Факторы подтопления и заболачивания территорий

Факторы подтопления и заболачивания территорий весьма разнообразны. Их можно разделить на две основные группы: естественные и искусственные факторы.

К естественным факторам относятся:

-ливневые и талые воды, инфильтрующиеся в грунт в пределах территории, - «питание сверху»;

напорные и безнапорные подземные воды в период сезонных и годовых повышений их уровня, а также капиллярные воды – «питание снижу»;

подземные воды, притекающие со стороны с возвышенных участков склонов, и фильтрационные воды, поступающие из водоемов, - «питание сбоку». Сюда же относится повышение уровня подземных вод при паводках.

Искусственное подтопление территорий может возникнуть в результате:

- ухудшения естественных условий стока ливневых и талых вод и несоблюдения требований нормальной эксплуатации временных водных коммуникаций в процессе строительства;

- ухудшения естественных условий стока ливневых и талых вод, а также нарушения нормальных условий работы водных коммуникаций и водосборников на территориях действующих промышленных предприятий и городов;

- строительства гидротехнических сооружений в районе промышленных предприятий и городов.

Для прогнозирования величины максимального повышения уровня подземных вод на неблагоустроенных территориях и при утечках воды из подземных городских и промышленных коммуникаций можно использовать формулу Н.Н. Биндемана, которая базируется на данных наблюдений режима подземных вод на подтопляемой территории.

Известно, что на участках очагов искусственного подтопления наблюдается куполообразное повышение уровня существующего водоносного горизонта. Замечено, что рост таких куполов происходит до определенного предела, после чего наступает равновесие между притоком воды сверху и оттоком ее в стороны по водоносному слою.

Расчетная формула имеет вид:

где .

Здесь R – радиус зоны растекания, r – радиус зоны поглощения, Δv – увеличение объема купола подземных вод за время Δt в м³ (устанавливается наблюдениями за уровнем подземных вод), k – коэффициент фильтрации пород, м/сут; m – мощность слоя подземных пород до появления «очага» подтопления, м; μ – недостаток насыщения пород, определяемый по формуле (здесь р – пористость в %, q – естественная влажность пород в зоне аэрации за границами купола в весовом выражении, β – объемный вес сухой породы в г/см³).

Значения коэффициента α в зависимости от отношения R/r приводятся в справочных таблицах.

При отсутствии водоносного горизонта, т.е. при m=0, формула имеет вид:

.

5.2. Защита территорий и сооружений от неблагоприятного воздействия подземных вод

На новых территориях для заселения и для промышленных предприятий уровень подземных вод должен быть ниже 2,0 м от поверхности земли и по возможности ниже отметок полов подвалов, туннелей и других подземных сооружений. Более того, территории с глубиной уровня подземных вод менее 1,5 м от поверхности считаются не пригодными для застройки. Однако этим требованиям во многих случаях удовлетворить не удается, поэтому возникает необходимость в проведении защитных мероприятий.

При необходимости фундаменты зданий и сооружений могут быть заложены ниже уровня капиллярного увлажнения грунтов и даже ниже уровня подземных вод. В таких случаях должно быть обращено внимание на достаточную стойкость материала фундаментов по отношению к воздействию мороза, а также на сопротивляемость его агрессивному воздействию подземных вод. Следует также иметь ввиду, что влага, проникающая из грунта в кладку фундаментов, может (если не предусмотреть специальных гидроизоляционных прослоек) перемещаться по верхним капиллярам кладки и проникать в надземную кладку стен. Такие же условия должны быть обеспечены и для подземных галерей и тоннелей.

Устройство дорог при глубине залегания подземных вод свыше 2,5 м возможно без специальных предохранительных мер. При более высоком залегании подземных вод может возникнуть необходимость в принятии специальных мер защиты:

а) для суглинков и глин, начиная с глубин 1,3-1,8 м и

б) для песков и супесей от 0,8 до 1,3 м.

В преобладающем большинстве случаев городской практики санитарная норма (т.е. залегание уровня грунтовых вод глубже 1,5 м) является также достаточной и для предупреждения пучения и просадок дорог.

Для существования и роста различных древесных пород требуется соответствующая глубина залегания подземных вод. Так например, для тополя эта глубина составляет от 0,1 до0,4 м, для сосны – от 0,7 до1,0 м, для березы – около 1,5 м, для фруктовых деревьев – около 1,0 м и т.д.

5.2. Способы защиты территорий и сооружений от неблагоприятного воздействия подземных вод

Для защиты территорий от подтопления подземными водами, а также для локализации вредного влияния этих вод на условия застройки и эксплуатации городских территорий и промышленных площадок в практике нашего строительства применяются как меры предупреждения подтопления, так и меры борьбы с подземными водами.

В общем виде меры профилактики искусственного подтопления городских территорий или промышленных площадок могут быть сведены к следующим:

а) надлежащая организация стока поверхностных вод;

б) искусственное повышение планировочных отметок территории;

в) устройство защитной гидроизоляции или профилактических дренажей;

г) тщательное устройство водопроводно-канализационных сооружений и правильная их эксплуатация;

д) устройство обвалования и защитных береговых дренажей;

е) надлежащая организация складирования отходов производства;

ж) устройство профилактических вентиляционных каналов в основании сооружений.

Мероприятия по организации стока поверхностных вод преследуют цели радикального сокращения их инфильтрации в грунт. В состав этих мероприятий входит:

- перехват «чужих вод», который производится нагорными канавами;

- ускорение «своих вод», которое достигается вертикальной планировкой территории и устройством на ней проездов и водосточной сети;

- соблюдение определенного порядка и правил при устройстве котлованов и выемок.

В ходе строительства необходимо отрывать котлованы постепенно, вслед за укладкой коммуникаций и возведением фундаментов с применением скоростных методов производства работ. При этом необходимо стремиться к тому, чтобы промежуток времени между окончанием отрытия котлована и началом возведения фундамента или коммуникаций на нем был наименьшим; необходимо также тщательно ограждать котлованы небольшими дамбами. Вслед за окончанием укладки коммуникаций и возведения фундаментов незамедлительно заделывать котлованы грунтом, а излишний грунт своевременно отвозить в места свалок. Кроме того, следует незамедлительно принимать меры к отводу поверхностных вод от зданий.

Искусственное повышение отметок территории достигается подсыпкой или намывом грунта на необходимую высоту. При этом необходимо обращать внимание на то, чтобы не были нарушены условия естественного дренажа подземных вод и не были созданы предпосылки для их искусственного подпора.

При расположении подземных сооружений в зоне капиллярного увлажнения грунтов гидроизоляция может устраиваться как по внутренним, так и по наружным поверхностям защищаемых конструкций. Выбор типа гидроизоляции производится с учетом местоположения подземного сооружения, возможного при будущем подтоплении гидростатического напора подземных вод и их химического состава и возможности деформаций гидроизоляции.

С точки зрения возможного подтопления городских территорий и промышленных площадок особое значение приобретает вопрос об обеспечении нормальной и безаварийной работы водопроводных и канализационных сооружений. Для этого при осуществлении этих сооружений необходимо обращать особое внимание на тщательность выполнения специальных технических условий, а при эксплуатации строго соблюдать технические правила.

Организация отвального хозяйства на крупных промышленных предприятиях и в городах представляет достаточно сложную комплексную задачу, решение которой тесно связано как с технологией производства, так и с общим благоустройством площадки и ее гидрогеологическими особенностями. Основные требования, предъявляемые к складированию отвалов, сводятся к правильному выбору мест складирования отвалов, с тем чтобы они не нарушали нормальный сток поверхностных вод и не ухудшали нормальный сток поверхностных вод и не ухудшали условий естественного дренирования подземных вод и не ухудшали условий дренирования подземных вод; к устройству искусственного дренажа, исключающего подпор подземных вод; к надлежащему отводу отработанных вод и дренированию материалов, укладываемых в отвалы гидравлическим способом.

Искусственное понижение уровня воды в водоемах можно понизить и уровни подземных вод на прибрежной территории в том случае, если меду ними существует достаточно хорошая гидравлическая связь.

Для этого расчищают заросшие и захламленные русла рек и речек от растительности, топляков и т.п.; спрямляют русла речек, обладающих малыми уклонами, углубляют дно русла речек, обладающих малыми уклонами, углубляют дно русла речек и благоустраивают их; расчищают старые русла, выводящие воду из водоемов, и сооружают новые, более заглубленные и благоустроенные каналы и т.д.

Дата добавления: 2015-07-15