Условия залегания подземных вод
По условиям залегания обычно выделяют следующие типы подземных вод:
Воды верховодки. Верховодкой называется подземная вода, залегающая на небольшой глубине в зоне аэрации — зоне свободного проникновения воздуха. Обычно верховодка не имеет сплошного распространения, а образует сравнительно небольшие линзы, которые подстилаются водоупорными породами (рис. 23). Мощность таких линз верховодки обычно не превышает 0,5—1 м, реже достигает 2—3 м. Здесь вода находится уже в гравитационной форме и обладает уровнем. Уровень воды верховодки подвержен значительным колебаниям, чем и объясняется ее исчезновение в колодцах в районах с засушливым климатом.
Грунтовые воды. Атмосферные воды, просачиваясь сверху вниз до водоупора, а затем перемещаясь в горизонтальном направлении, постепенно заполняют все пустоты горной породы. Так возникают водоносные горизонты (рис. 23).
Водоносным горизонтом называется пласт или слой породы, в котором поры, пустоты и трещины заполнены водой. У каждого такого пласта имеются кровля и подошва. Если пласт не полностью заполнен водой, то под водоносным горизонтом понимают лишь его водонасыщенную часть. Первый от земной поверхности постоянный водоносный горизонт называется горизонтом грунтовых вод. Грунтовые воды обладают свободной поверхностью — зеркалом, или уровнем грунтовых вод. Этот уровень непостоянен. Обычно он повышается в дождливые и понижается в засушливые периоды. Если уровень грунтовых вод на каком-то участке поднимается до земной поверхности, то здесь образуется болото.
Вцелом грунтовые воды характеризуются наличием свободной водной поверхности — уровня, наличием только одного, подстилающего, водоупора и отсутствием напора.
Межпластовые (пластовые) воды. Отличие межпластовых вод состоит прежде всего в том, что они заключены между двумя водоупорами, т. е. ограничены ими и сверху (со стороны кровли) и снизу (со стороны подошвы). Водоносные горизонты, содержащие межпластовые воды, обычно характеризуются обширной областью распространения, часто измеряемой тысячами квадратных километров. При этом они залегают на значительной глубине, выходя на поверхность лишь на периферии.
Подземные воды вместе с вмещающими их породами образуют гидродинамические системы, которые делятся на безнапорные и напорные.
Безнапорные гидродинамические системы обычно характерны для бассейнов грунтовых вод, не обладающих естественным напором.
В пределах напорных систем атмосферные воды попадают в проницаемый пласт в районах, где он обнажается на поверхности, в так называемой области питания. Постепенно атмосферная влага проникает вглубь и полностью насыщает весь пласт. Перемещаясь по пласту, вода достигает других участков выхода его на поверхность и самоизливается, образуя источники подземных вод. Это область разгрузки, или дренажа пластовых вод. В зависимости от рельефа и высотного положения областей питания и разгрузки в центральной, наиболее прогнутой части бассейна могут существовать условия, благоприятные для создания напора, т.е. самопроизвольного излияния воды под давлением (рис. 24,а).
Таким образом, в центральной части бассейна образуется область напора, в пределах которой вода из скважин способна изливаться в виде фонтана. Высота подъема воды зависит от расположения скважин относительно областей питания и дренажа и от гидростатического уровня.
Гидростатическим (пьезометрическим) уровнем называется воображаемая поверхность, проходящая через область питания и разргузки и определяющая высоту подъема воды в данном месте (рис. 24). Пьезометрический уровень обычно выражается в абсолютных отметках по отношению к уровню моря. Выше этого уровня артезианская вода при фонтанировании подняться не может.
Другой характеристикой области напора является гидростатический (пьезометрический) напор, под которым понимают высоту столба воды от кровли водоносного горизонта до пьезометрического уровня. Пьезометрический напор выражается в метрах.
Как выполнить глубинный закрытый дренаж
Дренаж такого типа применяется на участках с высоким нахождением грунтовых вод. Его основное назначение — предупреждение затопления погребов и подвалов. Закрытый дренаж выполнить сложнее. В этом случае потребуется укладка труб, а значит и большие материальные затраты.
Инструкция организации работ состоит в следующем:
- Укладка дренажных труб производится на глубину от 600 миллиметров, для почвы из глины, до метра при песчаном грунте.
- Для вспомогательных труб диаметр берется 75 миллиметров, для основных 100 миллиметров.
- Укладка элементов возможна разными способами, самым оптимальным вариантом считается укладка «елочкой».
- Для организации такой системы необходимы:
- канава для стока;
- ручей;
- колодец.
На фото представлена схема закрытого дренажа.
Устройство закрытого дренажа
Итак:
- При оборудовании на участке дренажной системы используются пластиковые специальные гофрированные перфорированные трубы. В отличие от ранее используемых асбестоцементных изделий, они не вредят окружающей среде, имеют меньшую стоимость и трудоемкость при монтаже.
- Наличие грунта из глины требует применения специального фильтрующего материала, при щебеночном грунте можно пользоваться подсыпкой толстым слоем, до 20 сантиметров под трубу, щебенки крупного размера.
- Перед укладкой труб в суглинистый грунт, их понадобиться обернуть в геотекстиль.
- Песчаный грунт требует подсыпку щебенки и оборачивание элементов в геотекстиль, что помогает предотвратить заиливание перфорированных отверстий, расположенных в трубах.
Этапы проведения строительных и монтажных работ
Прежде чем приступать к строительству необходимо:
- Составить план работ.
- Определить место установки сточного колодца.
- Приобрести необходимый материал.
При желании все работы можно выполнить самостоятельно.
Для этого:
- Выкапываются канавы.
- На дно стелется геотекстиль так, чтобы оставался запас.
- При монтаже без применения геотекстиля следует на дно канавы уложить песок слоем от 10 до 15 сантиметров, сверху трубы засыпаются щебенкой крупных размеров или керамзитом.
- При монтаже необходимо строго контролировать по строительному уровню, уклон труб, который должен быть на 10 метров трубы не менее 7 сантиметров.
- Соединение труб выполняется с помощью крестовин или тройников.
- Трубы засыпаются щебенкой, а верхний слой грунтом, снятым при рытье траншеи. Его уровень над траншеей необходимо оставить немого выше, что связано с проседанием участков.
Что такое септик
Септик — это конструкция, состоящая из нескольких смежных камер, соединенных переливными отверстиями. Чем их больше, тем качественнее (и длительнее) будет происходить осветление сточной воды. Первая камера — приемник, в неё поступают стоки из канализационной трубы.
По мере наполнения происходит оседание органики, а вода через переливное отверстие поступает в следующую секцию. Там происходит подобный процесс, только количество органики в воде гораздо ниже, чем в первой камере. Есть септики, состоящие всего из двух секций, встречаются конструкции из 4 и более камер.
Из последней камеры вода поступает в колодец или на поле фильтрации. Колодец — это вертикальный резервуар без днища. Осветленная вода, поступая в него, впитывается в грунт. Колодец не занимает много места на участке, но его нижняя часть быстро заиливается и перестает активно впитывать воду, нуждается в периодической очистке.
Поле фильтрации представляет собой систему перфорированных (дренажных) труб, которые присоединены к одному коллектору, соединенному с выходом из септика. Из него осветленная вода поступает в дренаж и впитывается в верхние слои грунта. Поле фильтрации эффективнее впитывает влагу, но его площадь слишком велика для небольших участков. Использовать ее параллельно в сельскохозяйственных целях нельзя, поэтому поля фильтрации используют редко.
Единственной проблемой септика является органика, которая накапливается в приемной камере и требует периодической откачки. В регионах, где климат позволяет, используют специальные бактерии. Они поглощают и перерабатывают отходы, что позволяет реже очищать камеру.
Бактерии способны работать только в теплое время года, при температуре +4° их жизнедеятельность полностью прекращается. Поэтому, в северных регионах этот способ практически не используется.
Как защитить здания при повышении уровня грунтовых вод?
Повышенная влажность на участке не станет препятствием для строительства дома, если провести грамотные мероприятия по наружной и внутренней гидроизоляции.
Фундамент
При уровне глубинных вод, находящихся на расстоянии 100 см от фундаментальной подошвы, требуется дополнительная герметизация фундамента:
-
покрытия из мастики, лака – защищают конструкцию от грунтовой капиллярной влаги;
- штукатурка или обмазка – штукатурным методом наносят влагостойкие компоненты;
- пропитка – на бетон наносят специальные вяжущие органические материалы, которые образуют антигигроскопический слой;
- инъекционный метод – полимерные смеси под давлением закачивают в поры фундамента;
- оклейка – фундамент обрабатывают битумным праймером, на нем закрепляют рубероид.
