Факторы подтопления территорий реферат
Обновлено: 04.07.2024
Процесс подтопления — яркий пример ответной реакции природной среды на действие антропогенных факторов. Впервые он привлек внимание при создании водохранилищ, когда уровень грунтовых вод по их берегам стал быстро подниматься.[ . ]
Подтопление территорий весьма негативно влияет на природную среду. Массивы горных пород переувлажняются и заболачиваются. Активизируются оползни, карст и другие неблагоприятные процессы. В лессовых глинистых фунтах возникают просадки, в глинах набухание. Возрастает сейсмическая балльность подтопленной территории. Кроме того, в результате вторичного засоления почв угнетается растительность, возможно химическое и бактериальное загрязнение грунтовых вод, ухудшается санитарно-эпидемиологическая обстановка.[ . ]
ЗОНА ПОДТОПЛЕНИЯ - территория, в пределах которой повышается уровень подземных вод в результате их подпора водохранилищем или иным гидротехническим сооружением, часто до такой степени, что создаются помехи для строительства, транспорта, сельского хозяйства и нередко нарушаются структура и состав природных биоценозов.[ . ]
Причины подтопления разнообразны, но практически всегда связаны с деятельностью человека.[ . ]
Процесс подтопления является многофакторным, формирующимся под действием как техногенных, так и естественных факторов. К последним относятся прежде всего естественные сезонные колебания уровней грунтовых вод.[ . ]
Защита от подтопления подвального помещения жилого высотного дома. В 1971 г. институтом ВИОГЕМ с целыо разработки рекомендаций для борьбы с подтоплением подвальных помещений проведены натурные исследования эффективности вакуум-колодцев при защите от подтопления подвального помещения жилого высотного дома. Благоприятными условиями для создания- искусственного разряжения является наличие бетонного пола подвала, изолирующего осушаемые грунты от влияния атмосферы.[ . ]
В целях борьбы с подтоплением осуществлено гидрогеологическое обоснование дренажа вод с участков подтопления и утилизации дренажных вод.[ . ]
Степная” объединения ОАО “Гуковуголь”. При этом увеличился сброс воды из штольни с 10 до 60 м3/ч и стали заболачиваться хозяйственно-освоенные борта балки Бургуста. Степная”, характеризовались высокой кислотностью (pH 3-5), высоким содержанием токсичных элементов, превышающим ПДК для вод хозяйственно-питьевого назначения: по никелю и кобальту в 2, по стронцию в 3, по бериллию в 23 раза, по марганцу в 270 раз.[ . ]
Сейчас в нашей стране подтопление территорий, особенно городских, приняло массовый характер. В России подтоплено свыше 900 городов и поселков городского типа, в том числе такие города, как Москва, Санкт-Петербург, Нижний Новгород, Ростов-на-Дону, Волгоград, Иркутск, Новосибирск, Саратов и многие другие.[ . ]
В настоящее время под подтоплением понимают любое повышение уровня грунтовых вод до критических величин (менее одного-двух метров от поверхности земли).[ . ]
Основными следствиями подтопления являются: подъем уровня грунтовых вод, увлажнение и замачивание грунтов оснований зданий и сооружений, приводящее к деформациям их в результате просадок грунтов; затопление подвалов, подземных коммуникаций; коррозия подземных частей металлических конструкций, трубопроводов; активизация оползней и др.[ . ]
Мониторинг нарушений ландшафта и подтопления территории выполняется с помощью маршрутных обследований шахтного поля по линиям, ориентированным вкрест простирания пород, визуальной фиксации нарушений ландшафта и признаков подтопления. Один раз в год предусматривается выполнение геодезической (ландшафтной) съемки с нанесением на планшеты масштаба 1:5000 всех нарушений рельефа, связанных с ведением горных работ, - породных отвалов, насыпей, котлованов, участков механического нарушения почвенного слоя, дренажных канав, водоотстойников и т.п.[ . ]
Режим уровней подземных вод в районе купола подтопления ОГПЗ в настоящее время квазистационарный, с отсутствием (по данным 1988 и 1995 гг.) тенденций дальнейшего повышения в центральной части (рис. 16) и сохранением тенденций к незначительному повышению в периферийных частях. Амплитуда колебания уровней по данным 1994-1995 гг. - 0,2-1,2 м; она минимальна в центральной части купола (рис. 17).[ . ]
Глубина залегания подземных вод на участке купола подтопления - 2-12,5 м; минимальная («2-2,3 м) она в центре купола; к периферийным частям увеличивается до 7,5-12,5 м.[ . ]
Сток морской воды в залив можно интерпретировать как подтопленный водослив с широким порогом, поэтому по законам гидравлики величина слоя стока в залив Кара-Богаз-Гол является функцией уровня моря и разности уровней моря и залива, т.е. д = д(Н1,Н1-Н2).[ . ]
