Автор:
hauwka
Раніше ми говорили про те, що ваш проектувальник повинен детально вивчити особливості місцевості, в якій ви вирішили будувати будинок (див. статтю Геологія ділянки. Геологічне дослідження ділянки). Особливу увагу при цьому варто приділити вивченню гідрогеологічних умов (рівень підземних вод).
Підземні води утворюються головним чином за рахунок просочування атмосферних опадів, вод річок, озер, водосховищ та ін.
Основними типами підземних вод є:
- верховодка,
- грунтові безнапірні води,
- напірні (артезіанські) води.
Верховодка називають воду, що знаходиться на глибині 2-3 м від поверхні землі над водотривким шаром. У місцях, де водотривкий шар кінчається, верховодка також зникає, стікаючи в нижні шари водопроникних порід (пісків, тріщинуватих вапняків і ін). У посушливу погоду, а також взимку верховодка зазвичай зникає.
Грунтові безнапірні води — це підземні води, що знаходяться вище першого водонепроникного шару порід. Основним джерелом їх освіти є атмосферні опади. Рівень таких грунтових вод зберігається на тій глибині, на якій вони з’явилися, так як напір у ґрунтових водах відсутня.
Напірні (артезіанські) води знаходяться між двома водотривкими пластами. При влаштуванні котловану такі води піднімаються вище того рівня, на якому вони знаходилися.
Принципова різниця між верховодка і ґрунтовими безнапорными водами полягає в тому, що верховодка в залежності від погодних умов може то з’являтися, то зникати. У той час як грунтові безнапірні води знаходяться в грунті постійно на одному і тому ж рівні. Саме ці води необхідно відводити від ділянки при будівельних роботах.
Напірні води навпаки навряд чи завадять: їх необхідно використовувати для водопостачання котеджу.
При проведенні інженерно-геологічних вишукувань визначають:
- наявність підземних вод,
- їх характер,
- хімічний склад,
- очікувані водопритоки (кількість води і швидкість наповнення котловану, траншеї тощо).
Наявність підземних вод в шарі породи визначається бурінням розвідувальних свердловин.
Проводити подібні дослідження необхідно з ряду причин:
— по-перше, тому що підземні води в ряді випадків змінюють властивості грунту. Наприклад, глинисті сланці при попаданні води втрачають стійкість. Насичені водою піски легко віддають воду і вимагають попереднього осушення. Тонкозернисті піски з домішкою мулистих частинок здатні утримувати воду і перетворюватися в пливуни. Деякі глини при зволоженні набухають і важко розробляються.
При розрахунку проектно-кошторисної документації важливо враховувати цей момент. Тому що в іншому випадку, в процесі будівництва може моментально збільшитися вартість нульового циклу (зокрема, розробка і пристрій котловану): необхідно буде залучати додаткову техніку і робітників, збільшувати терміни проведення робіт, нести не заплановані витрати.
-по-друге, при наявності підземних вод, грунт стає рихлим, втрачає свої початкові властивості, в тому числі несучу здатність. Це означає, що можуть виникнути непередбачені осідання ґрунту. Що в свою чергу, веде до нерівномірного просідання фундаменту. Як наслідок — виникнення тріщин і руйнувань.
-по-третє, при наявності підземних вод, при пристрої фундаменту може статися «вимивання» бетону. Тобто при постійному контакті води з бетоном, з бетону вимивається цемент. Це призводить до того, що матеріал, з якого виконаний фундамент, стає неоднорідним. Тому готовий фундамент не може нести розрахункову навантаження.
Таким чином, для того, щоб забезпечити міцність і довговічність вашого фундаменту зокрема і будинку в цілому, необхідно видаляти підземні води (знижувати рівень підземних вод) з будівельного майданчика.
У приватному будівництві для пониження рівня підземних вод застосовуються наступні методи:
На вибір методу зниження рівня підземних вод впливають наступні фактори:
- розміри і форма споруджуваного котловану;
- водопроникність ґрунту;
- необхідна глибина водозниження;
- тривалість водозниження;
- умови руху грунтових вод до початку робіт;
- наявність поруч з котлованом вже наявних споруд.
Таблиця 1 Умови пониження грунтових вод
Отже, суть всіх методів пониження води однакова – зібрати підземні води з поверхні або з глибини грунту і видалити з будівельного майданчика з допомогою різних пристосувань.
При поверхневому водовідливі грунтова вода, просочуючись через укоси і дно котловану, надходить у водозбірні канави і по них в приямки, звідки відкачується насосами. В дрібнозернистих грунтах водозбірні канави, а іноді і укоси котловану завантажуються піщано-гравійної сумішшю, яка служить хорошою водопроводящей середовищем, що оберігає канави і відкоси від зсувів. Водозбірні канави влаштовують зазвичай глибиною до 1,5 м. Ширина канав по дну робиться не менше 0,6 м, а укоси зазвичай крутизною 1:1,5 (тобто при глибині траншеї 1 м, ширина, на яку буде відходить укіс, складе 1,5 м).
Схема відкритого водовідливу
Стрілками показано напрямок руху води.
Улаштування дренажів — один із способів закритого водозниження.
Застосовують наступні види дренажу:
— безтрубные дренажі – глибокі траншеї, які заповнені фільтруючим матеріалом (хмиз, щебінь, грубий пісок, камінь).
Наповнення в безтрубных дренажах влаштовується з декількох шарів наповнювача різної крупності. Для ізоляції дренажу від проникнення поверхневих вод, зверху дренажна траншея забивається водонепроникним шаром (глина або глина, змішана з піском) товщиною 0,5 м.
Для запобігання наповнювача від забруднень між ним і водонепроникної забиванням прокладається шар моху або торфу.
— трубні дренажі з полімерних труб. Такі труби мають бути перфорованими (вздовж труби влаштовуються отвори в необхідній кількості для проникнення ґрунтових вод у трубу) і гофрованими (для збереження форми та обсягу). Дренажна труба вкладається в грунт на глибину 1,5-2 м.
Схема трубчастого дренажу
1 – місцевий грунт; 2 — дрібнозернистий пісок; 3 – грубозернистий пісок; 4 – гравій; 5 – труба; 6 – ущільнювальний шар.
При монтажі трубного дренажу слід влаштувати оглядовий колодязь. Оглядові колодязі слід встановлювати у місцях повороту труб і колекторів, зміни ухилу і діаметра труб, впадання труб в закриті колектори, а також у місцях, необхідних для промивання дренажних ліній. Оглядові колодязі необхідно влаштовувати для періодичного очищення та огляду дренажних труб.
Схема оглядового колодязя
1 — труба; 2 — дренажний колодязь; 3 — грунт; 4 — дно колодязя; 5 — кришка колодязя.
Легкі голкофільтрові установки застосовуються для зниження рівня ґрунтових вод на глибину 4-5 м. Такі установки представляють собою трубу, на кінці якої знаходиться голкофільтр. Легкий голкофільтр за допомогою гумового шланга і вакуумного колектора приєднується до насоса, розташованого на поверхні.
Схема легкої голкофільтрові установки
1 – труба; 2 – муфта; 3 – голкофільтр (перфорована труба); 4 – захисна фільтруюча сітка; 5 – наконечник; 6 – повітряно-промивна труба; 7 – форсунка; 8 – пробки; 9 – повітряні крани; 10 – повітряний трубопровід; 11 – водороздільники; 12 – клапан; 13 – поплавок; 14 – трійники; 16 – трубопровід; 17 – водокольцевой вакуум-насос; 18, 19 – регулювальні крани; 20 – манометри.
Для пониження рівня води на велику глибину використовую двох — триярусні установки.
Ежекторні голкофільтрові установки складаються з голкофільтрів з ежекторними водоподъемниками, розподільного трубопроводу (колектора) і відцентрових насосів. Ежекторні водоподъемники, розміщені всередині голкофільтрів, приводяться в дію струменем води, що нагнітається в них насосом через колектор.
Схема ежекторной установки з циркуляційним резервуаром
З схеми видно, що вода, що викидається із иглофильтра, надходить в лоток і потім зливається в циркулярний резервуар. З резервуара частина води знову засмоктується насосом, решта скидається насосом або відводиться самопливом за межі будівельного майданчика.
Як видно з таблиці 1, саме ежекторні голкофільтри дозволяють знизити рівень підземних вод до 20 м
Хотілося б звернути вашу увагу, що вам не слід самостійно проводити геологічні вишукування ділянки і проектувати спосіб водозниження. Вивчення геології ділянки – досить тонке питання і це краще довірити професіоналові (див. статтю Геологія ділянки. Геологічне дослідження ділянки).
В даному випадку ваша задача полягає в тому, щоб скласти технічне завдання на проект у проектній організації, яку ви обрали.
Далі безпосередньо сам проектувальник оформить заявку на проведення інженерно-геологічних вишукувань. Подібні дослідження можуть проводитися як фахівцями проектної організації, яка створює вам проект, так і сторонньою організацією. Важливо, щоб у цієї організації була ліцензія на проведення інженерно-геологічних вишукувань. Також можливий варіант, коли в проекті будуть використані вже готові дослідження даної території. Таку інформацію можливо отримати в Управлінні земельних ресурсів.
Ще раз хотілося б підкреслити, що вам не варто турбуватися з приводу організації проведення геологічних вишукувань. Відповідальність за отримання коректних даних по вашій ділянці лежить на проектувальнику! Тому що, у випадку, якщо з побудованим котеджем протягом 20 років щось трапиться (наприклад, будинок просяде, тому що була не правильно розрахована несуча здатність грунту та наявність грунтових вод), то проектувальник, який створював цей проект, буде відповідати згідно з Цивільним кодексом України.
Тільки після отримання даних інженерних вишукувань про вашій ділянці, ваш проектувальник скаже, який спосіб водозниження буде максимально ефективний в даній ситуації. Також рекомендований спосіб водозниження буде вказано в проектно-кошторисної документації. Цими рекомендаціями буде користуватися та будівельна організація, яка буде здійснювати будівельні роботи на вашій ділянці.
Список використаної літератури:
