Глубина грунтовых вод

  • автор:

Уровень грунтовых вод

Грунтовые воды – это первый от поверхности земли подземный водоносный слой, который залегает выше первого водоупорного слоя (глинистого грунта, который не пропускает воду и не дает ей просачиваться глубже). Источником влаги грунтовых вод могут служить близлежащие реки или озера, атмосферные осадки, таяние снега. Наличие грунтовых вод явление постоянное, но в зависимости от времени года мощность этих вод, т.е. количество содержащейся воды, может меняться. Соответственно меняется и глубина залегания грунтовых вод – расстояние от поверхности этих вод до поверхности земли. Весной при таянии снега и обильном поступлении влаги их уровень повышается, а летом наоборот – понижается. Самый низкий уровень грунтовых вод бывает зимой.

При заложении фундамента наличие и уровень залегания грунтовых вод имеет ключевое значение. Чем выше уровень грунтовых вод, тем больше влажность, и тем меньше несущая способность грунта. Кроме того, при высоком уровне грунтовых вод вода заполняет вырытые траншеи и котлованы, заливать фундамент в таком случае нельзя, необходимо откачивать воду и делать гидроизоляцию. Сделать это один раз при заложении фундамента можно, но грунтовые воды от этого никуда не денутся и продолжат воздействовать на фундамент. Высокий уровень грунтовых вод очень сильно затрудняет обустройство подвала и цокольного этажа, поскольку существует постоянная угроза затопления. Постоянное наличие влаги в подвале приводит к появлению плесени в доме. Высокий уровень грунтовых вод накладывает существенные ограничения на строительство фундаментов, потому что основание фундамента нужно закладывать на расстоянии минимум 50 см от уровня грунтовых вод. Поэтому до заложения фундамента нужно определить уровень грунтовых вод.

Высоким считается уровень грунтовых вод при глубине залегание 2 м и меньше. Такой уровень характерен для низинных и заболоченных местностей, нижних участков склонов, берегов озер или рек. Соответственно низкий уровень залегания грунтовых вод – это глубже 2 м под землей, его можно считать нормальным и не учитывать его при выборе глубины заложения фундамента. Определить уровень грунтовых вод можно несколькими способами. Самый точный способ – по уровню воды в близлежащих колодцах. Колодец, вырытый на глубину 5-15 м, наполняется как раз из грунтовых вод, поэтому их уровень такой же, как и статичный уровень воды в колодце (т.е. при максимально наполненном колодце). Другой способ – сделать садовым буром скважину глубиной 2-2,5 м и посмотреть, будет ли на ее дне скапливаться вода. Она может выступить не сразу, а через некоторое время. Если вода в скважине есть, значит уровень грунтовых вод высокий. Если дно скважины остается сухим, то грунтовые воды находятся далеко и их можно не опасаться. Определением уровня грунтовых вод нужно заниматься весной, когда он самый большой, потому что заложение фундамента нужно рассчитывать на самый худший вариант.

Грунтовая вода накапливается на дне скважины

Определять уровень грунтовых вод нужно еще при выборе участка под строительство дома, но если выбирать участок не приходится или он уже куплен, а грунтовые воды залегают близко к поверхности земли, то их уровень можно искусственно понизить. Для этого роют сточные канавы, устраивают дренажные системы, по которым вода отводится с участка.

    Читайте так же:

  • Типы грунтов: глинистые, песчаные, скальные грунты

    В этой статье рассмотрены основные типы грунтов — скальный, крупнообломочный, песчаный и глинистый, каждый из которых имеет свои свойства и отличительные признаки.

  • Пучинистый грунт

    Пучинистый грунт – это такой грунт, который подвержен морозному пучению, при промерзании он значительно увеличивается в объеме. Силы пучения достаточно велики и способны поднимать целые здания, поэтому закладывать фундамент на пучинистом грунте без принятия мер против пучения нельзя.

  • Силы морозного пучения грунтов

    Морозное пучение – это увеличение объема грунта при отрицательных температурах, то есть зимой. Происходит это из-за того, что влага, содержащаяся в грунте, при замерзании увеличивается в объеме. Силы морозного пучения действуют не только на основание фундамента, но и на его боковые стенки и способны выдавить фундамент дома из грунта.

  • Глубина промерзания грунта

    Промерзание грунта приводит к его пучению и негативному воздействию на фундамент здания. Глубина промерзания зависит от типа грунта и климатических условий.

  • Несущая способность грунтов

    Несущая способность грунтов – это его основанная характеристика, которую необходимо знать при строительстве дома, она показывает какую нагрузку может выдержать единица площади грунта. Несущая способность определяет, какой должна быть опорная площадь фундамента дома: чем хуже способность грунта выдерживать нагрузку, тем больше должна быть площадь фундамента.

  • Как сделать дренаж фундамента своими руками?

    Дренаж фундамента – это подземная система перфорированных труб, по которым из грунта вокруг дома удаляется вода, чтобы защитить фундамент от её негативного воздействия и тем самым продлить срок его службы.

  • Глубина заложения фундамента

    Глубина заложения фундамента зависит от четырех основных факторов: тип грунта, глубина промерзания, уровень грунтовых вод и вес дома.

Дата публикации: 03.11.2010 14:11:29

Грунтовыми называют подземные воды, расположенные максимально близко к поверхности. Они залегают в верхнем слое грунта, который отделен от нижних водоупорным пластом из камня или глины. Поверхностный слой обладает водопроницаемостью – влага впитывается в почву и скапливается над пластом из пород, не пропускающих ее глубже.

Сведения об УГВ

Под уровнем грунтовых вод подразумевают глубину, на которой расположен полностью насыщенный водой слой водопроницаемых горных пород. УГВ постоянно колеблется, поскольку изменяется количество влаги в верхних слоях почвы. В продолжительные засушливые периоды она испаряется, когда тает снег или в дождливый сезон интенсивно скапливается.

