ГІДРОІЗОЛЯЦІЯ НА СХИЛІ

Будівництво на ділянках зі значним ухилом вимагає глибокого розуміння гідрогеологічних процесів, що відбуваються в ґрунті. Основними викликами є підвищений гідростатичний тиск ґрунтових вод, інтенсивний поверхневий стік під час опадів та танення снігу, а також потенціал для зсувних процесів. На схилах вода може накопичуватися і проникати в ґрунт з більшою швидкістю, утворюючи тимчасові водоносні горизонти, що створюють значний тиск на фундаменти та стіни підвалів. Це особливо актуально для України, де значні території характеризуються складним рельєфом та різноманітними ґрунтовими умовами. Згідно з ДБН В.2.1-10:2018 ‘Основи та фундаменти будівель і споруд’, при проєктуванні на ділянках зі схилом понад 8% необхідно проводити додаткові інженерно-геологічні вишукування для визначення стійкості схилу та ризиків зсувів.

Важливим аспектом є також капілярний підйом вологи, який на схилах може бути посилений через неоднорідність ґрунту та наявність тріщин. Волога, що проникає в бетонні чи кам’яні конструкції, викликає їх деградацію, корозію арматури, а також сприяє розвитку плісняви та грибка всередині приміщень. Типові помилки полягають у недооцінці об’єму води та її динаміки на схилі, що призводить до вибору недостатньо ефективних гідроізоляційних матеріалів або систем. Наприклад, бітумні мастики, що добре працюють на рівних поверхнях, можуть бути недостатньо еластичними для ділянок з високою ймовірністю деформацій ґрунту. Сучасні рішення, такі як геомембрани з високою міцністю на розрив (понад 25 Н/мм) та гідроізоляційні покриття на основі поліуретану або полісечовини, здатні витримувати значні навантаження та забезпечувати надійний захист в умовах рухомого ґрунту. Тому ключовим є комплексний аналіз всіх факторів і вибір адекватної системи гідроізоляції, що враховує всі можливі ризики.

Вибір оптимального типу гідроізоляції для фундаменту на схилі є критично важливим і залежить від багатьох факторів, включаючи рівень ґрунтових вод, тип ґрунту, кут нахилу та кліматичні умови. Традиційно розрізняють рулонну, обмазувальну, проникаючу та напилювану гідроізоляцію. Для схилів найбільш ефективними є комбіновані системи, що забезпечують багаторівневий захист.

Рулонна гідроізоляція, така як бітумно-полімерні мембрани (наприклад, модифікований бітум з СБС-полімерами), є надійним рішенням завдяки високій еластичності та міцності на розрив. Їх укладають у кілька шарів (мінімум два для зон з високим тиском води) з нахлестом не менше 100 мм, забезпечуючи суцільний водонепроникний килим. Важливо застосовувати матеріали, що мають стійкість до УФ-випромінювання та механічних пошкоджень, особливо на ділянках, які можуть бути тимчасово відкриті. Коефіцієнт водонепроникності таких матеріалів повинен відповідати марці W10 або вище, згідно з ДСТУ Б В.2.7-101:2000. Обмазувальна гідроізоляція на основі бітумно-полімерних мастик або цементно-полімерних сумішей створює безшовне покриття, але її ефективність значною мірою залежить від якості підготовки поверхні та товщини шару. Для схилів з можливими деформаціями ґрунту рекомендуються еластичні мастики з відносним подовженням при розриві не менше 150%.

Проникаюча гідроізоляція, що базується на цементних сумішах зі спеціальними добавками, проникає в пори бетону та кристалізується, утворюючи водонепроникний бар’єр. Вона ефективна для вже існуючих бетонних конструкцій, оскільки підвищує їхню водонепроникність на глибину до 20-30 см. Однак, її застосування обмежене для захисту від постійного гідростатичного тиску без додаткових зовнішніх шарів. Напилювані системи, такі як поліуретанові або полісечовинні покриття, дозволяють створити високоміцний, еластичний та безшовний шар гідроізоляції, який ідеально адаптується до складних форм поверхні та забезпечує стійкість до агресивних хімічних середовищ та механічних пошкоджень. Ці системи мають високу швидкість полімеризації (від кількох секунд до кількох хвилин), що пришвидшує процес монтажу. Важливою умовою є кваліфіковане виконання робіт та використання спеціалізованого обладнання. Використання правильно підібраної гідроізоляції в поєднанні з ефективною дренажною системою є запорукою успіху на схилі.

Проєктування гідроізоляційної системи для будівництва на схилі є складним інженерним завданням, що вимагає ретельного аналізу та розрахунку. Першим етапом є детальні інженерно-геологічні та гідрогеологічні вишукування. Вони включають буріння свердловин, відбір проб ґрунту для визначення його типу (пісок, глина, суглинок), фізико-механічних властивостей (коефіцієнт фільтрації, міцність на зсув, показники пучіння), а також визначення рівня ґрунтових вод та їх сезонних коливань. Для ділянок з високим рівнем ґрунтових вод або схилів з інтенсивним поверхневим стоком необхідно виконувати розрахунок гідростатичного тиску, який може діяти на фундамент та підпірні стіни. Згідно з ДБН В.2.1-10:2018, максимальний гідростатичний тиск для проєктів на схилах може сягати значних значень, що вимагає застосування гідроізоляції з водонепроникністю W12 або вище.

На основі отриманих даних розробляється комплексна схема захисту, яка включає вертикальну та горизонтальну гідроізоляцію фундаменту, пристінний та пластовий дренаж, а також системи відведення поверхневих вод. Розрахунок дренажної системи виконується з урахуванням площі водозбору, інтенсивності опадів та коефіцієнта фільтрації ґрунту. Метою є забезпечення постійного зниження рівня ґрунтових вод до позначки нижче підошви фундаменту. Використання спеціалізованого програмного забезпечення для моделювання водних потоків та аналізу напружень в ґрунті дозволяє оптимізувати конфігурацію дренажної мережі та вибрати оптимальні діаметри труб (наприклад, перфоровані труби діаметром від 110 мм до 200 мм з обмоткою геотекстилем, що має щільність не менше 200 г/м²). Важливим є також розрахунок статичних та динамічних навантажень на гідроізоляційний шар, особливо в місцях переходу від горизонтальної до вертикальної гідроізоляції або в зонах потенційних деформацій. Детальний проєкт будівництва будинку на схилі повинен включати всі ці розрахунки, щоб забезпечити його довговічність та безпеку. На етапі проєктування слід також враховувати технологію монтажу, яка має бути максимально адаптована до умов схилу, щоб уникнути помилок, що знижують ефективність гідроізоляції.

Морозне пучіння ґрунту є однією з найсерйозніших загроз для будівель, розташованих на схилах, особливо в кліматичних умовах України з її циклами заморожування-відтавання. Цей феномен виникає внаслідок замерзання води в порах ґрунту, що призводить до збільшення його об’єму та нерівномірного підняття. На схилах морозне пучіння посилюється через неоднорідність ґрунтового покриву та різну глибину промерзання, що може спричинити значні деформації фундаментів та конструктивних елементів. Типові пучині ґрунти включають суглинки, глини та дрібні пилуваті піски з коефіцієнтом пучіння понад 0,02, згідно з ДБН В.2.1-10:2018.

Для ефективного захисту від морозного пучіння на схилах застосовується комплексний підхід: по-перше, забезпечення глибокого закладання фундаментів нижче розрахункової глибини промерзання (для більшості регіонів України це 0.9-1.2 м, але на схилах може бути більше через вивітрювання та ерозію). По-друге, влаштування непучинистої подушки під фундаментом з крупнозернистого піску або щебеню, яка не утримує воду та має високий коефіцієнт фільтрації. Товщина такої подушки повинна бути не менше 20-30 см. По-третє, влаштування ефективної дренажної системи по периметру фундаменту, що відводить надлишкову воду від основи будівлі, запобігаючи її накопиченню та подальшому замерзанню. Це можуть бути трубчасті дренажі або пластові дренажі, обсипані щебенем і обмотані геотекстилем з фільтруючою здатністю не менше 100 л/м²/с. Крім того, застосування теплоізоляції фундаменту по зовнішньому периметру (наприклад, екструдований пінополістирол завтовшки 50-100 мм) допомагає запобігти промерзанню ґрунту безпосередньо біля основи. Важливо також забезпечити належне функціонування інженерних систем, щоб не допускати протікання води, яка може стати джерелом для пучіння.

Одним із найкритичніших і потенційно вразливих вузлів у будівництві на схилі є з’єднання гідроізоляції фундаменту з підпірною стіною. Цей вузол піддається значним навантаженням: гідростатичному тиску, впливу морозного пучіння, зсувним силам ґрунту та осіданням. Неправильне виконання цього переходу може призвести до протікання води та руйнування конструкції. Розглянемо детальний розбір такого вузла, який забезпечує максимальну надійність та довговічність.

**Шари конструкції (знизу вгору та від ґрунту до стіни):**

1. **Ущільнена ґрунтова основа:** Після розробки котловану та підготовки схилу, ґрунт необхідно ущільнити до коефіцієнта ущільнення не менше 0.95 (згідно ДБН В.2.1-10:2018).
2. **Дренажний шар:** Шар щебеню фракції 20-40 мм завтовшки 20-30 см, обгорнутий геотекстилем щільністю 200-300 г/м². У цьому шарі прокладаються перфоровані дренажні труби (діаметр 110-160 мм) з ухилом не менше 2% для відведення води.
3. **Підготовчий бетонний шар:** Бетонна підготовка завтовшки 5-10 см з бетону класу C8/10 (М150) або C12/15 (М200), що слугує рівною основою для гідроізоляції.
4. **Гідроізоляційний шар (горизонтальний):** Мінімально два шари бітумно-полімерної рулонної мембрани (наприклад, ТехноНІКОЛЬ Бікроеласт ЕПП або аналоги) з наплавленням та нахлестом 100-150 мм. Межі горизонтальної гідроізоляції повинні виходити за межі фундаменту на 200-300 мм для подальшого з’єднання з вертикальною.
5. **Фундаментна плита / Стрічковий фундамент:** Основна конструкція, що сприймає навантаження від будівлі та передає їх на основу.
6. **Вертикальна гідроізоляція підпірної стіни:** Після зведення підпірної стіни та досягнення бетоном проєктної міцності, її зовнішня поверхня ґрунтується бітумним праймером. На підготовлену поверхню наплавляються мінімум два шари бітумно-полімерної мембрани (Аналогічно горизонтальній), що піднімаються від підошви до верху стіни.
7. **Перехідний вузол (галтель/фаска):** У місці з’єднання горизонтальної гідроізоляції фундаменту з вертикальною гідроізоляцією підпірної стіни необхідно влаштувати галтель (фаску) з цементно-піщаного розчину радіусом 50-100 мм. Це запобігає залому гідроізоляційного матеріалу під прямим кутом, що може призвести до його розриву.
8. **Герметизація та захист:** Після монтажу гідроізоляції, поверх неї укладається захисна дренажна мембрана (наприклад, профільована мембрана з геотекстилем), яка захищає гідроізоляцію від механічних пошкоджень під час зворотної засипки та сприяє відведенню води. Засипка пазух виконується непучинистим ґрунтом з пошаровим ущільненням.

Дотримання цієї послідовності та використання якісних матеріалів гарантує довготривалий та надійний захист фундаменту та підпірних стін на складних ділянках.

Ефективне управління вологостісним режимом є фундаментальним аспектом проєктування та будівництва на схилі. Воно включає не тільки фізичне запобігання проникненню води, але й контроль за рівнем вологості в конструкціях, запобігання конденсації та забезпечення здорового мікроклімату всередині будівлі. На схилах, де ризик проникнення води значно вищий, ніж на рівнинних ділянках, до вибору матеріалів та систем управління вологістю слід підходити з особливою ретельністю. Ключовим параметром для матеріалів є їхній коефіцієнт водопоглинання (ДСТУ Б В.2.7-170:2008), який має бути мінімальним для гідроізоляційних покриттів, а також паропроникність (Sd-значення) для захисних та теплоізоляційних шарів.

Для фундаментів та підпірних стін на схилах рекомендується використання матеріалів з низьким водопоглинанням, таких як екструдований пінополістирол (XPS), що має водопоглинання за об’ємом менше 0.2% протягом 28 діб, або щільний бетон класу не нижче В25 (C20/25) з гідрофобізуючими добавками. Також важливим є вибір гідроізоляційних мембран, стійких до агресивних хімічних сполук, які можуть міститися у ґрунтових водах. Геомембрани на основі HDPE або LDPE товщиною 1.0-2.0 мм забезпечують високу стійкість до проколів та хімічну інертність. Для захисту від капілярного підняття вологи, що є особливо актуальним при перепадах висот на ділянці, застосовуються горизонтальні гідроізоляційні бар’єри з рулонних матеріалів або полімерцементних розчинів з високим Sd-значенням (понад 1500 м), що ефективно перешкоджає міграції водяної пари з ґрунту. Крім цього, бетонні конструкції потребують особливого захисту.

Дренажні системи, що є невід’ємною частиною управління вологостісним режимом на схилах, повинні бути спроєктовані з урахуванням максимального об’єму води та забезпечувати її безперешкодне відведення. Це включає використання геотекстилю для запобігання замулюванню дренажних труб та регулярне обслуговування системи. Усередині будівлі, ефективна система вентиляції та пароізоляції (з Sd-значенням, що відповідає кліматичним умовам) запобігає накопиченню вологи в конструкціях та забезпечує комфортний мікроклімат. Правильно інтегровані системи моніторингу вологості можуть сигналізувати про потенційні проблеми, дозволяючи вчасно вжити заходів.

В Україні проєктування та виконання гідроізоляційних робіт на схилах регулюється низкою нормативних документів, які забезпечують безпеку та довговічність споруд. Основними є ДБН В.2.1-10:2018 ‘Основи та фундаменти будівель і споруд’, ДБН В.2.6-14-97 ‘Конструкції будівель і споруд. Покриття будівель і споруд’ та ДБН В.2.6-31:2016 ‘Конструкції будівель і споруд. Теплова ізоляція будівель’. Ці норми встановлюють вимоги до інженерно-геологічних вишукувань, проєктування фундаментів, розрахунку навантажень та вибору гідроізоляційних матеріалів.

Згідно з українськими стандартами, для ділянок зі схилом понад 8% обов’язковим є проведення детальних інженерно-геологічних вишукувань з визначенням стійкості схилу, наявності зсувних явищ та рівня ґрунтових вод. При виявленні пучинистих ґрунтів необхідно передбачати заходи протидії морозному пучінню, такі як заміна ґрунту, влаштування непучинистих подушок та теплоізоляція фундаментів. Водонепроникність гідроізоляційних матеріалів повинна відповідати класу W8-W12 для підземних частин будівель, що піддаються впливу ґрунтових вод та підвищеного гідростатичного тиску. Щодо дренажних систем, ДБН В.2.5-64:2012 ‘Внутрішній водопровід та каналізація’ та ДБН В.2.5-75:2013 ‘Каналізація. Зовнішні мережі та споруди’ надають рекомендації щодо розрахунку та влаштування дренажів, але для схилів необхідно додатково враховувати специфіку відведення поверхневих та ґрунтових вод. Найкращі практики в Україні включають застосування багаторівневих систем гідроізоляції, де комбінуються рулонні, обмазувальні та проникаючі матеріали для створення максимально надійного бар’єру. Також зростає популярність використання геосинтетичних матеріалів (геомембран, геотекстилю) для підвищення ефективності дренажних систем та захисту гідроізоляції. Ретельне дотримання технології монтажу, контроль якості робіт та використання сертифікованих матеріалів є запорукою успіху. Це дозволяє забезпечити відповідність будівлі нормативним вимогам та високу експлуатаційну надійність протягом тривалого терміну.

Сучасний будівельний ринок пропонує низку інноваційних технологій та матеріалів, які значно підвищують ефективність гідроізоляції на складних схилових ділянках. Однією з таких технологій є застосування рідкої гідроізоляції на основі поліуретану або полісечовини. Ці матеріали наносяться методом напилення, утворюючи безшовне, високо еластичне та міцне покриття, яке ідеально повторює контури поверхні. Поліуретанові та полісечовинні мембрани мають виняткову адгезію до більшості будівельних матеріалів (бетон, цегла, метал) та стійкість до УФ-випромінювання, температурних перепадів (від -50°C до +100°C) та агресивних хімічних середовищ. Їх відносне подовження при розриві може сягати 500-800%, що робить їх ідеальними для ділянок з можливими деформаціями ґрунту або конструкції.

Іншим перспективним рішенням є використання бентонітових матів. Це рулонні матеріали, що складаються з двох шарів геотекстилю, між якими розміщений шар гранульованого природного бентоніту. При контакті з водою бентоніт набухає, утворюючи гелеподібний водонепроникний шар, що самовідновлюється при невеликих проколах або тріщинах. Бентонітові мати ефективні для захисту від постійного гідростатичного тиску та мають високу довговічність. Товщина шару бентоніту в таких матах зазвичай становить 5-10 мм, а його водонепроникність відповідає класу W18 або вище. Також активно застосовуються геокомпозитні дренажні мати, які складаються з об’ємного ядра (наприклад, з поліетилену високої щільності) та фільтруючих шарів геотекстилю. Ці мати забезпечують ефективне відведення води від гідроізоляційного шару, знижуючи гідростатичний тиск та запобігаючи пошкодженню гідроізоляції. Швидкість фільтрації таких матів може досягати 1000 л/м²/добу. Застосування цих технологій дозволяє створити надійну та довговічну систему гідроізоляції навіть на найскладніших схилових ділянках, забезпечуючи високий рівень захисту будівлі та мінімізуючи ризики.