренажного лотка.

Предпочтительно указанный по меньшей мере один дренажный лоток заполнен фильтровой обсыпкой, в которой проложен указанный дренажный трубопровод.

В предпочтительном варианте осуществления система гидрозащиты содержит по меньшей мере один дренажный колодец, выполненный внутри контура гидроизоляции, а дренажный лоток соединен по меньшей мере с одним дренажным колодцем с возможностью сбора воды из него или отвода воды в него, причем по меньшей мере в одном дренажном колодце расположено насосное оборудование.

Дренажный слой предпочтительно выполнен сплошным вдоль всей подземной части сооружения, кроме участков стыка дренажного слоя и по меньшей мере одного дренажного колодца.

Дренажный слой предпочтительно выполнен в виде профилированной дренажной мембраны.

Слой гидроизоляции предпочтительно содержит рулонную гидроизоляцию, в частности на основе поливинилхлорида (ПВХ) или термопластичного полиолефина (ТПО).

Дренажный лоток в поперечном сечении может иметь форму трапеции, прямоугольника, полукруга, полуовала.

Дренажный слой может контактировать непосредственно с подземной частью сооружения, или, в качестве альтернативы, между нижней поверхностью фундаментной плиты и дренажным слоем может быть выполнена защитная стяжка из цементно-песчаного раствора.

Предпочтительно многослойная структура также содержит внешний защитный слой, расположенный снаружи контура гидроизоляции и образованный слоем бетонной подготовки под фундаментной плитой и слоем защитного листового материала или неизвлекаемым ограждением котлована вдоль подземной части стены сооружения и вдоль вертикальной поверхности фундаментной плиты.

Предпочтительно дренажный лоток образован уложенным на поверхность выполненной в грунте дренажной траншеи слоем гидроизоляции. В качестве альтернативы, дренажный лоток может быть выполнен из бетона с уложенным на него слоем гидроизоляции.

На фиг. 1 представлен вид в разрезе предлагаемой системы гидрозащиты, с поперечным разрезом дренажного лотка;

на фиг. 2 представлен вид в разрезе предлагаемой системы гидрозащиты, с продольным разрезом дренажного лотка.

Система гидрозащиты, в целом обозначенная позицией 1, имеет многослойную структуру, полностью расположенную снаружи подземной части 2 сооружения. Как показано на фиг. 1 подземная часть сооружения образована фундаментной плитой 3 и подземной частью 4 стен.

Многослойная структура системы 1 гидрозащиты содержит внешний сплошной слой 5 гидроизоляции, который образует внешний замкнутый контур гидроизоляции. Под термином «замкнутый контур гидроизоляции» следует понимать слой гидроизоляции, стыки которого сварены, склеены или иным образом герметично соединены и который не прерывается по всей площади подземной части сооружения.

Предпочтительно слой 5 гидроизоляции полностью или частично выполнен из рулонного гидроизоляционного материала. Например, в качестве такового могут использоваться полимерные материалы, например, поливинилхлорид (ПВХ) или термопластичный полиолефин (ТПО), широко известные и применяемые в данной области техники. Преимуществом рулонной гидроизоляции является простота и скорость укладки. Тем не менее, для всей или части подземной части сооружения могут использоваться и другие виды гидроизоляции, например, жидкая, инъекционная, обмазочная и т.п.

Между слоем 5 гидроизоляции и подземной частью 2 сооружения расположен дренажный слой 6. Дренажный слой 6 выполнен из материала, обладающего продольной водопроводимостью, т.е. выполнен с образованием зазора по всей площади подземной части сооружения, обеспечивающего свободный, самотечный отвод протечек воды. Материал дренажного слоя способен воспринимать внешнее давление без значительной деформации, как за счет собственной прочности, так и за счет прочности бетона стен. Предпочтительно таким материалом является профилированная дренажная мембрана. При этом рельефная сторона дренажной мембраны, т.е. сторона, образующая указанный зазор, обращена к слою 5 гидроизоляции.

Дренажный слой может контактировать непосредственно с подземной частью 2 сооружения. В качестве альтернативы, как показано на фиг. 1, между дренажным слоем 6 и фундаментной плитой 3 может быть выполнена защитная стяжка из цементно-песчаного раствора.

Дренажный слой 6 выполнен с возможностью отвода воды по меньшей мере в один дренажный лоток 7 на всем протяжении последнего. Дренажный лоток 7 полностью расположен под фундаментной плитой 3 и дренажным слоем 6 и ограничен снизу слоем 5 гидроизоляции. Дренажный лоток 7 может быть образован дренажной траншеей 8, на дно и стенки которой уложен слой 5 гидроизоляции. Однако, в случае необходимости укрепления стенок и дна дренажной траншеи 8, может использоваться бетон или другой подходящий материал, на который впоследствии укладывается слой 5 гидроизоляции. Дренажный лоток в поперечном сечении может иметь форму трапеции, прямоугольника, полукруга, полуовала и т.п.

