Способ защиты заглубленных зданий и сооружений от подпорного подтопления грунтовыми водами и устройство для его осуществления

Авторы патента:

Владельцы патента RU 2475597:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВПО Орел ГАУ) (RU)

Изобретение относится к строительству зданий и сооружений (ЗиС), а именно к способам их защиты от подпорного подтопления грунтовыми водами их подземной части. Способ защиты заглубленных зданий и сооружений от подпорного подтопления грунтовыми водами заключается в том, что формируют под всем сооружением распределительно-фильтрационную песчаную подушку. Ее снабжают нагнетательно-промывочной системой, с помощью которой тело подушки очищают от глинистых частиц естественной кольматации промывкой грунтовой водой, имеющей суффозионную скорость фильтрации, которую создают нагнетанием сжатого воздуха под подошву подземной части сооружения. Технический результат состоит в обеспечении сохранения защитных свойств распределительно-фильтрационной песчаной подушки от подпорного подтопления подземной части ЗиС на весь период их эксплуатации, обеспечении сохранения природных гидрологических условий территории застройки. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к строительству зданий и сооружений (ЗиС), а именно, преимущественно, к способам их защиты от подпорного подтопления грунтовыми водами их подземной части.

Известен способ защиты заглубленных сооружений от подпорного подтопления грунтовыми водами, включающий формирование в сильносжимаемых пылевато-глинистых грунтах распределительно-фильтрационной песчаной подушки под всей подземной частью ЗиС (Патент РФ №2385385, кл. Е02D 31/02) - 1.

Недостатком указанного способа является недолговечность защитной функции распределительно-фильтрационной песчаной подушки (РФПП) в сильносжимаемых пылевато-глинистых грунтах от подпорного подтопления грунтовыми водами подземной части ЗиС при естественной ее кольматации глинистыми частицами в фильтрующем потоке воды, которая происходит менее чем за 15…30 лет (в зависимости от условий эксплуатации ЗиС). Минимальный срок эксплуатации проектируемых капитальных ЗиС составляет не менее 75 лет.

Задачей изобретения является сохранение защитной функции распределительно-фильтрационной песчаной подушки в сильносжимаемых пылевато-глинистых грунтах от подпорного подтопления грунтовыми водами подземной части ЗиС на весь период их эксплуатации.

Для решения поставленной задачи в известном способе, заключающемся в том, что при формировании под всем сооружением распределительно-фильтрационной песчаной подушки в сильно сжимаемых пылевато-глинистых грунтах ее снабжают нагнетательно-промывочной системой, с помощью которой тело подушки очищают от глинистых частиц естественной кольматации промывкой грунтовой водой, имеющей суффозионную скорость фильтрации, которую создают нагнетанием сжатого воздуха под подошву подземной части сооружения.

Устройство для защиты заглубленных зданий и сооружений от подпорного подтопления грунтовыми водами содержат нагнетательно-промывочную систему в виде колонн, установленных вертикально по всей площади подушки квадратной сеткой со стороной квадратов 1500…2000 мм, причем колонны установлены на всю глубину подушки с заглублением в материковый грунт на 100…150 мм и выполнены в нижней части цельными, высотой 250…300 мм с глухим днищем, а выше, до установившегося уровня грунтовых вод, имеют перфорированную поверхность снабженную сетчатым фильтром, а верхняя часть колонны закрыта герметично фланцевой крышкой с закрепленными в ней патрубком трубопровода сжатого воздуха и ввода в трубопровод канализации промывочной воды, которые размещены в лотках над колоннами в их створе порядно.

Суть изобретения поясняется чертежами, где изображены:

- на фиг.1 - схема вертикального разреза подушки в створе колонн;

- на фиг.2 - схема расположения колонн с системой трубопроводов сжатого воздуха и канализации промывочной воды в объеме распределительно-фильтрационной песчаной подушке;

- на фиг.3 - конструктивная схема колонны.

Для выполнения способа в теле подушки 1 устанавливают вертикально колонны 2 по всей площади подушки квадратной сеткой со стороной квадратов 1500…2000 мм и с заглублением их цельной части 3 в материковый грунт 4 на глубину 100…150 мм. Трубопровод 5 сжатого воздуха диаметром до 32 мм и трубопровод канализации промывочной воды диаметром 100…150 мм помещают в лотки 7, выполненные в полу 8 подземной части сооружения 9. Колонна 2 выполнена из трубы диаметром 100…150 мм и в нижнем конце имеет цельную часть 3 высотой 250…300 мм с глухим днищем 10, в средней части 11 колонна перфорирована до установившегося уровня грунтовых вод WL и снабжена сетчатым фильтром 12. Верхний конец колонны 2 герметично закрыт фланцевой крышкой 13 с закрепленными в ней патрубком 14 трубопровода 5 сжатого воздуха и вводом 15 в трубопровод 6 канализации промывочной воды.

Способ осуществляется следующим образом.

Для очистки распределительно-фильтрационной песчаной подушки 1 от глинистых частиц естественной кольматации потока при фильтрации грунтовых вод материкового грунта 4 в нее через патрубок 14 нагнетательно-промывочной колонны 2 подается сжатый воздух, который через перфорированную часть 11 колонны 2 попадает в подушку 1 и, подымаясь к подошве 16 подземной части сооружения 9, создает давление в поровом пространстве подушки 1, обеспечивающее вытеснение, сверху вниз, грунтовой воды с суффозионной скоростью фильтрационного потока.

Грунтовая вода с суффозионно вымытыми глинистыми частицами из тела подушки 1 по физическому закону наименьшего сопротивления попадает в колонны 2 и через ввод 15 в трубопровод 6 канализации промывочной воды отводится в проектный слив.

Признаком начала суффозионной промывки подушки 1 является возрастающее помутнение промывочной грунтовой воды, а окончание промывки - восстановление ее прозрачности. Очистка подушки проводится периодически по мере необходимости.

Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает сохранение защитных свойств распределительно-фильтрационной песчаной подушки от подпорного подтопления подземной части ЗиС на весь период их эксплуатации и, кроме того, обеспечивает сохранение природных гидрологических условий территории застройки.

1. Способ защиты заглубленных зданий и сооружений от подпорного подтопления грунтовыми водами, заключающийся в том, что формируют под всем сооружением распределительно-фильтрационную песчаную подушку, отличающийся тем, что ее снабжают нагнетательно-промывочной системой, с помощью которой тело подушки очищают от глинистых частиц естественной кольматации промывкой грунтовой водой, имеющей суффозионную скорость фильтрации, которую создают нагнетанием сжатого воздуха под подошву подземной части сооружения.

2. Устройство для защиты заглубленных зданий и сооружений от подпорного подтопления грунтовыми водами, содержащее нагнетательно-промывочную систему в виде колонн, установленных вертикально по всей площади подушки квадратной сеткой со стороной квадратов 1500…2000 мм, причем колонны установлены на всю глубину подушки с заглублением в материковый грунт на 100…150 мм и выполнены в нижней части цельными, высотой 250…300 мм с глухим днищем, а выше, до установившегося уровня грунтовых вод, имеют перфорированную поверхность, снабженную сетчатым фильтром, а верхняя часть колонны закрыта герметично фланцевой крышкой с закрепленными в ней патрубком трубопровода сжатого воздуха и вводом в трубопровод канализации промывочной воды, при этом трубопровод сжатого воздуха и трубопровод канализации промывочной воды размещены в лотках над колоннами в их створе порядно.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для устранения протечек в подземных частях зданий и сооружений, тоннелей, коллекторов, водоводов, фундаментов, конструкций метрополитена и т.д., особенно в аварийных ситуациях.

Способ водопонижения вертикального типа в подвальных помещениях жилых домов, административно-промышленных зданий и хранилищ // 2464382

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при организации дренажа на площадях, ограниченных фундаментом. .

