Наличие воды в подвале может существенно негативно сказаться на состоянии фундамента здания. Влага приводит к ослаблению грунта, на котором он основан, что может вызвать его просадку или деформацию. Со временем это может привести к трещинам в стенах и дополнительным проблемам с устойчивостью конструкции.
Кроме того, вода способствует развитию плесени и грибка, что не только увеличивает риски для здоровья жильцов, но и может ухудшить условия для будущего ремонта. Для предотвращения подобных последствий важно своевременно устранять источники утечек и обеспечивать эффективную дренажную систему.
XI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум — 2019
Безопасность жилых зданий при затоплении подвальных помещений
Байдюк Ю.А. 1 , Ценарева А.А. 1 , Насырова Э.С. 1
1 ФГБОУ ВО Уфимский государственный авиационный технический университет
Работа в формате PDF
217.6 KB
Текст работы размещён без изображений и формул. Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
В настоящее время возникает проблема максимальной эффективности использования участка, отводимого под строительство (особенно в городской черте). Однако наличие подвалов в жилых зданиях обосновано не только конструктивно, но и экономически: дополнительные затраты, связанные в этом случае с устройством подвала или подполья, в 35 раз меньше тех, которые требуются, чтобы получить такую же полезную площадь в специально построенном для этой цели помещении. Сейчас почти все жилые дома имеют эксплуатируемые подвалы.
Подвал это помещение под первым этажом, ниже уровня земли, употребляемое для различных хозяйственных нужд или для жилья.
Высоту подвала принимают равной 1,92,2 м. Этого достаточно для размещения в нем хозяйственных и складских помещений. При необходимости,устанавливаются генераторы тепла (котел) на жидком или твердом топливе.
Подвалы зданий, сооружаемых в плотных глинистых грунтах, подвержены напорному воздействию застойной воды, скапливающейся в обратной засыпке котлована (рисунок 1).
Рисунок 1 Схема затопления подвального помещения
Застойная вода самая распространенная причина сырых подвалов.Она появляется всегда там, где слои грунта, хорошо пропускающие (фильтрующие) атмосферную и талую воды, окружены менее водонепроницаемыми слоями (глиной, суглинками и мергелями), препятствующими просачиванию фильтрационной воды в более низкие места. Поэтому необходимо принимать специальные меры защиты, для того чтобы подвалы не затапливались, которые в свою очередь приводят к нарушению устойчивости жилых зданий.
Вода, попадая в подвал, снижает устойчивость сооружений, оказывает воздействие на несущую способность здания и приводит к чрезвычайным ситуациям, связанным с неравномерной просадкой грунтов. Основным решением данной проблемы является как предотвращение воздействия поражающих факторов чрезвычайной ситуации, так и своевременная откачка воды из затопленного подвального помещения.
В 2015 году на территории Российской Федерации в Уссурийском крае произошло одно из самых масштабных наводнений.Причиной стал тайфун "Гони", до этого бушевавший на просторах Японии.Восемь районов Уссурийска были затоплены. В связи с этим, можно отметить, что все подвальные помещения подверглись затоплению.
З атопление подвальных помещений происходит по различным причинам (рисунок 2).
Рисунок 2 Основные причины затопления подвалов
Рисунок 3 Схема деформации крупнопанельного жилого дома при сильной неравномерной деформации грунтового основания в результате его замачивания
В качестве основных последствий затопления подвальных помещений жилых зданий можно выделить:просадку здания, деформации (фундамента, стен подвала), потерю несущей способности, изменение свойств строительных материалов, ухудшение здоровья жильцов.
Затапливающие воды, смешиваясь с канализационными стоками из негерметичных канализационных сетей и техногенными отходами, создают агрессивную среду, приводящую к снижению прочностных качеств строительных материалов, ослаблению и разрушению конструкции фундамента, стен подвального помещения, а также к развитию интенсивных коррозионных процессов металлических составляющих. Мигрирующая в стенах влага выщелачивает растворимые компоненты кладочного раствора и, испаряясь с поверхности стен, увеличивает влажность воздуха, образует рыхлые скопления принесенных солей. Повышенная влажность подвала, создает благоприятные условия для развития разрушающих конструкции микроорганизмов и негативно воздействует на здоровье жильцов.