Как показано на фигурах, дренажный лоток может содержать дренажный трубопровод 9, выполненный с возможностью отвода воды из дренажного лотка 7.

На фигурах также показано, что дренажный лоток 7 поверх дренажного трубопровода 9 заполнен фильтровой обсыпкой 10, например, гравием, щебнем или иным пригодным материалом. Обсыпка 10 обеспечивает постоянное жесткое основание для дренажного слоя 6 и в то же время не препятствует свободному проникновению воды в дренажный трубопровод 9.

Предпочтительно система 1 гидрозащиты также содержит внешний защитный слой, расположенный снаружи контура гидроизоляции. Внешний защитный слой под фундаментной плитой образован слоем 12 бетонной подготовки, а вдоль подземной части стены сооружения и вдоль вертикальной поверхности фундаментной плиты — слоем 11 защитного листового материала. Альтернативно, в качестве внешнего защитного слоя для подземной части стены сооружения и вертикальной поверхности фундаментной плиты может использоваться неизвлекаемое ограждение котлована (например, «Стена в грунте», Шпунт и т.п.) Защитный листовой материал для подземной части стены сооружения и вертикальной поверхности фундаментной плиты может представлять собой АЦЭИД, фанеру, кирпич, дерево или иной материал с соответствующей жесткостью.

Также может быть предусмотрен по меньшей мере один дренажный колодец 13, 14, выполненный (выполненные) внутри контура гидроизоляции. Дренажный лоток 7 может быть соединен по меньшей мере с одним дренажным колодцем 13, 14 с возможностью сбора воды из него или отвода воды в него. Для этого дренажный трубопровод 9 расположен под уклоном в сторону дренажного колодца (или одного из дренажных колодцев), с которым (которыми) он соединен. Соединение с возможностью сбора/отвода воды дренажного лотка 7 и по меньшей мере одного дренажного колодца 13, 14 может быть реализовано посредством дренажного трубопровода 9 и/или посредством отверстий в стенках по меньшей мере одного дренажного колодца 13, 14. По меньшей мере в одном дренажном колодце 14 может быть расположено насосное оборудование 15 для периодической откачки воды из колодца и ее сброса в систему канализации (не показана на фигурах). В частности, откачка может производится автоматически при превышении заданного уровня.

Помимо функции сбора воды, дренажные колодцы 13, 14 также предназначены для контроля уровня воды, контроля засорений дренажного трубопровода (трубопроводов) и технического обслуживания системы.

Количество дренажных колодцев (и, соответственно, соединяющих их дренажных лотков и трубопроводов) в общем случае может определяться площадью, занимаемой подземной частью сооружения, интенсивностью водопритоков или иными факторами. Таким образом, может быть предусмотрено множество дренажных колодцев, соединенных между собой дренажными трубопроводами. Например, дренажные колодцы могут быть равномерно распределены по площади фундаментной плиты сооружения для эффективного сбора воды. При этом по меньшей мере в одном дренажном колодце может быть расположено насосное оборудование.

В примере, представленном на фиг. 2, показан вид в разрезе двух дренажных колодцев 13, 14. Дренажный трубопровод 9 соединяет дренажные колодцы 13, 14 и выполнен под уклоном в сторону дренажного колодца 14, в котором размещено насосное оборудование 15. Дренажный колодец 13, не снабженный насосным оборудованием, может быть выполнен с возможностью промежуточного сбора воды из других дренажных трубопроводов (не показаны на фиг.).

В альтернативном варианте вода может отводится из дренажного лотка 7 или дренажного трубопровода 9 непосредственно за пределы подземной части сооружения, например, в систему канализации, без применения дренажных колодцев.

Как упоминалось выше, на практике довольно сложно выполнить без дефектов сплошной слой гидроизоляции. Благодаря своим отличительным особенностям, система 1 гидрозащиты в соответствии с настоящим изобретением в процессе эксплуатации обеспечивает отвод протечек воды, которая может просачиваться сквозь возможные дефекты слоя 5 гидроизоляции, в дренажный слой 6 и далее в дренажный лоток 7, откуда, вода, например, через дренажный трубопровод (трубопроводы) 9 и дренажный колодец (колодцы) 13, 14, может сбрасываться из системы 1 гидрозащиты в систему канализации. То есть, помимо указанных выше преимуществ, система 1 гидрозащиты по изобретению отводит только протечки, не осушая окружающий массив, в отличие, например, от пристенного дренажа.