Подземная часть бетонной стены с пристенным дренажом // 2462560

Изобретение относится к строительству, а именно к конструкции подземной части бетонной стены с пристенным дренажом, и может быть использовано для гидроизоляции стен подвалов и цокольных этажей зданий и подземных сооружений, а также защиты их от подтопления.

Дренаж закрытого типа // 2424401

Изобретение относится к строительству зданий и сооружений, а именно для улучшения строительных условий при возведении подземных частей в котлованах и их защиты в эксплуатационный период от подтопления грунтовыми водами верховодки.

Способ водопонижения в подвальных помещениях жилых домов, административно-промышленных зданий и хранилищ // 2395642

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при организации дренажной системы для регулирования уровня воды в подвальных помещениях. .

Способ защиты заглубленных зданий и сооружений от подпорного подтопления грунтовыми водами // 2385385

Изобретение относится к строительству зданий и сооружений, а именно преимущественно к способам их защиты от подпорного подтопления грунтовыми водами. .

Способ защиты грунтовых оснований зданий от суффозионных процессов // 2351712

Изобретение относится к строительству, а именно к борьбе с суффозионными процессами, возникающими при затоплении грунтовых оснований зданий, например, расположенных в пойме рек.

Состав и способ для внутристенной отсечной гидроизоляции // 2348768

Изобретение относится к строительству, а именно к реконструкции и восстановлению старых зданий и сооружений, конкретно к средствам и способам для внутристенной отсечной гидроизоляции для защиты стен от воздействия почвенной влаги.

Способ защиты основания фундаментов от поверхностных вод // 2337212

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

Способ гидроизоляции подземной части здания и сооружения // 2333321

Изобретение относится к строительству и может быть использовано в процессе возведения и эксплуатации зданий и сооружений. .

Водонепроницаемая мембрана // 2516828

Изобретение относится к области строительства и касается водонепроницаемой мембраны. Включает в себя барьерный слой и сцепляющий слой. Средство уплотнения расположено в виде решетки между сцепляющим слоем и барьерным слоем. Изобретение позволяет создать усовершенствованную водонепроницаемую мембрану и тем самым сократить до минимума распространение полостей по барьерному слою и размер областей, в которые затекла вода, а также легче локализовать поврежденное место. 4 н. и 12 з.п. ф-лы, 7 ил.

Способ создания противофильтрационного покрытия с бентоматами на просадочных грунтах // 2523499

Изобретение относится к области гидротехнического строительства и может быть использовано при создании противофильтрационной защиты водоемов, каналов и накопителей промышленных отходов, выполненных на просадочных грунтах. Подготавливают грунтовое основание. Укладывают бентоматовый матрас. Устраивают облицовку из бетонных или железобетонных плит. При этом под стыки бетонных плит на матрас из бетоматов укладывают полоску из бентоматового матраса. Ширина дополнительной полоски бентоматового матраса зависит от геологических и просадочных свойств грунта. Обеспечивается высокая технологичность производства и упрощение работ по созданию противофильтрационного покрытия. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ защиты карьера от притока подземных вод // 2531913

Изобретение относится к горному делу, а именно к разработке обводненных месторождений полезных ископаемых, а также может быть использовано при осушении котлованов и в гидротехническом строительстве. Для защиты карьера от притока подземных вод сооружают основные горизонтальные дренажные скважины 4 нормально борту 1 карьера 2. Из каждой основной горизонтальной дренажной скважины 4 сооружают не менее чем по две противолежащие дополнительные боковые горизонтальные дренажные скважины. Из точек 5, 6, 7 на основных горизонтальных дренажных скважинах 4 сооружают в одну сторону в направлении смежных скважин 4 вправо дополнительные боковые горизонтальные дренажные скважины 8, 9, 10. Из этих же точек 5, 6, 7 на смежных скважинах 4 проходят влево дополнительные боковые горизонтальные дренажные скважины 11, 12, 13. Все дополнительные боковые горизонтальные дренажные скважины проходят до их взаимного пересечения и образования замкнутого дренажного контура. Все скважины сооружают у подошвы дренируемого водоносного горизонта. Обеспечивается повышение степени перехвата проскока подземных вод к бортам карьеров и снижение объемов бурения основных горизонтальных дренажных скважин за счет увеличения расстояния между ними. 1 ил., 1 пр.

Способ создания комбинированного пристенного дренажа с вертикальными собирателями // 2534570

Изобретение относится к области промышленного и гражданского строительства и может быть использовано при строительстве подземных подвалов и гаражей в условиях высокого стояния уровня грунтовых вод. Предварительно выполняют горизонтальный кольцевой дренаж 1 с трубчатой дреной с гравийной обсыпкой и обернутой геотекстилем. Далее устраивают пластовый дренаж 3 под днищем подвала с фильтрующей обсыпкой из щебня. Оборудуют приямок 4 засыпкой из крупнозернистого песка. Стены 6 и днище подвала 7 гидроизолируют. Производят забивку свай 8 и выполняют шпунтовую стенку 9. Перпендикулярно горизонтальным дренам 1 вплотную в шпунтовой стенке 9 через расчетное расстояние устраивают вертикальные перфорированные пластмассовые трубы 2. Вертикальные собиратели 2 обернуты защитно-фильтрующим материалом и объединены в единую систему. Для быстрого понижения уровня грунтовых вод применяют принудительную откачку воды насосом 10 из вертикальных собирателей 2 с последующим ее сбросом в горизонтальный кольцевой дренаж 1. Обеспечивается повышение эффективности работы дренажа. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ горизонтального дренажа подтопленных сооружений на свайных основаниях // 2539447

Способ горизонтального дренажа подтопленных сооружений на свайных основаниях относится к области строительства, в частности к строительству дренажных систем для защиты сооружений на свайных основаниях от подтопления грунтовыми водами. По предложенному способу осушение подтопленного объекта достигают благодаря тому, что из одной лучевой дренажной скважины, пройденной вдоль внешней стены снаружи сооружения нормально рядам несущих свай и оборудованной фильтром, проходят дополнительные боковые дренажные скважины между рядами свай. Бурение дополнительных стволов осуществляют с помощью забойного двигателя и отклоняющих устройств из указанной лучевой скважины. Устойчивость стенок дополнительных скважин при бурении обеспечивают применением гипановых или других самораспадающихся буровых растворов. После завершения проходки боковых дополнительных стволов буровой инструмент отсоединяют, которым перекрывают забой скважины, а двигатель вместе с бурильными трубами извлекают через фильтровую трубу, которая была протянута с помощью забойного двигателя. Предложенная система дренажа позволяет решить проблему защиты от подтопления сооружений на свайных основаниях. 2 ил.

Многослойная гидроизоляция подземного сооружения (устройство юркевича п.б.) // 2539456

Изобретение относится к системам гидроизоляции и водозащиты подземных зданий и сооружений гражданского, общепромышленного и транспортного назначения, в том числе объектов метрополитена. Многослойная гидроизоляция подземного сооружения включает слои геотекстиля, геомембраны и внутреннего страховочного дренажного слоя из геосетки. Гидроизоляция образована внешним замкнутым слоем геотекстиля, выполненным из материала со свойством однонаправленной в поперечном направлении временной фильтрации, внешним и внутренним гидроизолирующими слоями с замкнутыми геомембранами, между которыми размещен внутренний страховочный дренажный слой из геосетки. Изобретение позволяет повысить надежность гидроизоляции. 5 з.п. ф-лы, 11 ил.

Устройство для выпуска поверхностных и грунтовых вод // 2553738

Устройство для выпуска поверхностных и грунтовых вод относится к области строительства земляных сооружений в условиях протаивающих вечномерзлых грунтов и предназначено для выпуска воды через дорожное полотно из пониженных частей рельефа. Технический результат заключается в увеличении срока службы устройства, превышающего нормативный срок, и сохранении стабильности дорожного полотна за счет предупреждения деформаций в самом теле дорожного полотна путем обеспечения в зимний период свободной фильтрации грунтовой воды через грунты дорожного полотна с его нагорной стороны в подгорную. Устройство для выпуска поверхностных и грунтовых вод содержит продольную траншею, расположенную вдоль откоса дорожного полотна, и соединенные с ней, по крайней мере, одну поперечную траншею с нагорной стороны и одну поперечную траншею с подгорной стороны дорожного полотна, расположенные перпендикулярно его откосу. При этом поперечная траншея с нагорной стороны и поперечная траншея с подгорной стороны дорожного полотна расположены в одном поперечном сечении в каждой пониженной части рельефа. Продольная и поперечные траншеи выполнены до глубины слоя сезонного промерзания и заполнены дренирующим грунтом. На каждую поперечную траншею уложен теплоизоляционный слой. 1 ил., 1 табл.

Способ создания противофильтрационного покрытия на накопителях жидких отходов // 2555450

Изобретение относится к способам предотвращения загрязнения грунтов и подземных вод, в частности к созданию противофильтрационных покрытий на полигонах захоронения и складирования промышленных, бытовых и преимущественно жидких отходов. Подготавливают грунтовое основание 1 и устраивают на нем защитный слой 2. Защитный слой 2 предварительно помещают между двумя слоями геотекстиля 3 и 4. В качестве защитного слоя 2 используют смесь натриевой и кальциевой бентонитовой глины 5 в соотношении 75% Na-бентонита и 25% Ca-бентонита. Поверх защитного слоя 2 укладывают слой из минерального грунта 6 с обработанной поверхностью закрепителем 7. В качестве закрепителя используется полимерная жидкая эмульсия из отходов полиизобутилена при t=34-40°C. Обеспечиваются высокая эксплуатационная надежность, долговечность, а также устойчивость покрытия на откосах и при просадках основания. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ устранения протечек воды в подземных сооружениях // 2559274

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для устранения протечек воды в поземных частях зданий и сооружений, тоннелей, коллекторов, водоводов, фундаментов, конструкций метрополитена и т.п., особенно в аварийных ситуациях. Способ устранения протечек воды в подземных инженерных сооружениях включает бурение шпуров и раздельное инъектирование в них через смесительный штуцер под давлением 0,2-1,0 МПа упрочняющих гидроизоляционных растворов цементно-водной суспензии и жидкого стекла. В качестве упрочняющих гидроизоляционных растворов инъектируют цементно-водную суспензию с В/Ц=1,6-2,5, содержащую 5-10% от массы цемента аморфного микрокремнезема, и 25-30% водный раствор жидкого стекла плотностью 1,15-1,2 г/см3 при следующем соотношении указанных растворов соответственно, мас.%: 50-70 и 30-50. Технический результат состоит в обеспечении надежной и долговечной гидроизоляции подземных сооружений, снижении материалоемкости. 1 табл.

Способ заделки очага фильтрационных деформаций в дамбе канала // 2562487

Изобретение относится к гидротехническому и природоохранному строительству и может быть использовано при проведении аварийно-восстановительных работ под водой, ремонта защитных и регулирующих дамб посредством заделки фильтрационных ходов, трещин и нор, а также в качестве берегоукрепительных конструкций в размываемых руслах рек, каналов и других сооружениях. Укладывают вдоль берегов русла канала габионные тюфяки, заполненные камнем. К габионному каркасу по всему периметру проволокой прикрепляют полотнище тканного геотекстиля. Затем прикрепляют с помощью металлических скоб полотнище водонепроницаемой полимерной геомембраны. При этом защитное водонепроницаеме покрытие выполняют с запасом по всему его периметру. Водонепроницаемая геомембара изготовлена из полиэтилена низкой или высокой плотности, в том числе из полимерных отходов. Укладывают под воду на откос с помощью подъемного крана готовую габионную конструкцию с защитным покрытием и заделывают тем самым свободный фильтрационный ход в дамбе канала. 3 з.п. ф-лы, 8 ил.