В результате УГВ понижается или повышается, причем на свой максимальный уровень грунтовые воды выходят в период бурного таяния снегов, половодья, дождливой осенью, когда из-за прохладной погоды влага практически не испаряется, в отличие от лета, где дожди перемежаются с жаркими солнечными днями.

Определение УГВ требуется в различных случаях. Если речь идет о строительстве или высадке плодовых деревьев, кустарников, то важно знать, до какого уровня поднимаются воды при максимальном насыщении почвы влагой. В случае обустройства колодца необходима иная информация – требуется определить, до какого минимума опускается уровень, чтобы в засушливые периоды не остаться без воды в источнике.

Уровень грунтовых вод зависит от геологических особенностей местности и климата. В южных регионах он заметно ниже, чем в северных. Различаются ГВ следующих видов:

  • Верховодье – глубина залегания 1,5-2,5 м, в засушливую погоду могут полностью пересыхать.
  • Безнапорные (без гравитации) – слой, сформировавшийся над первым водонепроницаемым пластом горных пород.
  • Артезианские – располагаются в толще грунта между двумя водонепроницаемыми пластами.

Зачем нужна информация об УГВ на участке

Сведения о глубине залегания вод важны для владельца участка, если планируется возведение каких-либо построек, высадка деревьев и кустарников.

Строительство. От УГВ зависит выбор фундаментного основания, глубина его залегания, способ гидроизоляции, принципы обустройства дренажа и т.д. Неправильно заложенный фундамент быстро разрушится из-за неравномерного проседания на грунте, размываемом при подъеме верхних вод. Это повлечет за собой разрушение всей постройки.

Высокий УГВ делает невозможным строительство подвала или погреба, смотровой ямы для автомобиля в гараже, так как постройке грозит заливание водой весной и осенью. Гидроизоляция и дренаж, способные защитить строение, требуют серьезных денежных затрат и не дают гарантии.

Водоснабжение. От того, на каком уровне залегает водонесущий пласт, зависит возможность обустройства источника воды для питья и хозяйственных нужд, а также выбор между колодцем и скважиной.

Локальное водоотведение и канализация. Глубина выгребной ямы, возможность обустройства и расположение поля фильтрации, фильтрующего колодца или траншей, согласно санитарным нормам, напрямую зависят от УГВ.

Садоводство и огородничество. Переувлажнение губительно для корневой системы плодовых деревьев и кустарников. Перед тем как разбить сад, следует убедиться, что при максимальном подъеме грунтовые воды располагаются на глубине более 1,5 м. Подтопление весенними паводками негативно сказывается и на выращивании культурных растений на грядках.

Способы определения УГВ

Владельцу участка крайне важно располагать информацией об УГВ, о минимальных и максимальных показателях в течение сезона. Но как определить уровень грунтовых вод на участке? Практикуется несколько способов решения этого вопроса.

Изучение архивов

Если земельный надел находится в обжитых местах, значит, велика вероятность того, что специалисты здесь уже проводили геологические изыскания. Результаты изысканий фиксируются в виде специальных схем и помещаются в архив. Поэтому есть смысл обратиться в местную организацию, которая занимается гидрогеологией и ведет мониторинг обстановки.

При этом следует учитывать, что изыскания такого плана велись в СССР, в рамках программы по детальному изучению геологии территорий страны. Масштаб карт таков, что информация об УГВ носит только общий характер, если рассматривать ее применительно к участку в несколько соток.

Сбор информации на месте

Опросив ближайших соседей по участку, можно собрать информацию, полезную для дальнейшего анализа. Важно узнать, на каком уровне располагается вода в скважинах и колодцах – это даст представление о зеркале грунтовых вод на территории. Учитывая рельеф на своем участке, можно приблизительно рассчитать параметры УГВ.

Изучение растительности

Некоторые виды растений свидетельствуют о близком к поверхности залегании вод, так как не выживают без постоянного увлажнения корневой системы. Индикаторами могут служить:

Инструментальные способы

Для определения УГВ используются различные способы нивелирования высот рельефа участка. Нивелирование бывает:

  • Барометрическим. Для работы потребуется барометр – с его помощью измеряют давление на участке, где проводятся изыскания, а также на берегу ближайшего естественного водоема – на уровне воды. Разница в 1 мм по шкале свидетельствует о перепаде высоты в 12-13 метров.
  • Геометрическим. Применяется нивелир и мерные рейки.
  • Гидростатическим. Базируется на принципе сообщающихся сосудов, требует использования гидроуровня.

В интернет-магазинах можно встретить специальные приборы (китайского и российского производства) для поиска подземных вод. Но гидрогеологи предупреждают, что устройств, способных определять УГВ, не существует. Эхолокация дает возможность выявить наличие трещин в глубине горных пород, но эти трещины далеко не всегда заполнены водой.

Таким образом, использование таких «приборов» по эффективности сродни привлечению лозоходцев для поиска поземных вод при помощи специальных рамок.

Буровой способ

Максимально достоверным способом определения УГВ считается метод пробного бурения. Он заключается в следующем: в разных местах на участке выполняются скважины, после чего замеряют уровень воды, когда удается достичь водоносного слоя. Каждая скважина отмечается на плане, указывается дата ее бурения.

Параллельно с этим в рамки изысканий входит исследование керна – цилиндрического среза грунта, который вынимается из шурфа при бурении специальным устройством. Послойный срез позволяет точно определить физико-механические свойства грунта, что в первую очередь требуется учитывать, проектируя строительство сооружений на участке.

В течение некоторого времени необходимо регулярно проверять уровень воды в пробуренных шурфах, чтобы определить диапазон колебаний зеркала подземных вод. Чем больше пробных скважин, тем точнее измерения.

Выводы

Бурением шурфов с выемкой керна занимаются профессионалы, вкладывать деньги в их услуги есть смысл, если речь идет о постройке капитального дома, прокладке подземных коммуникаций, фильтрационных систем канализации и т.д. Народные методы определения УГВ имеют высокую погрешность, не стоит на них всерьез рассчитывать.

Чтобы на дачном участке определить пригодность грунта к высадке плодовых деревьев и кустарников, можно выполнить пробное бурение в нескольких точках, используя садовый бур. Глубина скважин должна составлять не менее 2 метров.

По уровню заполнения шурфов водой в конце весны и начале лета, осенью, можно судить, стоит ли использовать эту часть участка под сад. Важно, чтобы максимальная отметка УГВ была не выше 1,5 м, иначе деревья и кустарники будут болеть, их урожайность не сможет достичь высоких показателей.

Если исследование УГВ направлено на поиски источника водоснабжения, разведывают безнапорный слой на глубине от 3 метров. У тех вод, что залегают выше (верховодка), уровень сильно зависит от осадков, чистота воды низкая, так как она не успевает отфильтроваться, проходя через слои грунта.

Получив землю в собственность, рекомендуется вложить финансовые средства в геологоразведку на участке. Это обезопасит будущие постройки от разрушения, поможет найти источник с качественной питьевой водой. Народные методы применимы, если речь идет о поиске оптимального места под культурные посадки.

Первая задача на приобретенном участке – определение глубины залегания грунтовых вод. Ведь она нужна не только на личное потребление на даче, но, и в больших количествах, на строительство дома и хозяйственных построек на будущей даче. Эти две задачи решить одновременно возможно только с определенными оговорками. Например, верховодный слой может дать воду только на хозяйственные нужды, даже после кипячения ее качество вызывает опасения. При какой глубине заполненной водой скважины она будет, без дополнительной обработки, пригодна к употреблению, рассмотрено в этой статье.

Подпочвенные воды

Рис.1. Схема размещения водоносных пластов и изолирующих водонепроницаемых слоев грунта

Подпочвенный водоносный слой находится непосредственно под грунтами, это так называемая верховодка. Образуется талыми и дождевыми водами, проникшими через тонкий слой рыхлых почв, и поэтому практически не фильтруется. Часто она бывает насыщена растворенными удобрениями с полей и отходами жизнедеятельности человека и скота с близлежащих ферм. По качеству вода может быть использована только на технические нужды и полив огорода на даче.

Такой водоносный слой может залегать на глубине от 2-х метров в средние периоды, а весной и осенью часто выходит на поверхность. В этих местах строительство зданий и сооружений под большим вопросом ввиду неустойчивых грунтов. Перед принятием решения должна быть тщательно изучена карта гидрогеологической обстановки в районе застройки.

Рис.2. Пример гидрогеологической карты

На примере рис.2 показана карта с очерченными разведанными запасами грунтовых вод, их характеристика, виды водозаборов и глубина залегания с характеристиками воды.

В таких местах целесообразно отказаться от застройки из-за близкого залегания грунтовых вод, либо применить свайный вариант фундамента и бурить лидерные скважины.

Типичным представителем водозаборных устройств на даче для верховодки является колодец глубиной до 10 метров. Таким устройством выбор не ограничен – весьма распространенным вариантом является абиссинский колодец. Его преимущество состоит в применении ручного насоса для откачки воды, что позволяет им пользоваться при отсутствии электроэнергии.

Второй песчаный горизонт

Подложкой верховодного слоя грунтовых вод могут служить аллювиальные грунты, состоящие из смеси песка и водоупорных глин. Обычно этот слой не бывает мощным и имеет невысокую водопроницаемость. Основной водообмен с верховодным слоем происходит через зоны трещиноватости и разломы с преобладанием мелкодисперсных песков. Фильтрующие возможности такого слоя ограничены и зависят от его толщины и состава. Поэтому проверка воды из него в лаборатории Водоканала обязательна.

Вода в слое может быть подпертой, то есть она в нем находится под давлением, что обусловлено превышением соседних уровней над точкой забора на участке.

Величина залегания грунтовых вод, которые может поставлять второй слой, от 7 до 30 метров. Причем, чем с большей глубины забирается вода, тем больше вероятность, что в скважине будет достаточно чистая питьевая живительная влага, вполне пригодная для использования на даче после кипячения.

Бурить на такую глубину можно даже вручную, и не исключен вариант фонтанирования скважины водой, подпертой внутренним давлением водоносного слоя. Выбор за вами, но профессионалы сделают это более качественно.

Типичные представителем водозаборных устройств на таких водоносных горизонтах является колодец – скважина или ствол средних диаметров (108 – 168 мм). Такие водозаборы на даче подлежат лицензированию и должны находиться под постоянным контролем государства.

Глубинные (артезианские) водонесущие пласты

Иметь на даче артезианскую скважину – мечта любого хозяина. Нужно заметить – мечта трудноисполнимая. В соответствии с требованиями закона о недрах такой водозабор подлежит обязательному лицензированию, а санитарно – охранная зона скважины составляет не менее 30 метров от нее в любую сторону. Таким образом, зона отчуждения составит порядка 40 соток, причем на этой территории запрещены любые виды хозяйственной деятельности. Продадут ли вам эту землю – большой вопрос и сколько она будет стоить? Хотя места в России много.

Возможен выбор при решении задачи – бурить коллективный артезианский водозабор на небольшой поселок, тогда расходы не покажутся избыточными.

Глубина скважины на воду в этом случае может колебаться от 70 до 200 метров, бурить на такие горизонты залегания – вполне обычная практика. Качество живительной влаги из таких скважин, как правило, получается очень высоким, она прозрачна и вкусна, что не удивительно при такой толщине фильтрующего слоя. Информацию о значимости и качестве воды в пласте может дать гидрогеологическая карта района.

Отдельно стоит упомянуть гравийный водоносный слой. Бурить в такой среде очень сложно, самым производительным является процесс при промывке. Но если применяются глинистые смеси, засорение скважины очень значительно и потребует длительной раскачки, даже если вода окажется подпертой внутренним давлением в пласте. Качественно вскрытый пласт дает хороший дебет и вкусную воду.

