Подтопление домов и участков

Механизм возникновения

Причины подтопления инженерных сооружений и фундаментов традиционно бывают двух вариантов. Первая, естественная причина это грунтовые воды имеющие свой постоянный горизонт в каждой местности и имеющие способность повышать или понижать свой уровень в зависимости от сезонных колебаний или погодных условий. Как правило, амплитуда таких колебаний для Украины 1-1,2 метра. Наибольший пик естественно приходится на весну, в период массового таяния снежного покрова. Однако формирование уровня подтопления, начинается не весной, как ошибочно считают многие, а еще в декабре. Периодическое подтаивание снега в зимний период высвобождает влагу, которая просачиваясь в почву способствует поднятию уровня водяного горизонта. Причем подтопление может быть как в результате поднятия уровня грунтовых вод, так и в результате проникновения в почву избыточной влаги с поверхности. Пик такого подтопления совмещенного, как правило, по времени с паводком приходится на конец марта и является явлением сезонным. 

Вторая причина способствующая возникновению паводков -техногенная. Речь идет о влаге попадающей в грунт в результате прорыва водонесущих коммуникаций, таких как канализация, теплотрассы и т.п. В этом случае «техническая» вода соединяется с грунтовыми водами. Глубина водоносного горизонта, как правило, зависит от характера местности, ее высоты над уровнем моря и уровнем местных водоемов, а так же от состава грунтов. На холмах водоносный слой может быть на глубине 10-12 а то и 20 метров, в низинах и поймах рек всего в 2-3 м от поверхности. В большинстве же случаев уровень стояния воды зарегулирован наличием поблизости крупной реки или озера.

Кроме того, на территориях освоенных человеком, на уровень грунтовых вод значительно влияет наличие подземных инженерных сооружений. Это в первую очередь свайные поля под жилой застройкой, подземные паркинги, тоннели метро и т.п. В большинстве случаев это влияние отрицательное поскольку нарушает естественную циркуляцию воды, затрудняет отток ее из  тех районов где в грунте есть преграды из бетона. Поскольку уровень воды всегда поднимается когда вода встречает препятствие. Это называется барражный эффект.

Основными причинами подтопления объектов  на застроенных территориях являются:

-  утечки и аварии на водонесущих коммуникациях, (до 35-40% расхода воды);
-  асфальтирование застроенных территорий, что снижает испарение и нарушает естественный водный баланс территории;
-  подпор от искусственных и естественных водохранилищ тоннелей, подземных паркингов;
-  отсутствие хорошо налаженной системы поверхностного стока, ливневой канализации; 
-  ликвидация естественных дренажных слоев грунта  при строительстве

Инфильтрация от промышленных объектов на застроенной территории почти в 5 раз превышает естественный уровень инфильтрации от паводков и атмосферных осадков. В грунтовые воды просачивается в среднем за год до 10-15 % влаги, что неизбежно приводит к подъему уровня грунтовых вод на застроенной территории. Наиболее подвержены воздействию грунтовых вод структурно-неустойчивые грунты, к которым относятся пучинистые и сильно сжимаемые глинистые грунты, мерзлые,  лессовые, а так же просадочные грунты. Они обладают большой неоднородностью и неравномерной сжимаемостью, а возводимые на них сооружения претерпевают большие осадки.

Наносимый вред

Грунтовые воды совместно с паводковыми водами могут принести серьезный вред зданию, начиная от порчи вещей и продуктов хранящихся в подвале и заканчивая проседанием фундамента и разрушением конструкции здания. Особенно это чувствуется на песчаных и намывных грунтах. Большое значение имеет и масса здания. В данном случае имеют огромное значение модуль деформации и плотность сложения фундамента, его несущая способность. Но даже при грамотно заложенном фундаменте на структурно неустойчивых грунтах может возникнуть просадка здания.

Следует помнить, что подтопление опасно не только для частной коттеджной застройки, но и для городских домов. Тем более что при увеличении твердых покрытий в частности асфальта уменьшается возможность для естественного испарения воды в результате чего растет количество нестекаемых грунтовых вод. Такие изменения вызывают активизацию новых или инициацию прежних оползневых и карстово-суффозионных процессов, приводящих к авариям, обрушениям, к невозможности дальнейшей эксплуатации зданий и сооружений. Когда уровень грунтовых вод находится выше глубины промерзания грунтов, начинается вздутие грунта. В результате чего происходит перекос здания, деформация фундаментов, перераспределение нагрузок, появляются трещины в домах, нарушается нормальное функционирование здания. В значительной степени это обусловлено свойствами грунтов. При этом для песков модуль деформации при замачивании снижается на 14-50%, а для суглинков - в 2-4 раза. Объемная плотность этих грунтов изменяется от 1,8 до 2,3 г/см3.

Подтопления в значительной степени способствуют возникновению оползневых процессов. На склонах идет переувлажнение толщи грунтов и насыщенная влагой земля становится как бы смазкой для верхних слоев. До 80% современных оползней имеют техногенное происхождение и при наличие склона даже небольшой крутизны ведущую роль в их активизации играют грунтовые воды Для примера Одессе техногенные оползни составляют 70% всех зафиксированных оползней, Киеве до 40%. Иллюстрацией того, к чему это может привести является случай на жилом массиве Тополь-1 в Днепропетровске, (2004й) когда 9 этажное здание сползло по склону горы. Слава богу тогда никто не погиб.

Много случаев разрушения фундаментов домов наблюдается как на Закарпатье, так и на юге Украины, в Херсонской, Одесской области около 2500 домов оказываются в зоне подтопления. При затоплениях нормативный срок эксплуатации домов сокращается в 2-3 раза. Однако подтапливание наносит ощутимый вред не только домам и инженерным  сооружениям. Серьезный вред наносится приусадебным участкам и сельскому хозяйству. Колебание уровня загрязненных грунтовых вод приводит к деградации пахотного горизонта. Замачивании корневой системы садовых деревьев, что ведет к гибели дерева или нарушения периода вегетации. Происходит подгнивание луковиц весенних цветов, вымывание из грунта питательных веществ и минеральных удобрений.

Инженерная подготовка территорий, меры профилактики

Основным методом профилактики подтопления является  создание дренажных систем, и гидроизоляция фундаментов. Это очень ответственное мероприятие, поскольку ошибки при таких работах, равно как и при проектировании могут стоить очень дорого. Особенно это касается частных домов и коттеджных поселков расположенных в поймах рек на подтопляемых территориях. Для правильного расчета мер профилактики необходимо детальное изучение гидрогеологической ситуации в каждой конкретной местности. Выявление источников и причин подтопления, является необходимым условием для обеспечения защищенности зданий и сооружений застроенных территорий. В местностях, где подтопления регулярны и прогнозируемы, для ликвидации переувлажнения земель рекомендуется систематический горизонтальный глубокий (2,2–3,5 м), преимущественно открытый, дренаж. Кроме того на всех этапах жизненного цикла зданий, сооружений и застроенных территорий в целом необходимо проводить постоянное слежение и оперативную корректировку изменений состояния параметров гидрогеологической и геологической среды и технической подсистемы территории в допустимых пределах колебаний их контролируемых показателей. А уровень грунтовых вод должен находиться в установленном диапазоне.

Однако контролировать уровень грунтовых вод глобально, не представляется возможным поскольку, речь идет как правило о слишком больших территориях. Более того, все приведенные методы закладываются еще на этапе строительства. Они должны предусматривать все гидрогеологические характеристики данной местности с целью исключить вред фундаменту здания, при любой паводковой ситуации. Уровень вод иногда понижается путем принудительного откачивания, через иглофильтры. После чего вокруг дома создается железобетонная ванна, которая препятствует возникновению контакта воды с фундаментом. Однако это весьма сложное и дорогое мероприятие, особенно, если дом уже находится в эксплуатации. Намного проще применить эту технологию еще на этапе строительства.

Если частный дом  с большой вероятностью попадает в зону подтопления следует принять превентивные меры – обустроить уплотнение в притворах дверей и окон, подвальных и  цокольных  этажей. Создать запас мешков с песком и шанцевого инструмента и т.п. Жители поселка могут даже своими силами  построить дамбу для создания временной преграды поднимающейся воде.