Формулы (11.24) и (11.25) являются расчетными для определения длины подтопленных участков трубопроводов.[ . ]
Впервые в России составлены каталог 2011 подтапливаемых населенных пунктов (на 1 января 1990 г.) и карта подтопления территории страны в масштабе 1:5000000, на которой выделено 8 типов гидрогеологических районов. На карте учтены 3 параметра: К - коэффициент пораженности территории (отношение подтопленной площади к общей площади населенного пункта, изменяется от 0,1 до 1); У - скорость развития процесса (подъем уровня грунтовых вод, м/год); Т - время подъема уровня воды на застроенных территориях до глубины 2-3 м от поверхности земли, лет).[ . ]
Возникают (или усиливаются) такие опасные ущербообразующие геологические процессы, как оползни, карст, подтопление и др.[ . ]
На основании разработанной геофильтрационной схематизации решены прогнозные задачи развития куполов подтопления в техногенной области территории АГКМ. Выявлены: граница области подтопления в целом и границы участков подтопления; закономерности распространения этих границ в пространстве к во времени; количественные показатели участков подтопления. Установлен практически стационарный характер режима уровней вод в области и на участках подтопления в настоящее время. Дальнейшее развитие подтопления, в частности до рек Ахтуба и Еерекет, на большей части территории чрезвычайно медленное, несоизмеримое с функционированием Астраханского газового комплекса.[ . ]
Пластовые и линейные дренажи, широко применяющиеся в промышленном и городском строительстве для защиты сооружений от подтопления грунтовыми водами, в качестве обязательного конструктивного элемента должны иметь в основании водонепроницаемый экран из глинобетона или полиэтиленовой пленки (рис. 51). Сточные воды и технологические растворы, которые могут проникнуть в грунт, должны перехватываться фильтрующими элементами пластового дренажа (обсыпки, постели) и по дренажным трубам отводиться к водоприемнику для перекачки и последующей утилизации или очистки.[ . ]
ЭСТУАРИЙ [от лат. aestuarium - затопляемое устье реки] — воронкообразный, сужающийся к вершине залив, образующийся в результате подтопления низовьев речной долины и преобразованный воздействием волнового, речного и приливного факторов.[ . ]
Наиболее острой экологической проблемой для Калмыкии является деградация почв, вызванная опустыниванием, эрозией, засолением и подтоплением земель. Перевыпас скота приводит к прогрессирующей деградации естественных кормовых угодий. В настоящее время открытые пески занимают 9 % территории республики, 32% приходится на долю солонцов, а площадь солончаков составляет 110 га. Подъем уровня Каспия вызвал подтопление 250 тыс. га земель.[ . ]
Гидроэнергетика (около 6,7 % в 1995 г.), достаточно медленно развивавшаяся в последние 10—20 лет, в целом также переживает кризисный период. Из наиболее серьезных проблем необходимо указать на затопление земель, подтопление территорий, оживление неблагоприятных геологических процессов, наведенную сейсмику, сведение леса и растительности, эвтрофикацию вновь образованных лагун с мелководьями и т. д. В развитых странах, где значительная часть гидроэнергетического потенциала уже исчерпана — в Северной Америке на 60 %, в Европе —более чем на 40 %, практически нет подходящих мест для строительства экономичных и экологичных гидроэлектростанций.[ . ]
По данным 1995 г., уровень подземных вод первого от поверхности водоносного комплекса в центральной части купола составил более 202 абс.м.; в периферийных частях - около 186-184 абс.м и менее. Достоверно, то есть по данным замеров в скважинах, купол подтопления оконтурен в юго-восточной его части.[ . ]
В результате непродуманных градостроительных решений и высокой интенсивности таяния снега в весеннее время в ряде районов города наблюдается повышенная активность эрозионных процессов. Особенно серьезной геоэкологической проблемой города является подтопление жилых и производственных объектов в результате утечек воды из центральных городских сетей. Негативные последствия подтопления разнообразны: от потери несущей способности грунтов в основании зданий до затопления подвальных помещений и коммуникаций, коррозии металлических конструкций и др. Широко развиты на территории г. Томска оврагообразова-ние и оползни. Общая протяженность оврагов составляет свыше 20 км, а их численность - более 80. Наиболее интенсивно овраги развиваются на склонах долин рек Томь и Ушайка, в северо-восточной части города (бывшая Воскресенская гора, Каштак).[ . ]
А уровень Каспия еще с 1978 г. начал быстро повышаться, но совсем не из-за антропогенных нарушений гидрологического режима бассейна, а в силу естественных причин. Этот подъем также грозит серьезной экологической катастрофой, поскольку происходит затопление и подтопление прибрежных населенных пунктов, сельскохозяйственных угодий, нерестилищ рыбы и зоны Астраханского биосферного заповедника в дельте Волги.[ . ]
Под конструированием водоотводящей сети понимаются некоторые особенности ее проектирования в плане и по высоте. Главное требование конструирования сети — обеспечение в водоотводящей сети оптимальных гидравлических условий течения жидкости, при которых исключается подтопление трубопроводов и снижение скоростей течения жидкости, что, в свою очередь, исключает заиливание трубопроводов, т. е. обеспечивает их самоочищение.[ . ]
Дня уточнения характера и доли подземного питания рек на территории АГКМ необходимы замеры уровней и расходов рек Ахтубы и Берекета. Существенные результаты о разгрузке подземных вод четвертичного водоносного комплекса в реки Ахтуба и Берекет в техногенных условиях при наличии куполов подтопления является усиленный переток загрязненных вод вниз в воды хазарских отложений, а через них в речные воды. При этом часть объема подземных вод четвертичного водоносного комплекса проскакивает под долинами рек в направлении к Каспийскому морю.[ . ]
В лесной зоне, в районах массовой вырубки типичным воздействием на русла малых рек является их загрязнение во время молевого сплава. Стволы деревьев застревают на перекатах, отмелях, на изгибах рек, резко уменьшая пропускную способность русел. Заломы выполняют функции плотин, что приводит к подтоплению и заболачиванию пойм. Бревна механически разрушают берега, способствуя местному расширению и заилению русел. Из-за эрозии почв в местах вырубок часто наблюдается обмеление рек, связанное с избыточным поступлением наносов [83]. В то же время малые реки, по которым нет молевого сплава, или находящиеся вне зон массовой вырубки, сохраняются в естественном состоянии.[ . ]
При создании водохозяйственного комплекса и хозяйственной деятельности изменяются природные условия и сложившаяся практика. Значительная часть изменений природных условий является ожидаемым положительным следствием водохозяйственного строительства. Однако часть изменений иосит негативный характер (например, затопление и подтопление территорий, изменение микроклимата и гидрологического режима нижнего бьефа водохранилищ, истощение водных ресурсов, загрязнение и засорение водных объектов).[ . ]
Литолого-геофильтрационное строение четвертичного водоносного комплекса изучено на уровнях: комплекса в целом, пластов, пород в результате чего проведены его типизация и районирование. Подземный поток характеризуется существенной гетерогенностью, в частности, по мощности и параметрам водоносных и слабопроницаемых пластов. В районах подтопления АГПЗ, ЕСР, ЗПО верхний пласт сложен слабопроницаемыми породами, имеет малую мощность (< 7,5 (2,5) м) и низкую проводимость (< 10 (2) м2/сут).[ . ]
В настоящее время при проектировании и строительстве зданий и сооружений недостаточно ведется учет изменения природных условий местности. Последствием этого являются создание ненормальных условий эксплуатации зданий и сооружении, развитие в них массовых разрушений и деформаций и сокращение их долголетия. В ряде случаев на ликвидацию последствий подтопления территорий затрачиваются значительные средства. Поэтому изучение изменения гидрогеологических условий и режима грунтовых вод на застраиваемых территориях имеет большое народнохозяйственное значение.[ . ]
В статье 47 говорится, что предприятия, учреждения, организации и граждане обязаны при планировании, проектировании, выполнении мелиоративных работ и эксплуатации мелиоративных систем принимать все необходимые меры по соблюдению водного баланса, рациональному использованию земель, экономному использованию вод, охране земель, лесов и иной растительности от истощения, подтопления и предупреждения других вредных последствий для окружающей природной среды.[ . ]
Геоморфологическое расположение этих двух катеи с очевидностью свидетельствует о том, что катена с элювиальной почвой — торфяником, активно растущим и по вертикали и по горизонтали,— надвигается на катену с элювиальной минеральной почвой и может ее поглотить, так как относительные уровни верхних почв обоих катеи уже одинаковы, а торфяник будет продолжать расти. Очевидно, что механизм заболачивания — подтопление минеральной катены болотными водами, стекающими с торфяника и поступающими латеральным путем (по поверхности и верхним горизонтам). Направление движения этого латерального потока обратное, восходящее по отношению к минеральной катене и нисходящее по отношению к органогенной катене.[ . ]
Именно этим может объясняться глубокое проникновение влаги и растворенных в ней соединений по трещинам при временном подтоплении поверхности.[ . ]
Интенсивная разведка и многолетняя эксплуатация нефтяных месторождений вызывает деформации земной коры, сопровождающиеся вертикальными и горизонтальными смещениями горных пород. Г еодинамические процессы, протекающие в перекрывающих и продуктивных толщах, связаны с понижением пластового давления и, как следствие, изменением коллекторских свойств вмещающих пород. Под влиянием проседания почвы происходит заболачивание и подтопление территории, наблюдается искривление стволов скважин, деформация обсадных колонн и разрушение объектов промыслового обустройства. Оседание земной поверхности наблюдается в основном при разработке месторождений, характеризующихся аномально высокими пластовыми дав-.ченпямц (АВПД). При их эксплуатации пластовое давление резко снижается, что определяет деформацию поверхности на значительных площадях.[ . ]
До начала строительства этого комбината (1958—1961 гг.) уровень грунтовых вод был расположен на глубине 11—12 м. В 1965 г. после пуска первой очереди комбината произошло повышение уровня воды до 1,5—5,0 м от поверхности территории на участках, где расположены объекты с большим потреблением воды. В результате этого были затоплены подвальные помещения кислотной станции, тоннель и фундаменты, заложенные на глубине 4—5 м. Обследование комбината и других объектов промышленного района показало, что одной из причин подтопления является утечка технологической воды и промышленных стоков.[ . ]
Представлены двумя крупными категориями, каждая из которых характеризуется сочетанием конкретных литологических разностей пород с присущими им геофильтрационными параметрами и генезисом. Установлены закономерности распространения типов фильтрационной среды на территории АГКМ, согласно которым осуществлено ее районирование. Это дало возможность получить обоснованную картину пространственного распределения расчетных параметров для решения прогнозных гидрогеологических задач по проблемам загрязнения, подтопления, обоснования дренажа вод с участков подтопления и др.[ . ]
При размещении, проектировании, строительстве и вводе в эксплуатацию новых и реконструированных предприятий, сооружений и других объектов, а также при внедрении новых технологических процессов, влияющих на состояние вод, должно обеспечиваться рациональное использование вод при условии первоочередного удовлетворения питьевых и бытовых нужд населения. При этом предусматриваются мероприятия, обеспечивающие учет забираемой из водных объектов и возвращаемой в них воды, охрану вод от загрязнения, засорения и истощения, предупреждение вредного воздействия вод, ограничение затопления земель до минимально необходимых размеров, охрану земель от засоления, подтопления или иссушения, а также сохранение благоприятных природных условий и ландшафтов.[ . ]
БАЙКАЛ - это уникальное явление на нашей планете; самое глубокое озеро мира, в нем сосредоточено 20% мировых запасов пресных вод и более 80% страны, из более чем 2630 видов растений и животных почти 2/з эндемичны и т.д. Название имеет много значений, но чаще всего встречаются: с тюркского “богатое озеро”, по-тунгусски — “море”. А.П. Чехов писал: “Байкал удивителен, и не даром сибиряки величают его не озером, а морем. ". Объем вод - 23 тыс. км3 — это больше чем в Великих Американских озерах (Верхнее, Мичиган, Гурон, Эри, Онтарио), вместе взятых. И несмотря на его уникальность, человек стал оказывать отрицательные воздействия на экосистему Байкала. Строительство Иркутской ГЭС на р. Ангаре превратило оз. Байкал в водохранилище частично многолетнего регулирования и нарушило естественные гидрологические процессы в водоеме. Уровень воды в озере поднялся на 0,73 м, что изменило температурный режим прибрежных мелководий, усилилась переработка берегов, подтопление устьевых участков повлекло усиление процессов заболачивания и т.д. В результате повышения уровня на 23 км3 повысились запасы воды в озере, а водная поверхность увеличилась на 475 км2 (Верболов и др., 1992).[ . ]
