Как сделать дренаж на участке с высоким уровнем грунтовых вод: виды, трубная система, выбор комплектующих

Участок с высокими грунтовыми водами. Что делать? Опрелеление, дренаж, что посадить — Ботаничка

Грунтовые воды могут проходить под каждым участком, быть небольшим скоплением или целой речушкой, а мы будем спокойно растить сад и никогда о них не узнаем. Но это только в том случае, если залегают они довольно глубоко. Что же делать садоводу, у которого грунтовые воды подходят практически к самой поверхности почвы, неужели сложить руки и просто забросить участок? О том, как максимально точно определить наличие и уровень грунтовых вод, что и как можно посадить на таком участке, мы сегодня и поговорим.

Что это такое — грунтовые воды?

По своей природе грунтовые воды — это обыкновенная вода, которая скапливается иногда в более глубоких, а иногда в менее глубоких слоях почвы. Она может быть движущейся или стоячей (то есть неподвижной, в виде озерца под вашим участком). Формируют, то есть создают такие воды ливни, а иногда большое количество снега. Вам кажется, будто влага впиталась и ушла, а в действительности она может собираться в грунте, увеличиваясь с каждым сезоном. Кроме того, формирует подземные воды и так называемый «конденсат водяных паров», который сам по себе образуется в грунте и повлиять на его образование мы, увы, не можем.

Конечно же, в первую очередь глубина расположения грунтовых вод зависит от рельефа вашего участка, а также от наличия или отсутствия речек и ручейков, то есть водных объектов вблизи вашей дачи или дома. Там, где почва заболочена или в самых низких районах, грунтовые воды находятся практически всегда на поверхности почвы, нередко они поднимаются выше полуметра от поверхности и редко опускаются ниже одного метра.

Виды грунтовых вод

Мало кому известно, что уровень грунтовых вод может в значительной степени меняться даже на протяжении одного и того же года. Обычно минимальных значений этот уровень достигает в зимний период, когда грунт полностью замерзает и для проникновения воды оказывается недоступным. В весенний период, когда начинается обильное снеготаяние, уровень грунтовых вод повышается, ведь почва в этот период буквально перенасыщена влагой, а влага в таком значительном объеме как раз и служит источником насыщения грунтовых вод.

Рассматривается зачастую пара видов грунтовых вод — верховодка, то есть так называемые местные подземные воды и безнапорные, то есть внешние грунтовые воды.

Первая залегает обычно на глубинах от полуметра до трех метров и может располагаться участками, часто в значительных впадинах либо между пластами грунта. Интересно, что в засуху, например, в разгар лета или слишком морозной зимой, верховодка может исчезнуть частично или полностью. Естественно, как только дожди пойдут вновь, или начнется таяние снега, то есть влажность почвы повысится, вернется на прежнее место и верховодка.

Если выявить состав воды верховодки, то выяснится, что там она обычно пресная с минимальным присутствием минералов и бывает даже токсичной для растений.

Второй вариант — безнапорные воды, они могут залегать на глубине от метра до пяти и зачастую это постоянное явление, от которого никуда садоводу не деться. Именно такие воды и доставляют садоводам основные неудобства, так как они пополняются за счет тающего снега, дождя, в том случае, если рядом расположено озеро, речка, речушка или даже ручеек (как упоминалось выше). Могут питать безнапорные воды и артезианские скважины, а также конденсат, о котором мы также уже писали.

Как определить уровень грунтовых вод на своем участке самостоятельно?

Во-первых, нужно верно выбрать самое подходящее время для определения уровня грунтовых вод на участке. Это ранняя весна, обычно в это время грунтовые воды достигают своего максимума.

Определить уровень грунтовых вод можно визуально, достаточно подойти к близлежащему колодцу и заглянуть внутрь, если сухо, значит грунтовые воды расположены глубоко и опасности нет, можно сажать, а если колодец полон воды, то это должно насторожить. Обычно вода в колодец может поступать именно из какого-то подземного источника. Расстояние от зеркала воды до поверхности почвы можно определить, опустив туда рулетку или бечевку.

Еще один вариант определения уровня залегания грунтовой воды — по растениям, которые на данном участке произрастают. Скажем, с виду участок совершенно сухой, однако если он покрыт сочной растительностью, обожающей влагу и растет она буйно и пышно, значит, скорее всего, грунтовые воды притаились где-то близко от поверхности.

Например, насторожить вас должна произрастающая на участке крапива, осока, болиголов, камыш, наперстянка и им подобные растения. В данном случае максимальное залегание уровня грунтовых вод будет равно двум метрам (но это в самом лучшем случае).

Если же на участке «колосится» полынь или солодка, то можно вздохнуть спокойно: скорее всего, до грунтовых вод метра три, и на данном участке можно сажать все что угодно, ну, разве что за исключением грецкого и маньчжурского орехов.

Приметить можно близкое стояние грунтовых вод и по цвету растений, произрастающих на данном участке, там они будут максимально сочными и ярко-зелеными, без малейшего намека на нехватку влаги в почве.

Поможет определить уровень грунтовых вод на участке и различная мошкара: если мошки клубятся и вьются над одним и тем же участком каждый день, значит, вода совсем близко. Даже кошки, справляя нужду, обычно выбирают места пересечения водных жилок, а вот собаки, напротив, укладываются на отдых на участках с максимально высоким уровнем грунтовых вод. Если грунтовые воды близко, то на этом участке вы не увидите муравейник, кротовую или мышиную норы.