Определение близкой воды

Прежде всего, нужно воспользоваться способом наблюдений. Наличие грунтовых вод с небольшой глубиной залегания можно определить по таким признакам:

  • сгущение тумана в отдельных местах на участке в тихие утренние часы позволит определить близкий к поверхности водоносный слой;
  • столб мошкары в тихий вечер укажет близкую воду на даче;
  • в местах произрастания папоротниковых растений, хвощей и других влаголюбивых растений явно укажет на близкий выход воды к поверхности на участке.

Определить наличие воды можно и традиционными способами, например:

  • в глиняный горшок поместить порцию силикагеля ( ранее применяли соль, медный купорос и другие влагопоглотители, вплоть до сахарного песка и других материалов) и тщательно его взвесить;
  • укутать горшок в ткань и зарыть в перспективных местах на глубину порядка 0,5 метра;
  • извлечь его через сутки и снова взвесить;
  • по изменению веса можно судить о количестве поглощенной влаги, следовательно – определить наличие воды;
  • если использовать несколько горшков, размещая их на места, определенные наблюдениями можно сделать вывод о месте бурения скважины на даче.

Узнать о перспективах водоснабжения поможет гидрогеологическая карта района изысканий, которую можно найти в сети или в местных организациях, занимающихся бурением скважин.

Однако, наиболее точную информацию о глубине залегания грунтовых вод дает разведочное бурение. Особенно если применяется колонковый метод, позволяющий не только определить наличие воды на участке, но и определить состав грунтов по извлекаемым кернам. Сколько может скважина дать воды определяется пробной откачкой.

Рис.3. Разведочное бурение скважины на воду шнековой установкой

От глубины залегания грунтовых зависит выбор способа бурения, подбор насосного и водоочистного оборудования, а также конструкции скважин.

Важным представляется вопрос сохранения водных горизонтов, предотвращая их смешивание. Если производится бурение на второй песочный слой, необходимо принимать меры для предотвращения свободного попадания воды из верховодки в следующий за ним водоносный пласт. Для этого нужно устраивать глинистую перемычку.

После того, как обсадка укреплена гравийной засыпкой полости между стенкой скважины и трубой, нужно устроить заглушку из глинистого раствора в том же пространства. Для этого нужно развести глину до консистенции жидкой сметаны и залить ее в межстеночное пространство. Сколько раствора достаточно для образования пробки высотой 1,0 – 1,5 метра, это зависит от разности диаметров обсадки и ствола скважины. Подобный затвор всегда находится и между песочным и известняковым водонесущими пластами, если вы продолжаете бурение до артезианского уровня.

Советуем почитать: Водоносный горизонт

Особенности дренажной системы фундамента и участка

Любой загородный житель рано или поздно озадачивается вопросом: как отвести воду от дома? Пользователи FORUMHOUSE хорошо знают, что избыток влаги оказывает негативное влияние на фундамент, вызывает подтопление подвалов и существенно осложняет проведение ландшафтных работ.

Поэтому дренаж и система водоотведения грунтовых вод являются залогом долгой и безаварийной эксплуатации коттеджа и участка. Мы уже рассказывали о том, что делать, если затапливает подвал, и как построить погреб при высоком уровне грунтовых вод. Настал черёд подробно рассказать об особенностях устройства дренажной системы.

Из нашего материала вы узнаете:

  • Что такое дренажная система, и для чего она нужна?
  • Для чего нужно делать геологические изыскания на участке?
  • Какие бывают типы дренажных систем?
  • Как обезопасить цокольный этаж от подтопления?
  • Как осуществляется монтаж дренажной системы на участке?
  • Какие ошибки чаще всего допускаются при устройстве дренажной системы?

Что такое дренажная система и для чего она нужна?

Дренажная система защищает фундамент от негативного воздействия гидростатического давления грунтовой воды, что уменьшает риск её поступления внутрь цоколя. Также дренажная система защищает участок от подтопления, переувлажнения или заболачивания. Если пренебречь устройством дренажной системы, то это может привести к снижению срока службы фундамента из-за его избыточного переувлажнения и возникновению разрушительных сил морозного пучения.

Инженер-гидротехник «ЭЦ Экопочва — ЛД» Евгений Муравьев:

– Задача дренажной системы – отвод грунтовой воды, верховодки и понижение УГВ до проектных значений, необходимых для нормальной эксплуатации фундамента, цокольных помещений и участка.

Часто у застройщиков возникает вопрос, а можно ли обойтись без устройства дренажной системы, и если да, то в каких случаях?

Эксперт Корпорации «ТехноНИКОЛЬ» Андрей Зубцов:

– Каждый случай надо рассматривать отдельно. Советую воспользоваться рекомендациями МосКомАрхитектуры «Руководство по проектированию и устройству дренажей, 2000 г.».

Устройство дренажной системы обязательно в случаях расположения:

  • Эксплуатируемых заглубленных помещений ниже расчётного уровня подземных вод или при превышении уровня чистого пола подвального помещения над расчётным уровнем подземных вод менее 500 мм.
  • Эксплуатируемых заглубленных помещений в глинистых и суглинистых грунтах, независимо от наличия подземных вод.
  • Технических подполий в глинистых и суглинистых грунтах при их заглублении более 1.5 м от поверхности земли, независимо от наличия подземных вод.
  • Любых конструкций, расположенных в зоне капиллярного увлажнения, когда условия их эксплуатации связаны с жёстким температурно-влажностным режимом.

Инженер по строительству компании Фундаментально.рф Андрей Пашухин:

– Устройство дренажа зависит от уровня грунтовых вод на участке.

Отсюда:

Нужно устраивать дренажную систему в случае, если уровень грунтовых вод приближается к критической отметке для фундамента или высок настолько, что весь участок выглядит заболоченным, и на нем ничего не растёт.

Не нужно устраивать систему в случае, если участок сухой. Уровень грунтовых вод в период паводка и обильного выпадения осадков не достигает критичных отметок.

Для предварительной оценки уровня грунтовых вод на участке можно воспользоваться следующим способом.

Руководитель Дизайн Бюро Алексей Коровин:

– Если на участке или у соседей есть колодец, то УГВ можно определить по уровню воды в колодезных кольцах. Лучше всего это делать в конце июля-начале августа. Чем ближе вода стоит к поверхности земли, тем выше уровень грунтовых вод.

Также оценить УГВ можно по уровню уреза воды в озере или реке (если они находятся рядом с участком). Следует помнить, что переувлажнённый участок существенно затрудняет или делает невозможным проведение ландшафтных и озеленительных работ.

Алексей Коровин:

– Многие растения не могут расти на переувлажнённом грунте. Например, яблони не терпят избыток воды. У деревьев и кустарников из-за отсутствия кислорода может начаться загнивание корневой системы.

Таким образом, в случае высокого УГВ и при отсутствии дренажа значительно сокращается число видов растений, кустарников и деревьев, которые могут произрастать и плодоносить на приусадебном участке.

Кроме этого, если начать заниматься устройством дренажной системы после того, как построен дом, уложены садовые дорожки и высажен газон, то придётся проводить весь комплекс земляных работ на уже обустроенной территории, что приведёт к порче ландшафта и дополнительным денежным затратам.

Евгений Муравьев:

– Хотя заболоченные и явно переувлажнённые участки видно невооружённым глазом, выбирать способы осушения и дренажа по косвенным признакам не стоит. Полную картину может дать только гидрогеологическое исследование грунта на участке.

Для чего делается гидрогеологическое исследование участка?

Различные типы грунтов имеют различные характеристики, которые могут существенным образом повлиять на выбор дренажной системы и трассы её прохождения. Также следует учитывать, что грунт, уровень грунтовых вод на соседнем участке может отличаться от грунта на участке, где планируется устройство фундамента и дренажной системы. Поэтому данный вопрос лучше решать не «на глазок», а прибегнув к гидрогеологическому исследованию.

Генеральный директор компании «Стройгеология» Андрей Никитин:

– Данное мероприятие позволит определить:

  • Геологическое строение участка.
  • Физико-механические характеристики грунтов.
  • Источники питания подземных вод.
  • Отметки уровней подземных вод, их химический анализ. Это позволит понять, на каких уровнях находится грунтовая вода относительно поверхности земли и проектируемого фундамента.
  • Какой тип воды: напорная она или нет, её химический состав и коррозионная агрессивность.

  • Наличие водоупоров. Случается так, что вода стоит достаточно высоко, но перекрыта верхним водоупором. Не нарушая его, т.е. не заглубляя фундамент, можно избежать воздействия на основание дома грунтовых вод.
  • Фильтрационные свойства грунтов и гранулометрического состава песков, являющихся основным проводником грунтовых вод – чтобы понять, как повлияет устройство дренажа на состав песков, не будет ли суффозионного выноса частиц, что может привести к осадкам фундамента.

Андрей Никитин:

– В состав инженерно-геологических изысканий, входит:

1. Выполнение буровых работ.

2. Замеры уровней грунтовых вод.

3. Отбор проб грунтов и воды.

4. Лабораторные определения физических характеристик грунтов, включающие в себя также и определение фильтрационных свойств грунтов.

Анализ результатов изысканий позволит подобрать оптимальную конструкцию фундамента и тип дренажной системы.

Типы дренажных систем

Ошибки при проектировании и строительстве дренажной системы могут проявиться спустя несколько лет после начала её эксплуатации. Поэтомуустройство дренажной системы начинается с её проектирования, и для начала необходимо разобраться в основных типах дренажа.

Дренажи подразделяются на местные и общие. Местные дренажи применяются для защиты от подтопления подземными водами фундамента и цокольных помещений, общие – для защиты участка.

Евгений Муравьев:

– Можно выделить следующие виды дренажей:

  • Пристенный – защищает от верховодки.
  • Кольцевой – защищает подвальные и цокольные помещения от подтопления грунтовой водой.
  • Пластовый – защищает подвальные и цокольные помещения от подтопления грунтовой водой в условиях слоистого строения водоноса и напорности грунтовых вод.
  • Систематический. Применяется для осушения больших территорий.
  • Лучевой. Используется при осушении существующих парковых территорий. Характерная черта этого дренажа – деликатность к корневой системе растений.

Андрей Зубцов:

– Пластовый дренаж устраивается в основании защищаемого сооружения непосредственно на водоносный грунт. При этом он гидравлически связан с трубчатой дреной, расположенной с наружной стороны фундамента, на некотором расстоянии от плоскости стены здания.

Пластовая дренажная система защищает сооружение как от подтопления подземными водами, так и от увлажнения капиллярной влагой. Пластовый дренаж широко применяется при строительстве подземных сооружений, возводимых на слабопроницаемых грунтах, а также при наличии под фундаментом мощного водоносного пласта. Для защиты подвальных помещений и сооружений, в которых по условиям эксплуатации не допускается появление сырости, при нахождении этих помещений в зоне капиллярного увлажнения грунтов следует устраивать пластовые дренажи.

Кольцевой дренаж (чаще всего – это трубчатые дрены) располагается по контуру защищаемого здания или его участка. Действие кольцевого дренажа основано на понижении уровня подземных вод внутри защищаемого контура, что обеспечивает защиту от подтопления подземных сооружений и заглубленных частей зданий. Глубина этого понижения зависит от заглубления труб, галерей или фильтрующей части скважин относительно уровня подземных вод, а также от размеров защищаемого контура. Кольцевые дрены располагаются на некотором удалении от сооружения, благодаря этому они могут быть установлены уже после его возведения. В этом отношении кольцевой дренаж выгодно отличается от пластового, который может быть устроен только одновременно со строительством сооружения.

Андрей Зубцов:

– Пристенный дренаж состоит из дренажных пристенных конструкций (отсыпаемых, наклеиваемых, устанавливаемых) и трубчатых дрен, уложенных с наружной стороны сооружения и служащих одновременно собирающим и отводящим дренажные воды трубопроводом.

Пристенный дренаж применяется как самостоятельно, так и совместно с другими видами дренажей.

Как обезопасить цокольный этаж от подтопления?

Если на участке высокий уровень подземных вод, то ещё на этапе рытья котлована под фундамент он будет затапливаться водой. Это может серьёзным образом сказаться на качестве и скорости выполнения работ. Поэтому необходимо заранее предусмотреть меры по отводу воды.

Евгений Муравьев:

– Необходимо чётко понимать, что есть обычный дренаж фундамента, например МЗЛФ. В этом случае мы предохраняем фундамент от вредного воздействия грунтовых вод и уменьшаем риск возникновения сил морозного пучения. А есть комплекс мер по защите от подтопления цокольных и подвальных помещений.

Риск подтопления существует при устройстве подвальных помещений в глинистых и суглинистых грунтах и при разнице отметок УГВ и отметок пола подвала (цоколя) менее 0.5 метра. В этих случаях устройство дренажа обязательно.

Андрей Пашухин:

– Устройство дренажа фундамента позволяет:

  • повысить стабильность работы конструкции;
  • снять неблагоприятные факторы пучения в зимний период;
  • улучшить показатели по гидрозащите фундаментных конструкций.

Отведение грунтовой воды от цокольного этажа выполняется путём устройства кольцевой дренажной системы. Смысл её работы заключается в сборе грунтовых вод на нужной отметке и сбросе этой воды в приёмный коллекторный колодец.

Если же подтопление цокольного этажа уже началось, то необходимо предпринять следующие меры:

1. Для начала необходимо понять и оценить масштабы подтопления. От этого зависит дальнейший план работ. Если течь появилась где-то локально, то можно использовать специальные гидрофобные составы с иньектируемой системой внедрения.

2. Если же подтопление началось по всей площади цокольного этажа, то без дренажа, устройства приямков и дополнительных мер по гидроизоляции подвала не обойтись.

Как осуществляется дренаж участка?

Одна из технологий устройства дренажной системы заключается в следующем:

1. По периметру постройки, вокруг которой необходимо устроить дренаж, роется траншея и выдерживается необходимый уклон, необходимый для естественного стока воды.

По нормативам необходимо выдерживать уклон в 1 см на 1 п/метр.

2. Дно траншеи утрамбовывается и засыпается речным песком слоем в 10 см, выдерживая заданный уклон.

3. Траншея выстилается геотекстилем. Это необходимо для разделения слоёв и предотвращения заиливания щебня.

4. Засыпается гранитный щебень слоем в 5 -10 см, выдерживая заданный уклон.

5. Укладываются дренажные трубы. Труба или дрена (обычно используются трубы диаметром в 110 мм) имеет щелевую перфорацию или отверстия диаметром 1.5-5 мм.

Они расположены по всей окружности трубы. Некоторые дренажные трубы снабжены оболочками из фильтрующих материалов – геотекстильной «рубашки», которая предохраняет трубу от быстрого заиливания.

Труба, обёрнутая геотекстилем, применяется только в чистых средне- и крупнозернистых песках. В иных условиях она быстро, в течение 2-4 лет эксплуатации, кольматируется (заиливается), поэтому на других грунтах используется труба без обёртки геотекстилем.

6. После укладки дрены её обсыпают гранитным щебнем фракции 5-20. Получается, что труба со всех сторон окружена щебёнчатой «рубашкой», которая отделена от слоя песка и грунта геотекстильной тканью.

7. Края геотекстиля с нахлёстом укладываются друг на друга, и далее траншея засыпается вынутым грунтом.

Для наблюдения за работой дренажа и периодической очистки труб (для чего используется пожарный гидрант) устраивают смотровые колодцы. Согласно требованиям СНиП, их устраивают не реже чем через 50 метров на прямолинейных участках дренажа, а также в местах поворотов, пересечений и изменения уклонов труб. Собранная дренами вода поступает в водоприёмный колодец. Его выкапывают в самой низкой точке участка.

Евгений Муравьев:

– Часто возникает вопрос – куда отводить эту воду. Ее можно отводить:

  • в поселковую ливнесточную сеть;
  • в канаву;
  • в овраг;
  • в ручей;
  • в поглощающие ёмкости.

Если позволяет рельеф участка, то вода в дренажный колодец поступает самотёком. Если такой возможности нет, то придётся использовать насосное оборудование.

Андрей Пашухин:

– В этом плане использование насоса даёт большую свободу в принятии решения: куда и как отводить воду. При этом упрощается проведение работ, т.к. не нужно следить за соблюдением уклона водоотводящей трубы.

Также это позволяет уменьшить объем земляных работ из-за отсутствия необходимости копать глубоко под уклоном. Монтаж насоса требует грамотного подбора и настройки инженерного оборудования, а также подведения электропитающей линии.

Основные ошибки, которые допускаются при устройстве дренажной системы

К наиболее частым ошибкам относятся:

  • применение пристенного дренажа (труба в отметках подошвы фундамента) для отведения грунтовых вод;
  • применение трубы в геотекстильном фильтре в суглинистых грунтах и супесях, что неизбежно приводит к кольматации фильтра;
  • использование уровней при укладке труб вместо нивелира и теодолита;
  • установка ливнесточных колодцев вместо дренажных.

Алексей Коровин:

– Одной из наиболее частых ошибок застройщиков становится устройство вокруг фундамента только дренажной системы. Практика показывает, что этого недостаточно. В обязательном порядке необходимо ещё смонтировать и водосточную систему, которая станет отводить осадки с крыши в ливнёвку.

Причём нельзя совмещать в одной трубе ливнёвку и дренаж, т.к. это приведёт к обратному эффекту – в период дождей дренажная система не справится с избытком воды. Произойдёт переувлажнение грунта возле фундамента, ударят морозы, и это вызовет пучение грунта, что может привести к деформации отмостки, подвижкам фундамента или его разрушению.

Ливнёвка делается из обычных канализационных труб оранжевого цвета, которые предназначены для укладки в грунт, и водоприёмных лотков, куда отводится вода по водосточной системе. Вода из ливнёвки также отводится в водоприёмный колодец. Воду, собранную в водоприёмном колодце, можно использовать для полива или технических нужд.

Как правильно монтируется дренажная система? Все методики находятся . Узнать о том, какая вода мешает жить на участке, пользователи FORUMHOUSE могут в этой теме. Детальный фотоотчёт по устройству дренажа находится и . Если пройти то можно увидеть, как сделать дренаж участка.

В этом видеоролике рассказывается о том, как делается гидроизоляция подвала. А из этого видеосюжета можно узнать обо всех нюансах устройства дренажной системы.

Колебания уровня грунтовых вод

Колебания уровня грунтовых вод иногда имеют весьма резко выраженный характер и достигают в течение года нескольких метров.

Причины колебания уровня грунтовых вод очень разно­образны. Тут могут иметь значение прежде всего осадки. Особенно резко они сказываются в равнинных областях, сложенных легко проницаемыми для воды породами. В этих случаях можно сравнительно легко установить связь между выпадением осадков и повышением или понижением уровня грунтовых вод.

В тех случаях, когда грунтовые воды питаются за счет конденсации парообразной влаги или когда уровень грун­товых вод лежит неглубоко, имеет значение недостаток насыщения влагой воздуха или его относительная влаж­ность. Значительный недостаток насыщения вызывает уси­ленное испарение воды с поверхности земли и, следователь­но, усиленный расход грунтовой воды на капиллярное поднятие, в связи с чем уровень грунтовых вод постепенно падает.

В некоторых случаях было замечено влияние барометри­ческого давления на стояние грунтовых вод и на расход родников: при повышении барометрического давления

уровень грунтовых вод падал, а родники давали меньшие расходы; при понижении барометрического давления наблюдались обратные явления. Если воды сильно гази­рованы (углекислотой, сероводородом, метаном), то при понижении барометрического давления особенно усиливает­ся выделение газов, увлекающих с собой воду. Вот почему перед грозой, метелью (циклоны) усиливается расход газированных родников, а рудничные воды и газ заполняют шахты. Такие же явления наблюдаются и в колодезных водах, если они содержат много растворенного воздуха.

П. В. Отоцкий, которому принадлежат первые обобщающие работы по режиму подземных вод, так оцени­вает влияние атмосферных факторов на колебания уровня грунтовых вод:

1)Температурные влияния:

  • При всяком повышении почвенной температуры, когда этому не препятствуют другие факторы, уровень воды в колодцах подымается, дебит источников увеличивает­ся; при понижении температуры — наоборот.
  • Зависимость эта проявляется при прочих равных- условиях тем резче, чем ближе к поверхности залегает водоносный слой и чем мелкоземистее и теплопроводнее почва и грунт.
  • Эффект действия температурных колебаний про­является сильнее в тех случаях, когда верхние слои почвы насыщены водами атмосферных осадков или иными водами.
  • Колебания уровня колодезных вод относятся к ка­тегориям, по преимуществу, периодическим — суточным, сезонным и годовым.
  • Суточные колебания воды проявляются ясно в неко­торые периоды летнего сезона, годовые же обыкновенно маскируются иными факторами.
  • Почвенная температура воздействует на уровень колодезных вод различными путями: 1) преимущественно путем изменений давления (упругости) почвенных газов в водоносном слое почвы-грунта, 2) конденсацией передви­гающейся в почве парообразной влаги и вyутрипочвенным испарением, 3) путем изменения силы капиллярного под­нятия грунтовой воды.
  • При изменении упругости почвенных газов происхо­дят нередко значительные колебания уровня воды в колод­цах, в то время как уровень собственно грунтовых вод обнаруживает лишь микрометрические колебания противо­положного направления; при действии же двух других агентов происходят одновременные движения уровня грунтовых и колодезных вод.

2)Барические влияния:

  • Среди факторов, вызывающих кратковременные колебания уровня колодезных вод и дебита источников, находится и атмосферное давление.
  • Гидробарические колебания бывают беспорядочные и ритмичные (полусуточные).
  • При всяком повышении барометрического давления уровень колодезных вод понижается, дебит источников слабеет; при понижении — наоборот.
  • При прочих равных условиях эффект действия баро­метрического давления выступает резче: 1) при более высо­ком барическом градиенте, 2) близ моментов перегиба баро­метрических кривых, 3) в более глубоких колодцах, 4) при более плотных почво-грунтах.
  • Влияние атмосферного давления большей частью сплетается с влияниями других факторов (температуры, осадков, агентов механических, биологических и др.), а потому нередко ими маскируется и даже парализуется.
  • Вероятны два типа гидробарических колебаний: I)- вертикальные движения всей толщи подземных вод, сопряженные сдвижением участков земной коры (например, землетрясения), 2) движение одних открытых или полуот­крытых грунтовых вод, колодезных, ключевых, рудничных и др. вследствие изменений упругости почвенных надводных газов.

3)Влияние упругости почвенных газов:

  • При всяком более или менее значительном выпадении жидких осадков на незамерзшую почву уровень колодез­ных вод поднимается, если тому не препятствуют другие метеорологические факторы, даже в тех случаях, когда между почвой и водоносным слоtм залегает слой воздушно- сухого грунта.
  • Поднятие уровня обычно наступает или непосред­ственно после выпадения осадков, или через столь корот­кий промежуток времени, что исключается всякая возмож­ность просачивания до уровня грунтовой воды
  • Высота поднятия уровня колодезной воды зависит от чрезвычайного множества внутренних и внешних факто­ров, так что установление общего коэффициента действия осадков едва ли возможно.
  • За поднятием уровня воды наступает его опускание до отправной высоты, свидетельствующее о нарушении гидростатического равновесия в водоносном горизонте.
  • Движение уровня колодезных вод вызывается не обо­гащением водоносного слоя выпавшими осадками, а вслед­ствие изменившегося гидростатического давления на уро­вень грунтовых вод.
  • Изменение давления (упругости) почвенных газов производится жидкими осадками двумя путями: 1) непосред­ственно силой их тяжести и 2) компенсацией действия дру­гих метеорологических и геофизических агентов в силу закупорки водой пор в верхних слоях почвы.
  • В противоположность общепринятому мнению осад­ки в огромном большинстве случаев непосредственно после выпадения не только не поднимают уровня грунтовых вод, но и производят на них депрессионное действие.

4)Влияние сезонных явлений:

  • В равнинных странах средних и высоких широт, именно в странах с зимним снежным покровом, весной обычно наблюдается чрезвычайно быстрый и резкий подъем колодезных вод, достигающий местами нескольких метрдв.Темп и размеры подъема находятся, по-видимому, в прямом отношении: 1) с общим запасом в почве зимне-ве­сенней влаги, 2) с энергией весеннего прогревания почвы,3)с плотностью почвы и грунта и 4) с глубиной залегания водоносного слоя.
  • Начало подъема вод приурочено к моменту оттаивания последних слоев промерзшей почвы.
  • Вслед за максимумом поднятия наступает более мед­ленное опускание уровня колодезных вод.
  • Депрессионная кривая обычно представляет собой неравномерно кривую линию, равнодействующую многих агентов: силы тяжести водяного столба, атмосферного дав­ления, осадков, колеблющейся температуры, скважности почвы, пробудившейся вегетационной деятельности, обо­гащения водоносного слоя конденсационной влагой и т. п.
  • В огромном большинстве случаев явление весеннего подъема колодезных вод не стоит в прямой связи и зави­симости от поднятия водоносного горизонта; последнее может только сопутствовать ему и то лишь в незначитель­ной степени вследствие прироста конденсированной влаги или притока воды со стороны.
  • Годовые кривые колебаний колодезных вод и вод собственно грунтовых, равно как и их баланс, большей частью совершенно различны
  • Увеличение весной влажности глубоких горизонтов почвы-грунта может быть кажущимся явлением вслед­ствие методологических недостатков исследования.

В приморских областях на колебание уровня грунтовых вод влияют морские приливы. В этих условиях колебание уровня носит правильный ритмичный характер. Колебания достигают большого диапазона у самых побережий и посте­пенно замирают по направлению внутрь материка. Как и морские приливы, грунтовые воды испытывают колебания ежедневные, месячные и годовые.

Если грунтовые воды питаются из каких-либо водоемов или рек, то колебания уровня воды в них передается грун- товым водам, причем колебания передаются по направле­нию от реки или водоема все в более смягченном виде и с не­которым запозданием. Это запоздание тем больше, чем даль­ше находится наблюдательный пункт от реки или водоема. Однако скорость распространения такой волны во много раз превышает скорость притока воды к наблюдательному пункту из водоема, где резко повысился уровень. Так, указывают, что резкое повышение уровня воды в паводок р.Аму-Дарьи распространяется в несколько дней в глубь Каракумов на много десятков километров и выражается в заметном повышении уровня воды в колодцах — пере­дача гидравлического напора.

График колебания уровня воды в реке,атмосферных осадков и уровня грунтовых вод

Колебания уровня воды в реке и в колодцах,расположенных от реки на разных расстояниях

При неглубоком залегании грунтовых вод и волнистом рельефе или наличии впадин колебания уровня грунтовых вод могут привести к периодическим выходам их на поверх­ность. Если такие выходы захватывают большие равнинные пространства, возникают заболоченные массивы. Если грунтовые воды выступают в котловинах, то могут обра­зоваться временные озера; если грунтовые воды выступают по водотокам оврагов, то образуются родники и ключи.

Колебания уровня грунтовых вод могут вызывать также искусственные причины. Искусственным путем можно пони­зить уровень грунтовых вод, выбирая (откачивая) воду из водоносного слоя. В некоторых случаях, когда близость грунтовых вод к поверхности земли мешает сооружениям или вызывает заболачивание, понижение уровня грунтовых вод применяют для осушения местности. Осуществляет­ся оно различными способами: 1) колодцами, из которых вода откачивается насосами; 2) дренажными каналами, отводящими избыточную грунтовую воду в какое-нибудь естественное понижение, например, в овраги, речные долины и т. д.; 3) поглотительными колодцами (верти­кальный дренаж), если под их водоупорным ложем лежит безнапорный водоносный горизонт.

Всякая откачка грунтовых вод, хотя бы с целью водо­снабжения, вызывает понижение уровня грунтовых вод во­круг колодца, причем это понижение будет тем больше, чем дольше и чем более значительное количество воды выбирается из грунта, и тем меньше, чем дальше отстоит точка наблю­дения от колодца. В других случаях искусственным спо­собом можно повысить уровень грунтовых вод. Так, напри­мер, при орошении полей замечается всегда подъем зеркала грунтовых вод. Иногда в результате такого подъема в за­сушливых местностях возникают весьма нежелательные последствия — засоление почвы. Поглотительные колодцы, устраиваемые для сброса загрязненных вод и доведенные до уровня грунтовых вод, также могут поднять их уровень и тем больше, чем ближе точка наблюдения к поглотитель­ному колодцу.

Отмечено, что в условиях вечной мерзлоты колебания уровня подземной воды нередко зависят в большой степени от замерзания и оттаивания деятельного слоя.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *