Грунтовые воды – это гравитационные (безнапорные) воды первого от поверхности постоянного водоносного горизонта. Располагаются на первом водоупорном слое, не глубоко от поверхности Земли.
В связи с малой глубиной залегания, уровень грунтовых вод (УГВ) может сильно колебаться в зависимости от сезона. Во время выпадения осадков повышаться, а в жару и засуху – понижаться, ведь источником питания для грунтовых вод служат атмосферные осадки, талые снега, ближайшие озера или реки. В суровые зимние морозы возможно промерзание грунтовых вод.
При строительстве любых объектов необходимо определять УГВ. Этот показатель имеет большое значение, так как:
- грунтовые воды влияют на структуру грунта и уменьшают его несущую способность;
- повышаясь, заполняют вырытые котлованы, траншеи и заливают фундаменты, что сильно затрудняет производство работ;
- мешают в обустройстве подвалов;
- растворенные в воде агрессивные примеси действуют негативно на бетон и остальные стройматериалы, разрушая их.
Высоким считается УГВ при глубине залегания менее 2м до поверхности Земли. Низким – при залегании глубже двух метров.
Как определить уровень грунтовых вод
Определять УГВ необходимо весной или осенью, когда выпадает наибольшее количество осадков. Для этого существует несколько способов.
- Геоботанический способ основывается на соответствии произрастающих растений гидрогеологическим и грунтовым условиям местности.
В специальных таблицах указывается, какие растения распространены на тех или иных грунтах, а также признаки избыточного увлажнения грунта: оглеение, оторфенение и заболачивание почвы.
- Уровень воды в ближайших питьевых колодцах показывает ориентировочный УГВ на участке. На стенках колодца отыскивают следы наивысшего положения грунтовых вод и производят измерения их глубины от поверхности земли.
- Есть также другой способ. Перед тем, как определить уровень грунтовых вод, в грунте делают скважину садовым буром глубиной около 2м. Затем наблюдают некоторое время. Если вода в скважине появится, значит УГВ высокий. Если дно скважины осталось сухим, то грунтовых вод опасаться не нужно, они залегают глубоко.
Понижение уровня грунтовых вод
Работы по понижению УГВ могут проводиться как на стадии строительства, так и в процессе эксплуатации сооружений.
- Самый простой способ понижения воды на участке известен с давних времен, он же используется и сегодня. В конце или посередине усадьбы устраивается пруд. Такой водоем может служить различным целям, но главное его достоинство – он эффективно понижает УГВ, защищает подвал, погреб, тропинки, сад от подтопления.
- Случается так, что дом уже построен, но на участке застаивается вода. Исправить ситуацию можно, устроив дренажную систему на участке, которая может быть открытого или закрытого типов.
- Открытый дренаж способен понизить УГВ на небольшую глубину 30-40см. Устраивается в виде канав глубиной до 70см, дно которых засыпается слоем щебня, гравия или крупнозернистого песка толщиной 100-150мм.
- Закрытый дренаж – заполненные дренирующим материалом траншеи, имеющие уклон в сторону стока отвода воды. Если на дно такой траншеи уложить перфорированную трубу, дренаж будет работать эффективнее.
Дренаж следует устраивать по периметру зданий, а также в других местах на участке. Дренажная сеть должна быть максимально разветвленной.
Обратите внимание! В местах размещения дренажных труб не допускается проезд автомобилей или другой тяжелой техники.
Дренажную трубу укладывают на расстоянии 0,8-1метр от фундамента не выше уровня подошвы фундамента. На дно траншеи помещается выравнивающий слой из песка, придается уклон 0,2-1%. Сверху выровненной песчаной подушки укладывают геотекстильное волокно. Затем с соблюдением уклона промытый гравий и дренажная труба.
На каждом повороте для возможности промывки системы врезается вертикальная труба, плотно закрытая заглушкой. Верх ее выводится на высоту отмостки.
Уложенные трубы обсыпают промытым щебнем, сверху укладывают слой геотекстильного волокна и засыпают крупным песком.
При разработке котлованов и траншей во время строительства необходимо предотвратить попадание туда грунтовых вод, чтобы обеспечить нормальные условия производства работ в них. Осуществлять это можно следующими способами.
- Открытый водоотлив
- применяется для откачивания грунтовых вод насосами непосредственно из траншей и котлованов, в пониженной части которых устраиваются специальные водосборные приямки – зумпфы. Вода просачивается через дно и откосы котлована, собирается в зумпфы и выкачивается центробежными или диафрагмовыми насосами, мощность которых рассчитывается по формулам.
Понижение уровня грунтовых вод открытым водоотливом – простой и доступный метод, но имеющий ряд недостатков:
- протекающие сквозь стены и дно котлована потоки воды разжижают грунт, снижая его естественную прочность;
- вода, находящаяся на дне выемки значительно затрудняет разработку грунта;
- движение воды по направлению к зумпфам ослабляет стенки и требует их крепления;
- направляющийся к водосборной канаве поток воды вызывает ослабление оснований других сооружений, расположенных рядом.
- Водопонижение или искусственное понижение УГВ.
Применяется, когда открытый водоотлив нецелесообразен. Этот способ позволяет снизить УГВ ниже отметки дна будущего котлована. Суть его в откачке грунтовой воды с помощью глубинных насосов. Откачка ведется из шахтных колодцев или водопонижающих буровых скважин, находящихся в непосредственной близости к будущему котловану или траншее.
УГВ резко снижается, а насыщенный ранее водами грунт становится обезвоженным, что позволяет разрабатывать его как грунт с естественной влажностью.
Метод позволяет сохранить целостность откосов выемок и предотвратить ослабление оснований других расположенных рядом сооружений.
- Существуют также и другие способы промышленного понижения УГВ:
- иглофильтровой;
- вакуумный;
- электроосмоса.
Все эти способы позволяют понижать УГВ на 4-20 метров.
Обратите внимание! Следует помнить о том, что интенсивная откачка грунтовых вод нарушает гидрогеологические условия в районе строительства, взаимосвязь подземных и поверхностных вод. Как следствие, может произойти осушение родников, оседание земной поверхности, смещение осей инженерных сооружений, деформации зданий.
Поэтому такие серьезные работы, как защита земляных сооружений от действия подземных вод, должны сопровождаться глубоким анализом и производством соответствующих ситуации природоохранных мероприятий.
