Причины подтопления разнообразны, но практически всегда свя­заны с деятельностью человека

Подтопление

Процесс подтопления — яркий пример ответной реакции геологической среды на действие техногенных факторов. Впервые он при­влек к себе внимание при создании водохранилищ, когда уровень грунтовых вод по их берегам стал подниматься. В настоящее время под подтоплением понимают любое повышение уровня грунтовых вод выше некоторого критическо­го положения, при котором отсутствуют необходимые условия для строительства и эксплуатации как отдельных зданий, так и террито­рии в целом.

В отличие от затопления, ко­торое происходит в результате па­водков, нагонов волн и т. д., при подтоплении образования свобод­ной поверхности воды на террито­рии не происходит.

Глубина критического уровня грунтовых вод, при котором воз­никает подтопление, зависит от глу­бины заложения и типов фунда­ментов, высоты капиллярной кай­мы, состава и свойств грунтов и др.

В большинстве случаев под­топленными считаются террито­рии, где грунтовые воды подни­маются к поверхности земли до глубины менее 3 м, образуя своеобразные купола. По мере поступления воды площади куполов расширяются, а следоватьно, увеличивается и площадь подтопления. На поверхность земли грунтовые воды обычно не выходят, что связано с влиянием испарения и транспирацией влаги растительностью.

Подтопление весьма негативно влияет на геологическую среду. Массивы горных пород переувлажняются и заболачиваются. Акти­визируются оползни, суффозия, карст и другие опасные геологи­ческие процессы. В лессовых породах возникают просадки, в глинах — набухание. Возрастает сейсмическая балльность подтопляемой территории. Кроме того, в результате засоления почв угнетается ра­стительность, возможно химическое и бактериальное загрязнение грунтовых вод.

В первую очередь, это — техногенные утечки воды из подземных водонесущих коммуникаций, прудов, отстойников, конденсация влаги под основаниями зданий и асфальтовыми покрытиями, за­сыпка естественных дрен — оврагов, подпор грунтовых вод в при­брежных зонах водохранилищ, барражный эффект, т. е. задержка грунтовых вод при строительстве заглубленных подземных соору­жений, неумеренный полив городских насаждений и др.

Под влиянием искусственных (техногенных) факторов уровни грунтовых вод могут подниматься на 10—15 м и более.

Наиболее подтопляемыми являются территории, сложенные сла­бопроницаемыми, фильтрационно-анизотропными глинистыми грунтами, со слабо развитой эрозионной сетью и неглубоким зале­ганием водоупорных слоев. Скорость повышения уровня грунтовых вод на таких территориях в первые 10 лет может достигать 0,5— 1,0 м в год, иногда 3—4 м в год, а в отдельных случаях аварийного зама­чивания и более 1,0 м в.

Наименьшая опасность подтопления существует на территориях с глубоким залеганием грунтовых вод, при наличии хорошо водо­проницаемых грунтов и застроенных предприятиями с сухим технологическим режимом. На этих участках скорость подъема уровня подземных вод обычно не превышает 0,1—0,2 м в год.

В зависимости от характера развития подтопления по территории выделяют локальное подтопление (отдельные здания и сооружения) и площадное.

Подтопление может развиваться по различным схемам, но во всех случаях оно возникает благодаря добавочной («излишней» ин­фильтрации воды), т. е. при превышении приходных статей водно­го баланса над расходными.

Схема 1 — подтопление развивается благодаря задержке добавочной воды в зоне аэрации на линзах водонепроницаемых грунтов;

схема 2 — вследствие подъема уровня грунтовых вод и образования купола, который постепенно будет полни­ться и подпитывать водоносный горизонт;

схема 3 — вследствие формирования техногенного водоносного горизонта в первоначально сухих грунтах.

Инженерно-геологические изыскания в районах развития под­топления в дополнение к обычному составу работ должны обеспечивать:

- изучение и оценку гидрогеологических условий территории;

- выявление источников подтопления;

- выполнение прогноза изменения гидрогеологических усло­вий;

- получение необходимых параметров для обоснования проек­тных решений по организации инженерной защиты от подтопления;

- разработку рекомендаций по организации мониторинга подземных вод.

Мероприятия и сооружения для защиты от подтопления. Их подразделяют на профилактические (предупредительные) и инже­нерные (защитные).

Профилактические меры должны предшествовать новому строи­тельству на всех потенциально подтопляемых (по прогнозу) террито­риях. В состав этих мер входят: регулирование стока поверхностных вод, предупреждение утечек из водонесущих коммуникаций (проклад­ка их в полупроходных и проходных каналах, герметизация стыковых соединений труб, использование полимерных и других коррозионно-устойчивых материалов трубопроводов и др.), профилактические дре­нажи (сопутствующие вдоль всех водонесущих коммуникаций, пере­хватывающие, пластовые, вентиляционные) и другие меры.

Предприятия с интенсивным водопотреблением, а также поверх­ностные водоемы, пруды и др. следует располагать ниже по уклону от застроенных территорий.

Инженерные (защитные) мероприятия следует осуществлять как в период строительства, так и при эксплуатации зданий и сооруже­ний. Главенствующее значение среди защитных мер занимают раз­личные дренажи (горизонтальные, вертикальные, лучевые, комби­нированные и др.), а также строительное водопонижение, противофильтрационные устройства (экраны и завесы для барража подтоп­ления со стороны рек и водоемов, гидроизоляция для защиты под­земных частей зданий и сооружений и др.).

В проектах защитных мероприятий от подтопления следует пре­дусматривать организацию мониторинга (наблюдений) за режимом подземных вод и, в первую очередь, за подъемом уровня грунтовых вод на потенциально подтопляемых территориях (с учетом крити­ческого положения уровня).

Дата добавления: 2014-01-04