При планировании строительства или при других работах на приусадебном участке особое значение имеет . Обычно рекомендуется проведение специального геологического исследования, которое показывает структуру почвы, особенности участка и, самое главное, уровень грунтовых вод, или УГВ. Если такой уровень проходит глубоко, то никаких проблем не возникает, можно смело заниматься планированием фундамента и общей постройки. Но что делать, если водоносный слой залегает близко к поверхности грунта? Вот тут уже может потребоваться понижение уровня грунтовых вод, придется предпринимать шаги по осушению участка. Такие работы могут потребоваться, если участок излишне болотистый, что мешает сооружению дома, устройству сада и огорода, клумб. Даже при сооружении колодца слишком высокие водяные жилы могут стать скорее препятствием, чем положительным фактором.
Сегодня для организации водопонижения применяются различные методы, все они отличаются по технологии, необходимости использования оборудования, условиям работы. Например, такой метод, как дренаж, применяется всегда. Он необходим не только для самого участка, но и для осушения подвалов, устраивается обычно по внешнему периметру дома.
Методы борьбы
Самым простым вариантом для отвода грунтовой влаги является устройство пруда или другого искусственного водоема на участке. Уровень почвенной влаги снижается, такой метод дает возможность эффективно предупредить затопление подвалов, погребов. Но он возможен далеко не всегда, так как требует финансовых средств, опыта.
Самый простой способ для понижения УГВ – это дренаж . Применяется он обычно для приусадебных участков, для осушения почвы уже после строительства или до него. Дренаж может быть открытым или закрытым, подбор зависит от условий его устройства, типа грунта, рельефа и многих других параметров.
Грунтовые воды можно снизить следующими способами:
- Открытый дренаж используется для того, чтобы понизить уровень на 30-40 см. Делаются канавы на 70 см, на дно укладывается слой песка, гравия, толщина которого составляет 100-150 мм. Такой дренаж устраивается вокруг участка. Эти способы понижения грунтовой влаги весьма эффективны.
- На любых грунтах может потребоваться закрытый дренаж. Как он обустраивается? Выкапывается траншея, в ней прокладывается специальная дренажная перфорированная труба. Снаружи канава засыпается грунтом. Подобный дренаж применяется часто, он позволяет осушить даже сложные участки, отвести от дома излишки влаги.
Правила выполнения дренажа и борьбы с лишней влагой не столь сложные, но важно не только правильно выбрать систему, но и трубы, открытые лотки для нее. Внимание надо уделить тому, где именно она будет проходить. Например, для закрытых систем надо предусмотреть, чтобы сверху по трубам не ездил транспорт, либо устроить усиление в виде металлических решеток и конструкций. Прокладывается дренаж с небольшим уклоном до 0,2-1%. При устройстве его по периметру дома необходимо соблюдать расстояние в 0,8-1 м от стен дома или от цоколя.
Вернуться к оглавлению
Открытый водоотлив
Искусственное понижение уровня ГВ при помощи открытого водоотлива применяется, когда накопленную жидкость надо убрать из траншей или котлованов. Для этого в нижней их части делаются приямки, вода просачивается в них, потом она откачивается центробежными насосами. Мощность таких насосов может определить только специалист, для этого применяются особые формулы.
Открытый водоотлив является простым и доступным методом. Однако есть и ряд минусов, среди которых:
- Потоки воды, которые собираются в приямках, разжижают грунт, в результате он теряет свою прочность.
- Вода, которая скапливается внизу, способна сильно затруднить работы.
- Стенки котлована требуют дополнительного укрепления, так как вода их сильно ослабляет.
- Основания строений, расположенных поблизости, также могут быть ослаблены.
Вернуться к оглавлению
Водопонижение искусственное
Схема искусственного водопонижения при двух рядах иглофильтров: I – уровень грунтовых вод; II – уровень воды в траншее; 1 – водоотливной коллектор; 2 – надфильтровая труба; 3 – фильтр; 4 – нефтепродуктопровод.
Для водопонижения грунтовых вод применимы и иные способы. Их планирование и устройство проводится перед началом сооружения фундаментов, рытья траншей или при необходимости откачки воды до приемлемого уровня. Откачка влаги происходит за счет специальных глубинных насосов, погружаемых в шахтные колодцы, скважины, которые установлены около рабочего котлована.
Грунтовые воды снижаются, при этом перенасыщенный ранее грунт становится более сухим, он приобретает свойства почвы с естественной влажностью. Подобные работы обеспечивают целостность всех откосов для выемок, основание не ослабляется, все расположенные рядом строения уже не подвергаются размыву и деформациям. Подобный метод необходим в том случае, когда строительство ведется в сложных условиях, а во время рытья котлована внезапно начинает поступать вода.
Вернуться к оглавлению
Легкие иглофильтры
Понижение уровня при помощи иглофильтров основывается на использовании вакуума. Для этого применяется самовсасывающее оборудование. Оно погружается в грунт и соединяется с коллектором резиновыми шлангами. Вся излишняя влага по трубам поднимается в коллектор, откуда уже уходит за пределы осушаемого участка. В результате происходит понижение УГВ или полное осушение в зависимости от требований.
Иглофильтр – это колонна из труб, диаметр которых составляет 46-50 мм, а длина – до 8,5 м.
Все они соединяются герметично – это обязательное условие. Нижняя часть устройства имеет фильтрационное звено, в состав которого входят внутренняя и наружная трубы. Вверху идет фильтрационная сетка, шаровый клапан.
Понижение уровня происходит планомерно. Иглофильтры помещаются в грунт методом гидроподмыва. Для этого применяется струя воды под высоким давлением. Один ярус таких труб позволяет понизить уровень примерно до 4,5 м. Когда надо снизить на большую глубину, то используется несколько ярусов, тут все зависит от условий и общих требований к осушению.
При отрыве котлованов ниже уровня грунтовых вод в большинстве случаев на время производства работ по устройству фундаментов необходимо понизить уровень грунтовых вод. Осушение котлованов осуществляется при помощи открытого водоотлива, глубинного водоотлива и электроосушением грунта .
Открытый водоотлив производится следующим образом. На дне котлована устраиваются приемные колодцы (зумпфы) глубиной 0,5 — 0,7 м, которые засыпаются крупнозернистым песком и гравием, и система канавок глубиной 0,3 — 0,6 м или в оплывающих грунтах система горизонтальных трубчатых дрен по площади всего котлована с уклоном в сторону приемных колодцев.
Из приемных колодцев вода откачивается насосами. Откачивать грунтовую воду прямо из котлована запрещается, так как в результате возникающего гидродинамического давления происходит разуплотнение грунтов дна котлована.
Понижение грунтовых вод в котловане наиболее эффективно осуществляется глубинным водоотливом. При глубинном водоотливе по контуру будущего котлована устраивают скважины, оборудованные фильтрами. Скважины заглубляют ниже дна котлована на 3-7 м и из них производят откачку воды. При откачке воды уровень грунтовых вод понижается по депрессионной кривой ниже дна котлована, в результате чего земляные работы и устройство фундаментов ведутся в сухом котловане.
Так как вода поступает в скважины ниже дна котлована, возникающее при движении воды гидродинамическое давление уплотняет грунты дна котлована и откосов.
Откачка воды из скважин производится при помощи иглофильтровых установок: легких иглофильтровых установок (ЛИУ) и эжекторные иглофильтры.
Легкие иглофильтровые установки состоят из иглофильтров, насосов, всасывающего коллектора и соединительных деталей.
Иглофильтр состоит из фильтрового звена длиной 1-1,25 м диаметром 50 мм, которое соединено с вертикальной металлической трубой диаметром 38 мм, длиной до 8,5 м, отводящей воду к всасывающему коллектору диаметром 100 — 150 мм, оборудованному центробежным насосом и вакуумным насосом для откачки воздуха из системы. Иглофильтр погружается в грунт под действием собственного веса при помощи подмыва грунта под наконечником.
Эжекторные иглофильтры, состоят из двух соосно расположенных труб, работают следующим образом. В иглофильтр накачивается вода, которая, проходя между наружной и внутренней трубами, поступает в насадку эжектора и затем выходит вертикально вверх с большой скоростью во внутреннюю трубу, создавая вакуум. Под действием вакуума во внутренней тубе грунтовая вода засасывается в иглофильтр и, смешиваясь с напорной водой, поднимается вверх. Теоретическая высота всасывания насосов легких иглофильтровых установок равна 8,5 м. В связи с потерями в коллекторе и неплотностями соединений во всей системе, а также в связи с тем, что при откачке воды из иглофильтров кривая понижения уровня грунтовых вод (депрессии) имеет максимальное понижение в месте расположения иглофильтров, полезная глубина понижения уровня грунтовых вод легкими одноярусными иглофильтрами не превышает 4-5 . Для понижения уровня грунтовых вод на большую глубину применяют многоярусные установки.
