Гидрогеологические расчеты дренажных систем

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

5.1. Дренажные системы на подтопленных территориях должны обеспечить требуемое снижение уровней грунтовых вод, которое определяется заглублением подвальных помещений, тоннелей, коммуникаций и других подземных сооружений, а при защите значительных по площади территорий - нормой осушения.

При защите от подземных вод заглубленных сооружений пониженный уровень грунтовых вод должен находиться ниже основания этих сооружений не менее чем на высоту капиллярного поднятия воды в осушаемых грунтах. Плановое расположение дренажа того или иного типа зависит от того, застроена защищаемая территория или только предусматривается к строительному освоению.

В первом случае (т.е. на застроенных территориях) размещение дренажных сооружений определяется взаимным расположением зданий, сооружений, коммуникаций. Дренажная система трассируется по участкам, свободным от застройки, хотя такое расположение ее с точки зрения гидродинамических условий работы может оказаться далеко не наилучшим. Во втором случае (т.е. на территориях, подлежащих застройке) размещение дренажа обосновывается гидрогеологическими и технико-экономическими расчетами [42].

Тип применяемого дренажа - горизонтальный, вертикальный или комбинированный - зависит главным образом от литологического строения дренируемых грунтов, а на застроенных площадях и от степени плотности и характера застройки. Предпочтение всегда следует отдавать горизонтальному дренажу как наиболее удобному и экономичному при эксплуатации.

5.2. Гидрогеологические расчеты включают в себя определение притока воды, положения сниженных уровней, времени достижения требуемых понижений на дренируемой территории, в том числе в самих дренах, а иногда междренных расстояний. Во многих случаях междренные расстояния выбираются исходя из технических возможностей прокладки дрен, тогда возникает задача о величине необходимого понижения в них, т.е. заглубления дрен.

Для подтопленных территорий наиболее характерно двухслойное строение водоносных пластов, нижний слой которых обладает большей проницаемостью, чем верхний. Свободная поверхность грунтовых вод обычно располагается в пределах верхнего слоя, мощность которого, как правило, достаточно велика (до 10 - 15 м и более). В отдельных случаях могут быть выделены и пласты с напорным питанием, однако такие схемы не типичны и в практике дренирования сравнительно редко представляют практический интерес.

В практике проектирования и строительства приходится иметь дело с совершенными и несовершенными дренажами. Как правило, дренажи вертикального типа являются совершенными, среди горизонтальных дренажей преобладают несовершенные. Совершенные горизонтальные дренажи устраиваются в однословных или близких к ним водоносных пластах малой мощности при залегании водоупора на глубине не более 8 - 10 м. В однослойных пластах большой мощности, а также в двухслойных пластах дренаж является несовершенным. В последнем случае дрена перерезает верхний (обычно слабопроницаемый) слой и вскрывает нижний. Лишь в тех случаях, когда подошва нижнего слоя двухслойного пласта залегает на глубине не более 8 - 10 м, горизонтальный дренаж может быть совершенным.

5.3. При гидрогеологических расчетах дренажных систем учитываются строение водоносных горизонтов и характер их границ, условия естественного и техногенного (дополнительного) питания и дренирования подземных вод, а также степень гидродинамического несовершенства дренажных сооружений. Особое внимание необходимо уделять дополнительному инфильтрационному питанию грунтовых вод. Интенсивность этого питания w достаточно велика и на отдельных участках достигает 10^-2 м/сут, в среднем же колеблется в пределах 5 · 10^-3 - 5 · 10^-4 м/сут, существенно увеличиваясь в период весеннего снеготаяния. Расчетные значения величины дополнительной инфильтрации приведены в разд. 2.

5.4. Горизонтальный дренаж в подавляющем большинстве случаев является самотечным, в дренах в процессе их эксплуатации поддерживается постоянный уровень воды, поэтому расчетные зависимости должны удовлетворять этому условию. Вертикальный дренаж может работать как в режиме постоянного уровня воды в скважинах, так и при постоянном притоне. Режим работы скважин определяется проницаемостью грунтов. В хорошо проницаемых пластах водопонизительные скважины чаше всего в начальные промежутки времени работают при режиме постоянного притока, определяемого производительностью насосного оборудования. В слабопроницаемых грунтах и при самоизливе скважины работают в режиме постоянного уровня воды.

ИНЖЕНЕРНАЯ ЗАЩИТА ТЕРРИТОРИИ
ОТ ЗАТОПЛЕНИЯ И ПОДТОПЛЕНИЯ

СНиП 2.06.15-85

ГОССТРОЙ СССР

Госстрой СССР

Строительные нормы и правила СНиП 2.06.15-85 Инженерная защита территории от затопления и подтопления -

Настоящие строительные нормы и правила распространяются на проектирование систем, объектов и сооружений инженерной защиты от затопления и подтопления территорий населенных пунктов, промышленных, транспортных, энергетических и коммунально-бытовых объектов, месторождений полезных ископаемых и горных выработок, сельскохозяйственных и лесных угодий, природных ландшафтов.

.

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. При проектировании инженерной защиты территории от затопления и подтопления надлежит разрабатывать комплекс мероприятий, обеспечивающих предотвращение затопления и подтопления территорий в зависимости от требований их функционального использования и охраны природной среды или устранение отрицательных воздействий затопления и подтопления.

Защита территории населенных пунктов, промышленных и коммунально-складских объектов должна обеспечивать:

· бесперебойное и надежное функционирование и развитие городских, градостроительных, производственно-технических, коммуникационных, транспортных объектов, зон отдыха и других территориальных систем и отдельных сооружений народного хозяйства;

· нормативные медико-санитарные условия жизни населения;

· нормативные санитарно-гигиенические, социальные и рекреационные условия защищаемых территорий.

·

1.2. В качестве основных средств инженерной защиты 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.

В состав проекта инженерной защиты территории надлежит включать организационно-технические мероприятия, предусматривающие обеспечение пропуска весенних половодий и летних паводков.

1.5. При оценке отрицательных воздействий подтопления территории следует учитывать глубину залегания грунтовых вод, продолжительность и интенсивность проявления процесса, гидрогеологические, инженерно-геологические и геокриологические, медико-санитарные, геоботанические, зоологические, почвенные, агрохозяйственные, мелиоративные, хозяйственно-экономические особенности района защищаемой территории.

При оценке ущерба от подтопления необходимо учитывать застройку территории, классы защищаемых сооружений и объектов, ценность сельскохозяйственных земель, месторождений полезных ископаемых и природных ландшафтов.

1.7. При инженерной защите городских и промышленных территорий следует учитывать отрицательное влияние подтопления на:

· изменение физико-механических свойств грунтов в основании инженерных сооружений и агрессивность грунтовых вод;

· надежность конструкций зданий и сооружений, в том числе возводимых на подрабатываемых и ранее подработанных территориях;

· устойчивость и прочность подземных сооружений при изменении гидростатического давления грунтовой воды;

· коррозию подземных частей металлических конструкций, трубопроводных систем, систем водоснабжения и теплофикации;

· надежность функционирования инженерных коммуникаций, сооружений и оборудования вследствие проникания воды в подземные помещения;

· проявление суффозии и эрозии;

· санитарно-гигиеническое состояние территории;

· условия хранения продовольственных и непродовольственных товаров в подвальных и подземных складах.

1.9. Инженерная защита территории от затопления и подтопления должна быть направлена на предотвращение или уменьшение народнохозяйственного, социального и экологического ущерба, который определяется снижением количества и качества продукции различных отраслей народного хозяйства, ухудшением гигиенических и медико-санитарных условий жизни населения, затратами на восстановление надежности объектов на затапливаемых и подтопленных территориях.

1.11. Проект сооружений инженерной зашиты должен обеспечивать:

· надежность защитных сооружений, бесперебойность их эксплуатации при наименьших эксплуатационных затратах;

· возможность проведения систематических наблюдений за работой и состоянием сооружений и оборудования;

· оптимальные режимы эксплуатации водосбросных сооружений;

· максимальное использование местных строительных материалов и природных ресурсов.

· Выбор вариантов сооружений инженерной зашиты должен производиться на основании технико-экономического сопоставления показателей сравниваемых вариантов.

1.15. Сооружения, регулирующие поверхностный сток на защищаемых от затопления территориях, следует рассчитывать на расчетный расход поверхностных вод, поступающих на эти территории (дождевые и талые воды, временные и постоянные водотоки), принимаемый в соответствии с классом защитного сооружения.

1.17. При защите территорий от затопления и подтопления, вызванного строительством гидроэнергетических и водохозяйственных объектов, технико-экономическое обоснование инженерной защиты I и II классов следует выполнять на основе технико-экономических расчетов согласно рекомендуемому приложению 1.

Обоснование сооружений инженерной защиты при проектировании водохозяйственных объектов республиканского, краевого, областного и местного значения, а также сооружений инженерной защиты III и IV классов следует выполнять на основе "Нормативных стоимостей освоения новых земель взамен изымаемых для несельскохозяйственных нужд", утвержденных советами министров союзных республик.

2. КЛАССЫ СООРУЖЕНИЙ
ИНЖЕНЕРНОЙ ЗАЩИТЫ

2.1. Классы сооружений инженерной защиты назначаются, как правило, не ниже классов защищаемых объектов в зависимости от народнохозяйственной значимости.

2.2. Классы постоянных гидротехнических сооружений инженерной защиты водоподпорного типа следует назначать в соответствии с требованиями СНиП II-50-74 и в зависимости от характеристики защищаемой территории по обязательному приложению 2 настоящих норм.

2.3. Классы защитных сооружений неводоподпорного типа (руслорегулирующие и стокорегулирующие, дренажные системы и т.д.) следует назначать в соответствии с "Правилами учета степени ответственности зданий, сооружений при проектировании конструкций", утвержденными Госстроем СССР.

Расчетные условия для проектирования принимаются по СНиП II-50-74 в соответствии с принятым классом.

2.7. Нормы осушения (глубины понижения грунтовых вод, считая от проектной отметки территории) при проектировании защиты от подтопления принимаются в зависимости от характера застройки защищаемой территории в соответствии с табл. 1.

Таблица 1

Характер застройки	Норма осушения, м
1. Территории крупных промышленных зон и комплексов	До 15
2. Территории городских промышленных зон, коммунально-складских зон, центры крупнейших, крупных и больших городов	5
3. Селитебные территории городов и сельских населенных пунктов	2
4. Территории спортивно-оздоровительных объектов и учреждений обслуживания зон отдыха	1
5. Территории зон рекреационного и защитного назначения (зеленые насаждения общего пользования, парки, санитарно-защитные зоны)	1

Нормы осушения на сопряженных городских, сельскохозяйственных и других территориях, используемых различными землепользователями, определяются с учетом требований каждого землепользователя.

2.8. Классы защитных сооружений от подтопления следует назначать в зависимости от норм осушения и расчетного понижения уровня грунтовых вод по табл. 2.

Таблица 2

Нормы осушения, м	Расчетное понижение уровня грунтовых вод, м, для классов сооружений
	I	II	III	IV
До 15	Св. 5	До 5	-	-
5	-	Св. 3	До 3	-
2	-	-	-	До 2