Ґрунтові води чи верховодка. Грунтові води на ділянці – знаходимо та вирішуємо, що з ними робити.

Верховодка та ґрунтові води.

Верховодкою називають тимчасові скупчення підземних вод у зоні аерації. Ця зона розташовується на невеликій глибині від поверхні, над горизонтом ґрунтових вод, де частина пор порід зайнята пов'язаною водою, інша частина – повітрям.

Верховодка утворюється над випадковими водоупорами (або напівводоупорами), в ролі яких можуть бути лінзи глин і суглинків у піску, прошарки більш щільних порід. При інфільтрації вода тимчасово затримується та утворює своєрідний водоносний горизонт. Найчастіше це буває пов'язано з періодом рясного сніготанення, періодом дощів. В решту часу вода верховодки випаровується і просочується в грунтові води, що знаходяться нижче.

Іншою особливістю верховодки є можливість її утворення навіть за відсутності в зоні аерації будь-яких водотривких пропластків. Наприклад, у товщу суглинків рясно надходить вода, але внаслідок низької водопроникності просочування відбувається уповільнено і у верхній частині товщі утворюється верховодка. Через деякий час ця вода розсмоктується.

У цілому нині для верховодки характерно: тимчасовий, частіше сезонний характер, невелика площа поширення, мала потужність і безнапірність. У легко водопроникних породах, наприклад, у пісках, верховодка виникає порівняно рідко. Для неї найбільш типові різні суглинки та лесові породи.

Верховодка становить значну небезпеку для будівництва. Залягаючи в межах підземних частин будівель та споруд (підвали котельні) вона може спричинити їх підтоплення, якщо заздалегідь не були передбачені заходи дренування або гідроізоляції. Останнім часом внаслідок значних витоків води (водопровід, басейни) відзначено появу горизонтів верхівок на території промислових об'єктів та нових житлових районів, розташованих у зоні розташування лісових порід. Це становить серйозну небезпеку, оскільки ґрунти основ знижують свою стійкість, утруднюється експлуатація будівель та споруд.

При інженерно-геологічних дослідженнях, що проводяться в суху пору року, верхівка не завжди виявляється. Тому її поява для будівельників може бути несподіваною.

Грунтові води.

Ґрунтовими називають постійні у часі та значні за площею поширення горизонти підземних вод, що залягають на першому від поверхні водоупорі.

Зверху ґрунтові води зазвичай не перекриваються водонепроникними породами, а водопроникний пласт вони заповнюють не на повну потужність, тому поверхня ґрунтових вод є вільною, ненапірною. На окремих ділянках, де все ж таки є місцеве водоупорне перекриття, ґрунтові води набувають місцевого натиску (величина останнього визначається положенням рівня ґрунтових вод на прилеглих ділянках, що не мають водотривкого перекриття). Коли свердловина або копана криниця досягають грунтових вод, їх рівень (т. зв. дзеркало грунтових вод) встановлюється на тій глибині, де вони були зустрінуті. Області живлення та поширення ґрунтових вод збігаються. Внаслідок цього умови формування та режим ґрунтових вод мають характерні особливості, що відрізняють їх від глибших артезіанських вод: ґрунтові води чутливі до всіх атмосферних змін. Залежно від кількості атмосферних опадів, що випадають, поверхня грунтових вод зазнає сезонних коливань: у суху пору року вона знижується, у вологу - підвищується, змінюються також дебіт, хімічний склад і температура грунтових вод. Поблизу річок та водойм змін рівня, витрати та хімічного складуґрунтових вод визначаються характером гідравлічного зв'язку їх з поверхневими водами та режимом останніх. Величина стоку ґрунтових вод за багаторічний період приблизно дорівнює кількості води, що надійшла шляхом інфільтрації. В умовах вологого клімату розвиваються інтенсивні процеси інфільтрації та підземного стоку, що супроводжуються вилуговуванням ґрунтів та гірських порід. При цьому легко розчинні солі - хлориди та сульфати - виносяться з порід та ґрунтів; в результаті тривалого водообміну формуються прісні ґрунтові води, мінералізовані лише за рахунок відносно мало розчинних солей (переважно гідрокарбонатів кальцію). В умовах посушливого теплого клімату (у сухих степах, напівпустелях та пустелях) внаслідок короткочасності випадання та малої кількості атмосферних опадів, а також слабкої дренованості місцевості підземний стік ґрунтових вод не розвивається; у видатковій частині балансу ґрунтових вод переважає випаровування та відбувається їх засолення.

Відмінності умов формування ґрунтових вод зумовлюють зональність їхнього географічного розподілу, яка тісно пов'язана із зональністю клімату, ґрунтового та рослинного покриву. У лісових, лісостепових та степових районах поширені прісні (або слабомінералізовані) ґрунтові води; у межах сухих степів, напівпустель та пустель на рівнинах переважають солоні ґрунтові води, серед яких прісні води зустрічаються лише на окремих ділянках.

Найбільш значні запаси ґрунтових вод зосереджені в алювіальних відкладах річкових долин, в конусах виносу передгірних областей, а також у неглибоко залягають масивах тріщинуватих і закарстованих вапняків (рідше в тріщинуватих вивержених породах).

У низинах, ярах, долинах та інших. негативних ділянках рельєфу нижче рівня грунтових вод відбувається їх витікання поверхню як джерел. Вони значною мірою живлять собою ставки, озера та річки.

Артезіанська вода.

Артезіанська вода - підземні води, укладені між водотривкими шарами і під гідравлічним тиском. Залягають головним чином доантропогенових відкладеннях, у межах великих геологічних структур, утворюючи артезіанські басейни.

