• Инженерные системы
  • 27.10.2015

Гидроизоляция подземных частей зданий

В прошлом номере мы рассказали об опыте проектирования и возведения кровли многофункционального комплекса в Минске по пр. Победителей. Это интересный объект с точки зрения применения на нем современных технологий. Сегодня мы расскажем о выполнении гидроизоляции на этом объекте.

По конструктивной схеме здания многофункционального комплекса запроектированы с применением монолитного железобетонного каркаса с плоскими монолитными дисками перекрытия. В качестве несущих конструкций покрытия применен металлический каркас, состоящий из колонн, балок и ферм (над спортивной ареной и теннисными кортами).

В качестве фундаментов для здания гостиницы применена монолитная железобетонная фундаментная плита толщиной 600 мм по свайному полю, выполненному из забивных сборных призматических свай сечением 400×400 мм. Абсолютная отметка низа фундаментной плиты равна 196,60 м.

В качестве фундаментов для зданий спортивного центра, теннисного клуба и паркинга применены монолитные железобетонные ростверки, выполненные по кустам вибровыштампованных железобетонных свай диаметром 350 мм. Абсолютная отметка низа монолитных ростверков колеблется в пределах отметок 196,60–197,60 м.

Абсолютная отметка уровня верха земли по наружному контуру зданий колеблется в пределах 199,00–02,30 м. Принципиальная конструктивная схема многофункционального комплекса приведена на рис. 1.

На основании данных отчета по инженерно-геологическим изысканиям стройплощадки комплекса в качестве исходных данных для проектирования фундаментов и гидроизоляции будут служить следующие условия.

Территория стройплощадки расположена в устье р. Свислочь, в 50–100 м от нее. В основании зданий в верхних слоях залегают насыпные грунты, торф, заторфованная супесь и мергель. В нижних слоях основания в уровне абсолютных отметок 191,00–193,00 м залегают пески различной прочности и крупности, которые являются несущим основанием для забивных и вибровыштампованных свай.

При изысканиях уровень грунтовых вод был зафиксирован в пределах абсолютных отметок 196,78–197,07 м. Прогнозируемый уровень грунтовых вод в осенний и (или) весенний периоды может достигать поверхности земли.

Соответственно, при таких инженерно-геологических условиях стройплощадки фундаменты зданий на 1,0–2,0 м находятся ниже уровня грунтовых вод и в отдельные периоды года на всю высоту могут находиться ниже прогнозируемого уровня грунтовых вод, что создает дополнительную нагрузку от напора грунтовых вод и определенные сложности для проектирования гидроизоляции подземных частей зданий.

По результатам химического анализа грунтовых вод они слабоагрессивны к бетонам марки W6, W8 и неагрессивны к бетонам марки W10.

Выбор технического решения по гидроизоляции фундаментов комплекса

Для выполнения гидроизоляции фундаментов многофункционального комплекса рассматривалось 3 варианта технических решений.

1. Гидроизоляционная система с использованием в качестве основного изоляционного материала комбинированной мембраны Preprufe 300R Grace (для изоляции фундаментной плиты) и вспомогательных материалов, самоклеящейся мембраны Bituthene 4000 Grace (для вертикальной гидроизоляции стен подземной части зданий).

2. Гидроизоляционная система с использованием в качестве основного изоляционного материала бентонитовых матов Voltex DS Cetco (для изоляции фундаментных ростверков и плит перекрытий 1-го этажа, выполняемых по грунту) и вспомогательных материалов, битумно-полимерного рулонного материала «Техноэласт ТехноНИКОЛЬ» (для вертикальной гидроизоляции стен подземной части зданий).

3. Гидроизоляционная система с использованием неармированной двухслойной ПВХ-мембраны Logiсroof T-SL и ПВХ-гидрошпонок (для изоляции фундаментных ростверков и плит перекрытий 1-го этажа, выполняемых по грунту). Гидроизоляционное покрытие разбивается на прямоугольные (треугольные) участки, по периметру которых устанавливаются ПВХ-гидрошпонки, образующие «сетку», внутри которой укладывается ПВХ-мембрана. ПВХ-мембрана и гидрошпонки между собой свариваются, создавая единое защитное покрытие. Благодаря наличию на поверхности гидрошпонок выступающих гребней, которые при бетонировании заделываются в бетон, покрытие прочно прикрепляется к изолируемой поверхности.

Все варианты равнозначны по защитным показателям, но в силу специфики их технических свойств, технологии применения, с учетом предварительных расчетов затрат на возведение гидроизоляционных систем и особенностей инженерно-геологических условий стройплощадки нашли применение 1 и 2 варианты.

Первый вариант

При защите фундаментов гостиницы и монолитной железобетонной плиты проезда на отм. –5,380 (абс. отм. 192,96 м) в качестве основного защитного материала, укладываемого под монолитную фундаментную плиту (плиту проезда), применена комбинированная мембрана Preprufe 300R Grace, состоящая из толстой полиэтиленовой пленки, высокоэффективного адгезионного слоя и защитного покрытия. Благодаря способности мембраны Preprufe 300R под воздействием давления монолитного бетона приклеиваться к поверхности бетона, она создает прочное влагонепроницаемое покрытие.

Причина выбора данной мембраны в качестве гидроизоляционного материала – вероятность образования пустот под монолитной фундаментной плитой, выполненной по забивным сборным железобетонным сваям, между плитой и грунтовым основанием из-за выполнения работ по гидроизоляции и возведению фундаментов гостиницы в зимний период – могло произойти замораживание грунтовых оснований под фундаментами на всю высоту промерзания, а после оттаивания – проседание грунтовых оснований с образованием пустот. Вследствие чего гидроизоляционное покрытие по 2 и 3 вариантам могло бы отходить от поверхности бетона между точками крепления и привести к образованию дефектов в гидроизоляционном покрытии.

Среди недостатков:

  • необходимость выполнять гидроизоляционные работы с использованием данной мембраны и вспомогательных материалов Grace при соблюдении температурного режима от –4 до +30°С в зимний период требует дополнительного использования «тепляков» и тепловых пушек;
  • более строгие требования к чистоте и ровности поверхности бетонной подготовки, на которую укладывают мембрану, по сравнению с двумя другими вариантами. В процессе работ поверхность бетонной подготовки выравнивали гипсовыми шпаклевками, с поверхности, на которую укладывали мембрану, воздуходувками сдували мелкие камешки и крупные песчинки. Все грани оголовков забивных свай, заделываемых в теле фундаментной плиты, скругляли и зашлифовывали;
  • более высокая стоимость гидроизоляционных материалов Grace по сравнению с другими вариантами.

Второй вариант

При защите фундаментов зданий спортивного центра, теннисного клуба, паркинга применены бентонитовые маты Voltex DS Cetco. Основной критерий для их применения – высокая устойчивость к механическим повреждениям, неприхотливость при применении и высокие гидроизоляционные свойства. Материал не требует тщательной проработки поверхности бетонной подготовки для укладки матов. Его можно укладывать прямо на выравненное грунтовое основание. Работы по его укладке не требуют высокой квалификации от персонала, выполняющего работы. Благодаря способности бентонита разбухать и увеличиваться в объеме маты могут самостоятельно устранять проколы и повреждения, образовавшиеся при укладке арматуры при армировании монолитных железобетонных конструкций. Вариант имеет наименьшую стоимость по сравнению с другими вариантами, при сохранении равных защитных характеристик.

Благодаря прошивке бентонитовых матов синтетическими нитями насквозь с выпуском их на верхнюю сторону мата происходит закрепление его на защищаемой поверхности монолитной железобетонной конструкции – за счет заделки этих нитей в бетоне. В то же время если по всей поверхности бентонитовый мат достаточно прочно прикреплен к фундаменту, то в зоне стыковки их между собой закреплен только верхний мат, а нижний мат в случае неплотного примыкания грунтового основания к фундаменту может отставать от защищаемой поверхности, что приводит к образованию слабозащищенных зон. Соответственно, при возведении фундаментной плиты гостиницы использовались мембраны Preprufe 300R, а не бентонитовые маты Voltex DS.

Выводы

Современные материалы для гидроизоляции подземных частей зданий обладают высокими защитными и прочностными характеристиками, высокой долговечностью, что является их неоспоримым преимуществом, в то же время они достаточно дорогостоящие, что требует от проектировщиков более тщательной проработки своих проектных решений с целью наиболее полного и рационального использования этих преимуществ там, где это необходимо.

Д. И. Навой, зам. главного инженера по проектированию СООО «МАГНУС групп»

А. И. Чижик, главный инженер проекта СООО «МАГНУС групп»

Авторы статьи выражают благодарность руководителю проекта инвестиционной компании «Сокол» А. Д. Русакевичу, а также ведущему инженеру ПТО СООО «МАГНУС групп» А. А. Барановскому за оказанную помощь в подготовке статьи.

DSC07908 (1).JPG

Общий вид многофункционального комплекса на завершающей стадии строительства со стороны р. Свислочь

разрез_1-1 (1).jpg

Рис. 1. Поперечный разрез многофункционального комплекса на пр. Победителей

SAM_3650 (1).JPG

Выполнение гидроизоляционных работ с использованием мембран Preprufe 300R, Bituthen

SAM_4524 (1).JPGВыполнение гидроизоляционных работ с использованием бентонитовых матов Voltex DS

Комментарии
Комментариев к материалу пока нет
Оставить комментарий