Особой задачей является определение предельной степени наполнения труб и коллекторов. Совершенно очевидно, что ее не следует принимать более /i/d=0,95, при которой пропускная способность трубы при прочих равных условиях максимальна. Наполнение рекомендуется принимать даже меньше этого значения. Это объясняется, по меньшей мере, двумя причинами. Во-первых, при определении расчетных расходов коэффициентом общей неравномерности не учитывается колебание расходов воды в пределах часа максимального притока. Секундный расход может быть больше максимального расчетного и для пропуска его должен быть предусмотрен резерв в сечении трубопровода. Во-вторых, вследствие неравномерного движения воды в трубопроводах перед смотровыми колодцами (в конце расчетных участков) уровни поверхности воды имеют форму кривых подпора и наполнение перед колодцами возрастает. Это возрастание наполнения даже при частичном расчетном наполнении может достигать полного. Трубопроводы полностью подтопляются, вызывая ряд сопутствующих отрицательных последствий (отложение осадка, периодическое подтопление трубопровода и др.).[ . ]
В большинстве случаев переувлажнение территории является следствием некоторой комбинации причин, которые в общем случае могут быть естественными (природными) и искусственными (антропогенными, техногенными – связанными с деятельностью человека). Разнообразие причин переувлажнения с учетом индивидуальности архитектурно-планировочного решения на каждом объекте коттеджного или ландшафтного строительства делает разработку системы водопонижения уникальной задачей для каждого участка.
Определение причин переувлажнения, расположения зон подтопления земель является необходимым и значимым этапом в разработке системы водопонижения. На основании выявления причин переувлажнения возможна разработка эффективной и экономичной конструкции дренажей.
Следует отметить, что с практической точки зрения, классификация причин переувлажнения не является актуальной. Актуальной является задача схематизации условий водного питания объекта, определения приоритетов в причинах подтопления, что является основанием для разработки рациональной системы водопонижения.
Естественные причины подтопления
Среди естественных причин можно выделить локальные и региональные причины.
Региональной естественной причиной переувлажнения земель и подтопления территорий для Северо-Западного региона РФ является превышение суммарного количества осадков за год над суммарным испарением и транспирацией (потребления воды растениями).
Среди локальных причин можно выделить геологические, топографические, гидрологические причины переувлажнения.
Геологические причины переувлажнения – особенности геологического строения от поверхности до глубины 6-10м (применительно к ландшафтному строительству). Количество слоев грунта и водно-физические характеристики каждого слоя могут варьироваться в широком диапазоне.
Топографические причины переувлажнения – особенности рельефа территории строительства. Наличие холмов и возвышенных гряд, разделенных ложбинами и тальвегами, естественные террасы, замкнутые понижения и речные долины – все эти элементы рельефа придают особую привлекательность территории как объекту ландшафтного строительства (примером этого является Карельский перешеек), но при этом значительно возрастает сложность инженерного освоения территории. Задачи водопонижения и водоотведения особенно актуальны в пониженных частях рельефа, где концентрируется сток поверхностных и грунтовых вод.
Гидрологические причины переувлажнения – влияние естественной гидрографической сети (рек, ручьев, озер и т.д.) на водный режим прилегающей территории. В первую очередь – подпор грунтовых вод территории водами водоприемника.
Поскольку, с практической точки зрения, наиболее актуальной является задача схематизации природных условий, рассмотрим наиболее распространенные схемы образования зон подтопления под воздействием природных факторов, представленные на рисунке ниже.
Равнинные территории с минимальными уклонами поверхности земли и УГВ. При малых уклонах поверхности отсутствует поверхностный сток, как следствие, увеличение инфильтрации в грунт. При малых уклонах УГВ движение грунтовых вод практически отсутствует. В результате влияния двух этих факторов, даже при хорошо водопроницаемых грунтах, образуются зоны подтопления.
Территории у подножья склона. У подножья склона происходит замедление поверхностного стока, движущегося по склону с большой скоростью с вышележащей террасы, как следствие – большее количество воды впитывается в грунт, глубина потока грунтовых вод возрастает, УГВ приближается к поверхности земли. Одновременно происходит подпор потока грунтовых вод, движущегося с вышежащих территорий. В результате создаются условия образования зоны подтопления у подножья склона, вплоть до образования родников.
Зона подтопления на склоне. Особенности геологического строения – слой слабоводопроницаемого грунта располагается вблизи от дневной поверхности в средней части достаточно крутого склона. В результате УГВ, располагающийся над водоупорным слоем, приближается к дневной поверхности, вплоть до выхода на поверхность с образованием родников.
Напорные грунтовые воды. Водосбор, являющийся областью питания хорошо водопроницаемого слоя грунта (слой 4), располагается на высокорасположенных территориях. На нижележащих территориях в слое 4, заключенном между слоями 3 (слои с низкими фильтрационными свойствами), повышается давление воды – происходит образование напорных грунтовых вод.
На нижележащих территориях возможно образования вертикального движение воды из слоя 4 через слой 3 вверх к дневной поверхности земли. При уменьшении мощности слоя 3, интенсивность этого явления возрастает, вплоть до выхода на поверхность с образованием открытого зеркала воды. В этом случае говорят, что зона подтопления образовалась как следствие наличия напорных грунтовых вод.
Влияние уровня воды в естественных водотоках. На территориях прилегающих к естественным водотокам режим УГВ непосредственно зависит от режима уровней воды в водотоке. Повышение этих уровней, особенно продолжительное по времени, является причиной повышения УГВ и образования зоны подтопления на прибрежной территории.
Искусственные причины подтопления территорий
В этой группе причин можно выделить следующие: преобразование рельефа, создание сооружений на пути естественного движения поверхностных и грунтовых вод, влияние уровня воды в искусственных водоемах, утечки жидкости из трубопроводов и каналов.
Преобразование рельефа. В результате работ по организации рельефа и вертикальной планировке, предусматривающих значительное понижение проектных отметок по отношению к исходному рельефу, УГВ может оказаться на глубине меньшей, чем глубина соответствующая норме осушения.
Создание сооружений-преград на пути естественного движения поверхностных вод. До строительства сооружения поверхностный сток перемещался по поверхности склона с достаточно большой скоростью, обеспечивающей минимальное впитывание в грунт и подпитку УГВ. После строительства сооружения поверхностный сток концентрируется у верхней границы сооружения. В результате значительно увеличивается впитывание воды в грунт и происходит подъем УГВ под сооружением и ниже по склону.
Кроме образования зоны подтопления вдоль верхней границы сооружения создаются предпосылки для возникновения контактной фильтрации вдоль подземного контура сооружения, процесса суффозии.
Влияние уровня воды в искусственных водоемах. Комментарии аналогичны соответствующему пункту, описывающему естественные причины. Отличие в том, что подъем уровня воды вызван строительством ниже по течению плотин, дамб, сооружений, сужение русла рек и каналов.
Утечки жидкости из трубопроводов. Утечки воды из водопроводно-канализационных сооружений и водостоков может являться причиной повышения УГВ, особенно в городских условиях.
Производство строительных работ и нор.мальная эксплуатация территории часто нарушаются подтоплением и заболачиванием территории. При этом фундаменты зданий и подвальных помещений подтапливаются не только грунтовыми, но и капиллярными водами. Поэтому норму осушения следует определять до высших отметок капиллярного поднятия воды.
Подтопление является результатом действия трех видов воды: верховодки, собственно грунтовых вод (ненапорные горизонты) н напорных вод. Верховодка образуется из-за неглубоко залегающих линз или пластов водоупора, над которым в период таяния снега или интенсивного выпадения дождей в результате инфильтрации образуется водоносный горизонт. Воды этого горизонта могут образовывать замкнутый бассейн и быть неподвижными или
двигаться по уклону водоупора к местам выхода на поверхность земли или к водоприемнику. Обычно в зимний период верховодка отсутствует, так как промерзший верхний слой земли является практически водонепроницаемым. Грунтовые воды имеют постоянный горизонт на выдержанном водоупорном слое. Уровень горизонта воды подвержен колебаниям под влиянием интенсивного выпадения осадков, весеннего половодья и паводков, в результате чего подтопляются подвалы зданий и сооружений, а также окружающая территория.