Таким образом, система гидрозащиты в соответствии с предлагаемым изобретением имеет более простую конструкцию по сравнению с прототипом и позволяет упростить и ускорить укладку системы гидрозащиты. Кроме того, вследствие отсутствия необходимости ремонта дефектов гидроизоляции, снижаются затраты на эксплуатацию системы гидрозащиты. Также, благодаря наличию по меньшей мере одного дренажного лотка, система гидрозащиты обладает большей эффективностью дренажа вследствие большей площади контакта дренажного слоя и дренажного лотка (лотков), по сравнению с площадью контакта дренажного слоя и дренажного приямка в соответствии с прототипом.

Изобретение относится к области строительства, а именно к системе гидрозащиты подземной части сооружения. Система гидрозащиты подземной части сооружения содержит многослойную структуру, расположенную снаружи подземной части сооружения, включающей в себя фундаментную плиту и подземную часть стен, с внешним слоем гидроизоляции, образующим сплошной замкнутый контур гидроизоляции вдоль всей подземной части сооружения, и с дренажным слоем, расположенным между подземной частью сооружения и слоем гидроизоляции. Содержит по меньшей мере один дренажный лоток, выполненный с возможностью сбора и отвода воды и полностью расположенный под фундаментной плитой и дренажным слоем и ограниченный снизу указанным слоем гидроизоляции, причем дренажный слой выполнен с возможностью отвода воды в указанный по меньшей мере один дренажный лоток на всем протяжении указанного по меньшей мере одного дренажного лотка. Технический результат состоит в обеспечении увеличения эффективности дренажа, упрощении конструкции гидрозащиты, упрощении и ускорении процесса формирования гидрозащиты. 12 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Система гидрозащиты подземной части сооружения, содержащая:

многослойную структуру, расположенную снаружи подземной части сооружения, включающей в себя фундаментную плиту и подземную часть стен, с внешним слоем гидроизоляции, образующим сплошной замкнутый контур гидроизоляции вдоль всей подземной части сооружения, и с дренажным слоем, расположенным между подземной частью сооружения и слоем гидроизоляции,

отличающаяся тем, что

содержит по меньшей мере один дренажный лоток, выполненный с возможностью сбора и отвода воды и полностью расположенный под фундаментной плитой и дренажным слоем и ограниченный снизу указанным слоем гидроизоляции,

причем дренажный слой выполнен с возможностью отвода воды в указанный по меньшей мере один дренажный лоток на всем протяжении указанного по меньшей мере одного дренажного лотка.

2. Система по п. 1, в которой указанный по меньшей мере один дренажный лоток содержит дренажный трубопровод, выполненный с возможностью отвода воды из дренажного лотка.

3. Система по п. 2, в которой указанный по меньшей мере один дренажный лоток заполнен фильтровой обсыпкой, в которой проложен указанный дренажный трубопровод.

4. Система по любому из предыдущих пунктов, содержащая по меньшей мере один дренажный колодец, выполненный внутри контура гидроизоляции, причем дренажный лоток соединен по меньшей мере с одним дренажным колодцем с возможностью сбора воды из него или отвода воды в него, причем по меньшей мере в одном дренажном колодце расположено насосное оборудование.

5. Система по п. 4, в которой дренажный слой выполнен сплошным вдоль всей подземной части сооружения, кроме участков стыка дренажного слоя и по меньшей мере одного дренажного колодца.

6. Система по любому из предыдущих пунктов, в которой дренажный слой выполнен в виде профилированной дренажной мембраны.

7. Система по любому из предыдущих пунктов, в которой слой гидроизоляции содержит рулонную гидроизоляцию, в частности, на основе поливинилхлорида (ПВХ) или термопластичного полиолефина (ТПО).

8. Система по любому из предыдущих пунктов, в которой дренажный лоток в поперечном сечении имеет форму трапеции, или прямоугольника, или полукруга, или полуовала.

9. Система по любому из предыдущих пунктов, в которой дренажный слой контактирует непосредственно с подземной частью сооружения.

10. Система по любому из пп. 1-8, в которой между нижней поверхностью фундаментной плиты и дренажным слоем выполнена защитная стяжка из цементно-песчаного раствора.

11. Система по любому из предыдущих пунктов, в которой многослойная структура также содержит внешний защитный слой, расположенный снаружи контура гидроизоляции и образованный слоем бетонной подготовки под фундаментной плитой и слоем защитного листового материала или неизвлекаемым ограждением котлована вдоль подземной части стены сооружения и вдоль вертикальной поверхности фундаментной плиты.

12. Система по любому из предыдущих пунктов, в которой дренажный лоток образован уложенным на поверхность выполненной в грунте дренажной траншеи слоем гидроизоляции.

13. Система по любому из пп. 1-11, в которой дренажный лоток выполнен из бетона.