Легкие иглофильтровые установки (ЛИУ) применяются для понижения уровня грунтовых вод в грунтах, коэффициентом фильтрации которых изменяется от 0,05 до 0,002 см/сек.
Эжекторные иглофильтры применяются для водопонижения в грунтах, у которых коэффициент фильтрации более 0,0001 см/сек, для откачки газонасыщенной воды. Эжекторные иглофильтры понижают уровень грунтовых вод на глубину до 25 м (при одноярусной установке иглофильтров).
(или УГВ) может принести немало хлопот как во время строительства, так и представлять опасность для уже готовых строений.
Обязательно нужно произвести понижение уровня грунтовых вод в саду и городе, поскольку участок станет заболоченным и непригодным для выращивания культурных растений. При залегании уровня грунтовых вод в полуметре от поверхности грунта в обязательном порядке нужно организовать искусственный водоотвод на участке. Для решения данной задачи существует много способов.
Применение труб и траншей
Снижение уровня грунтовых вод можно достичь при помощи дренажной системы. В этом случае применяют известный в гидродинамике способ. При укладке коллектора из перфорированных труб на заданной глубине заводненного грунта водный слой всасывается трубой путем образования вогнутой воронки в поперечном сечении трубы. Таким образом, получается осушенная зона грунта на участке. Можно применять специальные гончарные трубы с отверстиями или асбестоцементные. В асбестоцементных трубах необходимо создать поперечные пропилы, ширина которых составит 1-2 мм, а длина — 3-5 см с выдержкой шага в 20-25 см. Пропилы можно сделать при помощи дрели и электролобзика. Для начала дрелью с маленьким сверлом высверливаются отверстия, в которые потом можно будет пройти полотном от электролобзика.
Самый дешевый способ снизить уровень воды — выкопать по всему участку или вокруг дома траншеи с уклоном грунта в направлении водосброса. Уклон позволит воде естественным способом уходить с участка. В середину траншей стоит плотно уложить вязанки хвороста, обмазанные пластичной глиной. Но лучше траншею засыпать крупным строительным мусором, битым кирпичом, бетоном, крупными камнями.
Вернуться к оглавлению
Водосборные пруды и бассейны
Понизить уровень грунтовых вод можно посредством создания прудов в центре или по краям участка в зависимости от рельефа местности. Этот способ требует минимального вложения средств, но для повышения эффекта, нужно создать комплекс прудов в сочетании с дополнительными водосборными бассейнами. При наличии лишней влаги у основания дома или в погребе правильно бассейн-водосборник сделать в палисаднике. Организовывать его целесообразнее вблизи подвала, чтобы быстро снизить уровень грунтовых и осадочных вод, а также отвести их от фундаментной части строений. Форма бассейна может быть различной. Накопление грунтовых вод производится через дренажный колодец. Уровень собранной воды регулируется путем установки трубы с боковой части пруда, которая ведет в овраг или канаву.
Для самотека воды трубу нужно уложить с небольшим понижением — уклоном в сторону оврага. В этом случае лучше использовать ПВХ трубу с большим диаметром, так как через нее будет проходить больший объем воды и она будет меньше забиваться. Но, чтобы защититься от значительного количества опавших листьев и другого мусора, который может засорить трубу, в основании трубы (со стороны пруда) можно прикрепить металлическую сетку с небольшой ячейкой или попросту одеть дуршлаг. Дно пруда необходимо устелить бетонными плитами. Для удешевления мероприятия можно использовать глину. Размятую с водой глину укладывают слоем в 15 см и тщательно утрамбовывают. После высыхания первого слоя повторяют процедуру дважды. Края бассейна тоже необходимо укрепить глиной с расчетом 15-20 см от края уровня воды. На верхний слой глины засыпают щебень и утрамбовывают его. Последний слой состоит из мелкого гравия или песка толщиной 5-8 см.
Подбор методов водоотлива и снижения уровня грунтовых вод реализуется в основном исходя из учета состава грунта и насыщенности притока грунтовых вод. При возведении подземной части строения при водонасыщенных грунтах применяют открытое водопонижение. Этот способ прост и экономичен, но он эффективен в грунтах, где приток воды составляет меньше 10-12 м 3 /ч. Откачка грунтовых вод производится насосом из водосборников размером 1×1 м. Для быстроты применения водосборником может являться обычная выкопанная яма, а для повышения надежности им должна быть резервная насосная система. Минусом в этой системе является то, что в мелкозернистых грунтах открытый водоотвод приведет к осыпанию откосов траншей и котлована, а также к разрыхлению почвы в основании зданий.
Вернуться к оглавлению
Водопонижение иглофильтрами
Снижения уровня грунтовых вод можно добиться при помощи иглофильтровых установок, состоящих из металлических труб с фильтрующим блоком в нижней части конструкции, электродвигателя, самовсасывающего вихревого насоса и водосборного коллектора. Установка иглофильтра заключается в погружении металлических труб в грунт участка вдоль траншеи или по периметру котлована. Фильтрующий блок состоит из внутренней цельной и наружной перфорированной трубы. Нижняя часть наружной трубы имеет наконечник из шаровых и кольцевых клапанов. На поверхности грунта иглофильтры прикрепляют к водосборному коллектору, а затем к насосной установке. Иглофильтры устанавливают в землю гидравлическим погружением, путем подачи в него воды под давлением в 0,3 МПа. Выходя под давлением из наконечника фильтрующего блока, напор воды размывает почву вокруг себя и позволяет погрузить иглофильтр вглубь.
Применение иглофильтров очень эффективно в песчано-гравистых грунтах. При использовании одного яруса иглофильтров можно снизить уровень грунтовых вод до 5 м. Для увеличения уровня осушения почвы стоит применять многоярусную систему. Также иглофильтры можно погружать в грунт путем бурения скважин спецтехникой. Для повышения надежности установки можно сделать резервную систему насосов.
Вопрос как понизить грунтовые воды тревожил сельских жителей еще с давних времен. Сегодня также актуален он остается и для дачников. Вариантов его решения существует несколько.
Дренажный отвод
Высоко находящиеся грунтовые воды можно опустить искусственным путем, используя дренаж. Одним из гидродинамических эффектов доказано, что при оборудовании в заводненном грунте на достаточной глубине горизонтального коллектора из перфорированных труб, вода будет втягиваться ими и осушать близлежащее пространство. Идеально для этих целей подойдет применение дырчатых (гончарных) труб.
При выборе асбестоцементных изделий достаточно сделать в них несколько миллиметровых поперечных пропилов по 3-5 см с шагом 15-20 см. Можно просто выкопать вокруг здания траншею с общим уклоном к водосбросу и заложить ее вязанками хвороста, обмазанными глиной, а сверху все это засыпать землей.
Обустройство водоема
Если обустроить водоемы: например, пруды, по краям и в центре места застройки, это также сможет отвести воду с вашего участка. Но такой вариант приемлем для определенной местности. Прежде всего, необходимо наличие поблизости канавы, кювета, оврага и так далее для слива накопившейся воды либо уровень основного искусственного пруда застройки должен быть значительно ниже расположения ваших участков.
Чтобы вода не заливала подвал, погреб и огород, небольшой бассейн-накопитель устраивают прямо в палисаднике. Его можно красиво оформить в сочетании с садовой скамейкой, небольшим столиком, невысоким кустарником и цветником. В дно или стенку такого бассейна помещают отводную трубу к водоему с более низким уровнем либо к низине. Наполнение его поверхностной водой будет осуществляться за счет дренажного (может быть несколько).
Избежать укладки бетонных плит поможет обычная глина. Ее необходимо размять с водой, пока она не превратится в тесто, и уложить ее на дно будущего водоема слоем до 15 см. По мере «подсыхания» операцию повторяют 2-3 раза. За счет усадки на 1/3 каждого слоя, мы получим общую толщину материала 35-40 см. После этого также поступают со стенками бассейна, причем укладку глины производят на 10-15 см выше планируемого уровня наполнения водоема.
Когда все слои окончательно высохнут, сверху в материал втрамбовывается крупный гравий (галька), который можно еще для красоты присыпать мелким щебнем или зернистым песком на 5-7 см. Когда территория участка позволяет или воды на нем слишком много, можно создать еще дополнительный небольшой пруд-накопитель такого же принципа действия. Для этого необходимо определить уклон своего участка и желательно ознакомиться с картой водных слоев в расположении вашей застройки.
Только в случае точного установления основного места выхода грунтовой воды на своей территории и правильной разбивки там понижающего водоема-накопителя, вам удастся избавиться от подтопления земли и построек своего хозяйства. Поэтому не следует спешить начинать что-либо сооружать, не просчитав хорошенько всех сопутствующих факторов и не ознакомившись с необходимым материалом.
Тенденция строительства значительных по размерам и глубине котлованов требует принятия мер по повышению их надежности. В первую очередь это касается защиты от затопления грунтовыми водами, способными создать серьёзные препятствия для закладки фундамента. Поскольку при укладке монолитного фундамента на слабопроницаемых грунтах бетонная смесь будет вымываться грунтовыми водами.
Поэтому производство земляных работ должно сопровождаться принятием специальных мер по защите основания от замачивания. Понижение грунтовых вод необходимо для осушки котлована во время проведения строительных или ремонтно-восстановительных работ. Данная процедура позволяет понизить высоту грунтовых вод внутри подготовленного котлована, а затем поддерживать этот уровень в соответствии с требуемыми условиями.
Существует достаточное количество методик позволяющих устранить или предотвратить нежелательное скопление воды.
Из наиболее затратных можно отметить вакуумирование с использованием эжекторных вакуумных установок водопонижения, создание противофильтрационных диафрагм по технологии «стена в грунте» или «набивной шунт».
Из более дешевых, можно отметить рытье котлована с созданием преграды из деревянных или шпунтовых ограждений из металла. Недостатком данной методики является необходимость в наличии пологих откосов. Соответственно, это приводит к большой трудоемкости работ и заметно длительной аренде экскаватора.
На текущий момент высота грунтовых вод снижается двумя способами:
- Когда котлован создается в грунте с плохой водопроницаемостью и отсутствием опасности разрушения структуры грунта, то используется методика открытого водоотлива , подразумевающего откачивание жидкости, собравшейся в котловане.
- Посредством искусственного водопонижения с применением специального оборудования, понижающего высоту грунтовых вод.
Мотопомпы для понижения уровнего показателя грунтовых вод
Производится это следующим образом. Находящаяся в котловане жидкость выкачивается за счет применения мотопомпы. Процесс водослива обеспечивается путем создания и применения специальных водосборных канав, необходимых для откачивания воды насосным оборудованием. С этой задачей прекрасно справляются дренажные мотопомпы для загрязненной воды.
По сторонам котлована роются дренажные канавы, имеющие небольшой уклон в сторону углублений. Устанавливается мотопомпа. Вода постепенно уходит в дренажные канавки и далее выкачивается насосами. По ходу производства земляных работ приямки время от времени углубляются наравне с канавами.
Чтобы исключить разрушение естественного строения грунта влага должна отсутствовать на дне котлована. Методика открытого водослива чаще всего используется в мелких котлованах с небольшим притоком грунтовых вод.
Дренажные насосы для загрязненной воды подразделяются на одно- или многоступенчатые модели центробежного типа, оснащенные гидроизолированным электродвигателем. Тем не менее из-за отсутствия источника электроэнергии поблизости, такие установки, оснащенные электрическим приводом, применяются в котлованов довольно редко. Поэтому чаще для осуществления этих операций используются дизельные насосы. Они имеют ряд преимуществ, благодаря чему достигается большая эффективность.
Это благодаря тому, что дизельные насосы работают автономно, затрачивая незначительное количество топлива даже при больших объемах работы. Кроме того, установки обладают высоким моторесурсом, они надежны и долговечны.
Если же Вам предстоит выполнить большой объем работы, то мотопомпа должна обладать высокой износоустойчивостью и возможностью работы с загрязненной водой.
Иногда в котловане можно наблюдать крупные, твердые включения, поэтому насос должен максимально их выдерживать.
Методы искусственного снижения уровня грунтовых вод
Искусственное водопонижение может осуществляться несколькими методами:
Как сократить расходы
Применение ЛИУ без электроосмоса можно применять в крупных, средних и мелких песчаных грунтах. Так как затраты на искусственное понижение грунтовых вод прямо пропорциональны длительности работы насосов, то их снижение возможно при уменьшении продолжительности строительных операций. Это общее правило справедливо и по отношению к затратам на услуги спецтехники, а также других статей расходов строительных организаций.
Данная методика позволяет сохранить природное строение почвы. В целом же, производство земляных работ и выбора способа защиты от грунтовых вод должны проводиться с учетом специфики грунта, и после проведения геологических изысканий на участке строительства.
Сегодня применение мотопомп для понижения грунтовых вод не считается новинкой ни при осуществлении строительных работ, ни в сельском хозяйстве, ни в технических и научных областях.