Методы защиты зданий и территорий от подземных вод.

Основным методом профилактики подтопления является создание дренажных систем, и гидроизоляция фундаментов. Это очень ответственное мероприятие, поскольку ошибки при таких работах, равно как и при проектировании могут стоить очень дорого. Для правильного расчета мер профилактики необходимо детальное изучение гидрогеологической ситуации в каждой конкретной местности. Выявление источников и причин подтопления, является необходимым условием для обеспечения защищенности зданий и сооружений застроенных территорий. В местностях, где подтопления регулярны и прогнозируемы, для ликвидации переувлажнения земель рекомендуется систематический горизонтальный глубокий (2,2–3,5 м), преимущественно открытый, дренаж. Кроме того на всех этапах жизненного цикла зданий, сооружений и застроенных территорий в целом необходимо проводить постоянное слежение и оперативную корректировку изменений состояния параметров гидрогеологической и геологической среды и технической подсистемы территории в допустимых пределах колебаний их контролируемых показателей. А уровень грунтовых вод должен находиться в установленном диапазоне.

В качестве основных средств инженерной защиты зданий от затопления следует предусматривать обвалование, искусственное повышение поверхности территории, руслорегулирующие сооружения и сооружения по регулированию и отводу поверхностного стока, дренажные системы и отдельные дренажи и другие защитные сооружения.
ЗАЩИТНЫЕ СООРУЖЕНИЯ
-Дамбы обвалования
-Нагорные каналы
-Насосные станции
-Дренажные системы и дренажи
В качестве вспомогательных средств инженерной защиты надлежит использовать естественные свойства природных систем и их компонентов, усиливающие эффективность основных средств инженерной защиты. К последним следует относить повышение водоотводящей и дренирующей роли гидрографической сети путем расчистки русел и стариц, фитомелиорацию, агролесотехнические мероприятия и т.д.
В состав проекта инженерной защиты территории надлежит включать организационно-технические мероприятия, предусматривающие обеспечение пропуска весенних половодий и летних паводков.
. Защиту от подтопления подземных сооружений (подвалов, подземных переходов, тоннелей и т.д.) надлежит обеспечивать защитными гидроизоляционными покрытиями или устройством фильтрующих призм, пристенных и пластовых дренажей.
Инженерная защита на застраиваемых территориях должна предусматривать образование единой комплексной территориальной системы или локальных приобъектных защитных сооружений, обеспечивающих эффективную защиту территорий от наводнений на реках, затопления и подтопления при создании водохранилищ и каналов; от повышения уровня грунтовых вод, вызываемого строительством и эксплуатацией зданий, сооружений и сетей.
. При оценке отрицательных воздействий подтопления территории следует учитывать глубину залегания грунтовых вод
Защиту территорий от затопления следует осуществлять:
-обвалованием территорий со стороны реки, водохранилища или другого водного объекта;
-искусственным повышением рельефа территории до незатопляемых планировочных отметок;
-аккумуляцией, регулированием, отводом поверхностных сбросных и дренажных вод с затопленных, временно затопляемых, орошаемых территорий и низинных нарушенных земель.
СРЕДСТВА ИНЖЕНЕРНОЙ ЗАЩИТЫ ОТ ЗАТОПЛЕНИЯ:
: дамбы -обвалования, -дренажи, -дренажные и водосбросные сети, -нагорные водосбросные каналы, -быстротоки и перепады, -трубопроводы и насосные станции.
В зависимости от природных и гидрогеологических условий защищаемой территории системы инженерной защиты могут включать несколько вышеуказанных сооружений либо отдельные сооружения.

 

19, Дренаж — это система подземных каналов, называемых дренами, посредством которых осуществляется отвод от строительных сооружений грунтовой воды и понижение ее уровня, а также осушение земель под выращивание сельскохозяйственной продукции. Вода из дренажной сети выводится за пределы осушаемой территории в водоприемник. Таким образом, дренаж — это искусственный водоток в почве для сбора и отвода грунтовых вод. Системы дренажа используются в сельском и лесном хозяйстве, а также при организации ландшафтов.

Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого объекта и гидрогеологических условий. При проектировании новых кварталов и микрорайонов на территориях с высоким уровнем подземных вод должна быть разработана общая схема дренажей.

В состав схемы дренажей входят системы дренажей, обеспечивающие общее понижение уровня подземных вод на территории квартала (микрорайона), и местные дренажи для защиты от подтопления подземными водами отдельных сооружений.

К дренажам, обеспечивающим общее понижение уровня грунтовых вод, относятся дренажи: головной или береговой;

систематический.

К местным дренажам относятся дренажи:

кольцевой;

пристенный;

пластовый.

К местным дренажам относятся также дренажи, предназначенные для защиты отдельных сооружений:

дренаж подземных каналов;

дренаж приямков;

дорожный дренаж;

дренаж засыпаемых речек, ручьев, оврагов;

откосный и застенный дренажи;

дренаж подземных частей существующих зданий.

Область применения:

При благоприятных условиях (в песчаных грунтах, а также в песчаных прослойках при большой площади их распространения) местные дренажи могут одновременно способствовать общему понижению уровня подземных вод. На территориях, где подземные воды залегают в песчаных грунтах, следует применять системы дренажей, обеспечивающие общее понижение уровня подземных вод.

Местные дренажи в этом случае следует применять для защиты от подтопления грунтовыми водами отдельных особо заглубленных сооружений. На территориях, где подземные воды залегают в глинистых, суглинистых и других грунтах с малой водоотдачей, необходимо устраивать местные дренажи. На территориях со слоистым строением водоносного пласта следует устраивать как общие системы дренажей, так и местные дренажи. Общие системы дренажа следует устраивать для осушения обводненных песчаных прослоек, по которым вода поступает на дренируемую территорию. В этой системе могут быть использованы также отдельные местные дренажи, у которых радиус депрессионной кривой захватывает значительную площадь территории. Местные дренажи необходимо устраивать для подземных сооружений, закладываемых на участках, где водоносный пласт не полностью осушается общей системой дренажа, а также в местах возможного появления верховодки. На застроенных территориях, при строительстве отдельных зданий и сооружений, нуждающихся в защите от подтопления грунтовыми водами, должны устраиваться местные дренажи. При проектировании и строительстве этих дренажей необходимо учитывать их влияние на соседние существующие сооружения.

 

Вопрос 20 конструкции дренажей, технические требования.

Системы дренажей

В зависимости от расположения дренажей по отношению к дренируемой территории различают след виды дренажа:

1. Систематический

2. Головной

3. Береговой

4. Кольцевой

В зависимости от гидрогеологических условий строительной площадки применяются следующие конструктивные типы дренажа:

1. Горизонтальный,

2. вертикальный

3. Комбинированный

Горизонтальный дренаж может быть осуществлен в виде открытых и закрытых дрен.

Схемы конструкций дренажа

1. Горизонтальный

 

2.

2 – понижение угв в результате обработки дренажом 3 – трубчатый колодец – вертикальная дрена

Вертикальный

 

3. комбинированный

1 - горизонтальная дрена 3 – трубчатый колодец – вертикальная дрена

 

 

Эффективность дренажа по требованию водопонижения (S- норма осушения). Обеспечивается только в том случае, если проводится удаление собранных подземных вод. Для городских зданий и сооружений преобладающим типом дренажа является горизонтальный дренаж, удаление вод из него чаще всего осуществляется самотеком. Поэтому горизонтальный дренаж всегда прокладывается с уклоном.

В вертикальных дренажах требуется откачка. Этот тип обычно применяют если необходимо мощное водопонижение.

Комбинированная система представляет собой сочетание обоих вариантов: где горизонтальный дренаж транспортирует собранные дренажные воды.

По способу удаления воды выделяют самотечный дренаж и дренаж с принудительной откачкой воды.

По степени гидродинамического совершенства выделяют несовершенный дренаж (А) и совершенный дренаж (Б). несовершенный дренаж не доходит до упора.

 

Совершенный дренаж достигает упора, поэтому может гарантировать полный перехват гв.

1 Поверхность земли

2 Естественный угв

3 Понижение угв

4 Дренаж

 

Горизонтальный дренаж конструктивно может иметь как трубчатую так и безтрубчатую схему дренажа. Простым вариантом горизонтального безтрубчатого дренажа является обычный латок, если он заглубляется ниже угв. Такую конструкцию называют открытым безтрубчатым дренажом.

 

 

 

На основе конструкции может использоваться закрытый вариант, когда латок заполнен фильтр. Грунтом. Как правило щебеночное заполнение латка. представляет хорошие характеристики в частности использование только гранитного щебня м 1000-1200 с крупностью фракций 40-70 мм. С помощью такой конструкции производится водопонижение на ландшафтных объектах в верхних толщах грунтового массива.

Конструктивно горизонтальный трубчатый дренаж более широко применим (?). представляет собой конструкцию, представленную на схеме

 

 

Фильтрующие обсыпки. Они подбираются определенного гранулометр. состава и чаще всего состоят из 2х слоев. Ближе к трубе используют щебень м 1000-1200крупность фракций 5 – 10 мм. Далее используют песок с коэффициентом фильтрации не менее 5 м в сутки(?).

Использование современных материалов способствует повывшению эффективности дренажной системы за счет использования геосинт (?) материалов и геокомпозитов, которые подбирают с учетом конкретных условий и текущих характеристик. Особые требования предъявляют и к фильтрационным обсыпкам. Поскольку они должны гарантировать эффективность, надежность и долговечность работы дренажа.

По размещению в плане выделяют линейные и контурные системы. Их выбор преимущественно зависит от источников питания подземных вод, геологических параметров, толщи и конфигурации защищенной территории. В том случае если подтопляемая территория связана с фильтрами, из водоема (реки) для защиты объектов, расположенных на прибрежной территории, устраивают линейную систему, называемой береговым дренажом

 

Для наблюдения за работой дренажа проектируют дренажные колодцы.