Розкриті штучним шляхом піднімаються вище за покрівлю водоносного пласта. При достатньому натиску вони виливаються на поверхню землі, інколи ж навіть фонтанують. Лінія, що з'єднує позначки напірного рівня в свердловинах, утворює п'єзометричний рівень.

На відміну від ґрунтових вод, що беруть участь у сучасному водообміні з поверхнею землі, багато хто є стародавніми, і їх хімічний склад зазвичай відображає умови формування.

Спочатку пов'язували з структурами, що мульдоподібні. Однак умови, за яких утворюються ці води, дуже різноманітні; часто можна зустріти при флексуроподібному асиметричному моноклінальному заляганні пластів. У багатьох районах вони присвячені складній системі тріщин і розломів.

У межах артезіанського басейну розрізняють три області: харчування, напори та розвантаження. В області живлення водоносний горизонт зазвичай піднятий і дренований, тому води тут мають вільну поверхню; в області напору рівень, до якого може піднятися вода, розташовується вище за покрівлю водоносного горизонту. Відстань по вертикалі від покрівлі водоносного горизонту цього рівня називаються натиском.

На відміну від живлення, де потужність водоносного горизонту змінюється залежно від метеорологічних чинників, у сфері напору потужність артезіанського горизонту постійна у часі. На кордоні між областю живлення і областю напору, у зв'язку з кількістю атмосферної води, що надходить, в різні сезони може відбуватися тимчасовий перехід води з вільною поверхнею у води напірні. В області розвантаження води виходять на земну поверхню у вигляді висхідних джерел. За наявності декількох водоносних горизонтів кожен з них може мати свій рівень, який визначається умовами живлення та стоку води. Коли синклінальне залягання шарів відповідає зниженням рельєфу, натиски в нижніх горизонтах підвищуються; при підвищеннях рельєфу п'єзометричні рівні нижніх горизонтів розташовуються на нижчих відмітках. Якщо, завдяки свердловині або колодязю, два водоносного горизонтуповідомляються, то при зверненому рельєфі з верхнього горизонту перетікає до нижнього.

Розрізняють артезіанський басейн та артезіанський схил. У артезіанському басейні область харчування розташовується поруч із областю напору; далі за напрямом підземного стоку розташовується область розвантаження напірного горизонту. В артезіанському схилі остання знаходиться поряд із областю живлення.

Кожен великий артезіанський басейн містить у собі води різного хімічного складу: від високомінералізованих розсолів хлоридного типу до прісних слабомінералізованих вод гідрокарбонатного типу. Перші зазвичай залягають у глибоких частинах басейну, другі - у верхніх пластах (у різних артезіанських басейнах Росії на глибині від 100 до 1000 м).

Прісні води верхніх водоносних пластів утворюються в результаті інфільтрації атмосферних опадів та процесів вилуговування гірських порід. Глибокі високомінералізовані пов'язані зі зміненими водами стародавніх морських басейнів, що знаходилися в різні геологічні епохи на території сучасного артезіанського басейну.

У Росії через велику різноманітність гідрогеологічних умов артезіанські басейни іноді називають водонапірними системами. Найбільшою водонапірною системою у Росії є Західно-сибірський артезіанський басейн площею 3 млн. км2. Великі басейни напірних вод за кордоном є у Північній Африці, а також у східній частині Австралії.

На друк

Володимир Марченко 14.07.2015 | 24601

Наявність на ділянці ґрунтових вод може змусити вас відмовитися від будівництва капітальних споруд. Щоб цього не сталося, дізнайтесь більше про підземні джерела.

Без інформації про ґрунтові води, їх склад, рівень залягання та інші властивості не можна планувати зведення довготривалих будівельі споруд, облаштування водойм, організацію водопостачанняі каналізації. Наявність підземних вод може зіпсувати будь-які роботи та призвести з часом до руйнування конструкції. Щоб цього не сталося, слід знати, як визначати рівень та характеристики ґрунтових вод.

Що таке ґрунтові води?

По суті, ґрунтові води – це рідина, яка накопичується у верхніх шарах ґрунту. Джерелами формування ґрунтових вод є:

опадиу вигляді дощу та снігу;
конденсат водяної пари, що утворюється у ґрунті.

Глибина залягання ґрунтових вод залежить від рельєфу місцевості та наявності водойм поблизу вашої ділянки. У болотистих чи низинних районах ґрунтові води знаходяться практично на поверхні – за 1-2 м, а то й за кілька сантиметрів від неї.

Види ґрунтових вод

Рівень ґрунтових вод може змінюватися протягом року. Мінімальних значень він сягає взимку. У цей час грунт замерзає і стає непроникним для опадів. До того ж сніг тане тільки ближче до весни, позбавляючи ґрунтових вод основного джерела наповнення.

У межах приватних домоволодінь зазвичай є два види підземних вод.

1. Верховодка(Автохтонні, "місцеві" підземні води). Залягають на глибині від 0,5 до 3 м "плямами" у западинах або між пластами ґрунту. У посушливу погоду чи холодною зимою верховодка практично зникає. Але з поновленням дощів та підвищенням вологості землі з'являється знову.

Іноді ці підземні води утворюються у місцях протікання водопроводу, каналізації чи постійного зливу рідини. Вода у верхівці – прісна, слабомінералізована, зазвичай не придатна для пиття. Вона часто буває забруднена токсичними металами, що викликають швидке руйнування бетону.