Как вспомогательную меру для отвода лишней влаги от здания делают дренажи локального характера.
Подвал
Защита подвала:
- выявляют открытые швы и трещины, которые пропускают воду;
- проверяют исправность отмостки вокруг сооружения;
- обеспечивают хорошую вентиляцию.
Обнаруженные трещины заделывают гидроизоляционной смесью. Если вода пробивается сквозь щели пола – поднимают его уровень, гидроизоляция в этом случае бессильна.
Стены
Защита стен:
- поверхность стен обрабатывают антисептиком;
- заделывают все разломы, трещинки и швы густым герметиком;
- менее густым герметиком обрабатывают все поверхности;
- после обработки 3 дня увлажняют стены водой, это придаст крепость герметику;
- после просушки наносят финишную шпаклевку.
Гидроизоляцию стен делают только в сухом помещении. Если стены отсырели – их сушат тепловой пушкой при хорошей вентиляции.
Как самостоятельно определить уровень грунтовых вод на участке в закладки 10
Уровень залегания грунтовых вод является очень важным фактором в первую очередь при строительстве дома
На этот показатель следует обязательно обращать внимание, выбирая тип фундамента, планируя обустройство цоколя и подвала. Уровень грунтовых вод, сокращенно УГВ, важен и для садоводов. Так как же определить уровень грунтовых вод?
Так как же определить уровень грунтовых вод?
Выделяют три вида грунтовых вод:
- Артезианские воды. Самый нижний и чистый слой, при строительстве обычно никаких хлопот не доставляет, так как располагается на большой глубине.
- Безнапорные воды. Почвенные, располагаются выше артезианских, на водонепроницаемом пласте. Могут образовываться в случае фильтрации поверхностных вод, уровень зависит от осадков. Глубина данного слоя не изменяется, так как напора нет, отсюда и название.
- Верховодка. Глубина этого слоя составляет всего несколько метров, во время засухи и сильных морозов зимой он может вообще исчезнуть. В основном верховодка появляется на суглинистых или глинистых участках, а на склонах обычно отсутствует.
Важно! Измерять уровень грунтовых вод следует осенью или весной, сразу после таяния снега и обильных дождей. Зимой в морозы уровень воды под землёй будет минимальный и точной картины вы не получите. Как и летом, после продолжительной жары и засухи
Как говорят опытные строители — лучше подготовиться к самому худшему и замерить действительно максимально высокий уровень грунтовых вод на своём участке в период, когда осадков много
Как и летом, после продолжительной жары и засухи. Как говорят опытные строители — лучше подготовиться к самому худшему и замерить действительно максимально высокий уровень грунтовых вод на своём участке в период, когда осадков много.
Простой, но при этом достаточно надёжный способ определить, насколько глубоко залегают грунтовые воды — воспользоваться колодцем. Посмотрите на эти два снимка, и вы сразу поймёте, где грунтовые воды ушли глубоко, а где находятся ближе к поверхности. Для точности можно измерить глубину до поверхности воды в колодце с помощью мотка верёвки, строительной рулетки и груза, это просто. Лучше всего осмотреть несколько расположенных рядом колодцев, пройтись по соседям, изучать уровень воды в течение нескольких дней.
Если колодцев на вашем и соседних участках просто нет, что ж, целесообразно воспользоваться строительным буром. Следует пробурить сразу несколько скважин глубиной не меньше двух-трёх метров по периметру будущей стройплощадки и огорода
Обратите особое внимание на низинные участки, ведь именно там слой подземных вод обычно поднимается выше всего
За скважинами тоже придётся проследить несколько дней, чтобы выяснить — поднялись ли воды, насколько высоко, как изменяется их уровень. Скважины остались пустыми — успокойтесь, стройте спокойно, вероятнее всего, грунтовые воды вам не помешают в процессе проживания в новом доме.
Опытным дачникам, которые привыкли доверять народным, проверенным приметам, зачастую не нужно заглядывать в колодец или бурить скважины, чтобы узнать, насколько глубоко залегают грунтовые воды. Об этом могут рассказать растения, имеющиеся на участке. Если у вас растёт рогоз, то до грунтовых вод не больше метра, камыш — до трёх метров, солодка — от полутора до пяти метров, а если полынь — от трёх до пяти метров.
