Условия формирования подземных вод, вид подземных вод. Нормы осушения городских территорий. Градостроительная оценка избыточного увлажненных территорий.

Разделение дренажей по степени гидродинамического несовершенства. Конструкции дренажей.

В зависимости от расположения дренажной сети по отношению к ис­точникам поступления подземных вод, на защищаемую территорию или к отдельному сооружению различают следующие системы дренажей: береговой, систематический, головной и кольцевой.

Береговые дренажи устраивают для перехвата фильтрующихся вод со стороны реки в период повышенного ее горизонта, а также фильтрующихся вод на придамбовую территорию со стороны водохранилища, когда отметки зеркала водохранилища распо­ложены выше обвалованной территории. Трассу берего­вого дренажа располагают вдоль берега реки или подошвы дамбы со стороны ограждаемой территории. Для выпуска воды из дре­нажа за пределы дамбы устраивают станцию перекачки.

Систематический дренаж представляет собой развитую и равномер­но распределенную сеть на большой площади. Систематический дре­наж применяют для осушения больших площадей с высоким уровнем горизонта подземных вод в равнинных местностях. Дренажная система состоит из отдельных дрен-осушителей, пони­жающих уровень подземных вод между дренами, и главного коллекто­ра, принимающего выпуски из этих дрен. Систематический дренаж при­меняют для неглубокого осушения почвенного слоя. Средняя норма осушения при этом достигается 2—2,5 м при расстояниях между дре­нами-осушителями 100—150 м. Такие территории могут быть использо­ваны для устройства парков, размещения складов и другой некапиталь­ной застройки.

Учитывая большое насыщение дрен по площади, применение систе­матического дренажа неудобно для осушения территории в условиях го­родской застройки.

Головной дренаж устраивают для перехвата грунтовых вод, направленных к области дренирования: реке, оврагу или другому по­ниженному месту территории.

Обычно головной дренаж располагают вдоль подошвы откоса склонов возвышенностей. Головной дренаж проектируют отдельной дреной, рас положенной нормально к направле­нию движения потока и принимаю­щей подземные воды только с вер­ховой стороны дрены.

Преимуществом головного дренажа в планировочном отношении яв­ляется то, что протяжение дренажа по отношению к площади осушае­мой территории — наименьшее по сравнению с другими системами, а трассу его располагают вне пределов осушаемой территории.

Кольцевой дренаж применяют для защиты отдельно стоящих соору­жений, если за пределами замкнутого контура понижение уровня под­земных вод не требуется. Выпуск воды из кольцевого дренажа осущест­вляют в сеть водостоков.

Трассу кольцевого дренажа обычно располага­ют сравнительно близко к наружной части защищаемого сооружения. Кольцевой дренаж заменяют пристенным дренажом, если подземную часть здания или сооружения располагают в непроницаемых или слабо­проницаемых грунтах. Пристенный дренаж является типом коль­цевого дренажа, в котором конструкцию фильтра устраивают совмещен­ной с конструкцией стен здания.

Перечислим основные элементы дренажа:

1) водоприёмное устройство (дрена, скважина); 2) фильтрующие обсыпки и слои (защита от заиления); 3) смотровые колодцы (для удобства обслуживания и ремонта); 4) водоотводящая труба (дренажный коллектор); 5) насосная станция перекачки дренажных вод (не всегда); 6) труба-выпуск дренажных вод (в водоём или пласт).

мероприятий определяют с учетом анализа причин затопления, его масштабов и последствий, связанных с ним.

Условия формирования подземных вод, вид подземных вод. Нормы осушения городских территорий. Градостроительная оценка избыточного увлажненных территорий.

Насыщение грунтовых подземными водами, особенно при высоком их уровне, затрудняет строительство и эксплуатацию зданий и сооружений, а также ухудшает санитарные условия городской территорий. Задачами инженерной подготовки таких территорий, среди прочих, являются следующие: защита городских зданий от подтопления; понижения уровня грунтовых вод; осушение заболоченных территорий.

Эти задачи решаются путем устройства дренажных систем в комплексе с вертикальной планировкой и организацией поверхностного водоотвода. Наименьшая допустимая глубина от поверхности до наивысшего уровня подземных вод рассматривается как норма осушений.

Наличие на городских территориях участков различного назначения и разных сооружений требует установления нормы осушения в каждом конкретном случае проектирования дренажных систем. Для различных по назначению и застройке городских территорий норма осушения принимается примерно следующей:

· Для территории с застройкой зданиями, имеющие подземные (подвальные) помещения, от пола до наивысшего уровня подземных вод 0,5-1 м;

· Для территории с застройками здания, не имеющих подвальных помещений, 0,5 м от подошвы фундаментов зданий;

· Для территории зеленых насаждений – 1-2 м от корневой системы растений в зависимости от типа и пород;

· Для территорий сельскохозяйственных культур – 0,5-1 м в зависимости от вида культур;

· Для городских улиц, дорог и площадей – 0,5-2 м в зависимости от грунта и конструкций дорожной одежды;

В общем виде минимальная норма осушения принимается для селитебных территорий с капитальной застройкой 2 м, а при наличии подвальных помещений служебного или хозяйственного пользования – 3-4 м; для территории парков, стадионов и зеленых насаждений – 1-2 м.

Все горные породы разделяются на водопроницаемые и водонепроницаемые (водоупорные). Первые поглощают воду и транспортируют ее в своей среде, вторые не пропускают воду и, подстилая водопроницаемые водоносные слои, являются для них водоупором.

Источником питания грунтовых вод на территории города являются:

· Атмосферные воды, проникающие в грунт путем инфильтрационных осадков;

· Подземные воды, поступающие с верховых территорий в виде потоков воды в толще водоносных слоев;

· Русловые воды рек и водохранилищ, проникающие в толщу берегов грунта в результате фильтрации этих вод.

В градостроительстве и, в частности, в проектировании мероприятий по борьбе с подтоплением подземные воды в пределах городской территорий разделяют с учетом источников питания и положения под поверхностью земли на отдельные группы.

Верховодка, представляющая собой просачивающиеся с поверхности земли атмосферные воды, задерживающиеся на отдельных водоупорных линзах на сравнительно небольшой глубине, образуется в период дождей или таяния снега, имеет непостоянный уровень вследствие постепенного просачивания воды через линзы. Образование верховодки во многом зависит от организации поверхностного стока и общего благоустройства территории города.

Подвешенные воды образуются просачивающимися атмосферными осадками, выпадающими на участках слабопроницаемых грунтов, не имеют водоупора и удерживаются в грунте капиллярным натяжением. В конечном итоге сохраняются короткий срок и просачивается к водоносному горизонту. Образование этих вод также определяется состоянием поверхности, организацией стока и благоустройством территории.

Грунтовые воды образуются инфильтрацией атмосферных осадков в землю и фильтрацией из водоемов, создавая поток подземных вод. Они представляют собой воды первого от поверхности водоносного слоя, залегающем на выдержанном водоупорном слое, с распространением на большой площадки. Уровень грунтовых вод подвержен изменению в зависимости от времен года и выпадения осадков. В практике градостроительства грунтовые воды встречаются достаточно часто на сравнительно небольшой глубине от поверхности земли, и этим объясняется большое внимание к ним при проектировании города, его застройке и благоустройстве.

Межпластовые воды являются водами ненапорного водоносного горизонта, расположенного между двумя водоупорными слоями. В верхнем водоупорном слое может происходить капиллярное поднятие воды, которое вызывает избыточное увлажнение грунта или подтопление территории.

Напорные воды залегают между двумя водоупорными слоями и обладают напором. Их называют также артезианскими водами. Так же, как и напорные межпластовые воды, напорные воды обычно опасности для городских территорий не представляют.

3. Виды подземных дренажей в плане.

Все подземные дренажи по своему целевому назначению разделяют на следующие группы:

1) промышленный и городской дренажи - для длительного понижения уровня подземных вод на территориях существующих или вновь застраиваемых промышленных предприятий, городов и других населённых пунктов;

2) сельскохозяйственный дренаж - для осушения почвогрунтов на площадях, занятых сельскохозяйственными и лесными культурами;

3) строительный дренаж - для временного (на период строительства) понижения уровня подземных вод на отдельных участках строительства;

4) противооползневой дренаж - для понижения уровня подземных вод в оползневых склонах с целью повышения их устойчивости;

5) дорожный (для авто- и железных дорог) дренаж - для понижения уровня подземных вод в основании дорог или же для осушения тела дорожного полотна в насыпи;

6) аэродромный дренаж - для осушения грунтов оснований лётных полей аэродромов и улучшения их строительных свойств и предотвращения выпучивания глинистых и пылеватых грунтов при их промерзании.

В зависимости от конструктивных особенностей дренажных устройств, предназначенных для захвата (каптажа) дренажных вод, можно выделить следующие системы подземных дренажей: горизонтальные, вертикальные и комбинированные.

Горизонтальные дренажи являются наиболее распространёнными в городском строительстве. Они представляют собой открытые лотки, но чаще перфорированные трубы, снабжённые фильтрующим устройством. Трубы заглубляют в водоносный пласт ниже уровня грунтовых вод и уклады­вают с продольным уклоном, обеспечивающим безнапорное движение при неполном заполнении коллектора.

Движение грунтовых вод к дренажу происходит благодаря избыточному давлению (напору) в жидкости, который поддерживается на уровне воды в дренах, пониженный уровень в них обеспечивается бесперебойным сбросом дебита в водоприёмник, которым может служить канализационная сеть или же водоём.

Вертикальный дренаж проектируют в тех случаях, когда при наличии мощного водоносного горизонта требуется большое понижение УГВ, а горизонтальный дренаж нецелесообразно закладывать на большой глубине. Он. представляет собой группу трубчатых колодцев, объединённых общими водоотводными и сбросными сетями. Фильтрующую часть этих колодцев значительно заглубляют в водоносный пласт, обеспечивая поддержание свободного уровня воды в колодцах на большой глубине.

Комбинированный дренаж представляет собой сочетание вертикальных доен с самотечным горизонтальным коллектором.