В том случае, если подтопление объекта происходит за счет потока гв, притекающие с внешне лежащей территории, то для перехвата этого потока устраивают одноименный дренаж, который называют головным (?).

В том случае, если дренаж защищает отдельный объект, то такую систему называют местной. Если дренаж решает защиту от подземных вод большой территории, то такую систему называют общей.

Конструктивную схему дренажа наиболее часто используют как местные системы для защиты конкретного здания в условиях питания подземных вод

 

 

 

1  Здание

2 Уклон трассы дренажа

3 Дренаж

4 Сеть для сброса собранных дренажных вод

5?

6 Отмостка

7 Бытовой угв

8   S норма осушения

В зависимости от особенности объекта конструкция может иметь более сложную конструкцию, а также быть разомкнутой. Такая ситуация часто встречается при реконструкциях. Для повышения эффективности дополнительно используют пластовый дренаж или отдельные поры, прокладываемые над порами строящегося здания. В условиях реконструкции следует подробно предусматривать конструкцию защищающую объект. Поскольку в процессе работы дренажные системы могут создавать нежелательные условия для прилегающего здания и реконструкции объекта. Так исторические здания возводят на лежнях. Эти деревянные элементы не должны оказываться выше угв, ибо может происходить гниение.

При устройстве дренажа защищающее отдельное здание, трассу прокладывают удерживая допускаемые расстояния между защищающими элементами (?)

В продольном профиле трассу прокладывают с уклонами, гарантирующими самостоятельное движение воды. Такие уклоны для дренажа значительно меньше чем для ливневой сети и зависит от характера осушаемого грунта.

Глинистые - 0.002

Песчаные – 0.003.

Поворотные участка трассы обычно выполняют с уклонами 90 гр и более. В тех случаях. Когда присоединение получается под острым углом, то его как и для ливневой сети выполняют с перепадом. Колодцы размещают в уязвимых местах дренажа (повороте, присоединении нескольких веток, перепадах). Расстояние между колодцами не должно превышать 50 м. конкретно колодцы могут быть выполнены в 2х вариантах – из жб и в современном варианте - из пластиковых диаметров.

Основные принципы проектирования дренажной системы предусматривают эффективность системы при соблюдении требуемой безопасности для защищаемого объекта и близость расположения. Поэтому если дренаж заложен ниже подошвы фундамента (кроме сваи) то безопасное расстояние должно определяться расчетом.

Вопрос 21

 

Методы инженерной защиты территорий от затопления

Основными методами инженерной защиты прибрежных территорий от затопления являются:

 

а) регулирование стока реки при помощи устройства водохранилищ, которые задерживают часть паводкового стока и пропускают в реку расходы такой величины, которые не могут вызвать затопление территорий, расположенных ниже водохранилища;

б)               устройство водоотводных каналов или разгружающих русел, благодаря которым расходы воды, а следовательно, и уровни- воды, в основном русле снижаются;

в)               увеличение пропускной способности основного русла реки путем его расчистки, углубления и спрямления;

г)               ограждения затопляемой территории земляными дамбами (обвалование) или береговыми стенками;

д)               повышение отметок территории до уровня, превышающего максимально возможный подъем воды в реке, путем сплошной подсыпки или намыва территории!

Регулирование стока реки при помощи водохранилищ -специально для целей защиты территорий от затопления паводковыми водами применяется весьма редко в силу большой сложности и высокой стоимости осуществления указанных мероприятий. Создание водохранилищ для регулирования стока оправдывается только в случае комплексного, их использования для нужд народного хозяйства (для получения дешевой электроэнергии, водоснабжения, орошения земель засушливых районов, рыборазведения и др.).

Устройство водоотводных каналов и разгрузочных русел по гем же соображениям имеет ограниченное применение и может быть оправдано только в отдельных случаях: для защиты от затопления паводковыми водами крупных населенных мест с ценной застройкой или группы особо важных промышленных предприятий.

Практически при решении вопроса инженерной защиты от затопления паводковым/и водами ограниченных по площади территорий, а также для защиты всех территорий, попадающих в зону воздействия подпорных гидротехнических сооружений, приходится делать выбор между методом сплошной подсыпки и методом обвалования территорий.

Повышение, территории до незатопляемых отметок путем сплошной подсыпки или намыва имеет определенные достоинства в силу простоты исполнения, большой надежности и отсутствия дополнительных затрат, связанных с эксплуатацией подсыпанной территории. Однако следует иметь в виду, что подсыпка или намыв больших площадей при значительных глубинах затопления связана с большими затратами на перемещение и укладку земляных масс, что во многих случаях вынуждает отказаться от использования указанного метода.

В случае необходимости защиты от затопления действующих промышленных предприятий и существующих населенных мест применение метода сплошной подсыпки исключается и единственно оправданным методом инженерной защиты является обвалование.