Отвод поверхностных и грунтовых вод.

Работы данного цикла включают в себя:

■ устройство нагорных и водоотводных канав, обваловывание;

■ открытый и закрытый дренаж;

■ планировку поверхности складских и монтажных площадок.

Поверхностные и грунтовые воды образуются из атмосферных осадков (ливневые и талые воды). Различают поверхностные воды «чужие», поступающие с повышенных соседних участков, и «свои», образующиеся непосредственно на строительной площадке. В зависимости от конкретных гидрогеологических условий производство работ по отводу поверхностных вод и осушению грунтов можно выполнять следующими способами: открытым водоотливом, открытым и закрытым дренажем и глубинным водопонижением.

Нагорные и водоотводные канавы или обваловывание устраивают вдоль границ строительной площадки с нагорной стороны для предохранения от поверхностных вод. Территория площадки должна быть защищена от поступления «чужих» поверхностных вод, для чего их перехватывают и отводят за пределы площадки. Для перехвата вод Устраивают в повышенной ее части нагорные и водоотводные канавы (рис. 3.5). Водоотводные канавы должны обеспечивать пропуск ливневых и талых вод в пониженные точки местности за пределы строительной площадки.

Рис. 3.5. Защита строительной площадки от поступления поверхностных вод: 1 - зона стока воды, 2 - нагорная канава; 3 - строительная площадка

В зависимости от планируемого дебита воды, водоотводные канавы устраивают глубиной не менее 0,5 м, шириной 0,5...0,6 м, с высотой бровки над расчетным уровнем воды не менее 0,1...0,2 м. Для предохранения лотка канавы от размыва скорость движения воды не должна превышать для песка 0,5...0,6 м/с, для суглинка -1,2... 1,4 м/с. Канаву устраивают на расстоянии не менее 5 м от постоянной выемки и 3 м - от временной. Для предохранения от возможного заиливания продольный профиль водоотводной канавы делают не менее 0,002. Стенки и дно канавы защищают дерном, камнями, фашинами.

«Свои» поверхностные воды отводят путем придания соответствующего уклона при вертикальной планировке площадки и устройства сети открытого или закрытого водостока, а также принудительным сбросом через водоотводные трубопроводы посредством электрических насосов.

Дренажные системы открытого и закрытого типов используют при сильном обводнении площадки грунтовыми водами с высоким уровнем горизонта. Дренажные системы предназначены для улучшения общесанитарных и строительных условий и предусматривают понижение уровня грунтовых вод.

Открытый дренаж применяют в грунтах с малым коэффициентом фильтрации при необходимости понижения уровня грунтовых вод на небольшую глубину - порядка 0,3...0,4 м. Дренаж устраивают в виде канав глубиной 0,5...0,7 м, на дно которых укладывают слой крупнозернистого песка, гравия или щебня толщиной 10...15 см.

Закрытый дренаж - это обычно траншеи глубокого заложения (рис. 3.6) с устройством колодцев для ревизии системы и с уклоном в сторону сброса воды, заполняемые дренируемым материалом (щебень, гравий, крупный песок). Поверху дренажную канаву закрывают местным грунтом.

Рис. 3.6. Закрытый, пристенный и опоясывающий дренаж: а - общее решение дренажа; б - пристенный дренаж; в - кольцевой ограждающий дренаж; 1 - местный грунт; 2 - мелкозернистый песок; 3 - крупнозернистый песок; 4 - гравий; 5 - дренажная дырчатая труба; 6 - уплотненный слой местного грунта; 7 - дно котлована; 8 - дренажная прорезь; 9 - трубчатый дренаж; 10 - сооружение; 11 -подпорная стенка; 12 - бетонное основание

При устройстве более эффективных дренажей на дно такой траншеи укладывают перфорированные в боковых поверхностях трубы - керамические, бетонные, асбестоцементные диаметром 125...300 мм, иногда просто лотки. Зазоры труб не заделывают, трубы сверху засыпают хорошо дренирующим материалом. Глубина дренажной канавы -1,5...2,0 м, ширина поверху - 0,8...1,0 м. Снизу под трубой часто укладывают щебеночное основание толщиной до 0,3 м. Рекомендуемое распределение слоев грунта: 1) дренажная труба, укладываемая в слой гравия; 2) слой крупнозернистого песка; 3) слой средне- или мелкозернистого песка, все слои не менее 40 см; 4) местный грунт толщиной до 30 см.

Такие дренажи собирают воду из прилегающих слоев грунта и отводят воду лучше, так как скорость движения воды в трубах выше, чем в дренирующем материале. Закрытые дренажи устраивают ниже уровня промерзания грунта, они должны иметь продольный уклон не менее 0,5%. Устройство дренажа необходимо выполнять до начала возведения зданий и сооружений.

Для трубчатых дренажей в последние годы широко используют трубофильтры из пористого бетона и керамзитостекла. Применение трубофильтров значительно снижает трудозатраты и стоимость работ. Они представляют собой трубы диаметром 100 и 150 мм с большим количеством сквозных отверстий (пор) в стенке, по которым вода просачивается внутрь трубопровода и отводится. Конструкция труб позволяет их укладку по предварительно разровненному основанию трубоукладчиками.

Инженерная подготовка стройплощадки.

Общие положения

Любому строительству (объекту или комплексу) предшествует подготовка площадки, направленная на обеспечение необходимых условий качественного и в установленные сроки возведения зданий и сооружений, включающая инженерную подготовку и инженерное обеспечение.

При инженерной подготовке выполняют комплекс процессов (работ), в общем случае наиболее характерными из которых в технологии строительного производства являются создание геодезической разбивочной основы, расчистка и планировка территории, отвод поверхностных и фунтовых вод.

В каждом конкретном случае состав указанных процессов и методы их выполнения регламентируются природно-климатическими условиями, особенностями строительной площадки, спецификой возводимых зданий и сооружений, особенностями объекта - новое строительство, расширение или реконструкция и др.

Инженерное обеспечение строительной площадки предусматривает устройство временных зданий, дорог и сетей водо-, электроснабжения и др. Площадку строительства оборудуют раздевалками-бытовками, столовой, конторой производителя работ, душевыми, санузлами, складами для хранения строительных материалов, инструмента, временными мастерскими, навесами и т.д. Под эти сооружения целесообразно использовать часть сносимых зданий, если они не попадают в габариты возводимого сооружения и не будут мешать нормальному осуществлению строительных работ, а также инвентарные здания вагонного или блочного типа.

Для транспортирования грузов следует максимально использовать существующую дорожную сеть и только при необходимости предусматривать устройство временных дорог.

В подготовительный период прокладывают линии временного водоснабжения, включая противопожарный водопровод, и электроснабжения с подводкой энергии ко всем бытовкам и местам установки электромеханизмов. Прорабская должна быть обеспечена телефонной и диспетчерской связью. На строительной площадке оборудуют место для ремонта и стоянки землеройных и других машин и автомобилей. Площадку обязательно ограждают или обозначают соответствующими знаками и надписями.

Создание геодезической разбивочной основы

На стадии подготовки площадки к строительству должна быть создана геодезическая разбивочная основа, служащая для планового и высотного обоснования при выносе проекта подлежащих возведению зданий и сооружений на местность, а также (в последующем) для геодезического обеспечения на всех стадиях строительства и после его завершения.

Геодезическую разбивочную основу для определения положения объектов строительства в плане создают преимущественно в виде: строительной сетки, продольных и поперечных осей, определяющих положение на местности основных зданий и сооружений и их габаритов, для строительства предприятий и групп зданий и сооружений; красных линий (или других линий регулирования застройки), продольных и поперечных осей, определяющих положение на местности и габариты здания, для строительства отдельных зданий в городах и поселках.

Строительную сетку выполняют в виде квадратов и прямоугольников, которые подразделяют на основные и дополнительные (рис. 1, а). Длина сторон основных фигур сетки 100... 200 м, а дополнительных -20... 40 м.

Рис. 1 - Строительная сетка: а - местоположение пунктов сетки; б - вынос на местность строительной сетки; 1- вершины основных фигур сетки; 2 - основные оси здания; 3 - вершины дополнительных фигур сетки

При проектировании строительной сетки должны быть: для выполнения разбивочных работ обеспечены максимальные удобства; основные возводимые

здания и сооружения расположены внутри фигур сетки; линии сетки расположены параллельно основным осям возводимых зданий и по возможности ближе к ним; непосредственные линейные измерения.

Рис. 2 - Постоянные геодезические знаки: а - из забетонированных обрезков труб; б - из стального штыря с забетонированным оголовком; в - из обрезков рельсов; 1 - плановая точка; 2 - стальная труба с крестообразным анкером, 3 - бетонный оголовок; 4 - стальная труба; 5 - граница промерзания

Разбивку строительной сетки на местности начинают с выноса в натуру исходного направления, для чего используют имеющуюся на площадке (или вблизи от нее) геодезическую сеть (рис. 1, б). По координатам геодезических пунктов и пунктов сетки определяют полярные координаты S1, S2, S3 и углы , по которым выносят на местность исходные направления сетки (АВ и АС). Затем от исходных направлений на всей площадке разбивают строительную сетку и закрепляют ее в местах пересечений постоянными знаками (рис. 2) с плановой точкой. Знаки делают из забетонированных обрезков труб, рельсов и т. п. Основание знака (низ знака, опора знака) должно располагаться ниже границы промерзания грунта минимум на 1 м.

Аналогично переносят и закрепляют красную линию.

При переносе на местность основных осей строящихся объектов при наличии в качестве плановой разбивочной основы строительной сетки применяют метод прямоугольных координат. В этом случае в качестве линий координат принимают близлежащие стороны строительной сетки, а их пересечение - за нуль отсчета. Положение точки О главных осей хо - уо будет определено следующим образом: если дано, что хо = 50 и;уо= 40 м, то это значит, что она находится на расстоянии 50 м. от линии х в сторону хо и на расстоянии 40 м от линии у в сторону линии уо.

При наличии в качестве плановой разбивочной основы красной линии на стройгенплане должны быть приведены какие-либо данные, определяющие положение будущего здания, угол между главной осью здания и красной линией и расстояние от точки А до точки О пересечения главных осей.

Главные оси здания закрепляют за его контурами знаками приведенной выше конструкции.

Высотное обоснование на строительной площадке обеспечивается высотными опорными пунктами - строительными реперами. Обычно в качестве строительных реперов используют опорные пункты строительной сетки и красной линии. Высотная отметка каждого строительного репера должна быть получена не менее чем от двух реперов государственной или местного значения геодезической сети.

В процессе строительства необходимо следить за сохранностью и устойчивостью знаков геодезической разбивочной основы, что осуществляет строительная организация.

Расчистка территории

При расчистке территории пересаживают зеленые насаждения, если их используют в дальнейшем, защищают их от повреждений, корчуют пни, очищают площадку от кустарника, снимают плодородный слой почвы, сносят или разбирают ненужные строения, перекладывают подземные коммуникации и в заключение производят планировку строительной площадки.

Зеленые насаждения, не подлежащие вырубке или пересадке, обносят оградой, а стволы отдельно стоящих деревьев предохраняют от возможных повреждений, защищая отходами пиломатериалов. Деревья и кустарники, пригодные в дальнейшем для озеленения, выкапывают и пересаживают в охранную зону или на новое место.

Деревья валят с помощью механических или электрических пил. Тракторами с трелевочно-корчевальными лебедками или бульдозерами с высоко поднятыми отвалами валят деревья с корнями и корчуют пни. Отдельные пни, не поддающиеся корчевке, расщепляют взрывом. Кусторезами расчищают территорию от кустарника. Для этой же операции применяют бульдозеры с зубьями-рыхлителями на отвале, корчеватели-собиратели. Кусторез является сменным оборудованием к гусеничному трактору.

Плодородный слой почвы, подлежащий снятию с застраиваемых площадей, срезают и перемещают в специально выделенные места, где складируют для последующего использования. Иногда его отвозят на другие площадки для озеленения. При работе с плодородным слоем следует предохранять его от смешивания с нижележащим слоем, загрязнения, размыва и выветривания.

Снос зданий и сооружений выполняют путем их членения на части (для последующего демонтажа) или обрушения. Деревянные строения разбирают, отбраковывая элементы для последующего их использования. При разборке каждый отделяемый сборный элемент должен предварительно раскрепляться и занимать устойчивое положение.

Монолитные железобетонные и металлические строения разбирают по специально разработанной схеме сноса, обеспечивающей устойчивость строения в целом. Членение на блоки разборки начинают со вскрытия арматуры. Затем блок закрепляют, после чего режут арматуру и обламывают блок. Металлические элементы срезают после раскрепления. Наибольшая масса железобетонного блока разборки или металлического элемента не должна превышать половины грузоподъемности кранов при наибольшем вылете крюка.

Сборные железобетонные строения разбирают по схеме сноса, обратной схеме монтажа. Перед началом разборки элемент освобождают от связей. Сборные железобетонные конструкции, не поддающиеся поэлементному разделению, расчленяют как монолитные.

Снос зданий и сооружений обрушением осуществляют гидравлическими молотами, отбойными молотками, а в отдельных случаях - экскаваторами с различным навесным оборудованием - шар-бабами, клин-молотами и др. Вертикальные части строения для предотвращения разброса обломков по площади следует обрушивать внутрь. Обрушение осуществляют также взрывным способом.

После расчистки производят общую планировку строительной площадки.

Раз мы говорим об обустройстве водоотвода, значит, дом у нас уже стоит (запроектирован) и мы переходим к благоустройству или ландшафтному дизайну. Я искренне рад за Вас, Господа! Ровно как рад и тому факту, что Вас интересует вопрос: "Как оптимальным образом реализовать отвод воды с участка и от дома?". Разобравшись с этим, Вы сэкономите море времени и средств.

Начну с того, что отвод воды является комплексной задачей и должен включать в себя взаимодополняющие системы:

1. Кровельную водосточную систему.
2. Систему поверхностного водоотвода.
3. В случае если уровень грунтовых вод (УГВ) на участке высокий, а дом имеет, например, подвал или подземный гараж, есть необходимость устроить глубинную дренажную систему для отвода грунтовых вод.

Первые две системы предусматривают отвод дождевой воды (для устранения негативного воздействия атмосферных осадков), отвод талых вод (таяния снега) и, соответственно, препятствуют появлению т.н. «верховодки». Верховодка, наряду с грунтовыми водами, является видом почвенных вод, имеет сезонный характер и появляется вследствие выпадения осадков, таяния снега, избыточного полива и т. п. Как правило, к середине лета она вообще исчезает и может ненадолго появиться только после сильных ливней.

Верховодка представляет собой неприятную проблему для домов с фундаментом (подвалом), а также является причиной быстрой наполняемости негерметичного септика (выгребной ямы) в весенний период и во время сильных осадков.

Задача кровельной водосточной системы – собрать всю дождевую воду с крыши зданий и подвести ее к нужным точкам водосбора. Если сэкономить на кровельном водостоке – дожди постепенно разобьют вам дорожки, отмостку, ступени и будут забрызгивать ровным слоем грязи фундамент здания на высоту до 50 см.

Ну а если Ваш подвал подтоплен, его стены пропитаны влагой, а септик нужно откачивать раз в 7-10 дней – без глубинного дренажа Вам не обойтись.

1. Какова структура грунта и уровень грунтовых вод (далее УГВ) на Вашем участке? Ответ на этот вопрос прояснит необходимость обустройства подземного (глубинного) дренажа и гидроизоляции подвала, если таковой имеется. Носителями сих таинственных знаний обычно являются те же люди, которые пробурили Вам скважину для воды либо специализированные геодезические организации.
2. Куда будет выполнен отвод поверхностных и грунтовых вод ? Этот ответ поможет разобраться с точкой сброса воды (она может быть одной как для поверхностных, так и для грунтовых вод) и упростит подготовку технического решения. Мне знакомы следующие варианты:
   • Ливневая канализация. Как правило, это бетонная труба большого диаметра. В идеале, она закопана ниже глубины промерзания грунта и оборудована коллекторами, т.е. местами подсоединения отдельных систем ливневого водоотвода, например, с Вашего участка. Отвод ливневых вод выполняется в природные водоемы.
   • Смешанная канализация. Отводит поверхностные и, собственно, канализационные стоки. Также оборудована коллекторами. Предусматривает обустройство систем очистки сточных вод перед их сбросом, например, в водоемы.
   • Дренажное поле (система инфильтрации). Оборудуется в случае отсутствия вариантов, указанных выше. Система, которая обеспечивает равномерное и природное «впитывание» ливневых вод в грунт непосредственно на участке их сбора.
   • Соседский участок:). Самый простой и быстрый способ, который к тому же позволяет «сблизиться» с соседями в кратчайшие сроки.
3. Будет ли вода отводиться самотеком или нужен дренажный колодец и насос? Для этого нужно ответить на предыдущие вопросы, а также определить уклоны территории участка. Точку сброса следует предусмотреть в самой нижней части участка.

Если Ваш участок расположен на склоне и Вы хотите сделать отвод поверхностных вод, стекающих с вышерасположенного участка, то для перехвата воды Вам следует предусмотреть в верхней части участка систему перпендикулярных склону водоотводных лотков (тогда участок выглядит благоустроенным и имеет ровную поверхность) либо вырыть дренажную канаву вдоль верхней границы участка и соединить ее с боковыми канавами (участок становится похожим на средневековый форпост).

4. Какова площадь водосборной территории? От этого зависит пропускная способность и, соответственно, стоимость водосборных систем. Зная площадь своего участка, Вы можете самостоятельно просчитать расчетный расход дождевых вод, который следует убрать системами водоотвода. Используйте для этого программу .
5. Какую нагрузку (поверхностное давление) должны выдерживать инженерные сооружения для отвода воды ? Перефразирую. Кто будет по ним ходить (ездить)? От этого зависит т.н. класс нагрузки и все та же стоимость. Класс нагрузки важен как для глубинного, так и для поверхностного дренажа.

После того как Вы ответили на подготовительные теоретические вопросы, следует браться за реализацию. Настоятельно рекомендую разработать проект или просто техническое решение. Для этого следует либо обратиться в проектную организацию (отдел водоотведения и канализации), либо начертить эскиз самому…. и найти невозмутимого строителя, который возьмется за воплощение его в жизнь.

Спрашивайте и вникайте в детали! Строители в большинстве случаев устанавливают водосточную систему для отвода воды с крыши, но при этом не считают нужным отвести эту воду далеко от фундамента. Мне известны случаи, когда подрядчик установил дождеприемники, но собранную воду «отводил» через дно этих же дождеприемников в землю у фундамента. В этом случае нет принципиальной разницы между тем, если вода будет просто стекать с крыши и мочить фундамент, либо течь по водосточной системе (собираться в дождеприемник) и … мочить фундамент. Грунт, прилегающий к фундаменту, после проведения строительных работ обычно более рыхлый, чем грунт естественного сложения, поэтому дождевые воды накапливаются в пазухах и проникают в бетон. Зимой вода замерзает и разрушает бетонные конструкции.

Поэтому, кроме устройства отмостки вокруг дома шириной 80-100см, собранную водосточной системой воду необходимо отвести в ливневую канализацию. Сделать это можно системой водоотводных лотков (рис. 1) либо устройством точечных дождеприемников (рис. 2).

В первом случае у нас меньше земляных работ, система будет всегда доступна для осмотра и ремонта. Во втором случае мы можем трубу от дождеприемников проложить в одной траншее с дренажной трубой.

При этом ни в коем случае нельзя соединять систему поверхностного водоотвода с дренажом основания дома. В противном случае дождевая вода будет попадать в дренаж и наоборот - смачивать фундамент!!!

Сверху пескоуловители и водоотводные каналы закрываются съемными защитно-декоративными решетками, которые предотвращают попадание в систему мусора, листьев, и не препятствуют движению пешеходов и транспорта. Система линейного дренажа соединяется с ливневой канализацией через систему вертикальных и горизонтальных отводов.

Важно!!! При установке поверхностного водоотвода следует предусмотреть уклоны (минимум 0,005, т.е. 5 мм на метр длины) для движения воды самотеком! Сделать это возможно двумя способами:

1. За счет использования уклона поверхности.
2. За счет использования каналов, у которых внутренняя поверхность с уклоном (такая функция предусмотрена в бетонных каналах некоторых производителей: Standartpark, Hauraton, ACO), а также за счет ступенчатого уклона организованного с применением каналов разной высоты.

Обустройство подземной дренажной системы наиболее целесообразно совместить с фундаментными работами - стоить это будет не дорого. Если же в процессе эксплуатации дома выясняется, что уровень грунтовых вод очень высок, а отвод воды от дома не организован - это выльется Вам в копеечку.

Подземный дренаж – это система дренажных труб (дрен, т.е. труб с дырочками, засыпанных щебнем и завернутых в геотекстиль) и дренажных колодцев. Геотекстиль предохраняет дрены от заиливания.

Дренажные колодцы предназначены для технического обслуживания дренажной системы, например, прочистки струей воды. Дренажный колодец предусматривается на каждом втором изгибе трубы, так чтобы через него можно было обслуживать и подводящий, и отводящий участки труб.

Колодцы собраны из бетонных колец диаметром 400 мм и 700 мм. В последнее время все чаще применяются готовые пластиковые колодцы диаметром 315 мм.

Собранная дренажными трубами вода поступает в коллекторный колодец (сюда же можно подвести и воды, собранные поверхностным водоотводом), снабженный обратным клапаном, который предотвращает попадание воды из колодца обратно в дренажную систему. Из общего колодца воду выводят (например, выкачивают) в коммунальную ливневую канализацию, открытую дрену, или она впитывается в почву через специально отсыпанный слой щебня (дренажное поле).

Ну, в целом, на первый раз хватит (особенно если у Вас нет специального образования). Вывод: Обустройство поверхностного, а при необходимости и глубинного водоотвода задача посильная, но… если сомневаетесь – доверьте ее профессионалам. Если Вы собираетесь обезопасить подвалы, фундаменты и т.д., и столкнулись с верховодкой (грунтовыми водами), то в силу комплексности и сложности задачи, советую выбрать одного подрядчика, который будет отвечать за разработку и монтаж всей системы в целом. Это важно, т.к. отдельные работы, выполненные разными подрядчиками, как правило, не решают задачу в целом, а у подрядчика всегда есть возможность заявить: «Это не я!». Постарайтесь договориться о гарантии на водоотводные системы не менее чем на год. Только полный сезон докажет их жизнеспособность!

Раз уж вы платите деньги, не поручайте столь непростую задачу, например, плиточникам, которые мостят Вам дорожки! Они могут быть исполнителями – но руководить ими должен профессионал.

Владимир Полевой .

Планировка участков под застройку и другие нужды обязательно производится с учетом эффективно отведения атмосферных осадков при помощи системы дренажа, ливневых каналов и водоотводов. Если дождевая или талая вода будет застаиваться, это будет способствовать разрушению покрытия и другим негативным последствиям.

Чем опасны поверхностные воды?

Поверхностные воды образуются из атмосферных осадков: снег, дождь, град и т.д. Данная влага может доставлять неприятности на участке (строительном, дачном), начиная от элементарного застоя воды с неприятным запахом и заканчивая нарушением целостности фундаментов близ лежащих зданий. На этом неприятности не заканчиваются, также сырость может проникать в строения и провоцировать распространение грибка, повышение влажности. Для тротуаров и дорожного покрытия также есть опасность: растрескивание, сильное обледенение, проседание полотна. Корневая система растений от излишка осадков может загнивать, плодородный слой будет вымываться, а нарушение теплового режима создаст условия для экспансии мха и плесени.

Дабы избежать всех этих негативных явлений, нужна отменная система отвода поверхностных вод.

Данная система бывает двух видов:

• точечный;
• линейный.

Также еще отводы делят на открытые и закрытые. Второй вариант больше применяется для отвода осадков целых городских кварталов. Точечный самый простой, его чаще всего используют при незначительном количестве выпадающей влаги, которую собирают в локальные модули (пример, вода стекающая с крыш). Линейная система более сложная и состоит из множества элементов: желоба, лотки, канавы, колодцы и т.д. Влага быстро собирается с большого участка и сразу же направляется в центральный водосборный коллектор.

Материалы

В качестве материалов используют бетон, пластик и земляные насыпи, рвы и траншеи как временное решение проблемы с осадками. Элементы системы отвода поверхностных вод устанавливаются под наклоном, что способствует быстрому сбору и сбросу ненужной влаги. Если на участке повышенная влажность через подземные воды, тогда дренажная система проектируется комплексно, учитывая атмосферные явления и влияние подземных источников. Часто с водой в водосборные каналы и лотки может попадать песок, грязь, мусор, а поэтому устанавливают специальные уловители.


Данные устройства не дают системе засорится и перестать выполнять свои прямые функции. При составлении генерального проекта отвода поверхностных вод нужно учесть ряд факторов: количество осадков, территория участка, наличие подземных вод, уровень влажности, уклон.

Отвод поверхностных и понижение уровня грунтовых вод выполняют для защиты строительных площадок и котлованов будущих сооружений от затопления их ливневыми и талыми водами.

Работы по отводу поверхностных и грунтовых вод включают: устройство нагорных и водоотводных канав, обвалование; устройство дренажа; планировку поверхности складских и монтажных площадок.

Канавы или лотки устраивают вдоль границ строительной площадки с нагорной стороны с продольным уклоном не менее 0,002, а их размеры и виды креплений принимают в зависимости от расхода ливневых или талых вод и предельных значений неразмывающих скоростей их течения.

Канаву устраивают на расстоянии не менее 5 м от постоянной выемки и 3 м – от временной. Стенки и дно канавы защищают дерном, камнями, фашинами. Воду из всех водоотводящих устройств, резервов и кавальеров отводят в пониженные места, удаленные от возводимых и существующих сооружений.

При сильном обводнении площадки грунтовыми водами с высоким уровнем горизонта используют дренажные системы открытого и закрытого типов.

Открытый дренаж применяют в грунтах с малым коэффициентом фильтрации при необходимости понижения уровня грунтовых вод (УГВ) на глубину 0,3–0,4 м. Дренаж устраивают в виде канав глубиной 0,5–0,7 м, на дно которых укладывают слой крупнозернистого песка, гравия или щебня толщиной 10–15 см.

Закрытый дренаж – это обычно траншеи глубокого заложения с устройством колодцев для ревизии системы и с уклоном в сторону сброса воды, заполняемые дренируемым материалом. Иногда на дно такой траншеи укладывают перфорированные в боковых поверхностях трубы. Поверху дренажную канаву закрывают местным грунтом.

Устройство дренажа необходимо выполнять до начала возведения зданий и сооружений.

Организация водоотлива и искусственного понижения

Уровня грунтовых вод

Выемки (котлованы и траншеи) при небольшом притоке грунтовых вод разрабатывают с применением открытого водоотлива.

При значительном притоке грунтовых вод и большой толщине водонасыщенного слоя до начала производства работ УГВ искусственно понижают.

Работы по водопонижению зависят от принятого метода механизированной разработки котлованов и траншей. Соответственно устанавливают очередность работ как по монтажу водоотливных и водопонизительных установок, их эксплуатации, так и по разработке котлованов и траншей. При размещении котлована на берегу в пределах поймы реки разработку его начинают после монтажа водопонизительного оборудования, чтобы понижение УГВ опережало заглубление котлована на 1–1,5 м. Если котлован расположен непосредственно в русле реки, то до работ по водопонижению его ограждают со стороны воды специальными дамбами (перемычками). Работы по осушению при этом складываются из удаления воды из отгороженного котлована и последующей откачки воды, фильтрующей в котлован.

В процессе осушения котлована важно правильно выбрать скорость откачки воды, так как очень быстрое осушение может вызывать повреждение перемычек, откосов и дна котлована. В первые дни откачки интенсивность понижения уровня воды в котлованах из крупнозернистых и скальных грунтов не должна превышать 0,5–0,7 м/сут, из среднезернистых – 0,3–0,4 м/сут и в котлованах из мелкозернистых грунтов 0,15–0,2 м/сут. В дальнейшем откачку воды можно увеличить до 1–1,5 м/сут, но на последних 1,2–2 м глубины откачку воды следует замедлить.

В открытом водоотливе предусмотрена откачка притекающей воды непосредственно из котлована или траншей насосами. Он применим в устойчивых против фильтрационных деформаций грунтах (скальных, гравийных и т. п.). При открытом водоотливе грунтовая вода, просачиваясь через откосы и дно котлована, поступает в водосборные канавы и по ним в приямки (зумпфы), откуда ее откачивают насосами. Размеры приямков в плане принимают 1×1 или 1,5×1,5 м, а глубину – от 2 до 5 м в зависимости от требуемой глубины погружения водоприемного рукава насоса. Минимальные размеры приямка назначают из условия обеспечения непрерывной работы насоса в течение 10 мин. Приямки в устойчивых грунтах крепят деревянным срубом из бревен (без дна), а в оплывающих – шпунтовой стенкой и на дне его устраивают обратный фильтр. Примерно так же крепят траншеи в неустойчивых грунтах. Число приямков зависит от расчетного притока воды к котловану и производительности насосного оборудования.

Приток воды к котловану (или дебит) рассчитывают по формулам установившегося движения грунтовых вод. По полученным данным уточняют тип и марку насосов, их количество.

Открытый водоотлив – эффективный и простой способ осушения. Однако возможно разрыхление или разжижение грунтов в основании и унос части грунта фильтрующейся водой.

Искусственное понижение УГВ предполагает устройство системы дренажей, трубчатых колодцев, скважин, использование иглофильтров, расположенных в непосредственной близости от будущего котлована или траншеи. При этом УГВ резко понижается, ранее насыщенный водой грунт и теперь обезвоженный разрабатывается как грунт естественной влажности.

Существуют следующие способы искусственного водопонижения: иглофильтровый, вакуумный и электроосмотический.

Способы искусственного водопонижения исключают просачивание воды через откосы и дно котлована, поэтому откосы выемок сохраняются в целостности, отсутствует вынос частиц грунта из-под фундаментов ближайших зданий.

Выбор способа водопонижения и типа применяемого оборудования зависит от глубины разработки котлована (траншеи), инженерно-геологических и гидрогеологических условий площадки, сроков строительства, конструкции сооружения и ТЭП.

Искусственное водопонижение осуществляют, когда осушаемые породы имеют достаточную водопроницаемость, характеризующуюся коэффициентами фильтрации более 1–2 м/сут, применять его в грунтах с меньшим коэффициентом фильтрации нельзя из-за малых скоростей движения грунтовых вод. В этих случаях используют вакуумирование или способ электроосушения (электроосмос).

Иглофильтровый способ предусматривает использование для откачки воды из грунта часто расположенных скважин с трубчатыми водоприемниками малого диаметра – иглофильтров , соединенных общим всасывающим коллектором с общей (для группы иглофильтров) насосной станцией. Для искусственного понижения УГВ на глубину 4–5 м в песчаных грунтах применяют легкие иглофильтровые установки (ЛИУ) . Для осушения траншей шириной до 4,5 м используют однорядные иглофильтровые установки (рис. 2.1, а ), при более широких траншеях – двухрядные (рис. 2.1, б ).

Для осушения котлованов применяют замкнутые по контуру установки. При понижении УВ на глубину более 5 м применяют двух- и трехъярусные иглофильтровые установки (рис. 2.2).

В случае применения двухъярусных иглофильтровых установок вначале вводят в действие первый (верхний) ярус иглофильтров и под его защитой отрывают верхний уступ котлована, после монтируют второй (нижний) ярус иглофильтров и отрывают второй уступ котлована и т.д. После ввода в действие каждого последующего яруса иглофильтров предыдущие можно отключить и демонтировать.

Применение иглофильтров эффективно и для водопонижения в слабопроницаемых грунтах, при залегании под ними более водопроницаемого слоя. При этом иглофильтры заглубляют в нижний слой с обязательной их обсыпкой.

Рис. 2.1. Водопонижение легкими иглофильтровыми установками: а – одно-

рядные иглофильтровые установки; б – двухрядные иглофильтровые установки;

1 – траншея с креплением; 2 – шланг; 3 – вентиль; 4 – насосный агрегат;

5 – всасывающий коллектор; 6 – иглофильтры; 7 – пониженный УГВ;

8 – водоприемное фильтровое звено иглофильтра

Рис. 2.2. Схема ярусного водопонижения иглофиль-

трами: 1 , 2 – соответственно иглофильтры верхнего и

нижнего яруса; 3 – конечное понижение депрессионной

поверхности грунтовых вод

ЛИУ помимо иглофильтров включают также водосборный коллектор, объединяющий иглофильтры в одну водопонизительную систему, центробежные насосные агрегаты и отводящий трубопровод.

Для опускания иглофильтра в рабочее положение при сложных грунтах применяют пробуривание скважин, в которые опускают иглофильтры (при глубинах до 6–9 м).

В песках и супесчаных грунтах иглофильтры погружают гидравли-ческим способом, путем подмыва грунта под фрезерным наконечником водой с напором до 0,3 МПа. После погружения иглофильтра на рабочую глубину полое пространство вокруг трубы частично заполняется просевшим грунтом, частично засыпается крупнозернистым песком или гравием.

Расстояния между иглофильтрами принимают в зависимости от схемы их расположения, глубины водопонижения, типа насосного агрегата и гидрогеологических условий, но обычно эти расстояния равны 0,75; 1,5, а иногда и 3 м.

Вакуумный способ водопонижения основан на использовании эжекторных водопонизительных установок (ЭИУ), которые откачивают воду из скважин с помощью водоструйных насосов-эжекторов. Эти установки используют для понижения УГВ в мелкозернистых грунтах с коэффициентом фильтрации 0,02–1 м/сут. Глубина понижения УГВ одним ярусом составляет от 8 до 20 м.

ЭИУ состоят из иглофильтров с эжекторными водоподъемниками, распределительного трубопровода (коллектора) и центробежных насосов. Эжекторные водоприемники, помещенные внутри иглофильтров, приводятся в действие струей рабочей воды, нагнетаемой в них насосом под давлением 0,6–1,0 МПа через коллектор.

Погружают эжекторные иглофильтры гидравлическим способом. Расстояние между иглофильтрами определяется расчетом, но в среднем оно равно 5–15 м. Выбор оборудования иглофильтровых установок, а также типа и числа насосных агрегатов производят в зависимости от величины ожидаемого притока грунтовых вод и требований ограничения длины коллектора, обслуживаемого одним насосом.

Электроосмотическое водопонижение, или электроосушение , основано на явлении электроосмоса. Его используют в слабопроницаемых грунтах, имеющих коэффициент фильтрации К ф менее 0,05 м/сут.

Вначале по периметру котлована (рис. 2.3) на расстоянии 1,5 м от его бровки и с шагом 0,75–1,5 м погружают иглофильтры-катоды, с внутренней стороны контура этих иглофильтров на расстоянии 0,8 м от них с таким же шагом, но в шахматном порядке, погружают стальные трубы (стержни-аноды), соединенные с положительным полюсом, иглофильтры и трубы погружают на 3 м ниже необходимого уровня водопонижения. При пропускании постоянного тока вода, заключенная в порах грунта, передвигается от анода к катоду, при этом коэффициент фильтрации грунта возрастает в 5–25 раз. Котлованы начинают разрабатывать обычно через трое суток после включения системы электроосушения, а в дальнейшем работы в котловане можно вести при включенной системе.

Открытые (соединяющиеся с атмосферой) водопонизительные скважины применяют при большой глубине понижения УГВ, а также

когда использование иглофильтров затруднительно из-за больших притоков, необходимости осушения больших площадей и стесненности территории. Для откачки воды из скважин применяют артезианские турбинные насосы типа АТН, а также глубинные насосы погружного типа.

Рис. 2.3. Схема электроосушения грунтов:

1 – трубы-аноды; 2 – иглофильтры-катоды;

3 – насосный агрегат; 4 – пониженный УГВ

Применение методов понижения УГВ зависит от мощности водоносного слоя, коэффициента фильтрации грунта, параметров земляного сооружения и строительной площадки, способа производства работ.

Поверхностные воды (ливневые и талые) образуются из атмосферных осадков. Различают поверхностные воды «чужие», посту­пающие с повышенных соседних участков, и «свои», обра­зующиеся непосредственно на строительной площадке Чтобы на территорию площадки не поступали «чужие» по­верхностные воды, их перехватывают и отводят за преде­лы площадки. Для перехвата вод делают нагорные канавы или обвалование вдоль границ строительной пло­щадки в повышенной ее части (рис. У.2). Для предотвра­щения быстрого заиливания продольный уклон водоот­водных канав должен иметь не менее 0,003.

Для отвода «своих» поверхностных вод придают соот­ветствующий уклон при вертикальной планировке пло­щадки и устраивают сеть открытого или закрытого водо­стока.

Каждый котлован и траншея, являющиеся искусст­венными водосборниками, к которым активно притекает вода во время дождей и таяния снега, должны быть за­щищены водоотводными канавами или обвалованием с нагорной стороны.

В случаях сильного обводнения площадки грунтовы­ми водами с высоким уровнем горизонта площадку осу­шают с помощью открытого или закрытого дренажа. От крытый дренаж обычно устраивают в виде канав глубиной до 1,5 м, отрываемых с пологими откосами (1: 2} и необходимыми для течения воды продольными уклона­ми. Закрытый дренаж - это обычно траншеи с уклонами в сторону сброса воды, заполняемые дренирующим материалом (рис. У.З). При устройстве более эффективных дренажей на дно такой траншеи укладывают перфориро­ванные в боковых поверхностях трубы - керамические, бетонные, асбестобетонные, деревянные. Такие дренажи собирают и отводят воду лучше, так как скорость движе­ния воды в трубах выше, чем в дренирующем материале. Закрытые дренажи должны быть заложены ниже уровни промерзания грунта и иметь продольный уклон не менее 0,005.

Создание геодезической разбивочной основы. На ста­дии подготовки площадки к строительству должна быть создана геодезическая разбивочная основа для планово го и высотного обоснования при выносе проекта подлежа­щих возведению зданий и сооружений на местность, а так же (в последующем) геодезического обеспечения на всех стадиях строительства и после его завершения. Геодезическую разбивочную основу для определения положения объектов строительства в плане создают пре­имущественно в виде: строительной сетки, продольных и поперечных осей, определяющих положение на местно­сти основных зданий и сооружений и их габарит -для строительства предприятий и групп зданий и сооружений; красных линий (или других линий регулирования заст­ройки) и габарит здания - для строительства отдельныхзданий. Строительную сетку выполняют в виде квадратных и прямоугольных фигур, которые подразделяют на основ­ные и дополнительные (рис. У.4). Длина сторон основных фигур сетки 200...400 м, дополнительных - 20...40 м. Строительную сетку обычно проектируют на строитель­ном генеральном плане, реже- на топографическом пла­не строительной площадки. При проектировании опреде­ляют местоположение пунктов. сетки на стройгенплане (топографическом плане), выбирают способ закрепления сетки на местности. При проектировании строительной сетки должны быть: обеспечены максимальные удобства для выполнения раз-бивочных работ; основные возводимые здания и соору­жения расположены внутри фигур сетки; линии сетки параллельны основным осям возводимых зданий и рас­положены по возможности ближе к ним; обеспечены не­посредственные линейные размеры по всем сторонам сет­ки; пункты сетки расположены в местах, удобных для уг­ловых измерений с видимостью смежных пунктов, а также в местах, обеспечивающих их сохранность и ус­тойчивость.

Разбивку строительной сетки на местности начинают с выноса в натуру исходного направления, для чего ис­пользуют имеющуюся на площадке или вблизи нее геоде­зическую сетку (рис. У.5). По координатам геодезичес­ких пунктов сетки определяют полярные координаты 5 Ь 5г,5з и углы Рь р 2 , Рз, по которым выносят на местность исходные направления сетки АВ и АС. Затем от исходных направлений на всей площадке разбивают строительную сетку и закрепляют её в местах пересечений постоянными знаками с плановой точкой (рис. У.6). Знаки делают из заполненных бетоном отрезков труб, из забетонированных обрезков рельсов и т. п. Подошва знака должна распо­лагаться ниже границы промерзания грунта минимум на 1 м (1000 мм). Аналогично переносят и закрепляют крас­ную линию.

При переносе на местность основных осей строящих­ся объектов, если в качестве плановой разбивочной осно­вы используется строительная сетка, применяют метод прямоугольных координат. В этом случае близколежащие стороны строительной сетки принимают за линии коорди­нат, а их пересечение - за ноль отсчета (рис. У.7, а). Положение точки О главных осей Х 0 -У 0 определяют следующим образом: если дано, что Х 0 =50 и У 0 =40 м, значит, точка О находится на расстоянии 50 м от линии X в сторону линии Хо и на расстоянии 40 м от линии У в сторону У 0 .При наличии в качестве плановой разбивочной основы красной линии на стройгенплане должны быть приведе­ны какие-либо данные, определяющие положение буду­щего значения: например, точка А на красной линии (рис. У.7, б), угол р между главной осью здания и краснойлинией и расстояние от точки А до точки О пересечения главных осей. Главные оси здания закрепляют за его кон­турами знаками выше приведенной конструкции.

Высотное обоснование на строительной площадке обеспечивается высотными опорными пунктами- строи­тельными реперами. Обычно в качестве строительных ре­перов используют опорные пункты строительной сетки и красной линии. Высотная отметка каждого строитель­ного репера должна быть получена не менее чем от двух реперов государственной геодезической сети или сети местного значения.

Создание геодезической разбивочной основы является функцией заказчика. Он должен не менее чем за 10 дн. до начала строительно-монтажных работ передать под­рядчику техническую документацию на геодезическую разбивочную основу и на закрепленные на строительной площадке пункты и знаки этой основы.

В процессе строительства строительная организация должна следить за сохранностью и устойчивостью знаков геодезической разбивочной основы.