Обратите внимание на участок вечером, если над ним расстилается туман, значит грунтовые воды максимально близко от поверхности, и два метра в данном случае будут пределом. Также на участках с близким стоянием грунтовых вод активнее и в существенно большем количестве скапливается роса.

Конечно, если хотите максимально точно узнать уровень расположения грунтовых вод, то придется копать яму или пробурить скважину. Последняя стоит денег, но тогда не придется тратить личное время и силы на копку возможно очень глубокой ямы. Бур обязательно подскажет, с точностью до сантиметра, уровень расположения грунтовых вод. Да и потом можно понаблюдать за оставшейся скважиной: если водой она не заполнится, значит все отлично.

Важно! Многие халатно относятся к оценке уровня грунтовых вод, ряд садоводов не обращают внимания на верховодку. Однако даже верховодка может погубить все косточковые культуры, продержав несколько месяцев корневую шейку во влажном состоянии. Этого будет достаточно, чтобы она сопрела, а деревья погибли.

Если вы решились высаживать растения на почвах с высоким уровнем грунтовых вод, то сажайте кустарники и семечковые культуры, обязательно привитые на карликовые подвои, потому что корневая система у них залегает близко к поверхности почвы и даже одного метра сухой земли им вполне может хватить.

Но все равно, перед тем как заложить сад из семечковых растений на карликовых подвоях и кустарников, на почвах с высоким стоянием грунтовых вод нужно обязательно проделать ряд мероприятий, чтобы риск гибели растений свести к минимуму.

Важно! Никогда не высаживайте растения в нижней части склона, по своей сути, это точка водосбора: там всегда излишек влаги; не сажайте растения на крутых склонах, не оборудованных препятствиями для стока воды, не пренебрегайте советами продавцов саженцев, которые рекомендуют приобретать растения на карликах и суперкарликах.

Улучшаем почву — строим дренажный водоем

Если уровень грунтовых вод на вашем участке преодолел отметку в метр или часть почвы просто заболочена, то можно построить сооружение для оттока лишней влаги – дренажный водоем. Для этого нужно от участка отвести канавки, укрыть их полиэтиленовой пленкой и сделать так, чтобы по канавкам стекала вода в одно заранее выбранное место, оно должно быть максимально низким. Тогда есть шанс, что грунтовые воды будут постепенно уходить с вашего участка, образуя уже не подземное, а внешнее озеро или болотце. Вытягивать воду из почвы в дальнейшем будет сама поверхность будущего водоема благодаря активному испарению влаги с его зеркала, значит, чем больше будет водоем по площади, тем большую часть участка вы можете привести в норму.

Важно! Сток воды нужно сделать так, чтобы он располагался в самой нижней части участка и не мешал соседям.

Оборудуем дренажные каналы в будущем саду

Дренажных каналов нужна целая сеть, они должны буквально опоясывать участок, можно даже перекинуть мостки через эти каналы и передвигаться по ним к основному месту, которое будет постепенно осушаться.

Прежде чем сооружать дренажные каналы, нужно определить, в какую сторону склоняется ваш участок. После определения старайтесь сделать так, чтобы каналы были направлены именно в сторону уклона. После их копки обязательно выложите их все толстой полиэтиленовой пленкой, она защитит каналы от зарастания. В конечном итоге все каналы должны сходиться в одном месте, образуя что-то вроде прудика, который будет служить испарителем избытка влаги. Из него можно будет черпать воду для полива.

Важно! Глубина вырытых вами каналов должна быть не менее той глубины, на которую в вашем регионе обычно промерзает грунт, например, в центре России грунт может промерзнуть до одного метра.

В том случае, если нет возможности соорудить дренажный пруд, то сделайте хотя бы дренажный колодец, также направив в него все каналы с участка. Но в данном случае придется использовать насос, которым время от времени нужно будет откачивать с участка воду, осушая колодец.

Проводим улучшение состава почвы

Почва с близким стоянием грунтовых вод, и тем более болотная почва, обычно бывает довольно бедной, и если вам удастся ее высушить, то придется все равно ее улучшать, прежде чем вы посадите растения на этот участок. Кроме того, почву нужно проверить на уровень pH: не исключено что почва на участке отличается повышенной кислотностью. Тогда под зиму нужно будет внести от 300 до 400 г извести на квадратный метр или столько же мела, тщательно все перекопать, а весной замерить уровень pH снова, и так делать до тех пор, пока почва не станет нейтральной.

Далее, в идеале, поверх имеющегося грунта, нужно насыпать грунт привозной. Таким образом вы поднимите участок и повысите его плодородие.

Далее, участок нужно перекопать, смешав грунт и добавив доломитовую муку в количестве 300 г на сотку земли. Перед посадкой саженцев (если посадка будет весной, то осеннее внесение удобрений — просто идеальный вариант) нужно внести в пересчете на квадратный метр по 250-300 г древесной золы, ведро перегноя и по чайной ложке с горочкой суперфосфата и сульфата калия (все это под перекопку, пусть даже еще раз придется участок перекопать).

Правила посадки саженцев на участке с высокими грунтовыми водами

Сразу скажем, что не стоит рассчитывать исключительно на привозную почву. Да, участок она поднимет и водоотводные каналы тоже улучшат общее состояние почвы, однако для полноценного роста плодовых деревьев (ягодные кустарники высаживать можно смело) этого все равно может оказаться мало.

В данном случае посадку как семечковых, так и косточковых культур нужно проводить не в традиционные и хорошо всем нам известные ямки, а на импровизированные холмики, которые могут достигать высоты метра, в зависимости от подвоя, на котором привит саженец: карлик — значит, высота холмика должна быть равна одному метру, суперкарлик – значит, хватит и полуметра.

Но без углубления все равно не обойтись, корневую систему саженца ведь надо закрепить. Для этого нужно снять слой почвы на глубину примерно три десятка сантиметров, а диаметром на 35-40% больше объема корневой системы.

Вот именно в это углубление и нужно насыпать холмик почвы, как можно более питательной. Прекрасно, если она будет состоять из свежей почвы, хорошо перепревшего навоза либо компоста, а также 200 г древесной золы и чайной ложки сульфата калия.

После этого саженец нужно высадить на этот холмик, сделав в нем достаточное для размещения корневой системы углубление так, чтобы корни не торчали из холмика в разные стороны.

Правила посадки, что на холмик, что в посадочную ямку едины – ориентироваться нужно на место перехода корней в ствол, то есть на расположение корневой шейки. Вот эту самую корневую шейку ни в коем случае не следует заглублять: у косточковых культур она должна торчать на 2-3 см выше, чем высота холмика, как бы возвышаясь над ним, у семечковых можно даже на пару сантиметров ее «выдвинуть» повыше. Дело в том, что при заглублении корневой шейки семечковых культур наблюдается сильное отставание в развитии и период плодоношения наступает существенно позже, у косточковых культур заглубление корневой шейки вовсе может привести к ее запреванию, в особенности, если почва в дальнейшем будет частично переувлажняться – неумелыми и частыми поливами или дождями, тогда дерево в конечном итоге попросту погибнет.

Вот и все, что хотелось рассказать о грунтовых водах, о том, как определять их уровень на участке и что и как можно посадить. Если остались вопросы или если вы хотите поделиться своим личным опытом посадки растений на таких участках, то напишите о нем в комментариях.

Как сделать дренаж и избавиться от лишней воды на участке?

Длительное сохранение воды на участке вызывает у его владельцев реальную проблему, способствующую разрушению дома и сложностям в освоении и использовании его окрестностей. Степень орошения почвы и уровень грунтовых вод также определяют способ основания дома — тип и глубину фундамента. Поэтому, уже на этапе подготовки к строительству, мы должны тщательно знать водные и почвенные условия нашей собственности, чтобы заранее предвидеть любые дренажные работы.

Поверхностные и грунтовые воды

Поверхностное орошение из-за плохой проницаемости почвы происходит периодически во время проливных дождей и весенних оттепелей и может сохраняться в течение длительного времени. Остаточная вода — это не только водяные лужи или застойные явления, но и высокая влажность верхнего слоя почвы, что снижает ее несущую способность и препятствует правильному развитию многих растений.

Эта проблема может повлиять на весь участок или его часть, в зависимости от типа недр и рельефа. Состояние поверхностного орошения касается, в основном, участков, расположенных на глинистых почвах, но во время оттепели это может происходить и на проницаемых почвах, когда более глубокие слои почвы не оттаивают, а снег тает на поверхности.

Состояние поверхностного орошения касается в основном земельных участков, расположенных на глинистой почве.

Мы также должны подумать о системе поверхностного дренажа, когда большая часть участка закалена с поверхностью с низкой водопроницаемостью, и будет трудно обеспечить ее самотек в желаемом направлении.

Местное чрезмерное орошение также может сливать дождевую воду с крыши дома, особенно когда площадь участка мала по сравнению с поверхностью крыши.

Подземные воды, уровень которых превышает дно фундаментных скамей, представляют собой проблему, прежде всего, в подвальных домах. Таким образом, они не представляют особой угрозы, когда мы возводим дом без подвальных помещений, причем этаж первого этажа поднят над уровнем земли.

Конечно, при высоком уровне грунтовых вод необходимо учитывать нагрузочную способность орошаемой почвы, но это проблема правильного фундамента фундаментов и технологии их реализации.

Только в случае строительства, так называемого утепленного фундамента, который практически лежит на уровне земли, дренаж будет необходим для осушения и стабилизации грунта под домом, в условиях значительного орошения верхних слоев земли.

Уровень грунтовых вод часто колеблется в течение года, и при оценке необходимо учитывать наименее благоприятные условия, которые чаще всего возникают весной. В дополнение к высокому уровню, так называемый подвал дома также может быть угрозой.

Подвешенная вода от осадков — такое явление особенно проявляется на почвах с низкой проницаемостью, когда вокруг дома была сделана фундаментная полоса из проницаемой почвы, песка.

Что делать с водой на участке?

Основная проблема, которая возникает при планировании дренажа участка — независимо от того, является ли это поверхностным дренажом или более глубокими слоями почвы — это возможность слива лишней воды. Согласно закону, подземные и дождевые воды нельзя перемещать на соседние участки, а форма поверхности не должна мешать ее естественному стоку.

Слив воды за пределы объекта требует получения соответствующих разрешений в соответствии с требованиями закона о воде или администратора местной канализационной сети. На нашем собственном участке избыточная вода может сливаться в нашу собственную абсорбирующую скважину или, в крайнем случае, в поверхностный резервуар, например, в виде пруда.

Строительство впитывающей скважины будет возможно, если слои грунта будут выполнены таким образом, что под непроницаемым слоем, который вызывает гидратацию, будет слой с хорошей проницаемостью, обеспечивающий поглощение воды. Однако за пределами участка — после принятия необходимых мер — воду можно направлять в естественные водоемы (реки, пруды, озера), в дренажные канавы, ливневую канализацию.

Что такое дренажные системы?

Выбор метода дренажа зависит от местоположения и поверхности объекта, рельефа и состояния грунта.
Используются три основных метода:

• самотек;
• линейный дренаж;
• процеживание.

В особо неблагоприятных условиях может также потребоваться замена почвы, но такое решение очень дорого и используется в отдельных случаях.

Самотек

Метод самотёка состоит в том, чтобы формировать грунт таким образом, чтобы вода автоматически двигалась в нужном направлении. Это самая простая форма дренажа для закаленных и немощеных поверхностей.

Таким образом, мы можем обеспечить слив воды с тротуаров, проездов, слить воду из желобов или из непосредственной близости от дома. Минимальный уклон к стоку должен составлять около 1-1,5%, но если уклоны слишком высокие, это может потребовать каскадной топографии, что ограничит чрезмерную скорость стока.

В случае тротуаров или довольно узких проездов, вода сливается вбок, создавая небольшую возвышенность таких поверхностей с одно- или двусторонним поперечным уклоном. При большей ширине дорожного покрытия рекомендуется сделать корыта — опущенный поясной тротуар, — который облегчит направление проточной воды.

Обезвоживание на немощеных поверхностях может происходить свободно по всей поверхности или с ориентацией в виде углублений или упрочненных желобов. Вода, отводимая методом собственного потока, может вытесняться только на участке, например, орошать неиспользуемые участки или накапливаться в дренажной канаве. В случае отвода собранной воды в абсорбирующую скважину или ливневую канализацию, необходимо предварительно очистить ее в накопительном резервуаре, в том числе от грязи и песка.

Линейный дренаж

Линейный дренаж используется для отвода воды с больших мощеных поверхностей, когда из-за рельефа местности невозможно обеспечить автоматический поток воды с таких поверхностей. Линейная дренажная система заключается в укладке на поверхности желобов, покрытых решеткой, обеспечивающей безопасное движение и отвод воды в отстойник, а затем под действием силы тяжести или с помощью насоса перемещают ее в абсорбирующую скважину, канаву или канализационную систему.
В настоящее время линейный дренаж построен из сборных модульных элементов и может укладываться в бетонные, каменные, бетонные или асфальтовые кубы. В домах на одну семью этот тип дренажа чаще всего проводится на выходах из гаража, где они собирают стекающую по ним воду.

Процеживание через булыжную мостовую

Наиболее часто используемый способ избавиться от надоедливой избыточной воды на поверхности участка и локально снизить уровень грунтовых вод — это создать свой собственный абсорбент хорошо после изучения структуры почвы в выбранном месте. Поглощающие скважины изготавливаются на глубину около 5 м из бетонных колец диаметром 1-1,5 м.

Нижние узлы, встроенные в проницаемый слой, должны иметь отверстия, просверленные в боковых стенках, увеличивающие поверхность проникновения воды. Внутри впитывающей скважины размещены фильтрующие слои — дно из толстого гравия толщиной 0,7-1 м и верх из песка толщиной около 0,5 м. Водоснабжение должно быть расположено около 0,2 м на верхнем фильтрующем слое и направлено на крышке и сверху колодца должна быть установлена крышка с камином.

Дренаж

Дренаж — это система, используемая для осушения поверхности участка, а также для понижения уровня грунтовых вод у основания дома (так называемый ленточный дренаж).

Мелиоративный дренаж прокладывается в основном в почвах с высокой степенью гидратации в течение длительного времени, но его также можно использовать для отвода воды, например, из желобов. Дренажные линии изготовлены из перфорированных пластиковых труб, проложенных непосредственно в земле или на фильтрационных слоях.

На строительных участках дренаж чаще всего осуществляется на практике, задачей которого является снижение уровня грунтовых вод, а также отводимой воды из окрестностей подземной части дома.

Однако нередко проводится бессмысленная прокладка дренажа в подвальных домах, особенно когда вода, собранная фильтром, нигде не сливается — она просто лежит в трубах. Надлежащий дренаж должен быть проложен ниже горизонтальной изоляции фундаментов вокруг всего здания.

Типичным для этого применения является диаметр дренажной трубы 100 мм, который проложен с уклоном в направлении слива 0,2-0,3%. Вокруг дренажа должен быть уложен фильтрующий слой из мелкого гравия с размером зерен 2-6 мм, однако перед его укладкой в нижней части траншеи должен быть установлен геотекстиль для защиты от попадания мелких частиц почвы. Ширина геотекстильной ленты должна составлять 2 метра, что позволит обернуть вокруг дренажной трубы слой фильтра толщиной 20 см.

Инспекционные камеры расположены в углах дома, до которого доходят стоки вдоль фундамента. Они играют роль песочников и требуют периодической очистки. Дренажная вода сливается в абсорбирующую скважину, канаву, канализационную систему или через насос, когда уровень дренажа ниже точки дренажа.

Подкровельные дренажные системы — журнал Civil + Structural Engineer

Z.K. Босуэлл, П.Е., Б.П. Строман, П.Е. и А.Р. Льюис, П.Е.

Во многих зданиях есть закрытые помещения под землей, которые могут постоянно или временно находиться под воздействием грунтовых вод или затопляемых грунтовых вод. Как правило, эта высота грунтовых вод колеблется на несколько футов, если не больше, из-за осадков или влияния приливов. Проникновение грунтовых вод в эти помещения ниже уровня земли или, что еще хуже, нарушение плавучести цокольной плиты, может привести к потенциально дорогостоящим проблемам для владельцев зданий и арендаторов, если не принять соответствующие меры.

Неспособность надлежащим образом решить проблему высокого уровня грунтовых вод может привести к нарушению строительных работ, повреждению внутренней отделки, износу структурных и механических компонентов и потенциальным проблемам с качеством воздуха в помещении. К сожалению, не всегда ясно, какая проектная дисциплина должна возглавить усилия по проектированию, поскольку в проектировании системы наряду с другими могут участвовать инженер-сантехник (EOR), геотехнический EOR, структурный EOR, гражданский EOR или архитектор. Поэтому Архитектору иногда приходится самим проектировать его или координировать дизайн системы, что может быть чрезвычайно сложной задачей.

При определении подходящего общего подхода к смягчению последствий высокого уровня грунтовых вод необходимо учитывать предполагаемое использование помещения. Следующие три варианта или их комбинация обычно рассматриваются для подземных помещений:

• Установка водонепроницаемого барьера и проектирование фундаментных стен и плиты для поддержки полного расчетного давления воды.
• Установка системы сброса/осушения грунтовых вод для понижения уровня грунтовых вод (например, дренажные колодцы внутри или снаружи здания).
• Установка подплитной дренажной системы.

Каждый из вышеперечисленных вариантов имеет свои преимущества и недостатки, и в этом документе не обсуждается процесс выбора. Вместо этого в этой статье основное внимание уделяется конструктивным элементам подплитных дренажных систем и междисциплинарным аспектам проектирования, которые имеют решающее значение для успешного выполнения его проектирования и строительства.

Что такое дренажная система под плитой?

Подплитная дренажная система представляет собой ряд подземных водосборных и транспортных элементов, которые устанавливаются ниже внутреннего пространства (рис.

Проблемы с грунтовыми водами на возвышенности

Находящиеся на возвышенности или на возвышении грунтовые воды могут создать множество проблем для владельца здания и его арендаторов. Эти проблемы могут быть как незначительными, как случайная утечка, которая обеспечивает незначительное нарушение работы здания, так и значительные разрушения и структурные повреждения, такие как вздутие плиты из-за нарастания гидростатического подъемного давления под плитой. Другие примеры включают поврежденное или изношенное оборудование, содержимое и отделку; травмы при ходьбе по мокрой поверхности; и образование плесени или плесневых веществ в подземном пространстве.

Подход к проектированию и соображения

Проектирование подплитной дренажной системы требует полного понимания условий подповерхностных и грунтовых вод, особенностей поверхностного и ливневого дренажа, и исполнительные условия под плитой, среди прочего. Ниже мы представляем общий подход к проектированию и важные аспекты проектирования дренажных систем под плитой.

Первым шагом в проектировании подплитной дренажной системы является тщательный анализ состояния подземных и грунтовых вод, а также внутренних и внешних строительных условий здания и площадки. Для нового здания эта информация обычно требуется и доступна как часть проекта нового здания. Для существующего здания, в котором добавляется подплитная дренажная система для предотвращения проникновения грунтовых вод, исследование часто включает следующее:

• Исследовательские отверстия в строительной плите для документирования существующих условий (будьте осторожны при выполнении отверстий, если плита находится под давлением).
• Дополнительные буровые и контрольные скважины и/или испытательные шурфы для сбора информации о недрах и грунтовых водах.
• Лабораторные испытания или полевые испытания для определения проницаемости существующих грунтов.
• Съемка в процессе строительства для понимания особенностей поверхностного дренажа и мест сброса воды снаружи здания.

Фундаментальное понимание просачивания через почву имеет решающее значение для проектирования дренажных систем под плитой. Скорость просачивания (например, галлонов в минуту на фут трубы) зависит от свойства материала почвы, называемого проницаемостью (указывается в единицах длины за время). Чем выше водопроницаемость грунта, тем больше радиус действия водоотводящей системы (т. е. степень понижения и требуемый расход). Таким образом, на участках с более проницаемыми грунтами трубы могут располагаться дальше друг от друга, но трубы будут нести более высокие скорости потока.

Проектировщик может разработать анализ просачивания для предложенной подплитной дренажной системы, используя данные о подповерхностных условиях, данные о грунтовых водах и исполнительную информацию, собранную в ходе исследования. Анализ просачивания состоит либо из ручных расчетов, либо из имеющегося в продаже компьютерного программного обеспечения. Используя результаты анализа, проектировщик оптимизирует расположение и расстояние для системы подземных трубопроводов, чтобы снизить уровень грунтовых вод ниже основания плиты. Проектировщик использует рассчитанный расход для проектирования системы.

Роли и обязанности при проектировании

Проектирование дренажной системы под плитой может быть сложным и требует множества междисциплинарных соображений для достижения успешного проекта. Ниже мы описываем следующие общие роли и обязанности по дисциплинам:

• Геотехника: Инженер-геотехник оценивает существующие условия недр и грунтовых вод на объекте. Выбор проектных условий высокого уровня грунтовых вод имеет решающее значение и может потребовать бурения глубоких шурфов, скважин для наблюдения за грунтовыми водами или других методов. Оценка колебаний уровня грунтовых вод из-за подъема грунтовых вод или затопления поверхности имеет важное значение. Тестирование почвы может включать определение размера зерен или проведение лабораторных испытаний на проницаемость или полевых испытаний с откачкой для использования при оценке проницаемости почв и испытаний для выявления риска засорения железной охрой. На основе этих данных геотехнический МУН может выполнить аналитический анализ для определения скорости потока, расстояния между трубами, а также размера и количества насосов и отстойников для дренажной системы под плитой. Расположение труб и количество насосов и отстойников будут значительно различаться в зависимости от подземных условий на площадке. Кроме того, инженер-геотехник определяет, могут ли естественные грунты мигрировать (известная как грунтовые трубы) в дренажный камень, используемый для траншей и дренажных покрытий, из-за водного потока воды. Геотехнические МУН могут включать улучшения конструкции, в том числе увеличение коэффициента безопасности по пропускной способности, среди прочего, для решения проблемы накопления железной охры или отложений в трубе.
• Гражданский: Инженер-строитель анализирует существующую топографию площадки и ливневые стоки на площадке. Это включает в себя сведение к минимуму поверхностных прудов, прилегающих к зданиям, и оценку того, где и как законно сбрасывать и очищать (если применимо) воду из подземного пространства.
• Окружающая среда: Инженер-эколог предоставит рекомендации по уменьшению переноса загрязнения или очистке грунтовых вод, если существуют какие-либо ограничения.
• Механические/электрические/сантехнические работы (M/E/P): Хотя это может варьироваться, инженер M/E/P или лицензированный сантехник обычно определяет размер и расположение внутренних трубопроводов и чистку в соответствии с соответствующими строительными нормами и правилами. скорость потока определяется инженером-геотехником. Инженер M/E/P выбирает выгребные ямы, размеры основного и вторичного насосов, последовательность включения/выключения и высоту основных и вспомогательных насосов, тип датчиков уровня воды и панель управления. Инженер M/E/P или лицензированный электрик оценивает электрические требования к дренажным насосам в соответствии с соответствующими строительными нормами.
• Structural: Инженер-строитель проектирует плиту здания, фундаменты, фундаментные стены и надстройку на основе расчетного давления воды, предоставленного инженером-геотехником, включая оценку воздействия гидростатического подъема на конструкцию. Следует учитывать выход из строя дренажной системы под плитой и связанное с этим давление воды на конструкцию, особенно если под конструкцией нет отсечной стены.

Группа разработчиков должна учитывать ряд дополнительных соображений, в том числе следующие:

• Техническое обслуживание системы: Замена или ремонт компонентов по своей природе является сложной задачей, поскольку система находится на низком уровне; таким образом, соображения технического обслуживания имеют важное значение. Выгребные ямы и насосы должны находиться в местах, легко доступных для обслуживания, но не в местах, где они влияют на работу здания или арендатора. Проект должен предусматривать очистку по всей системе подземных трубопроводов, в частности, на изгибах и вдоль длинных участков трубы, чтобы обеспечить надлежащий доступ для обслуживания системы.
• Механические соображения: Рекомендуется использовать вторичный насос в каждой выгребной яме для обеспечения резервирования в случае выхода из строя основного насоса, превышения скорости притока его производительности или отключения для проведения технического обслуживания. И первичный, и вторичный насосы должны иметь аварийное резервное питание на случай отключения электроэнергии. В критических ситуациях контроллер выгребной ямы, способный чередовать насосы, поможет немедленно определить проблему, регулярно проверяя оба насоса. Количество пусков насоса в час имеет решающее значение для конструкции системы. Большинству насосов требуется около десяти пусков в час или время цикла 6 минут. для предотвращения выгорания. Это требует от проектировщика соответствующего размера насосов и отстойников. Если яма слишком мала, она слишком быстро заполняется между отметками выключения и подъема в яме, вызывая короткое время цикла. Периодические испытания насосов также имеют решающее значение. Проектировщик также может рассмотреть возможность использования датчиков высокого уровня воды в яме или подвале, чтобы заблаговременно уведомить владельца в случае непредвиденных обстоятельств.
• Варианты отвода: Перед завершением проекта дренажной системы под плитой проектировщик должен оценить, куда будет сбрасываться вода после того, как вода будет собрана и, во многих случаях, откачивается дренажной системой под плитой. Варианты сброса воды включают подключение к существующей системе ливневых стоков, сброс воды на поверхность земли или сброс воды в систему подземной инфильтрации. Требуется анализ юрисдикционных требований или ограничений. Для всех вариантов в конструкцию внутренней сантехники следует включить устройство предотвращения обратного потока, чтобы свести к минимуму риск обратного затекания воды в здание и повышенную цикличность работы насосов.
• Снос и временное укрепление: При установке подплитной дренажной системы в существующем здании может потребоваться временное укрепление существующих фундаментных стен и фундаментов.
• Радоновые системы: Существующая радоновая система предъявляет дополнительные требования к подплитной дренажной системе, поскольку трубы под плитами могут стать путями для радона. В таких ситуациях типична герметизация и вентиляция выгребных ям.

Заключительные замечания

Проникновение грунтовых вод в подземные пространства является проблемой, с которой регулярно сталкиваются многие проектировщики, подрядчики, владельцы зданий и их арендаторы. Для успешного проектирования требуется полное понимание состояния подземных и грунтовых вод, особенностей поверхностного и ливневого стока, а также состояния здания и подземного пространства. В этой статье представлен общий подход к проектированию дренажных систем под плитой и описаны важные аспекты проектирования. Авторы успешно применили этот подход на нескольких строительных площадках, где владелец сталкивался с системными проблемами инфильтрации грунтовых вод.

З.К. Босуэлл, П.Е. — инженер-консультант в Simpson Gumpertz & Heger Inc. С ними можно связаться по адресу [email protected].
Б.П. Строман, П.Е. — старший менеджер проектов в Simpson Gumpertz & Heger Inc. С ними можно связаться по адресу [email protected].
А.Р. Льюис, П.Е. — старший директор Simpson Gumpertz & Heger Inc. С ними можно связаться по адресу [email protected].

Как уровень грунтовых вод влияет на ваши планы развития?

Одним из наиболее важных источников нашей воды является природный ресурс, который мы называем подземными водами. Подземные воды составляют 98 процентов пригодной для использования воды на Земле [источник: Фонд подземных вод]. Не путать с поверхностными водами, которые мы видим в озерах, реках и океанах, подземные воды образуются в результате дождя, снега, мокрого снега и града, которые впитываются в землю. Он заполняет пространство между камнями, почвой, гравием и песком, под действием силы тяжести притягивая его вниз, пока он не достигнет уровня полного насыщения. Вершина этого уровня насыщения водой известна как 9.0003 уровень грунтовых вод .

Подземные воды поступают к нам в основном чистыми и свободными от загрязнений, но могут загрязняться, делая их непригодными для использования человеком. Некоторыми из наиболее распространенных загрязняющих веществ являются бензин, масло, дорожные соли и химикаты. Одним из крупнейших источников загрязнения подземных вод являются коррозия, растрескивание или протекание резервуаров для хранения. По оценкам экспертов, в Соединенных Штатах захоронено более 10 миллионов резервуаров для хранения и что более 20 000 заброшенных и неконтролируемых мест хранения опасных отходов разбросаны по стране [источник: Фонд грунтовых вод].

Реклама

Септические системы, используемые теми, кто не подключен к городской канализационной системе, являются еще одним источником загрязнения, и свалки могут просачиваться загрязняющими веществами через трещины в их нижнем слое. Дождь смывает в грунтовые воды даже удобрения, пестициды и дорожную соль.

Те, кто пьют загрязненную воду или соприкасаются с ней, могут заболеть серьезными бактериальными заболеваниями, расстройствами нервной системы, раком и даже печеночной или почечной недостаточностью. Дикая природа и рыба также испытывают неблагоприятное воздействие загрязненных грунтовых вод [источник: Фонд грунтовых вод].

Поскольку вода находится глубоко в земле, очистка загрязненных грунтовых вод может быть сложной и дорогостоящей, на сумму в миллионы долларов. Если вы являетесь землевладельцем и планируете развитие своей собственности, вам следует, так сказать, прощупать почву при планировании своего развития. Местные органы здравоохранения могут помочь в проведении анализа воды.

Помимо качества подземных вод, при планировании развития учитывайте количество подземных вод. Низкий и высокий уровень грунтовых вод имеют свои особенности. Читайте дальше, чтобы узнать больше о том, как уровень грунтовых вод может изменить ваши планы развития и что вы можете сделать, чтобы смягчить последствия.

Реклама

1. Как уровень грунтовых вод влияет на землеустройство
2. Мониторинг уровня грунтовых вод

Как уровень грунтовых вод влияет на землеустройство

По мере роста и развития нашего общества перемещение населения и изменения в землепользовании могут истощить запасы воды или привести к наводнениям. Количество осадков, которые мы получаем, также может влиять на уровень грунтовых вод.

Если вы планируете построить колодец на своем земельном участке, уровень грунтовых вод может повлиять на то, какой колодец вы построите. Колодцы качают воду из водоносного горизонта , района, в котором содержится много грунтовых вод. Если уровень грунтовых вод низкий, придется копать более глубокий колодец. Для привода скважинного насоса потребуется больше энергии, потому что вода должна подниматься выше, чтобы достичь поверхности, что также обойдется вам дороже [источник: Министерство внутренних дел США].

Реклама

Глубокие колодцы также могут повлиять на качество вашей воды. Откачка может привести к тому, что соленая вода, которая находится глубоко под поверхностью, будет всасываться внутрь суши и загрязнять грунтовые воды. Участок , просадка – еще одна проблема с низким уровнем грунтовых вод. Без поддержки воды земля прогибается и образуются воронки.

Также есть проблемы с высоким уровнем грунтовых вод. Вода из неглубокого колодца более кислая, чем вода из более глубокого колодца, что делает ее более агрессивной для сантехники. Он может растворить ваши металлические трубы и фитинги и вызвать утечку.

Хотя июньская поправка 1986 года к федеральному Закону о безопасной питьевой воде запретила широкое использование свинца в трубах, вы все равно найдете его в ограниченных количествах [источник: Woodward]. Поскольку воздействие может серьезно повлиять на ваше здоровье, если у вас неглубокий колодец, вам следует сдать образцы воды на содержание свинца в сертифицированной лаборатории для проверки воды, чтобы быть уверенным.

Хорошей новостью является то, что альтернативные продукты, которые заменили свинец в трубопроводах, более устойчивы к растворяющему действию агрессивной воды. Пластиковые трубы также являются вариантом, если это разрешено строительными нормами.

