Инженерная подготовка городских территорий.

8. Условия формирования подземных вод, вид подземных вод. Нормы осушения городских территорий. Градостроительная оценка избыточного увлажненных территорий.

Насыщение грунтовых подземными водами, особенно при высоком их уровне, затрудняет строительство и эксплуатацию зданий и сооружений, а также ухудшает санитарные условия городской территорий. Задачами инженерной подготовки таких территорий, среди прочих, являются следующие: защита городских зданий от подтопления; понижения уровня грунтовых вод; осушение заболоченных территорий.

Эти задачи решаются путем устройства дренажных систем в комплексе с вертикальной планировкой и организацией поверхностного водоотвода. Наименьшая допустимая глубина от поверхности до наивысшего уровня подземных вод рассматривается как норма осушений.

Наличие на городских территориях участков различного назначения и разных сооружений требует установления нормы осушения в каждом конкретном случае проектирования дренажных систем. Для различных по назначению и застройке городских территорий норма осушения принимается примерно следующей:

• Для территории с застройкой зданиями, имеющие подземные (подвальные) помещения, от пола до наивысшего уровня подземных вод 0,5-1 м;

• Для территории с застройками здания, не имеющих подвальных помещений, 0,5 м от подошвы фундаментов зданий;

• Для территории зеленых насаждений – 1-2 м от корневой системы растений в зависимости от типа и пород;

• Для территорий сельскохозяйственных культур – 0,5-1 м в зависимости от вида культур;

• Для городских улиц, дорог и площадей – 0,5-2 м в зависимости от грунта и конструкций дорожной одежды;

В общем виде минимальная норма осушения принимается для селитебных территорий с капитальной застройкой 2 м, а при наличии подвальных помещений служебного или хозяйственного пользования – 3-4 м; для территории парков, стадионов и зеленых насаждений – 1-2 м.

Все горные породы разделяются на водопроницаемые и водонепроницаемые (водоупорные). Первые поглощают воду и транспортируют ее в своей среде, вторые не пропускают воду и, подстилая водопроницаемые водоносные слои, являются для них водоупором.

Источником питания грунтовых вод на территории города являются:

• Атмосферные воды, проникающие в грунт путем инфильтрационных осадков;

• Подземные воды, поступающие с верховых территорий в виде потоков воды в толще водоносных слоев;

• Русловые воды рек и водохранилищ, проникающие в толщу берегов грунта в результате фильтрации этих вод.

В градостроительстве и, в частности, в проектировании мероприятий по борьбе с подтоплением подземные воды в пределах городской территорий разделяют с учетом источников питания и положения под поверхностью земли на отдельные группы.

Верховодка, представляющая собой просачивающиеся с поверхности земли атмосферные воды, задерживающиеся на отдельных водоупорных линзах на сравнительно небольшой глубине, образуется в период дождей или таяния снега, имеет непостоянный уровень вследствие постепенного просачивания воды через линзы. Образование верховодки во многом зависит от организации поверхностного стока и общего благоустройства территории города.

Подвешенные воды образуются просачивающимися атмосферными осадками, выпадающими на участках слабопроницаемых грунтов, не имеют водоупора и удерживаются в грунте капиллярным натяжением. В конечном итоге сохраняются короткий срок и просачивается к водоносному горизонту. Образование этих вод также определяется состоянием поверхности, организацией стока и благоустройством территории.

Грунтовые воды образуются инфильтрацией атмосферных осадков в землю и фильтрацией из водоемов, создавая поток подземных вод. Они представляют собой воды первого от поверхности водоносного слоя, залегающем на выдержанном водоупорном слое, с распространением на большой площадки. Уровень грунтовых вод подвержен изменению в зависимости от времен года и выпадения осадков. В практике градостроительства грунтовые воды встречаются достаточно часто на сравнительно небольшой глубине от поверхности земли, и этим объясняется большое внимание к ним при проектировании города, его застройке и благоустройстве.

Межпластовые воды являются водами ненапорного водоносного горизонта, расположенного между двумя водоупорными слоями. В верхнем водоупорном слое может происходить капиллярное поднятие воды, которое вызывает избыточное увлажнение грунта или подтопление территории.

Напорные воды залегают между двумя водоупорными слоями и обладают напором. Их называют также артезианскими водами. Так же, как и напорные межпластовые воды, напорные воды обычно опасности для городских территорий не представляют.

3. Виды подземных дренажей в плане.

Все подземные дренажи по своему целевому назначению разделяют на следующие группы:

1) промышленный и городской дренажи - для длительного понижения уровня подземных вод на территориях существующих или вновь застраиваемых промышленных предприятий, городов и других населённых пунктов;

2) сельскохозяйственный дренаж - для осушения почвогрунтов на площадях, занятых сельскохозяйственными и лесными культурами;

3) строительный дренаж - для временного (на период строительства) понижения уровня подземных вод на отдельных участках строительства;

4) противооползневой дренаж - для понижения уровня подземных вод в оползневых склонах с целью повышения их устойчивости;

5) дорожный (для авто- и железных дорог) дренаж - для понижения уровня подземных вод в основании дорог или же для осушения тела дорожного полотна в насыпи;

6) аэродромный дренаж - для осушения грунтов оснований лётных полей аэродромов и улучшения их строительных свойств и предотвращения выпучивания глинистых и пылеватых грунтов при их промерзании.

В зависимости от конструктивных особенностей дренажных устройств, предназначенных для захвата (каптажа) дренажных вод, можно выделить следующие системы подземных дренажей: горизонтальные, вертикальные и комбинированные.

Горизонтальные дренажи являются наиболее распространёнными в городском строительстве. Они представляют собой открытые лотки, но чаще перфорированные трубы, снабжённые фильтрующим устройством. Трубы заглубляют в водоносный пласт ниже уровня грунтовых вод и уклады­вают с продольным уклоном, обеспечивающим безнапорное движение при неполном заполнении коллектора.

Движение грунтовых вод к дренажу происходит благодаря избыточному давлению (напору) в жидкости, который поддерживается на уровне воды в дренах, пониженный уровень в них обеспечивается бесперебойным сбросом дебита в водоприёмник, которым может служить канализационная сеть или же водоём.

Вертикальный дренаж проектируют в тех случаях, когда при наличии мощного водоносного горизонта требуется большое понижение УГВ, а горизонтальный дренаж нецелесообразно закладывать на большой глубине. Он. представляет собой группу трубчатых колодцев, объединённых общими водоотводными и сбросными сетями. Фильтрующую часть этих колодцев значительно заглубляют в водоносный пласт, обеспечивая поддержание свободного уровня воды в колодцах на большой глубине.

Комбинированный дренаж представляет собой сочетание вертикальных доен с самотечным горизонтальным коллектором.