СПОСОБ СОПРЯЖЕНИЯ ГИДРОИЗОЛЯЦИОННОГО ГЕОСИНТЕТИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА (ГГСМ) В ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННОМ ЭКРАНЕ ПРИ ДЛИТЕЛЬНОМ ПЕРЕРЫВЕ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ
METHOD TO COUPLE HYDRAULIC INSULATION GEOSYNTHETIC MATERIAL (HIGSM) IN ANTI-FILTRATION SCREEN WITH LONG-TERM INTERRUPTION IN CONSTRUCTION

Изобретение относится к области гидротехнического, гражданского и промышленного строительства и может быть использовано при создании противофильтрационных конструкций в основаниях, на каналах и водоемах.
Известен способ создания противофильтрационного экрана, включающий подготовку грунтового основания, устройство защитного слоя из грунтовых или иных материалов сверху гидроизоляционного материала, укладку гидроизоляционного геосинтетического материала (ГГСМ) с соединением полотнищ посредством сварки или склеивания, компенсирующую складку в местах примыканий ГГСМ к откосам, основанию водоемов или бетонным сооружениям (Инструкция по проектированию и строительству противофильтрационных устройств из полиэтиленовой пленки для искусственных водоемов, СН 551-82/Госстрой СССР. - М.: Стройиздат, 1983, с.40, Приложение 5).
Недостатком аналога является то, что в технологической схеме устройства противофильтрационного экрана не предусмотрена операция по сопряжению ГГСМ в случае необходимости временной приостановки строительства. При выполнении устройства противофильтрационного экрана в несколько очередей по границе возобновления строительства из-за жесткого закрепления кромок ГГСМ и невозможности его деформирования, температурных деформаций, неравномерных осадок и просадок основания и защитного слоя в ГГСМ развиваются значительные растягивающие напряжения, которые при определенных условиях приводят к деформациям и разрывам ГГСМ с нарушением противофильтрационных свойств экрана. Кроме того, стыковочная кромка ГГСМ оказывается засыпана материалом защитного слоя, что требует вскрытия части уже готовой конструкции противофильт-рационного экрана. При вскрытии конструкции высока вероятность повреждения ГГСМ строительными механизмами, попадание на участок сопряжения полотнищ ГГСМ материалов из других слоев и строительного мусора. Перечисленные недостатки данного способа приводят к увеличению сроков строительства, а также недостаточному перекрытию сопрягаемых полотнищ ГГСМ, отсутствию сплошности гидроизоляционного слоя с нарушением противофильтрационных свойств экрана.
Известен способ создания противофильтрационного экрана с геомембраной из полимерного материала, включающий подготовку грунтового основания, укладку на него водонепроницаемой геомембраны, состоящей из герметично соединенных между собой полотнищ полимерного материала, устройство компенсаторов деформаций геомембраны со стыковым соединением полотнищ в местах устройства компенсаторов и перекрытием стыков снизу и сверху полосами материала, отличающегося от материала геомембраны, устройство защитного слоя экрана, перед укладкой полотнищ полимерных материалов на подготовленное грунтовое основание определяют места расположения компенсаторов деформаций геомембраны, где полотнища полимерных материалов укладывают встык без скрепления полотнищ между собой, при этом на поверхности грунтового основания под каждым стыком предварительно укладывают защитно-изолирующую накладку из непроницаемого материала, поверх нее укладывают антифрикционную прокладку из материала, коэффициент трения которого по материалу геомембраны ниже, чем коэффициент трения материала геомембраны по грунту основания, затем такую же антифрикционную прокладку укладывают поверх стыка и сверху накрывают ее защитно-изолирующей накладкой из непроницаемого материала (Патент РФ №2374386, Е02В 3/16, опубл. 27.11.2009 г.).
По наибольшему количеству сходных признаков и достигаемому при использовании результату данное техническое решение выбрано в качестве прототипа.
Недостатком прототипа является трудоемкость процесса стыковки полотнищ геомембраны друг с другом, сложность определения мест расположения компенсаторов деформаций, невозможность устройства сопряжения участков строительства экрана по предложенному принципу. Кроме того, для прототипа характерна часть недостатков аналога: не предусмотрен вариант выполнения сопряжения ГГСМ в случае долговременной приостановки строительства, при которой стыковочная кромка ГГСМ засыпана материалом защитного слоя, требуется вскрытие части уже готовой конструкции экрана, при этом возможно повреждение ГГСМ строительными механизмами, попадание на участок сопряжения полотнищ ГГСМ материалов из других слоев и строительного мусора, некачественное выполнение компенсаторов деформаций по границе возобновления строительства.
Технический результат, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, состоит в повышение надежности конструкции противофильтрационного экрана при проведении его строительства в несколько этапов.
Для достижения указанного технического результата в способе сопряжения гидроизоляционного геосинтетического материала (ГГСМ) в противофильтрационном экране при длительном перерыве в строительстве, включающем подготовку грунтового основания, укладку на него полотнища ГГСМ, засыпаемого сверху материалом защитного слоя, закладывают вдоль границы первой очереди строительства узел сопряжения полотнища ГГСМ со второй очередью строительства, отмеченный на поверхности лентой и включающий сложенный двумя вертикальными складками запас полотнища ГГСМ длиной 2,5 В, где В - установленная рабочая ширина склейки полотнищ ГГСМ, с заложенной внутрь верхней складки антифрикционной прокладкой, остающейся в конструкции противофильтрационного экрана после возобновления строительства, из материала, коэффициент трения которого по ГГСМ ниже, чем коэффициент трения слоев ГГСМ друг по другу, накрытый сверху защитной антифрикционной прокладкой, удаляемой из конструкции противофильтрационного экрана после возобновления строительства, из материала, имеющего коэффициент трения по ГГСМ и по грунту ниже, чем коэффициент трения ГГСМ по грунту, за счет антифрикционных свойств прокладок, обеспечивающий свободный выход ГГСМ из узла сопряжения и защиту от загрязнения материалом верхних слоев, достаточность запаса полотнища ГГСМ по длине для склейки полотнищ участков строительства первой и второй очередей, компенсацию неравномерных температурных и осадочных деформаций по границе сопряжения за счет остающихся в конструкции противофильтрационного экрана нижней складки ГГСМ и нижней антифрикционной прокладки и свободный сток воды по поверхности ГГСМ, благодаря расположению нижней компенсирующей складки ГГСМ по уклону конструкции.
Благодаря наличию этих признаков в способе при длительном перерыве в строительстве обеспечивается целостность и противофильтрационные свойства полотнища ГГСМ на границе первой и второй очередей строительства, возможность сопряжения с другим типом конструкции гидроизоляционного элемента или видом ГГСМ, быстрое возобновление строительства. Закладываемый узел сопряжения не требует дополнительной площади, что важно при стесненных условиях строительства. При возобновлении строительства не требуется разборка части ранее построенной конструкции противофильтрационного экрана для сопряжения с вновь строящимся участком. Конструкция узла сопряжения обеспечивает защиту запаса ГГСМ от внешних воздействий, его свободное извлечение из-под материала защитного слоя, достаточность ширины полотнища ГГСМ для склейки стыкуемых полотнищ, по границе сопряжения разных очередей строительства. Компенсационная складка, расположенная по уклону конструкции, и остающаяся в конструкции нижняя антифрикционная прокладка обеспечивают гашение неравномерных температурных и осадочных деформаций по границе сопряжения участков, строящихся в разные периоды времени, и свободный сток грунтовых вод по поверхности полотнища ГГСМ.
Предлагаемый способ сопряжения гидроизоляционного геосинтетического материала (ГГСМ) в противофильтрационном экране при длительном перерыве в строительстве поясняется чертежом, на котором показана последовательность производства работ:
а
) - начальное положение ГГСМ;
b-е) - последовательность технологических операций при закладке узла сопряжения ГГСМ;
f) - итоговый вид узла сопряжения ГГСМ, оставляемого до момента возобновления строительства;
g) - раскладка узла сопряжения ГГСМ при возобновлении строительства;
h) - соединение полотнищ ГГСМ первой и второй очереди строительства.
На чертеже приняты следующие обозначения:
1 - полотнище гидроизоляционного геосинтетического материала (ГГСМ);
2 - граница первой и второй очереди строительства;
3 - запас полотнища ГГСМ, сложенный двумя вертикальными складками;
4 - свободный конец ГГСМ, оставленный за границей первой очереди строительства;
5 - антифрикционная прокладка;
6 - защитная антифрикционная прокладка;
7 - узел сопряжения полотнищ ГГСМ первой и второй очередей строительства;
8 - материал защитного слоя противофильтрационного экрана;
9 - лента, отмечающая на поверхности место закладки узла сопряжения 7;
10 - стыковочная кромка ГГСМ, равная рабочей ширине В склейки полотнищ 1 для данного материала;
11 - стыкуемое полотнище ГГСМ участка строительства второй очереди;
12 - компенсирующая складка;
13 - уклон конструкции.
Способ осуществляется следующим образом.
При окончании первой очереди строительства полотнище 1 ГГСМ укладывают так, чтобы его длина, выходящая за границу 2 первой очереди, составляла 2,5 В, где В - рабочая ширина склейки полотнищ 1 (чертеж а). Полотнище 1 ГГСМ складывается в районе границы 2 первой очереди строительства двумя вертикальными складками 3 с оставлением свободного конца 4 ГГСМ длиной не менее 1/2 В за границей строительства 2 (чертежи b-е). При этом в вертикальную складку 3, находящуюся сверху ГГСМ, закладывают антифрикционную прокладку 5 из материала, коэффициент трения которого по материалу ГГСМ ниже, чем коэффициент трения слоев материала ГГСМ друг по другу (чертеж d). Затем сверху получившуюся двойную вертикальную складку 3 и свободный конец 4 ГГСМ накрывают защитной антифрикционной прокладкой 6 из материала, имеющего коэффициент трения по ГГСМ и по грунту ниже, чем коэффициент трения ГГСМ по грунту (чертеж е). Сверху полотнище 1 ГГСМ, включая узел сопряжения 7, засыпают предусмотренным по проекту материалом защитного слоя 8 и оставляют до момента возобновления строительства (чертеж f). Место закладки узла сопряжения 7 отмечают на поверхности лентой 9. При возобновлении строительства за свободный конец 4 ГГСМ и антифрикционные прокладки 5 и 6 полотнище 1 ГГСМ вытягивают на длину 1,5 В без разборки созданной на этапе первой очереди строительства конструкции противофильтрационного экрана (чертеж g). Свободный выход 4 полотнища 1 ГГСМ обеспечивается антифрикционными свойствами входящих в конструкцию прокладок 5 и 6, антифрикционная прокладка 6, расположенная сверху, кроме того, обеспечивает защиту от повреждения полотнища 1 ГГСМ, уложенного в узел сопряжения 7 в период временной приостановки строительства. Защитную антифрикционную прокладку 6 после вытягивания полотнища 1 ГГСМ за свободный конец 4 удаляют из зоны рабочей ширины склейки 10ГГСМ (чертеж g). Далее выполняют соединение полотнища 1 ГГСМ уже построенного участка и полотнища 11 ГГСМ участка строительства второй очереди (чертеж h). Нижняя компенсирующая складка 12 ГГСМ - в узле сопряжения 7 и антифрикционная прокладка 5, расположенная снизу, остаются в конструкции противофильтрационного экрана (чертеж h), обеспечивают целостность и противофильтрационные свойства ГГСМ при неравномерных температурных и осадочных деформациях по границе сопряжения участков 2 первой и второй очереди строительства, строящихся в разные периоды времени. Компенсирующую складку 12 следует располагать по уклону конструкции 13, чтобы обеспечить свободный сток воды по поверхности ГГСМ.