Понижение уровня подземных вод. Строительное понижение, дренаж, тины дренажей.

Гидрогеологические изыскания, проводимые перед проектированием и строительством, устанавливают возможное влияние грунтовых вод на здания и сооружения. Во многих случаях необходимость в этих работах проявляется в связи с подъемам уровня грунтовых вод уже на застроенных территориях. Когда грунтовые воды осложняют строительство и будут мешать в дальнейшем, принимают решение о понижении их уровня. Снижение уровня грунтовых вод и поддержание его в нужном положении достигается осуществлением дренажа. При дренировании грунтовых вод различают типы дренажей: горизонтальный, вертикальный, комбинированный.

Горизонтальный - обеспечивает понижение уровня отводом воды с помощи канав (траншей) и подземных галерей. Отток воды происходит самотеком. Они хорошо работают при не большой глубине их заложения. Могут быть открытые и закрытые. Разновидность дренажных траншей являются откосные дренажи и дренажные прорези.

Вертикальный – обеспечивает понижение уровня грунтовых вод откачкой насосами или пропуском воды самотеком в нижележащие водопроницаемые слои. Может осуществляться с помощью водопонизительных скважин и иглофильтровых установок. Недостатком всех вертикальных дренажей является не продолж срока службы трубчатых колодцев, в следствии загрязнения фильтров.

Комбинированный – объединяет вертикальные и горизонтальные дрены.
111. Виды систем водопонизительных установок.

При благоприятном рельефе местности водопонижение осуществляется самотеком воды, а в противном случае ее подвергают принудительной откачке. Водопонизительные дрены могут быть совершенными и несовершенными.

Совершенные пронизывают весь водоносный слой и сами дрены лежат на водоупоре. Несовершенные дрены располагаются в водоносном слое и до водоупора не доходят.

При выборе способа водопонижения учитываются условия залегания и фильтрационную способность пород, источник питания грунтовых вод, характер их потоков, размеры осушенной зоны и продолжительность водопонижения.

Виды систем дренажей.

В зависимости от расположения дренажей в плане и по отношению к направлению движения грунтовых вод различают: систематические, головной, береговой, кольцевой, а также пластовый и вентиляционный. Каждый вид дренажа сопровождается обязательным устройством отвода поверхностных вод с осушаемой территории.

Систематический дренаж принимают для равномерного осушения (понижения уровня) значительных территорий (части территории). Этот вид дренажа применяют не большой мощности водоносного слоя и при не глубоком залегании грунтовых вод, питание которых осуществляется за счет инфильтрации атмосферных осадков. Системный дренаж бывает: горизонтальный, вертикальный, комбинированный.

Головной дренаж используют для понижения уровня грунтового потока, питание которых осущ со стороны. Головой дренаж обеспечивает равномерное и надежное понижения уровня грунтовых вод.

Береговой дренаж применяется в случаи, когда уровни рек поднимаются в следствии устройства водохранилищ. Уровень грунтовых вод при этом повышается. Основная задача – защита зданий и сооружений расположенных на берегу.

Кольцевой дренаж защищает от подтопления подвальные помещения отдельных зданий или небольшие участки. Чаще его применяют в случаях, когда необходимо понизить уровень грунтовых вод на знач глубину.

Пластовые дренажи служат для защиты отдельных зданий и дорог от возможного подтопления грунтовыми водами, уровень которых поднимается.

Против накопления влаги в грунтах зоны аэрации можно устраивать вентиляционный дренаж в виде дымчатых труб или галереи, через которые постоянно движется воздух в целях испарения влаги из грунта основания.

Режим подземных вод в естественных условиях.

Режим подземных вод -это изменение во времени уровня, химич. состава, температуры и расхода. В естественных условиях на режим подземных вод влияют факторы:

-метеорологические,

-гидрогеологические,

-геологические.

Режим, который складывается в естественных усл-ях наз. ненарушенным.

Метеорологические факторы: атмосферные осадки, атм. давление, испарение, темпер. Они являются основными в формировании режима. Они вызывают сезонные и многолетние колебания уровней подземных вод, а также изменение хим. состава и расхода и температуры подземных вод. В течении года происходит двух кратное повышение и понижение уровня грунтовых вод, а также изменение характеристик воды. В природе наблюдается 11-летний циклы многолетних колебаний уровня грунтовых вод. Разность между наивысшим и наинизшим горизонтами подземных вод – мах амплитуда колебания уровня.

Гидрогеологические: реки, озера. Ур-нь подз. вод в долинах рек поднимается в полосе шириной 0.5-6км. В р-нах морских побережий ур-нь изменяется под действием приливов и отливов.

Геологические: действуют на любом участке земн. коры. К ним относят: медленно действующие (тектонические) движения подъема и опускания земн. коры; внутр. теплота земли; эпизодические факторы (землетрясения, оползни). При землетрясениях исчезают старые и появляются новые источники воды, изм. химич. и газовый состав.

114. Влияние искусств факторов на режим подземных вод. Режим подземных вод -это изменение во времени уровня, химич. сост., температуры и расхода. Под воздействием инж.-строительной деятельности человека изменяются естествнные факторы, образующие режим и возникают новые. Нарушенный (искусств.) режим-это режим, который формир-ся под воздействием новых факторов. Деятельность человека проявляется в изменении:

1)уровня подземных вод (повышение и понижение)

2)изм. химич. состав;

3) изм. температуры.

Повышению уровня подз. вод способствует строительство водохранилищ, орошение, утечка воды из подз. сетей, застройка территории.

Понижение уровня вызывается длительными откачками воды из скважин, осушением заболоч. земель, строит. водопонижением, дренажем.

Искусств. факторы негативно сказываются и на кач-ве воды.

Особенности режима подземных вод.

Режимы подземных вод зависят от воздействия природных и хозяйственных факторов.

По времени проявления изменений уровня и других элементов режимов подземных вод различают суточный, сезонный, годовой и многолетний режимы.

Суточный режим выражается в колебании поверхности неглубоко залегающих грунтовых вод, вызванное чаще всего суточными изменениями испарения и транспирации, которая прекращается ночью.

Сезонный режим обусловлен сезонной ритмичностью метеорологических факторов (температура, осадки, испарение) и изменение водоносности рек.

Годовой режим проявляется в течение нескольких лет.

Многолетний режим проявляется в периоды продолжительности более 10-15 лет. Он обусловлен многолетними ритмическими изменениями осадков испарения, водоносности рек, а также влияния хозяйственных факторов.

Баланс подземных вод.

Баланс - это соотношение между приходом и расходом подз. вод на данной территории за опр. время. Баланс составляют для того, чтоб характеризовать водообеспеченность данной тер-рии.

Балансовое уравнение измерения кол-ва подземных вод на данном участке за время t имеет вид:∆W=(А+К+П1+П2+П3)-(И+С1+С2).

Он состоит из приходной и расходной частей. В приходную часть баланса входят:

А - атм. осадки;

К - кол-во конденсационной воды;

П1 - боковой приток;

П2 – фильтрационные поступления с поверхностных источников;

П3 - приток воды из нижерасположенных водоносных слоев.

В расходную часть входят:

И - кол-во испарившейся воды;

С1 - сток боковой;

С 2 - исток воды в нижерасп. водоносный горизонт.

Превышение прихода над расходом может вызвать подтопление территории; при превышении расхода над приходом происх. осушение тер-рии. Для изучения баланса тер-рии производят режимные наблюдения за уровнем вод.