На влажных участках отлично растут ивы, смородины, ольха, лабазник
Если несколько деревьев на участке имеют наклон в одну сторону — это тоже признак высокого уровня водоносного слоя, нужно обратить на это внимание
На участках с высокими грунтовыми водами не редки туманы по вечерам, даже если рядом нет водоёма. О близких подземных водах может свидетельствовать и частая роса по утрам. На влажных участках также обычно много мелких мух и комаров, а вот мышиных нор и муравейников нет.
Есть и такой старинный достаточно надёжный и проверенный годами метод определения УГВ. Нужно взять очень свежее яйцо, желательно только что снесённое. С земли снимают верхний слой, кладут кусок шерсти, сверху него яйцо, а затем накрывают всё глиняным горшком. После засыпают предварительно убранной землёй. Уже на следующий день горшок отрывают и поднимают. Если шерсть стала влажной, а яйцо сухое — грунтовые воды глубоко. Если всё сухо — воды вообще нет. А вот если на яйце образовалась роса — подземные воды у вас близко к поверхности.
Не верите народным методам и хотите получить максимально точные показатели по уровню грунтовых вод и состоянию участка вообще? Заказывайте геологические изыскания, обращайтесь к профессионалам.
Значение уровня залегания грунтовых вод на участке
При высоком уровне грунтовых вод устанавливать самодельные септики из составных элементов не допускается
Планируя стройку, нужно знать, что верхние грунтовые воды подвержены колебаниям. Если глубина грунтовых вод менее 2-х метров, то любое строительство представляется рискованным мероприятием, так как грунтовые воды зальют котлован, сделав невозможной заливку фундамента.
Целесообразность строительства зависит и от состава грунта. Например, если над водоупорным слоем расположены мелкозернистые пески с примесью ила, то такой грунт при попадании в него грунтовых вод «поплывёт». Если же над водоупорным слоем находится илистый сланец, то от поступления грунтовых вод он размягчится и перестанет быть устойчивым.
В любом случае, чем меньше УГВ, тем слабее грунт и ниже его несущая способность. Глубина грунтовых вод существенно влияет на основные моменты проектирования и строительства. Высокий УГВ может стать источником многих проблем.
Растения
Считается, что подъём грунтовых вод весной и осенью не наносит существенного вреда деревьям и кустарникам. Но постоянно высокий УГВ пагубно сказывается на их росте и развитии.
Фундамент
При высоком УГВ откачка воды и надёжная гидроизоляция не решают проблему. Через некоторое время УГВ восстановится. Существуют строительные нормы, согласно которым расстояние между основанием фундамента и грунтовыми водами должно быть не менее 0,5 м. Иначе весной и осенью фундамент от воздействия воды будет лопаться разрушаться, менять уровень, что повлечёт за собой трещины в стенах и постепенное разрушение постройки. Ремонт же в этом случае оказывается весьма затратным мероприятием.
Подвал, гаражная яма
Обустройство подвала и гаражной ямы при высоком УГВ – пустая трата сил, времени и денег. Весной и осенью вода будет проникать туда, не только делая невозможным их использование по назначению, но и разрушая изнутри фундамент дома.
Колодец
Грунтовые воды при подъёме проникают везде, поднимая и уровень колодца. При этом уже трудно поручиться за качество колодезной воды. А если поблизости есть туалет или выгребная яма, вода в колодце становится просто опасной для употребления.
Септик, канализационные трубы, уличный туалет
Заполненный водой туалет, помимо неприятных запахов, возможности разрушения самой постройки, может стать причиной распространения инфекции.
Канализационные трубы подвергаются повышенной коррозии, в силу чего срок их эксплуатации значительно сокращается.
Септик при высоких грунтовых водах требует особого внимания при проектировании. Здесь уже не подойдут обычные конструкции с использованием бетонных колец и покрышек, по причине того, что эти конструкции являются составными и движение грунта на участке может их деформировать, в результате стоки могут попасть в грунт, а это в свою очередь может вызвать экологическое загрязнение.
- Обеспечить герметичность может только монолитная ёмкость из стеклопластика или очень прочного пластика. Также внимания заслуживает герметичность места стыковки септика и трубы. В этом случае может подойти септик из еврокубов сделанный своими руками, а также заводские решения. Самым дешевым и простым решением будет накопительный септик, но это фактически более продвинутая и экологически чистая выгребная яма. Также могут подойти энергонезависимые системы, которые лучше применять в качестве септика для дачи (например, Танк, Термит), а энергозависимые и более мощные наиболее септики подойдут для частного дома в городе (например, Тополь, Тверь, Топас, Юнилос Астра).