2. Безнапірні ґрунтові води(Алохтонні, "зовнішні" води). Залягають на глибині від 1 до 5 м і є відносно незмінними. Саме безнапірні ґрунтові води доставляють будівельникам основну масу незручностей, оскільки весь час поповнюються за рахунок атмосферних опадів, річок і озер, конденсату, а іноді й артезіанських свердловин.

Як визначити рівень ґрунтових вод?

Перед початком будь-яких робіт на ділянці, пов'язаних із проникненням під землю, потрібно визначити рівень ґрунтових вод (УГВ). Особливо важливо враховувати дані геологічної розвідки при . Але знати, які процеси відбуваються на глибині від 1 до 5 м, потрібно ще й при бурінні свердловин і колодязів, влаштуванні льохів і навіть перед посадкою рослин. Близькорозташовані до поверхні ґрунтові води впливають на хімічний склад ґрунту, рівень його кислотності та вологості.

Визначати рівень ґрунтових вод потрібно ранньою весною, коли він досягає максимальних значень.

Самостійно визначити глибину залягання можна кількома способами.

Просто зазирнути у прилеглі колодязі. Вода в них надходить тільки з підземних джерел, тому визначити глибину їх залягання можна легко. Відстань визначається рівня землі до дзеркала води.

Раніше визначали рівень залягання підземної води по рослинам. Ділянка землі зовні виглядає сухою, але якщо вона покрита вологолюбною рослинністю, то й ґрунтові води розташовані близько до поверхні. Якщо на землі рясно росте кропива, осока, боліголов, очеретабо наперстянка, Водоносний горизонт розташований дуже близько - в межах 2-3 м від поверхні. А от полині солодкавказують на те, що до води понад 3 м. Рослини, вирощені на ґрунтових водах, завжди соковиті, яскраві та зелені.
Ще наші пращури стежили за поведінкою комахі тварин. Мошкараі комарів'ються над ділянками з підвищеною вологістю. Кішкивибирають місця, під якими знаходиться перетин водних жил. Собаки, навпаки, зазвичай відпочивають осторонь подібних зон. Уникають близького сусідства із ґрунтовими водами мурахи, кротиі миші.
Можна спостерігати за природними "підказками". Природа постійно "повідомляє" про наявність у ландшафті ґрунтових вод. Якщо ввечері над землею стелиться туман- ґрунтові води знаходяться в межах 1,5-2 м від поверхні. Те саме стосується випадків, коли в одних місцях росибільше, ніж у інших.

Буріння свердловини як найнадійніший спосіб визначення УГВ

Чим вище розташовані ґрунтові води, тим важче буде спорудити довгострокові будинки та споруди. А з огляду на те, що фундамент часто займає велику площу, рівень грунтових вод потрібно заміряти в кількох місцях. На ділянці в цьому випадку (а також у будь-якому іншому) краще використовувати методику буріння пробних свердловин.

Для цього візьміть звичайний садовий бур і проробіть 3-4 свердловини глибиною 2-2,5 м по периметру місця будівництва. Якщо протягом 2-3 днів на дні свердловин не з'являється вода, значить вона знаходиться на достатній глибині і можна сміливо проектувати міцну споруду.

Як відрізнити верхівку від ґрунтових вод?

Добре, якщо вам при бурінні пробних свердловин не потрапили ні ґрунтові води, ні верхівка. В цьому випадку можна сміливо розпочинати будівництво. Гірше, якщо свердловини наповнились водою.

Але перед тим як прийняти рішення про будівництво, вам потрібно зрозуміти, що це за рідина – верховодка (тобто тимчасове скупчення води) або ґрунтові води (щодо постійних, що займають велику площу, скупчення води).

Зробити це, не бачачи цілісної картини рельєфу, непросто. У спеку року верхівка "відходить" і створюється хибне враження, що грунт сухий і з низьким рівнем вологи. Однак після кількох днів із тривалими зливами на ділянці може з'явитися вода. Якщо так сталося і у вас, знайте, на ділянці саме верхівка, а не ґрунтові води.

Також звертайте увагу на характер рельєфу. Ділянки, розташовані в нижній частині схилів(точці водозбору) або на самому схилі, але мають перешкоди для стоку води у вигляді елементів дороги, стін і т.д., якнайкраще підходять для утворення верховодки.

Визначити наявність та "малюнок" верховодки допоможуть фахівці, які проводять виміри кілька разів протягом року.

Високий рівень води – чому не можна будувати будинок?

Вплинути на природні процеси, зокрема і наявність грунтових вод дільниці, досить складно. У різних регіонахприйняті свої будівельні норми , які регламентують УГВ, у якому можна розпочинати чи, навпаки, слід припинити зведення капітальних споруд.

Для спорудження фундаменту будь-якого типу оптимальними вважаються умови, за яких рівень ґрунтових вод знаходиться нижче за глибину промерзання ґрунту. При цьому останній повинен містити мінімальну кількість глинистих та пилуватих (непучнистих) частинок. Фундамент потрібно закладати нижче точки промерзання ґрунту.

між водотривким шаром і верхньою межею ґрунту лежать дрібнозернисті піскиз домішкою мулистих частинок. У цьому випадку він перетворюється на пливуні під час будівництва розріджується на дрібні частини. Потрібно встановлювати заглиблені фундаменти, заморожувати стіни або додатково їх зміцнювати;
якщо середній шар займає глинистий сланець, то фундамент буде нестійким, оскільки даний тип ґрунту швидко розм'якшується і розпадається на дрібні частинки;
якщо рівень залягання ґрунтових вод знаходиться на глибині до 2 м. В цьому випадку від зведення довготривалої будови, для якої потрібно вирити котлован або траншею, краще відмовитись. Котлован заливатиме навіть при регулярній відкачці води, а встановити фундамент у таких умовах практично неможливо. Не допоможе і гідроізоляція- Вона дасть лише короткочасний ефект.

По СНиП між нижньою точкою фундаменту та ґрунтовими водами має бути не менше 0,5 м.

Як зрозуміти, що ґрунтові води руйнують фундамент

Бетонна основа "підточує" не стільки рідину, скільки розчинені в ній солі, сульфати та інші сполуки. Вони призводять до утворення так званої "цементної бацили", що розчиняє та розпушує бетон. Зрозуміти, що бетон схильний до впливу ґрунтових вод можна за такими ознаками:

на поверхні бетону з'явився білий наліт;
матеріал відшаровується шматками, як після промерзання;
помітна пліснява та грибки;
присутній запах вогкості;
утворюються блідо-жовті сольові плями.

Якщо на фундаменті або у підвалі спостерігається щось подібне, можна сміливо стверджувати, що ґрунтові води вступили у взаємодію з основою будинку.

Будуємо будинок без підвалу

Найпростіший і надійніший спосіб ужитися з ґрунтовими водами полягає у спорудженні будівлі без підвального приміщення – наприклад, простий дерев'яний будинок. А якщо підвал потрібен лише для зберігання закаток та врожаю, поряд з будинком можна зробити сховище "під пагорб".

Для пучинистих ґрунтів або ґрунту з великою глибиною промерзання підійдуть стовпчастий або пальовий фундамент. Якщо планується масивний будинок, краще спорудити дрібнозаглиблений стрічковий фундамент(МЗЛФ), або "плаваючий фундамент".

На ділянках з високим рівнемґрунтових вод можна підсипати під майбутню основу будинку 0,5 м піску.

Що робити з ґрунтовими водами на ділянці?

З рівнем ґрунтових вод можна "повоевать". Найбільш популярними є заходи зниження УГВ є:

1. Поверхневий водовідлив(Відкритий спосіб водозниження) - вода, що просочується через дно або укоси котловану, надходить в канави-водозбірники і відкачується звідти насосами. Варіант не підходить, якщо водою постійно вимиваються частинки ґрунту, через що він просідає.

2. Безтрубний дренаж. Для організації по периметру ділянки викопується траншея, у ній активно починає стікати грунтова вода, оскільки відсутня опір грунту. Воду можна викачувати за допомогою насоса, наприклад, розташований на ділянці ставок . Для зміцнення стін канави її можна засипати гравієм або щебенем.

3. Трубний дренаж– на додаток до попереднього методу використовуються перфоровані та гофровані труби із синтетичних матеріалів, що укладаються на дно канави і також засипаються сипучими матеріалами. Вода трубами в ідеалі повинна виводитися за межі ділянки.

4. Використання голкофільтрових установок. Подібні системи виводять ґрунтові води на глибину до 4-5 м. Насос відкачує ґрунтові води, і вони трубою йдуть на велику глибину.

5. Ежекторні голкофільтрові установки. Ускладнена версія попередньої системи. Вода проходить комплексом труб, насосів і фільтрів і також відводиться на глибину до 20 м або в місце водостоку.

Не намагайтеся самостійно проектувати та будувати систему водовідведення, довірте це фахівцям.

Ґрунтові води – небезпечне, але часте природне явище, від сусідства з яким не застрахований жоден власник ділянки. Проводити будівництво за наявності ґрунтових слід з особливою обережністю і лише після ретельного вивчення складу ґрунту та УГВ.

Не всі підземні води – ґрунтові. Відмінність ґрунтових вод від інших видів підземної води полягає в умовах їхнього залягання в товщі гірських порід.

Назва «підземні води» говорить сама за себе – це вода, яка знаходиться під землею, тобто у земній корі, у верхній її частині, причому знаходитися там вона може в будь-якому зі своїх агрегатних станів – у вигляді рідини, льоду або газу.

Основні класи підземних вод

Підземна вода буває різною. перерахуй основні види підземних вод.

Ґрунтова вода

Ґрунтова вода міститься у ґрунті, заповнюючи проміжки між її частинками, або поровий простір. Ґрунтова вода може бути вільною (гравітаційною) і підкорятися тільки силі тяжкості, і пов'язаної, тобто утримуватись силами молекулярного тяжіння.

Грунтова вода

Ґрунтова вода та її підвид, званий верхівкою – це найближчий до поверхні землі водоносний горизонт, що залягає на першому водоупорі. (Водотривка, або водостійкий шар грунту - це грунтовий шар, який практично не пропускає воду. Фільтрація крізь водоупор або дуже низька, або шар повністю водонепроникний - наприклад, товщі скельних грунтів). Ґрунтова вода вкрай непостійна за багатьма факторами, і саме ґрунтова вода впливає на умови будівництва, диктує вибір фундаменту та технології при проектуванні споруд. Подальша експлуатація створених руками людини будівель також знаходиться під невпинним впливом мінливої поведінки ґрунтової води.

Міжпластова вода

Міжпластова вода - знаходиться нижче ґрунтової води, під першим водоупором. Ця вода обмежена двома водотривкими шарами і може бути між ними під значним тиском, заповнюючи водоносний горизонт повністю. Відрізняється від ґрунтової води великою сталістю свого рівня, і звичайно, більшою чистотою, причому чистота міжпластової води може бути наслідком не тільки фільтрації.

Артезіанська вода

Артезіанська вода - так само, як і міжпластова, укладена між шарами водоупорів і знаходиться там під тиском, тобто відноситься до напірних вод. Глибина залягання артезіанських вод приблизно від ста до тисячі метрів. Різні геологічні підземні структури, мульди, западини тощо, схильні до утворення підземних озер – артезіанських басейнів. Коли такий басейн розкривається при бурінні шурфів або свердловин, артезіанська вода під тиском піднімається вище за свій водоносний пласт і може дати дуже потужний фонтан.

Мінеральна вода

Мінеральна вода - цікава для будівельника, мабуть, тільки в одному випадку, якщо її джерело опиниться на ділянці, хоч і не вся ця вода є корисною для людини. Мінеральна вода – це вода, що містить розчини солей, біологічно активних речовин та мікроелементи. Склад мінеральної води, її фізика та хімія - дуже складний, це система колоїдів і зв'язаних та незв'язаних газів, і речовини в цій системі можуть бути як недисоційованими, у вигляді молекул, так і у вигляді іонів.

Грунтові води

Ґрунтові води – це перший від поверхні ґрунту постійний водоносний горизонт, що знаходиться на першому водоупорі. Тому поверхня цього шару – вільна, за рідкісними винятками. Іноді над потоками ґрунтових вод трапляються ділянки щільних порід – водонепроникна покрівля.

Залягають ґрунтові води неподалік поверхні, і тому дуже залежать від погоди на поверхні землі – від кількості атмосферних опадів, руху поверхневих вод, рівня водойм, всі ці фактори впливають на живлення підземної води. Особливість та відмінність ґрунтової води від інших видів – вона безнапірна. Верховодка, або скупчення води верхнього водонасиченого ґрунтового шару над водоупорами з глин і суглинків з малою фільтрацією - це різновид ґрунтової води, що проявляється тимчасово, за сезонами.

На ґрунтову воду та мінливість її складу, поведінки та потужності горизонту впливають як природні фактори, так і діяльність людини. Горизонт ґрунтової води непостійний, він залежить від властивостей гірських порід та їх водозмісту, близькості водойм та річок, клімату місцевості – температури та вологості, пов'язаних з випаровуванням тощо.

Але серйозний і все більш небезпечний вплив на ґрунтову воду має людська діяльність – меліорація та гідротехнічне будівництво, підземні роботи з видобутку корисних копалин, нафти та газу. Не менш результативною в контексті небезпеки стала агротехніка із застосуванням мінеральних добрив, пестицидів та отрутохімікатів, і звичайно, промислові стоки.

Грунтова вода дуже доступна, і якщо риють колодязь або бурять свердловину, то в більшості випадків отримують саме ґрунтову воду. І властивості її можуть виявитися вельми негативними, оскільки ця вода залежить від чистоти ґрунту і служить її показником. Усі зараження від каналізаційних протікань, сміттєзвалищ, пестициди з полів, нафтопродукти та інші результати діяльності людини потрапляють у ґрунтові води.

Грунтова вода та проблеми для будівельників

Морозне пучення грунтів знаходиться у прямій та безпосередній залежності від присутності ґрунтової води. Руйнування сил морозного пучення можуть бути величезні. При замерзанні глинисті і суглинні грунти одержують живлення навіть від нижнього водоносного горизонту, і в результаті цього підсмоктування можуть утворювати цілі прошарки з льоду.

Тиск на підземні частини споруд може сягати величезних величин – 200 Мпа, чи 3,2 тн/см2 далеко ще не межа. Сезонні переміщення ґрунтів на десятки сантиметрів нерідкі. Можливі наслідки дії сил морозного пучення, якщо їх не передбачили або врахували недостатньо, можуть бути: виштовхування фундаментів із землі, затоплення підвалів, руйнування дорожніх покриттів, затоплення та розмивання траншей та котлованів та багато іншого негативу.

Крім фізичного впливу, ґрунтові води здатні руйнувати фундаменти та хімічно, все залежить від ступеня їх агресивності. При проектуванні ця агресивність досліджується, проводяться як геологічні, і гідрологічні дослідження.

Вплив ґрунтових вод на бетон

Агресивність ґрунтових вод до бетону розрізняють за типами, розглянемо їх нижче.

За загальнокислотним показником

При водневому числі рН менше 4 агресивність до бетону вважають найбільшою, за значення рН більше 6,5 – найменшою. Але мінімальна агресивність води зовсім не скасовує необхідності захисту бетону пристроєм гідроізоляції. Крім того, є сильна залежність впливу агресії води від видів бетону та його терпкого, в тому числі від марки цементу.

Вилугові, магнезіальні та вуглекислотні води

Усі так чи інакше руйнують бетон чи сприяють процесу руйнування.

Сульфатні води

Сульфатні води відносять до найагресивніших до бетону. Іони сульфатів проникають у бетон і реагують із сполуками кальцію. Кристалогідрати, що утворюються, викликають спукування і руйнування бетону.

Методи мінімізації ризиків від ґрунтових вод

Але навіть у тих випадках, коли є інформація про неагресивність ґрунтових вод до бетону в даній місцевості, скасування пристрою гідроізоляції підземних частин будівлі загрожує гарним зменшенням терміну служби бетонних конструкцій. Занадто великий вплив мають на природу, у тому числі ґрунтову воду та ступінь її агресії техногенні фактори. Можливість близького будівництва – це одна з причин зрушень ґрунту і, як наслідок, зміни поведінки ґрунтових вод. А хімія та її «нагромадження», у свою чергу, перебуває у прямій залежності від близькості сільськогосподарських угідь.

Врахування рівня ґрунтових вод, а також сезонних змін цього рівня – для приватного будівництва архіважен. Висока ґрунтова вода - це обмеження у виборі. Від неї залежить якщо не вся, то велика частка економіки індивідуального будівельника. Без урахування поведінки та висоти ґрунтової води не можна вибирати тип фундаменту для будинку, приймати рішення про можливість влаштування підвалу та підвального приміщення, влаштовувати погреби та каналізаційний септик. Доріжки, майданчики і весь благоустрій ділянки, включаючи озеленення, також вимагають на стадії проектування серйозного обліку впливу грунтової води. Справа ускладнюється тим, що її поведінка перебуває у тісному зв'язку зі структурою та видами ґрунтів на ділянці. Воду та ґрунти треба вивчати та розглядати у комплексі.

Верхівка, як різновид ґрунтової води, може створювати величезні проблеми, і не завжди сезонні. Якщо у вас піщані ґрунти, а будинок побудований на високому березі річки, то сезонних верхівок ви можете і не помітити, вода піде швидко. Але якщо поряд озеро або річка, і будинок стоїть на низькому березі, то навіть за наявності пісочка в основі ділянки ви будете на одному рівні з водоймою - як судини, що сполучаються, і в цьому випадку боротьба з верховодкою навряд чи буде успішною, як і будь-яка боротьба із природою.

У випадку, коли ґрунт – не пісок, водойми та річки далеко, але ґрунтова вода дуже висока, ваш варіант – це створення ефективної дренажної системи. Яким буде ваш дренаж - кільцевим, пристінним, пластовим, самопливним або з використанням насосів, що відкачують, вирішується індивідуально, і врахувати треба багато факторів. Для цього треба мати інформацію про геологію ділянки.

У деяких випадках дренаж не допоможе, наприклад, якщо ви знаходитесь в низині, а меліораційного каналу поблизу немає і воду нікуди відводити. Також не завжди під першим водонесущим шаром виявляється безнапірний шар, в який можна відвести верхівку, ефект від буріння свердловини може бути і зворотний - ви отримаєте ключ або фонтан. У випадках, коли пристрій дренажу не дасть результату, вдаються до влаштування штучних насипів. Підняти ділянку на рівень, де ґрунтові води не дістануть вас і ваш фундамент - витратне економічно, але іноді єдине правильне рішення. Кожен випадок індивідуальний, і рішення господар приймає, виходячи з гідрогеології своєї ділянки.

Але в багатьох випадках питання вирішується саме дренажем, і важливо правильно вибрати його систему і грамотно організувати водовідведення.

Дізнатися рівень ґрунтової води у себе на ділянці та відслідковувати її зміни – з цими питаннями власники індивідуальних ділянок справляються самостійно. Навесні та восени зазвичай УГВ вище, ніж узимку та влітку, це пов'язано з інтенсивним сніготаненням, сезонністю атмосферних опадів, можливо із затяжними дощами в осінній період. Дізнатися рівень ґрунтової води можна, вимірявши його в колодязі, шурфі або свердловині, від водяного дзеркала до поверхні ґрунту. Якщо пробити кілька свердловин у себе на ділянці, за його межами, то неважко відстежити сезонні зміни УГВ, а на отриманих даних можна приймати рішення щодо будівництва - починаючи від вибору фундаменту та систем водовідведення, і закінчуючи плануванням садів, розбивки саду, благоустроєм, а також розробкою ландшафтного дизайну.

Яка вода заважає жити (про УГВ, верхівку, дренаж, водовідведення і т. д.)

Реєстрація: 09.02.09 Дописи: 4.654 Подяки: 3.325

Потрібно зменшити ризик підтоплення. Але про це у розмові про «верховодку», там він актуальніший. Видалено посиланняТреба усвідомити, що дренаж – витратний захід. Підходити до нього з думкою «на чому б заощадити» (камені замість труб; керамзит замість щебеню; вигнута труба замість колодязя; склотканина замість ГТ тощо) це означає поплатиться згодом. Розкривати пазухи та рити траншеї після 5-10 років експлуатації ділянки накладно. Благоустрій виконаний, крупноміри розвинули кореневу систему. А дренаж має одну неприємну властивість – працює протягом кількох років, навіть якщо виконаний з помилками. Правильно виконаний дренаж працює 50 років та довше.
Якщо про дренаж для УГВ великими мазками – він буває відкритим (канави) та закритим (труби). Відкрита канава може збирати ГВ, якщо рівень води в ній менший за рівень грунтової води. Але застосовується відкритий дренаж дуже рідко. Надто земля дорога стала. Що ми часто називаємо придорожні канави дренажем, це лише підвищення її престижу. А закритий дренаж, хоч і дорогий, і вимагає експлуатаційних витрат, але при ГВ ефективний. Основні типи дренажів для зниження ґрунтових вод:
- кільцевий (не плутати з пристінним) дренаж підземних споруд. Нині застосовується рідко. Щоб забезпечити необхідне зниження в центрі контуру кільцевого дренажу (на маківці депресійної кривої) доводиться значно заглиблювати дрену. Це своє чергу негативно впливає технологію і обсяги земляних робіт і змушує збільшувати відстань від осі дрони до уступу фундаменту.
- пластовий дренаж. Незамінний у складних гідрогеологічних умовах та при напірних ґрунтових водах. Виконується у поєднанні з фундаментною плитою у вигляді шарів (згори донизу): гідроізоляція, щебінь, крупнозернистий пісок. Можливі варіанти та використання геокомпозитів. Використовується у поєднанні з пристінним дренажем.
- систематичний дренаж. Застосовується для організації водозниження значних площ. Виконується у вигляді паралельного дрена з розрахунковим кроком виконання.
- променевий дренаж. Широко застосовується при дренуванні садово-паркових зон. Виконується у вигляді ряду збірних колодязів, пов'язаних між собою колектором, спрямованим у бік скидання.
У збірні колодязі направлені промені – дрени. Спрямованість та довжина цих променів повинна забезпечувати безпеку існуючої кореневої системи.
Тут не наведена інформація з вертикального дренажу, дренажу дрібного закладення, променевого дренажу з виконанням горизонтального буріння та інших типів, що рідко застосовуються.
Верхівка. Найбільш суперечливий вид підземних вод. Якщо інфільтраційна вода, проникаючи під землю, натикається на лінзу слабо проникної породи і стоїть на ній – це верховодка. Якщо вода збирається в траншеї для прокладання комунікацій, це верховодка. Якщо через 2-3 роки експлуатації до підвалу починає проникати волога, а навколо тільки глина або щільний суглинок це верхівка накопичилася в пазусі будівлі. У шарах фракційної підготовки під стрічками фундаментів, підпірними стінками,
Вимощеннями, дорожніми покриттями може збиратися верховодка. Верховодка переважно техногенна, т. е. ми її породжуємо. Якщо ділянка у вас з «0» ухилом або у вигляді блюдця – вода може наситити верхній рослинний шар і зупиниться на щільних покривних суглинках або глині, це теж вона рідна. Джерела води для верхівки: інфільтрація паводкових та зливових вод, непомірний полив, витікання з комунікацій, водні об'єкти: ставки, каскади, фонтанчики. Порятунок від верховодки у профілактичних заходах та у дренажі.
Профілактика: виконання вертикального планування (організації рельєфу); будову вимощення з перекриттям всієї ширини пазуха; ретельне пошарове ущільнення зворотних засипок за оптимальної вологості; влаштування зливової каналізації з відведенням дахових вод.
Якщо і після цих заходів водний режим вас не влаштує, тоді дренаж.
Пристінний дренаж.
Дренаж при верхівці розташовується в самій зоні розповсюдження цих вод, але не під конструкціями. Для усунення верховодки від підвальних та цокольних приміщень вісь дрони відноситься від уступу фундаменту на 1.6 -2.4 метра, залежно від кута внутрішнього тертя ґрунту та величини заглиблення дна дренажної траншеї під позначку закладення фундаменту.
Позначку закладення дрени (верхову) призначають на 5-10 см нижче за рівень підлоги підвалу (цоколя). А за наявності під підлогою великого фракційного прошарку то в його відмітках. Ухил труби – 0.005. Криниці на кожному повороті, при зміні діаметра або ухилу, перепадах і через кожні 40 п. м.
Якщо поворотів багато норм дозволяють колодязі ставити через один поворот. Але я б рекомендував ставити замість цього криниці приховану глуху камеру - допустимо одне ж\б 70-е кільце. Тоді не буде проблем із промиваннями, а то часто розбивають струменем фасонину поворотів. Труби підбирають кільцевої жорсткості від SN-4 до SN-9 з урахуванням агресивності.
Гідрогеологічних та гідравлічних розрахунків при верхівці не виконують, а тому діаметри встановлюють конструктивно від 100 до 150 мм. Можна не забувати про ац труби (якщо немає сульфатної агресивності).
Для дренування траншей та каналів комунікацій від верховодки застосовують супутній дренаж. А для дренування дитячих, спортивних майданчиків, доріжок та вимощення – дренаж дрібного закладення. Поки все.

Реєстрація: 01.07.09 Дописи: 28.816 Подяки: 14.852

Модератор

Реєстрація: 01.07.09 Дописи: 28.816 Подяки: 14.852 Адреса: Санкт-Петербург

Реєстрація: 09.02.09 Дописи: 4.654 Подяки: 3.325

КОЛИ ПОТРІБНИЙ ДРЕНАЖ
При облаштуванні садово-паркової зони та городу, будівництво дренажу диктується агрономічними вимогами Визначтеся, які культури ви готуєтеся садити. Кожна з них визначає свої умови для залягання ґрунтових вод. При цьому в північних районах Підмосков'я, в низинних ділянках, а також в умовах підвищеної мінералізації ґрунтів ці умови більш жорсткі. За орієнтир можна брати такі значення залягання ґрунтових вод від поверхні:
Яблуня – 2.0 – 2.5 метра
Вишня, слива – 1.5 – 2.0 метра
Ягідні чагарники (смородина,
Агрус, малина) - 1.0 – 1.5 метра
Газон – 0.5 метра
Остаточне рішення про будівництво дренажу приймається з урахуванням хімічного складу солей, що містяться в ґрунтових водах, динаміки рівня ґрунтових вод протягом вегетаційного періоду та всього року.
Під час проведення будівельних робітдренаж може бути рекомендований у таких випадках:
1. Необхідність захисту від підтоплення підвальних та цокольних приміщень, комунікаційних каналів, технологічних приямків.
2. Захист будівельних конструкційвід агресивних ґрунтових вод.
3. Реконструкції існуючих об'єктів у разі деформацій, викликаних пучинистістю.
4. Застосування при будівництві будівель та споруд архітектурно – планувальних та конструктивних рішень, що провокують стійку динаміку підвищення рівня ґрунтових вод
5. У разі небезпеки спливання споруд, коли підйомна сила перевищує вагу споруди.
Розглянемо кожен із цих випадків:
1. Будівництво дренажних системдля захисту від підтоплення підземних споруд виробляють у таких випадках:
Коли різниця позначок підлоги підвалу та рівня ґрунтових вод менше 0.5 метрів.
При розташуванні підвалів у вологих глинах або суглинках, при необхідності уникати підвищеної вологості за умов експлуатації приміщень.
При можливості утворення верхівки в зоні, що прилягає до об'єкта.
При захисті локальних знижень (ліфтові шахти, технологічні приямки)
доцільно застосовувати посилену гідроізоляцію з полімерних, мінеральних та органічних матеріалів.
2. Якщо дослідження та лабораторні дані вказують на агресивність
Ґрунтових вод по відношенню до бетону або металу необхідно
Провести економічне обґрунтування на вибір варіанта захисту
Будівельні конструкції. Як альтернативний дренаж
Варіантів розглядають посилену гідроізоляцію.
При економічній доцільності влаштовують дренажну
Систему.
3. У процесі експлуатації споруд, через порушення балансу ґрунтових вод (технічні витоку води, несправність водозливів, порушення конструкцій вимощення і т. д.) часто відбувається водонасичення пучинистих ґрунтів. Наступні сезонні деформації можна усунути переважно шляхом будівництва дренажу.
4. На стадії проектування будівель, споруд, рельєфу та елементів благоустрою можна виділити інженерні рішення, що провокують підтоплення ділянки:
Відсутність водовідведення з покрівлі та лоткової мережі.
Будівництво «глухих» підпірних стінокщо перешкоджають розвантаженню ґрунтових вод або верховодки.
Влаштування периметральних бетонних ростверків огорож, що утворюють імпровізовану «стіну в ґрунті», що істотно знижує відтік поверхневих та ґрунтових вод з ділянки.
Організація на ділянці відкритих водойм без протифільтраційних екранів або використання для цих цілей неефективних матеріалів.
Наявність на ділянці замкнутих (безстічних) зон або неухильних ділянок.
Виконує зворотні засипки ґрунтом з підвищеним (у порівнянні з місцевим) коефіцієнтом фільтрації або без пошарового ущільнення.
Вплив цих факторів на підвищення рівня ґрунтових вод не
Рівнозначно та оцінюється з урахуванням конкретних умов об'єкта.
5. Розрахунки на спливання ємнісних споруд (резервуари, технологічні ємності, басейни) проводять під час проектування цих споруд. У разі потреби роблять привантаження або анкерування споруди.

Верховодка та ґрунтові води.

Грунтові води.

Зверху ґрунтові води зазвичай не перекриваються водонепроникними породами, а водопроникний пласт вони заповнюють не на повну потужність, тому поверхня ґрунтових вод є вільною, ненапірною. На окремих ділянках, де все ж таки є місцеве водоупорне перекриття, ґрунтові води набувають місцевого натиску (величина останнього визначається положенням рівня ґрунтових вод на прилеглих ділянках, що не мають водотривкого перекриття). Коли свердловина або копана криниця досягають грунтових вод, їх рівень (т. зв. дзеркало грунтових вод) встановлюється на тій глибині, де вони були зустрінуті. Області живлення та поширення ґрунтових вод збігаються. Внаслідок цього умови формування та режим ґрунтових вод мають характерні особливості, що відрізняють їх від глибших артезіанських вод: ґрунтові води чутливі до всіх атмосферних змін. Залежно від кількості атмосферних опадів, що випадають, поверхня грунтових вод зазнає сезонних коливань: у суху пору року вона знижується, у вологу - підвищується, змінюються також дебіт, хімічний склад і температура грунтових вод. Поблизу річок і водойм зміни рівня, витрати і хімічного складу ґрунтових вод визначаються характером гідравлічного зв'язку їх з поверхневими водами і режимом останніх. Величина стоку ґрунтових вод за багаторічний період приблизно дорівнює кількості води, що надійшла шляхом інфільтрації. В умовах вологого клімату розвиваються інтенсивні процеси інфільтрації та підземного стоку, що супроводжуються вилуговуванням ґрунтів та гірських порід. При цьому легко розчинні солі - хлориди та сульфати - виносяться з порід та ґрунтів; в результаті тривалого водообміну формуються прісні ґрунтові води, мінералізовані лише за рахунок відносно мало розчинних солей (переважно гідрокарбонатів кальцію). В умовах посушливого теплого клімату (у сухих степах, напівпустелях та пустелях) внаслідок короткочасності випадання та малої кількості атмосферних опадів, а також слабкої дренованості місцевості підземний стік ґрунтових вод не розвивається; у видатковій частині балансу ґрунтових вод переважає випаровування та відбувається їх засолення.

Артезіанська вода.

На відміну від живлення, де потужність водоносного горизонту змінюється залежно від метеорологічних чинників, у сфері напору потужність артезіанського горизонту постійна у часі. На кордоні між областю живлення і областю напору, у зв'язку з кількістю атмосферної води, що надходить, в різні сезони може відбуватися тимчасовий перехід води з вільною поверхнею у води напірні. В області розвантаження води виходять на земну поверхню у вигляді висхідних джерел. За наявності декількох водоносних горизонтів кожен з них може мати свій рівень, який визначається умовами живлення та стоку води. Коли синклінальне залягання шарів відповідає зниженням рельєфу, натиски в нижніх горизонтах підвищуються; при підвищеннях рельєфу п'єзометричні рівні нижніх горизонтів розташовуються на нижчих відмітках. Якщо, завдяки свердловині або колодязю, два водоносні горизонти повідомляються, то при зверненому рельєфі з верхнього горизонту перетікає в нижній.