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 водотривких шаром. У місцях, де водотривких шар закінчується, верховодка також зникає, стікаючи в нижележащие пласти 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 утворення є атмосферні опади. Рівень таких грунтових вод зберігається на тій глибині, на якій вони з'явилися, так як натиск в грунтових водах відсутній.
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 безнапірними 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 водо припливом (кількість води і швидкість наповнення котловану, траншеї та ін.).
Наявність підземних вод в шарі породи визначається бурінням розвідувальних свердловин.
Проводити подібні вишукування необхідно по 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 пухким, втрачає свої первинні властивості, в тому числі несучу здатність. Це означає, що можуть виникнути непередбачені просадки грунту. Що в свою чергу, веде до нерівномірного просідання фундаменту. Як наслідок - виникнення тріщин і руйнувань.
-по-третє, при наявності підземних вод, при влаштуванні 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 розрахункове навантаження.
Таким чином, для того, щоб забезпечити міцність і довговічність вашого фундаменту зокрема і дому в цілому, необхідно видаляти підземні води (знижувати рівень підземних вод) з будівельного майданчика.
У приватному будівництві для пониження рівня підземних вод застосовуються такі методи:
- Відкриті способи водопониження (поверхневий водовідлив);
- Закриті способи водопониження:
- Пристрій дренажів (безтрубние і трубні);
- Водозниження за допомогою легких голкофільтрових установок;
- Водозниження за допомогою ежекторних голкофільтрових установок.
На вибір методу зниження рівня підземних вод впливають такі чинники:
- розміри і форма споруджуваного котловану;
- водопроникність грунту;
- необхідна глибина водозниження;
- тривалість водозниження;
- умови руху ґрунтових вод до початку робіт;
- наявність поруч з котлованом вже наявних споруд.
Таблиця 1 Умови зниження ґрунтових вод
Отже, суть всіх способів зниження води однакова - зібрати підземні води з поверхні або з глибини грунту і видалити з будівельного майданчика за допомогою різних пристосувань.
При поверхневому водовідливі грунтова вода, просочуючись через укоси і дно котловану, надходить в водозбірні канави і по ним в приямки, звідки відкачується насосами. У дрібнозернистих грунтах водозбірні канави, а іноді і укоси котловану завантажуються піщано-гравійної сумішшю, яка служить хорошою водопроводящей середовищем, що оберігає канави і укоси від опливанія. 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.
Пристрій дренажів - один із способів закритого водозниження.
Застосовують наступні види дренажу:
- безтрубние дренажі - глибокі траншеї, які заповнені фільтруючим матеріалом (хмиз, щебінь, крупний пісок, камінь).
Наповнення в безтрубних дренажах влаштовується з декількох шарів заповнювач 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 повинні бути перфорованими (уздовж труби влаштовуються отвори в необхідній кількості для проникнення грунтових вод в трубу) і гофрованими (для збереження форми та об'єму). Дренажна труба вкладається в грунт на глибину 1,5-2 м.
Схема трубчастого дренажу
1 - місцевий грунт; 2 дрібнозернистий пісок; 3 - крупнозернистий пісок; 4 - гравій; 5 - труба; 6 - ущільнювальний шар.
При монтажі трубного дренажу слід влаштувати оглядовий колодязь. Оглядові колодязі слід установлювати в місцях повороту труб і колекторів, зміни ухилу і діаметра труб, впадання труб в закриті колектори, а також в місцях, необхідних для промивання дренажних ліній. Оглядові колодязі необхідно влаштовувати для періодичної очистки 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 є трубу, на кінці якої знаходиться голкофільтр. Легкий голкофільтр за допомогою гумового шланга і вакуумного колектора приєднується до насоса, розташованого на поверхні.
Схема легкої голкофільтрових установки
1 - труба; 2 - муфта; 3 - голкофільтр (перфорована труба); 4 - захисна фільтрувальна сітка; 5 - наконечник; 6 - повітряно-промивна труба; 7 - форсунка; 8 - пробки; 9 - повітряні крани; 10 - повітряний трубопровід; 11 - водовіддільник; 12 - клапан; 13 - поплавок; 14 - трійники; 16 - трубопровід; 17 - водокільцевий вакуум-насос; 18, 19 - регулювальні крани; 20 - манометри.
Для зниження рівня води на велику глибину використовую двох - триярусні установки.
Ежекторні голкофільтрові установки складаються з голкофільтрів з ежекторними водопідйомниками, розподільного трубопроводу (колектора) і відцентрових насосів. Ежекторні водопідйомники, поміщені усередині голкофільтрів, приводяться в дію струменем води, що нагнітається в них насосом через колектор.
Схема ежекторной установки з циркуляційним резервуаром
Зі схеми видно, що вода, що викидається з голкофільтра, надходить в лоток і потім зливається в циркулярний резервуар. З резервуара частина води знову засмоктується насосом, інша частина скидається насосом або відводиться самопливом за межі будівельного майданчика.
Як видно з таблиці 1, саме ежекторні іглофільтри дозволяють знизити рівень підземних вод до 20 м.
Хотілося б звернути вашу увагу, що вам не слід самостійно проводити геологічні вишукування ділянки та проектувати спосіб водопониження. Вивчення геології ділянки - досить тонке питання і це краще довірити професіоналу (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 вибрали.
Далі безпосередньо сам проектувальник оформить заявку на проведення інженерно-геологічних вишукувань. Такі новації можуть проводитися як фахівцями проектної організації, яка створює вам проект, так і сторонньою організацією. Важливо, щоб у цій 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 проектувальника! Тому що, в разі, якщо з побудованим котеджем протягом 20 років що-небудь трапиться (наприклад, будинок просяде, бо була неправильно розрахована несуча здатність грунту і наявність ґрунтових вод), то проектувальник, який створював цей проект, буде відповідати в відповідно до Цивільного кодексу України.
Тільки після отримання даних інженерних вишукувань про вашій ділянці, ваш проектувальник скаже, який спосіб водопониження буде максимально ефективний в даній ситуації. Також рекомендований спосіб водопониження буде вказано в проектно-кошторисної документації. Цими рекомендаціями буде користуватися та будівельна організація, яка буде здійснювати будівельні роботи на вашій ділянці.
Список використаної літератури:
- Кнауп В. Пристрій котлованів і водопониження / Пер. з нім. М.Ф. Губіна; Під ред. В.Н. Бурлакова і В.В. Сорокіна. - М .: Стройиздат, 1988. - 376 с.
- Довідник майстра-будівельника. Гл.ред. Козачок Г.А. - Редакція науково-технічної літератури. Мінськ, 1955.
- Довідник по загальнобудівельних робіт. Підстави і фундаменти. За заг. ред. М.І. Смородинова. М., Стройиздат, 1974, 372 с.
- Фіздель І.А. Дефекти і методи їх усунення в конструкціях і спорудах. - М.: Изд-во літератури з будівництва, 1970.