- В зимний период при высоком УГВ почва промерзает неравномерно, наблюдается такое явление, как «пучение». В этом случае ёмкость в грунте может смещаться и даже выталкиваться на поверхность. Чтобы этого избежать, на дно котлована нужно залить или установить «якорь» – бетонную плиту, к которой и будет крепиться вся конструкция септика.
- При высоком УГВ закопать ёмкость ниже, чем промерзает почва, затруднительно. Если вы собираетесь пользоваться канализацией на участке не только летом, но и зимой, нужно подумать о термоизоляции септика с помощью, например, вспененного полиуретана. Не помешает и прокладка греющего кабеля. Без этих мер бактерии внутри септика погибнут, и он превратится просто в накопительную ёмкость.
Только такой септик при высоких грунтовых водах будет безопасен, надёжен и удобен в эксплуатации.
Что представляет собой карта водоносных слоев
Гидрогеологическое исследование грунтов позволяет определить виды и характеристики почвенных слоев на небольшом участке или обширной территории, а также уровень подземных вод. На основе изучения и анализа результатов составляется ряд документов. Как правило, в местных архивах населенных пунктов уже давно имеются геологические разрезы и карты водоносных слоев. Но за городом или на вновь осваиваемых площадках требуется производить выемку образцов грунта и определять расположение подземных уровней водных зеркал.
Под землей вода ведет себя несколько иначе, чем в емкости, где сомневаться о горизонтальности ее уровня не приходится. В толще грунта линия водного зеркала может изгибаться под влиянием многих факторов:
- рельефа местности;
- формы и размещения водоупорных слоев;
- варианта подпитки и сброса;
- пропускной способности и плотности грунтовых пластов;
- близости водоемов и т.д.
При составлении карт пользуются замерами УГВ в доступных природных и искусственных источниках. Это могут быть скважины и выработки, колодцы и шурфы, водные объекты и водомерные посты. Для «чистоты» полученных данных, измерения в точках, расположенных неподалеку друг от друга, выполняют в один день по причине того, что уровень подземных вод под влиянием внешних воздействий может существенно меняться. В связи с этим, карты водоносных слоев требуется обязательно датировать.
Если при застройке участка грунтовые воды можно обнаружить при устройстве шурфа, то при выполнении шахтного колодца или артезианской скважины специалистам потребуется взглянуть на карту водоносных слоев. Ее отсутствие в большинстве случаев приводит к непредвиденным ситуациям. К примеру, в процессе опускания колодезных колец может выясниться, что вода находится намного глубже ожидаемой отметки. Смысл в дальнейшей работе отпадет сам собой, а кольца, скорее всего, останутся в земле. В этом случае выгоднее было бы сразу остановиться на устройстве скважины.
Опытные мастера рекомендуют не пренебрегать ознакомлением с картами водоносных слоев или проведением разведывательного бурения. Кстати, определить близкое расположение водоносного слоя можно народными методами, но это не всегда приводит к обнаружению именно питьевой воды.
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.
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.
Способ бурения
Разведывательное бурение
Один из современных и простых способов определения уровня залегания верховодки осуществляется с применением обычного ручного бура. Дело в том что если пласт находится глубже 2 метров, тогда переживать не о чем и можно спокойно осуществлять строительство. А садовый бурильный станок отлично пробивается на такое расстояние. Для работы понадобится:
- ложковый бур;
- металлический или другой ровный прут;
- рулетка.
При наличии всего необходимого сверлится небольшая скважина
Важно углубиться более чем на 2 метра. При выполнении работы потребуется своевременно вынимать грунт, чтобы он не обсыпался. После достижения необходимой глубины следует прикрыть отверстие и оставить в таком состоянии на сутки
Прут размечается при помощи рулетки. Шаг можно выбрать такой, какой будет удобен лично вам. Он опускается на дно, вынимается и производится визуальная оценка жидкости. Эти действия стоит повторять в течение нескольких дней. Если показатели не меняются, тогда значение можно считать постоянным
После достижения необходимой глубины следует прикрыть отверстие и оставить в таком состоянии на сутки. Прут размечается при помощи рулетки. Шаг можно выбрать такой, какой будет удобен лично вам. Он опускается на дно, вынимается и производится визуальная оценка жидкости. Эти действия стоит повторять в течение нескольких дней. Если показатели не меняются, тогда значение можно считать постоянным.
https://youtube.com/watch?v=6fEh5sKPTp8