Кроме того, отмечается изменение свойств грунтов, залегающих под подошвой фундамента и над подошвой, что в свою очередь приводит к просадке и потери устойчивости всего сооружения.
Просадки деформации, происходящие в результате уплотнения и, как правило, коренного изменения структуры грунта под воздействием как внешних нагрузок и собственного веса грунта, так и дополнительных факторов, таких, например, как замачивание просадочного грунта, оттаивание ледовых прослоек в замерзшем грунте.
Просадку грунтов основания, при увеличении их влажности вследствие замачивания сверху больших площадей, а также замачивания снизу при подъеме уровня подземных вод определяют опытным путем.
Для сохранения устойчивости жилого здания среднее давление под подошвой фундамента не должно превышать расчетное сопротивление грунта основания.
Рисунок 4 Последствия просадки вследствие затопления подвального помещения: а) многоэтажного жилого здания, б) одноэтажного жилого здания
Расчетное сопротивление грунта основания определяют по формуле:
где и коэффициенты условий работы (табличные данные);
коэффициент, принимаемый равным единице, если прочностные характеристики грунта ( и ) определены непосредственными испытаниями, и если они являются табличными данными;
угол внутреннего трения;
коэффициент, принимаемый равным единице при ;
, при (здесь ;
ширина подошвы фундамента, м (при бетонной или щебеночной подготовке толщиной допускается увеличивать на );
осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды), кН/м 3 ;
осредненное расчетное значение удельного веса грунтов,залегающих выше подошвы фундамента, кН/м3;
расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа;
глубина заложения фундаментов, м, бесподвальных сооружений от уровня планировки или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала, определяемая по формуле:
где м, глубина подвала, расстояние от уровня планировки до пола подвала (для сооружений с подвалом глубиной свыше 2 м принимают равным 2 м);
толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала, м;
толщина конструкции пола подвала, м;
расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала, кН/м3.
При бетонной или щебеночной подготовке толщиной допускается увеличивать на .
Рисунок 5 Определение нагрузки и давления
Среднее давление определяют в зависимости от имеющейся нагрузки (рисунок 5).
Расчетное значение нагрузки получается путем умножения нормативного значения на соответствующий коэффициент надежности по нагрузке. Нормативное значение веса конструкции заводского изготовления определяется на основании стандартов, рабочих чертежей или паспортных данных заводов-изготовителей, других строительных конструкций и грунтов — по проектным размерам и удельному весу материалов и грунтов с учетом их влажности в условиях возведения и эксплуатации сооружений. Следует учесть, что величина среднего давления под подошвой фундамента увеличивается на величину гидростатического давления.
Для обеспечения надежности и принятия, своевременных мер по ремонту зданий, следует проводить периодические обследования подвалов. Целью обследований должна стать оценка состояния фундамента и соответствия его характеристик изменяющимся с течением времени условиям эксплуатации сооружения.
К превентивным мероприятиям можно отнести – ликвидацию дефектов водоотводных устройств: отмосток, козырьков, водосточных труб – и защитные мероприятия по устройству гидроизоляции подвалов. Оперативным мероприятием является своевременная откачка воды из затопленного подвального помещения путем использования насосов. Среда затопленного подвала является неоднородной, она содержит различные частицы, разных размеров. Эту особенность учитывают при выборе насоса. Для откачки воды из подвала целесообразно использовать специализированные насосы.
На основе проведенного анализа видно, что обычное затопление подвального помещения жилого здания может привести к серьезным последствиям, которых можно избежать при выполнении превентивных и оперативных мероприятий.
Как избавиться от воды в подвале: самые надежные методы и материалы
Подвалы — традиционно значимая в России часть дома. Большая площадь подземной части дома позволяет расположить там технические помещения (прачечную, мастерскую или даже домашний кинотеатр) либо хранилища для домашних заготовок. В роли хранилищ Выступают и отдельно обустраиваемые погреба.
И зимой, и летом очень удобно иметь в свободном доступе прохладное темное помещение с равномерной температурой, но вот приходит весна, уровень грунтовых вод повышается, и далеко не каждый подвал или погреб остается сухим. Довольно часто возникают протечки разной масштабности, их последствия также различны — от появления сырости до полного затопления — но результаты этого бедствия всегда одинаковы: подвалом больше невозможно пользоваться, а запасам и имуществу нанесен серьезный урон.
Даже не очень большая сырость в подвале — уже беда. В сыром микроклимате активно развиваются плесень, грибок, которые вредят здоровью людей, портят вещи, разрушительным образом воздействуют на пол и стены помещения.
Между тем, всех этих проблем можно было бы избежать, надежно загерметизировав подвальные помещения, чтобы защитить их от воды. Однако и после затопления подвала не все потеряно: его можно осушить и отремонтировать, и он будет служить еще долгие годы.
Почему появляется вода в подвале
Основной и самый опасный источник поступления воды в подвал — это грунтовые воды.
Для защиты от них на этапе строительства предусматривается закладка дренажной системы, а если уровень залегания грунтовых вод высокий или сильно повышается весной, дом строят на фундаменте из монолитной железобетонной плиты. Поэтому так важно узнать об уровне залегания грунтовых вод еще на этапе проектирования и строительства дома.
Другой источник — поверхностные воды от осадков (дожди, талый снег). Чтобы защитить от них постройки, по периметру выкапывают траншеи ниже основания подвала, а в них укладываются трубы для отведения воды. Конструкция проектируется с небольшим уклоном.
Однако когда грунт насыщается влагой, давление нарастает, и эта вода начинает просачиваться в поры и трещины, которые всегда есть в бетоне.
Отсутствие или нарушение системы гидроизоляции подземной части сооружения — еще одна из основных причин затопления и сырости в подвале.
Важно!
Бетон — это очень прочный материал, но в нем обязательно присутствуют поры и капилляры, в которые может попадать вода. Для повышения водостойкости в бетонные смеси добавляют пластификаторы и гидрофобизаторы.
Даже обычная вода по отношению к бетону считается агрессивной жидкостью: в порах и трещинах после попадания воды начинают размножаться микроорганизмы (плесень, бактерии), продукты метаболизма которых разрушают бетон, а при замерзании зимой вода расширяется, и в бетоне появляются новые микротрещины.
Но грунтовая вода — это не просто вода, а, по сути, раствор солей и кислот, ведь в большинстве регионов нашей страны почвы в той или иной степени кислые.
Интересно!
Если вы живете в местности с большим количеством хвойных деревьев, почва наверняка кислая.
Растворы солей и кислот разрушают бетон еще быстрее, чем чистая вода. Маленькие трещины становятся все больше, материал начинает крошиться и теряет свои качества.
Также причиной затопления могут стать водопроводные или канализационные трубы. Сантехника — это не стихия; устранить и предупредить протечку труб проще, чем бороться с грунтовыми водами.
Важно!
Позаботиться о надежном дренаже, вентиляции и гидроизоляции подвала необходимо на этапе проектирования и строительства дома. Но бывает так, что дом приобретен или получен в наследство в готовом виде. В этом случае пригодятся знания о том, как избавиться от воды в подвале и произвести гидроизоляцию подвала от грунтовых вод изнутри.
Как изолировать подвал от грунтовых вод. Способы защиты подвала
Чтобы защитить свой дом и подвал от затопления, необходимо произвести качественную гидроизоляцию.
На сегодня различают три основных метода гидроизоляции подвала от грунтовых вод:
- Противонапорная. Она так называется, потому что противостоит напору воды извне. Такая гидроизоляция производится снаружи здания. Обычно рекомендуется делать ее в том случае, если уровень грунтовых вод выше уровня пола в подвале или погребе.
- Безнапорная. Защищает, в основном, от дождевых и талых вод. Рекомендуется в случае более глубокого залегания грунтовых вод (ниже, чем пол в подвале).
- Противокапиллярная. Это защита от проникновения воды в трещины и капилляры в бетоне, кирпиче и других пористых строительных материалах. Традиционный метод — использование битумных материалов, однако есть и более современное и эффективное решение — применение проникающих составов. Их наносят обильно в один или несколько слоев. Такие составы проникают в поры и капилляры бетона и покрывают его водонепроницаемй тонкой пленкой, которая защищает его от воды.
По способу выполнения работ гидроизоляцию можно разделить на внешнюю и внутреннюю.
Внешняя гидроизоляция выполняется снаружи, а значит, перед началом работ необходимо вынуть весь грунт по периметру и очистить стены от загрязнений, и только после этого начать работы по гидроизоляции:
- крупные трещины и щели заделывают цементно-песчаным раствором;
- стены обмазывают битумной мастикой, на которую приклеивают рулонные материалы;
- вместо битума можно использовать проникающие составы, которые наносятся кистью или валиком в один или несколько слоев;
- в течение двух суток материалы высыхают.
Важно!
В систему гидроизоляции должна быть включена гидроизоляция фундаментной плиты или пола подвала.
Такая защита работает в течение 40–50 лет, защищая дом от проникновения воды.
Внутренняя гидроизоляция
Этот метод гидроизоляции позволяет сделать ремонт подвала с меньшими затратами труда; он подходит, если затопление уже произошло, и наружная система гидроизоляции отказала.
Важно!
Гидроизоляция подвала изнутри работает в составе комплекса мер, включающего устройство дренажа и вентиляции.
В этом случае для надежной герметизации активных течей подходят такие современные материалы, как сухая смесь на цементной основе WaterPlug CEMMIX.
Эту смесь разводят холодной водой до получения пластичной массы, из которой можно сделать пломбу.
Отличительной особенностью смеси WaterPlug является ее способность быстро отвердевать, что делает ее пригодной для ремонтных работ при активных течах.
Кроме того, она отличается следующими преимуществами:
- работает под водой;
- время застывания — от 1,5 до 5 минут;
- обладает высокой адгезией к различным материалам;
- можно использовать как для наружных, так и для внутренних работ;
- экологически безопасна, а значит, ее можно без сомнений использовать в частных домах, в подвалах, предназначенных для хранения продуктов;
- паропроницаемая;
- водостойкая;
- морозостойкая;
- прочная;
- экономичная;
- позволяет работы в диапазоне температур от +5°С до +30°С.
Сухую смесь WaterPlug CEMMIX легко приобрести в магазинах розничной торговли, например, сети Леруа Мерлен или оптом от производителя.
Материалы и инструменты, необходимые для гидроизоляция подвала от грунтовых вод изнутри
Правильно гидроизоляция выполняется со стороны воздействия агрессивной среды (воды) для защиты материалов строительных конструкций от разрушения в результате намокания.
Но откапывать стены и тем более полы под зданием не всегда возможно, поэтому разработаны технологии гидроизоляции помещений изнутри.
Для этого понадобятся гидроизолирующие материалы, например, Universal, который перед работой смешивают с водой, после чего им промазывается вся поверхность стен и полов.
Важное требования к поверхности перед нанесением: отсутствие подвижных трещин в конструкции. Если они есть, их нужно изолировать эластичным материалом ClearFixa.
В случае особо ответственных сооружений к слою гидроизоляции устраивают прижимные стенки и дополнительный слой бетона на полу. Такая система называется «защемленной» или, в соответствии с принятой строительной терминологией — «сэндвич-системой».
Из инструментов пригодятся емкость для смешивания и шпатели для нанесения смеси, а также средства индивидуальной защиты (перчатки, очки, респиратор).
Как сделать внутреннюю гидроизоляцию стен подвала. Пошаговая инструкция
Рассмотрим основные шаги обустройства гидроизоляции подвала.
Шаг 1. Удаление воды
Если подвал затоплен водой, то на первом этапе воду удаляют, вычерпывая вручную или откачивая с помощью насоса.
Шаг 2. Просушка
Помещение нужно высушить. Капиллярное поступление воды через конструкции останавливают, втирая сухую смесь WaterPlug вручную круговыми движениями до остановки поступления влаги.
Шаг 3. Заливка пола
В подвале после затопления зачастую бывает целесообразно заново залить пол. Старое основание очищают от грязи и слабосвязанных частиц и обрабатывают смесью для гидроизоляции Universal, затем изготавливают бетонную стяжку. Чтобы стяжка получилось прочной и качественной, большое значение имеет то, как приготовлена бетонная смесь.
Добавление в смесь пластификатора позволяет сэкономить до 15% цемента, обойтись без излишков воды и при этом получить подвижную, самоукладывающуюся смесь и прочный, плотный бетон. Для подвала особенно важно, чтобы бетон был плотным, с малым количеством и малым диаметром пор. Такой бетон меньше склонен к намоканию. Пластификатор позволяет уменьшить количество и диаметр пор в бетоне и получить плотную, устойчивую к воздействию воды стяжку.
Также на этапе изготовления стяжки целесообразно воспользоваться гидрофобизирующими добавками и пропитками для бетона, придающими им водоотталкивающие свойства.
Шаг 4. Обработка стен подвала
Стены очищают от загрязнений и заделывают все трещины цементно-песчаным раствором, а затем обрабатывают смесью для гидроизоляции Universal или специальными гидрофобизирующими пропитками.
Важно!
Что делать, если вы обнаружили воду в подвале частного дома? Для экстренного ремонта используйте пломбы из сухой смеси WaterPlug CEMMIX, которая позволяет производить ремонт даже во время течи, даже под водой. Гидропломба из сухой смеси является, по сути, тоже бетоном, но не простым, а гидроизоляционным. Поэтому применять ее можно не только в местах активной течи, но и там, где предполагается возможность ее появления.
Как защитить свой подвал от сырости:
- При новом строительстве не ленитесь провести разведывательные работы, узнать глубину залегания грунтовых вод. Запроектируйте качественную дренажную систему, вентиляцию в подвале и гидроизоляцию.
- Если дом не новый, а грунтовые воды залегают близко к поверхности, устройте по периметру дренажную систему и проведите работы по внешней и внутренней гидроизоляции.
- Если вы не уверены в том, откуда течет, сделайте обмазочную гидроизоляцию смесью Universal всего сомнительного участка.
- Если в подвале появилась вода, срочно устранить течь помогут сухая смесь WaterPlug CEMMIX и смесь для гидроизоляции Universal, которые хорошо зарекомендовали себя с различными материалами.
Советы по применению сухой смеси WaterPlug CEMMIX:
- При активной течи на обширном участке сделайте вырез «ласточкин хвост», заложите в него пломбу и придавите бруском. после этого течь прекратится.
- Если источников протечки несколько, начинайте обработку с верхней части стены, постепенно продвигаясь вниз.
- Смесь WaterPlug CEMMIX можно применять и под водой. Вы закроете течь, а затем разберетесь с проблемой осушения и последующей гидроизоляции подвала.
Если подвал или погреб дал течь, это не повод перестать им пользоваться. С использованием современных материалов можно быстро устранить протекание или капитально отремонтировать подвал и продолжать им пользоваться, сэкономив деньги на обустройстве нового подвала. Гидрофобизаторы и сухие смеси WaterPlug и Universal от CEMMIX помогут сделать качественный и надежный ремонт.