Повышение уровня грунтовых вод возникает также в результате подпора их фундаментами зданий, вследствие чего образуется так называемый барражный слой. Напорные, или межпластовыс водоносные горизонты, находятся между верхними и нижними водоупорами. Воды этих горизонтов образуют мощный капиллярный слой, часто выступающий на поверхность земли и заболачивающий территории. Следует обращать особое внимание на искусственные причины подтопления территории, возникающие в результате нарушений естественных условий стока ливневых и талых вод, вызванных застройкой, плохой эксплуатацией водных коммуникаций напорных и самотечных трубопроводов, а также строительством плотин и каналов в населенных и промышленных районах. Утечки воды из сетей временных и поливочных водопроводов, канализации, ливнеотводящей сети, резервуаров, разбрызгивание воды из фонтанов приводят к повышению уровней грунтовых вод на городских и промышленных территориях. В результате долголетних наблюдений Одесского противооползневого управления выяснилось, что в городе беспрерывно поднимается уровень грунтовых вод со скоростью 15--20 см в год. С 1920 по 1971 гг. их уровень повысился с 12 до 3 м.
Интересны наблюдения, проведенные Теплоэлектропроектом (Киев), показавшие, что уровень грунтовых вод на застроенных территориях во многих городах Украины поднимается в
приречных песках -- на 0,2--0,5, в глинистых и макропористых грунтах -- на 1--3 и на водоразделах -- на 2--4 м. Уровень поднятия обусловливается динамическим равновесием притока и оттока просачивающейся воды.
Наличие высокого уровня грунтовых вод и контакт их с фундаментами и основаниями зданий и сооружений, а также с трубопроводами различного назначения вызывает коррозионный процесс в бетонных, железобетонных и других элементах сооружений, а также деформацию оснований под ними, что в свою очередь приводит к деформации самих сооружений. СНиП I-B.27--71 подразделяет коррозию на три вида:
физико-химическую-- выщелачивание продуктов гидратации цемента водами с малой жесткостью и кристаллизацией солей в порах бетона; химическую -- как результат взаимодействия различных химических веществ с составными частями цементного камня; лектрохимическую -- коррозию арматуры.
Сущность явления коррозии заключается в следующем. Подземная вода содержит в растворе газы и различные минеральные вещества, процент содержания которых создает характер и направление агрессивного воздействия на сооружение и его основание. Воды, содержащие 1 г/л раствора минеральных частиц, являются пресными и считаются мягкими, если количество углекислоты, сернокислых и хлористых солей кальция и магния не превышает 0,25 г/л. При большем содержании солей вода считается жесткой. Наиболее мягкие воды приурочены к изверженным и аллювиальным породам, а наиболее жесткие -- к известняковым и гипсовым. Устойчивость компонентов цементного камня -- гидросиликатов, гидроалюминатов, гидросульфоалюминатов, гидроферритов и гидрата окиси кальция -- обеспечивается наличием равновесной концентрации извести в поровой жидкости. Выщелачивание этой жидкости грунтовыми водами приводит к нарушению равновесия. Возникающие условия гидролиза цементного камня вызывают разрушение его структуры. Особую опасность создают мягкие воды, отличающиеся большой растворяющей способностью при воздействии на бетоны растворы и другие силикатные материалы. Под действием вод, создающих агрессивную среду, изменяются механические характеристики бетона, растет его проницаемость, возникают химические изменения. Применение бетонов плотной структуры является эффективным средством борьбы с выщелачиванием. Повышенной устойчивостью против выщелачивания обладает портландцемент с гидравлическими добавками за счет заполнения пор бетона гелевидными продуктами гидролиза.
При длительном действии воды, особенно находящейся в движении, на основание процесс растворения проходит очень интенсивно, в результате чего создаются пустоты в грунтах под фундаментами. Длительное увлажнение у ангидритовых пород вызывает переход их в гипс, что часто дает увеличение объемов породы до 8% и может вызвать деформации здания. В лессовых грунтах под действием воды возникают физические и химические изменения, которые могут значительно влиять на основание сооружений. Структура лессовых грунтов нарушается в результате растворения солей при насыщении их водой и потери связности в капиллярах грунта, уменьшения колоидных связей и расклинивающего действия тонких слоев воды в вертикальных порах. Кроме перечисленных схем агрессивного воздействия воды на фундаменты и основания зданий и сооружений, существуют другие отрицательно действующие на них факторы, требующие принятия мер защиты в виде применения стойких плотных бетонов, гидроизоляции, либо путем понижения уровня грунтовых вод при помощи дренажей.
Читайте также: