Барражный эффект

Постараюсь рассказать о том, что такое барражный эффект. Это словосочетание нередко встречается у специалистов этого раздела, возможно, и неспециалистам тоже будет интересно узнать, что же это за "зверь" такой.

В случае если подземная часть зданий и сооружений находится ниже уровня подземных вод, происходит перекрытие фильтрационных потоков, аналогичное действию плотин, подпирающих потоки воды. В результате этого с верховой стороны потока уровень подземных вод повышается, а ниже по течению – понижается. Такое явление называют барражным эффектом
Барражный эффект в разрезе.

 

А теперь простыми словами. Самостройщик, не желая производить инженерные изыскания, ориентируясь на известный принцип - "у соседа ведь все стоит, и ничо..." решает поставить дом на своем участке, в облюбованном месте. О таком понятии, как "уровень грунтовых вод", самостройщик конечно слышал, но, опять же со слов соседей - "воды тута нема..."
Производятся земляные работы, затем работы по возведению фундамента, затем стены, крыша и вот - дом построен, можно жить.

И - здравствуй, барражный эффект.

Барражный эффект в плане.

 

Термины и определения

Барражный эффект – это эффект, возникающий вследствие полного или частичного перекрытия водоносного горизонта подземным сооружением; проявляется в подъеме уровней подземных вод перед преградой фильтрационному потоку и их снижении за ней.

Расчетная оценка барражного эффекта выполняется в рамках геофильтрационных расчетов, выполняемых в соответствии с СП 250.1325800.2016 «Здания и сооружения. Защита от подземных вод».

 

Расчет барражного эффекта (см. пример) сводится к определению величины изменений уровней подземных вод, вызванных перекрытием водоносного горизонта подземной частью проектируемого сооружения.

Расчетная оценка барражного эффекта

Геофильтрационные расчеты, как правило, выполняются методом конечных элементов с применением специальных моделей материалов, учитывающих фильтрационные характеристики как грунтов, так и строительных конструкций.
Метод конечных элементов - не единственный.
В любом случае, решаются две задачи:
1. Моделирование существующей природно-техногенной
гидрогеологической обстановки в пределах района исследования.
2. Оценка изменения данной обстановки в результате сооружения
подземных конструкций (фундаментов).

 

Главная опасность барражного эффекта заключается в подтоплении территории, что особенно опасно для окружающей застройки, которая изначально на это не запроектирована. Кроме того, барражный эффект опасен и для объекта нового строительства (если данный эффект не учтен в проекте), т. к. появляются дополнительные нагрузки от давления воды, и необходима тщательная гидроизоляция подземной части.

 

Ремарка - поскольку данная тема написана как своеобразное продолжение этой темы:
Дом на склоне: фундаменты и подпорные стены. Взгляд геотехника
то в первую очередь тема будет интересна тем, кто планирует строиться на участке с перепадами рельефа.

Так вот, простыми словами. Наш счастливый самостройщик, поставивший дом без всяких там "анжынерных изысканий", возможно, с неприятным удивлением станет отмечать сырость в доме, иногда некие перекосы здания, появление мокнущих сторон, плесени и подобных сопутствующих сырости явлений.
Примерно те же явления будут наблюдать его соседи, если их участки находятся выше на склоне. Да-да, те самые соседи, которые уверяли, что "воды тута нема...".

Собственно, винить-то соседей и не стоит, они не ясновидящие с дипломами геофизиков, а простые обыватели.

 

Таким образом, при проектировании подземных частей зданий и сооружений необходимо оценивать и учитывать риски барражного эффекта. В случае если эти риски существуют, их необходимо минимизировать путем реализации защитных мероприятий.

А простыми словами - строительство даже частного дома в наше время - дело серьезное. И наверное, самое серьезное - это выбор участка, а следовательно - и того грунта основания, которым сложен этот самый участок, такой красивый и в престижном месте.
Способы изучения грунтов и способы математического моделирования процессов, происходящих в грунтах - также шагнули очень далеко вперед, став доступными для любого застройщика.

Форум, а точнее, специалисты на форуме - фактически представляют собой виртуальный проектный институт, где можно как и проконсультироваться онлайн, так и пригласить специалиста на участок в "реале".

 

Даже если не касаться столь любимых мною горных склонов, то можно сказать следующее:
Даже на равнине большая часть грунтового массива селитебной зоны сложена породами осадочного происхождения, главным образом четвертичного возраста: песками, супесями, суглинками и глинами. Большинство городов подтоплено грунтовыми водами, приуроченными к этим породам. А с загородными поселками - и еще интереснее.
Поэтому - барражный эффект - это только один из не самых приятных эффектов, могущих "зацепить" самостройщика. И лучшее спасение от этого эффекта - узнать о нем (о возможности его проявления) - заранее, путем обследования участка, а не опроса соседей.

 

@SkayUoker74, Отличная статья. Плюсую. Только не думаю в подавляющем большинстве проектных организаций нет гидротехников (или этим геотехники занимаются?).

А еще вас подобные статьи есть

 

@Джордж1, спасибо.

Вот еще темы, которые я создал по своему направлению:
Как правильно выбрать вид и тип подпорного сооружения. Взгляд геотехника
и
О контрфорсах как элементах подпорных сооружений. Взгляд геотехника

Ну, в нашем проектном институте (имею в виду форум) - есть специалисты разных профилей и высокой квалификации.

 

Эффект знакомый Как-то клиент вызвал подсказать причины подтопления и разрушения фундамента. На месте выяснилось - срыт склон, поставлена бетонная стенка. И в результате - перекрыли сезонный водоток (слой глин), вода пошла не только вокруг стенки., но и под ней, под фундамент. Гидроизоляция оказалась хлипкой, итого - стоимость мероприятий по исправлению данных неприятностей оказалась равной половине стоимости дома.

 

Поддержу, коллега SkayUoker74 - однозначно интереснее.
В первую очередь тем, что в пределах территории поселка условия для получения барража могут быть разными на разных участках - усугубляется проблема тем, что и строиться берутся люди очень по разному (разные типы фундаментов, разные материалы и пр.) плюс будут влиять дороги и коллектора разные, цоколя тех же заборов у кого будут у кого нет.
Все это будет давать свой эффект.

Могу добавить, что барраж получают не только от УГВ, а и от напорных грунтовых вод которые находятся в пределах глубины сжимаемой толщи грунтов (вот здесь давно писал на эти темы: https://www.forumhouse.ru/posts/1897718/ https://www.forumhouse.ru/posts/4897363/).

То есть в течение нескольких лет или десятилетий грунты под строением уплотняются и барражируется уже напорная вода под пятном застройки.
А с напорной водой бороться еще дороже, чем с верховодкой/сезонным УГВ, в ряде случаев это физически не по карману частному застройщику.

Иногда барражный эффект создает довольно экзотические ситуации: мой коллега перебрался в Крым и там неправильное проведение дороги и неудачная посадка нескольких строений привели например к тому, что в грунтах начал "гулять" плывун.
Плывун этот соленый и эффект он вызвал следующий: на каком либо участке начинает как будто "выгорать" вся растительность - это значит под участок пришла эта соленая мокрая подвижная субстанция.
Поменялись резко нормальные условия в подпочвенном слое на неподходящие - растения умерли.

К слову, коллега SkayUoker74, есть штука, которую частный застройщик недооценивает: в реальности перепады рельефа есть практически всегда - и практически всегда есть вероятность получить барраж.
Иногда его проявления не сильны в количественном смысле (т.е. воды вроде бы немного), но в глинистых грунтах для некоторых видов фундаментов начинает работать накопительный эффект - т. е. проблема может возникать со временем (в разделе о ремонте и реконструкции фундаментов таких примеров есть).

 

@urok, отличное дополнение, после которого можно считать тему закрытой.
Хотелось бы добавить только вот что - если речь идет о поселках, то крайне желательно обследовать всю территорию застройки полностью, а не отдельные участки. И выдавать будущим жителям рекомендации по возможным типам фундаментов, а в максимуме - и надфундаментному конструктиву. Один такой случай даже был, правда, заказчиками выступали японцы, продвигающие свои каркасники в Россию.

На волне радости предложил такой же геотехнический аудит нашему отечественному девелоперу, который строит поселок на более сложной территории. Предложили:
• комплексный анализ инженерных условий строительства;
• расчет грунтового основания по прочности (несущей способности) и по деформациям;
• оценка грунтового основания и оптимального типа фундамента на данном основании, и рекомендации по их предварительным параметрам.
Если вывести стоимость в расчете на один будущий участок/дом, то выходило где-то 3-5 тыс. на участок/дом, что не сильно бы разорило будущих владельцев участков.

Девелопер достаточно сурово отверг предложение, сказав, что пусть люди, которые купят участок, сами решают, что и как им делать, а его девелоперское дело - лишь барыжить земелькой продавать участки.

 

Вопрос чисто для саморазвития... Допустим поймал этот эффект... Какими мероприятиями компенсировать случившееся? Понятно, что каждый случай уникален, но какой-нибудь "средний чек по заведению" для ориентира.
Повторюсь, вопрос из серии теоретических для расширения кругозора.

 

Дренажом. Он рассчитывается, исходя из прогноза изменения уровня подземных вод. Надо только знать как залегает водоносный горизонт, его коэффицент фильтрации или водопроводимость.