Если паводок застал вас в городе

- Старайтесь не пользоваться подземными переходами и подвальными помещениями.

- Постарайтесь укрыться в зданиях расположенных выше вероятного уровня подтопления.

- Если здание (помещение) в котором вы находитесь подтапливает постарайтесь покинуть его и перейти на ближайшую возвышенность.

- Если покинуть здание не представляется возможным, то поднимитесь на более высокий этаж, отключите  электричество, газ, плотно закройте окна, двери и сообщите о своем местонахождении в дежурную службу МЧС по тел. 101.

- Если паводок застал Вас в транспорте не пытайтесь преодолеть подтопленные участки. Перестройтесь в крайний правый ряд, припаркуйтесь, включите сигнал аварийной остановки и дождитесь спадания уровня воды. В случае если падения уровня воды не предвидится покиньте транспорт и доберитесь до ближайшего здания или возвышенности.

Если заблаговременных мер оказалось недостаточно

В период активного таяния снега гидроизоляцией обычно не занимаются. Исключения составляют аварийные ситуации когда заблаговременные меры оказались недостаточными и вода уже подтапливает фундамент или проникает во внутренние помещения. К сожалению как показывает практика беспечность нашего населения в подобных вопросах явление не редкое. Многие владельцы домов не принимают действенных мер против подтопления пока ситуация не станет критической.

Если речь идет о паводковых водах, которые  поднялись выше уровня грунта их можно отвести по дренажным каналам, особенно если местность имеет естественный наклон хотя бы в несколько градусов. В противном случае в качестве мер водозащиты применяются дамбы, сооружаемые из мешков с песком. Это древнее, но достаточно надежное средство. Но даже когда вода уже  просочилась в подвал  еще есть возможность повлиять на ситуацию. Например, можно выполнить обмазочную гидроизоляцию внутри здания. Главное чтобы материал применяемый для гидроизоляции был экологически в пределах нормы и хорошо работал на отрыв. То есть не отслаивался от поверхности под давлением воды. Это могут быть как полимерные композиции, так и ремонтные составы на основе цемента.

Так же применяются шнуры из бентонит-бутиловой композиции, которая расширяется при намокании и намертво закупоривает пазы и трещины. Такие шнуры применяются в качестве уплотнителя «холодных»  или конструкционных швов при бетонировании конструкций, находящихся в постоянном или периодическом контакте с водой, а также для уплотнения проходных элементов "труба в стене" 2-компонентная полиуретановая масса, HYPERDESMO PB-2K ускоренно полимеризуется под воздействием влаги, а полимеризовавшись образует прочную эластичную пленку с высокой адгезией к основаниям разной природы. Важно и то, что в большинстве случаев владелец дома (при условии, что он образованный и адекватный человек) может устранить проблему самостоятельно, следуя положениям инструкции.

Ликвидация последствий

Ликвидация последствий подтопления дело технологически сложное и что важно не скорое. Причина в том что все ремонтно-восстановительные работы должны  происходить образно говоря на сухую. А скорость отработки (падения уровня)  грунтовых вод иногда не более чем 0,5 см за сутки, то есть 15 см в месяц. Бывают случаи, когда спад воды полностью происходит только к осени. В любом случае восстановление поврежденных конструкций здания должно производится только после обследования здания специалистами, и на основании проекта восстановительных работ. Как правило ремонтным работам предшествует принудительный дренаж почвы. Что же касается самых первых мер то их соблюдение в первую очередь вопрос безопасности.

Действия после подтопления

- Перед тем, как войти в здание, убедитесь в отсутствии значительных повреждений перекрытий и стен.
- Проветрите здание для удаления накопившихся газов.
- Не используйте источники открытого огня до полного проветривания помещения и проверки исправности системы газоснабжения.
- Проверьте исправность электропроводки, труб газоснабжения, водопровода и канализации. Пользоваться ими разрешается только после заключения специалистов об исправности и пригодности к работе.
- Просушите помещение, открыв все двери и окна.
- Не употребляйте пищевые продукты, которые находились в контакте с водой.
- Вызовите специалистов для обследования здания.