Надлежащий дренаж является решающим фактором при освоении земель. Подземные воды могут быть заблокированы от их нормального течения новым строительством и скапливаться в земле. Вода вблизи нижней части цокольного этажа может подняться через плиту и вызвать сырость. Если уровень грунтовых вод выше, чем цокольный этаж, вода может просачиваться через стены и пол, и у вас будет стоячая вода. В идеале здание должно быть построено так, чтобы даже в сезон дождей уровень грунтовых вод был не менее чем на 10 футов ниже уровня земли [источник: Центр благоустройства дома Эла].

Реклама

Мониторинг уровня грунтовых вод

Мы знаем о проблемах низкого и высокого уровня грунтовых вод, но как узнать, какой уровень находится на вашем участке? Региональные агентства измеряют уровень грунтовых вод в местных колодцах, или вы можете измерить свой личный колодец. Тем не менее, если вы проводите собственные измерения, обязательно получите хорошие инструкции, прежде чем продолжить, чтобы не повредить оборудование скважины.

Изменения в землепользовании и водопользовании, такие как новое жилое, промышленное или сельскохозяйственное строительство, могут повлиять на то, где и когда проводить измерения. Измерения в разное время года также дают разную информацию. Весенние и осенние измерения определяют градиенты высот и направление потока грунтовых вод. Весенние измерения также показывают степень пополнения запасов в системе водоносных горизонтов за счет зимних осадков. Летом измеряются работающие скважины для определения подъема насоса, а не уровня грунтовых вод, чтобы определить эффективность насоса и затраты на насос [источник: Fulton].

Объявление

Существует множество методов, используемых для мониторинга уровня грунтовых вод. Металлические ленточные зонды можно опускать в колодец до соприкосновения с водой. Длина ленты, которая была погружена в воду, вычитается из общей длины ленты, вставленной в колодец, для определения уровня. Электрические зондирующие устройства используются с кабелем, опущенным в скважину до тех пор, пока не будет обеспечена непрерывность. Зондовые датчики давления, самый дорогой метод, подключаются к регистратору данных, что позволяет осуществлять непрерывный мониторинг [источник: Fulton].

Важно следить за уровнем грунтовых вод с течением времени, чтобы получать ценную информацию, такую ​​как уровень запасов, ежегодные изменения уровней и направление потока. Эта информация помогает региону защитить количество подземных вод и обеспечить надежное и доступное снабжение. Это также помогает разработчикам получить представление о строительстве и размещении скважин, чтобы помочь в эффективном извлечении воды.

Подземные воды необходимы для жизни и являются ключевым фактором при планировании землеустройства. Перед началом процесса застройки обязательно определите качество и количество грунтовых вод на вашем участке и примите необходимые меры для обеспечения здоровья, комфорта и успешного проекта застройки.

Реклама

Много дополнительной информации

Статьи по теме

Источники

• Центр домашнего обустройства Эла. «Гидроизоляция подвала». (3 февраля 2011 г.) http://alsnetbiz.com/homeimprovement/basement.html
• Фултон, Аллан; Дадли, Токкой; Статон, Келли. «Мониторинг уровня подземных вод: что это такое? Как это делается? Зачем это делать?» Калифорнийский университет сельского хозяйства и природных ресурсов. (2 февраля 2011 г.) http://cetehama.ucdavis.edu/files/20592.pdf
• Фонд подземных вод. «Источники загрязнения». (3 февраля 2011 г.) http://www.groundwater.org/gi/sourcesofgwcontam.html
• Фонд подземных вод. «Что такое подземные воды?» (3 февраля 2011 г.) http://www.groundwater.org/kc/whatis.html
• Фонд подземных вод. «Основы подземных вод». (3 февраля 2011 г.) http://www.groundwater.org/gi/docs/GWBASICS2.pdf
• Джабен, Ян. «Экологические аудиты и экспертиза стали необходимостью в отрасли». Национальный инвестор в недвижимость. 19 августа91. (2 февраля 2011 г.) http://find.galegroup.com.remote.scccld.lib.mo.us:8080/gps/infomark.do?&contentSet=IAC-Documents&type=retrieve&tabID=T003&prodId=IPS&docld=A11281946&source= gale&srcprod=ITOF&userGroupName=scccld_main&version=1.0
• Кернен, Брэндон. «Федеральные агентства и агентства штата расследуют изменение уровня грунтовых вод в скважинах Нью-Гэмпшира». Департамент экологических служб Нью-Гэмпшира. 10 января 2011 г. (3 февраля 2011 г.) http://des.nh.gov/media/pr/2011/20110111-wells.htm
• Департамент водных ресурсов штата Орегон. «Как измерить уровень воды в колодце». Июнь 2009 г. (17 февраля 2011 г.) http://www1.wrd.state.or.us.pdfs/NGWN/Water_Level_Booklet.pdf
• Министерство внутренних дел США. Геологическая служба США. «Истощение подземных вод». 14 декабря 2010 г. (3 февраля 2011 г.) http://ga.water.usgs.gov/edu/gwdepletion.html
• Министерство внутренних дел США. Геологическая служба США. «Как урбанизация влияет на гидрологическую систему». 14 декабря 2010 г. (3 февраля 2011 г.) http://ga.water.usgs.gov/edu/urbaneffects.html
• Вудворд, Дженис; Росс, Блейк; Парротт, Кэтлин. «Свинец в бытовой воде». Национальная база данных по безопасности AG. Апрель 2002 г. (2 февраля 2011 г.) http://nasdonline.org/document/1436/d001230lead-in-household-water.html

Процитируйте это!

Пожалуйста, скопируйте/вставьте следующий текст, чтобы правильно цитировать эту статью HowStuffWorks.