Чем опасны грунтовые воды, и как с ними бороться

Как найти воду с помощью рамки

Очень часто поиск воды для скважины проводится с помощью биолокации, старинного и очень точного метода определения водотока. Прежде, чем приступить к поискам, нужно будет приготовить рамки, которые представляют собой отрезки алюминиевой проволоки длиной около 40 см. Их концы на уровне примерно 10 см загибаются под прямым углом. Считается, что лучше всего вставить рамки в трубочки из бузины, у которых удалена сердцевина. Проволока в трубках должна абсолютно спокойно проворачиваться. Так же в качестве рамки могут быть использованы развилки веток калины, вербы или лещины.

Рамки представляют собой небольшие отрезки алюминиевой проволоки, загнутые под прямым углом

• Определяем по компасу положение сторон света и отмечаем их на территории участка колышками.
• В каждую руку берем по рамке. Локти прижимаем к бокам, предплечья направляем параллельно земле, так, чтобы рамка стала как бы продолжением рук.
• Медленно пересекаем территорию участка с севера на юг, а затем с востока на запад. В месте, где под землей находится водоток, рамки начнут двигаться и пересекутся. Это место отмечаем колышком.
• Учитывая, что обычно вода залегает в виде своеобразных жил, найдя одну точку, определяем весь водоток. Для этого предыдущую операцию проделываем несколько раз, всякий раз отмечая колышком место, где рамки пересеклись.

Определяем мощность и глубину залегания водотока. Представляем себе, что погружаемся на глубину собственного роста, затем на двух, трех или более таких расстояний. Первый раз рамка среагирует на верхнюю границу водяной жилы, второй – на нижнюю.

Скважина на участке – практичное решение для обеспечения водоснабжения дома и приусадебного участка. Методики самостоятельного поиска подземного водотока позволят определить наличие воды на участке и помогут принять решение о возможности обустройства системы. Но не стоит слишком полагаться на них, ведь все эти способы, хоть и считаются достаточно точными, дают только общие ответы на вопросы. Абсолютно точно определить наличие водоносной жилы, глубину ее залегания и мощность смогут только специалисты.

Строительство колодца – самый верный способ обеспечить дачный участок или загородный дом источником воды, которая может использоваться как для питья и бытовых нужд, так и для полива садовых насаждений. Процесс этот несложен, и при наличии нескольких рабочих рук может осуществиться своими силами. Осталось лишь понять, как найти воду для колодца в таком количестве на участке, чтобы хватило на обеспечение всех потребностей семьи.

ГИДРОМЕХАНИКА — КЛЮЧ К ПОНИМАНИЮ ПОДЗЕМНЫХ ПРОЦЕССОВ

Прежде чем говорить об основных законах движения подземных вод, стоит определиться с их динамикой и понять, что же это такое.

Динамика подземных вод — наука, изучающая движение как природных, так и искусственных потоков воды в горных породах земной коры. Подземные реки находятся всегда в движении и напрямую влияют на поведение грунтов, их дренажей, и, как следствие, на прочность фундамента будущего или уже построенного здания. Таким образом, основной закон движения подземных вод определяет успех строительства.

Важный аспект, который обязательно учитывают профессионалы — особенности процессов фильтрации, то есть движения сплошной массы грунтовых вод, нефти или газа в пористых породах.

Может происходить в разных режимах: жестком и упругом.

• При жестком режиме в неглубоко расположенных фильтрационных потоках со свободной или напорной поверхностью незначительные изменения водопроницаемости горных пород и плотности воды не учитывают.
• При упругом режиме в глубокозалегающих водоносных горизонтах изменяются плотность воды и пористость водоносной породы.

Для ряда почв характерна инфильтрация — частичное заполнение пор воздухом или паром при движении воды. Явление встречается в поверхностных зонах.

Само движение подземных вод также разделяют на типы:

• Установившееся. Характеризуется постоянной скоростью и напором, его параметры неизменны во времени. Иногда поток настолько мал, что им допустимо пренебречь при строительстве.
• Неустановившееся. Наоборот, изменяет свои параметры времени, места и ряда других показателей.
• Напорное. Характеризуется нахождением под постоянным давлением, за счет него и происходит движение.
• Безнапорное. Обладает свободной поверхностью, давление в этом случае равняется атмосферному.

Недостатки и преимущества

К положительным характеристикам межпластовых относят:

• длительная фильтрация, защита от загрязнений;
• постоянный химический состав;
• отсутствие токсичных составляющих;
• высокие физиологические качества;
• возможность использования без предварительной очистки;
• сохранение свойств в любое время года;
• обширность зоны залегания.

Недостатками межпластовых считаются:

• влияние на состав техногенных факторов;
• возможность просачивания загрязнений из верхних горизонтов при нарушении целостности кровли, дефекте буровой работы;
• слишком низкая температура воды, ее непригодность для полива.

Достоинства грунтовых вод:

• могут использоваться как источник тепла;
• буровые работы и введение скважины в эксплуатацию происходит без трудоемких затрат;
• могут применяться для промышленных целей.

Негативными сторонами использования грунтовых являются:

• нестабильное наполнение водоносного горизонта, что чревато частыми ремонтами скважин;
• богатый химический состав, насыщение солями жесткости, ухудшающими работу бытовых приборов, вкусовые качества пищи;
• насыщение поверхностными стоками из-за близкого расположения к поверхности.

Зональность

В зависимости от геологических условий и климатической зоны, количество грунтовых вод может меняться. Если в лесах, тундрах уровень очень большой и растворенных примесей здесь немного, то в степях до водоносного слоя трудно добраться. В этом случае источники часто имеют высокую степень солености.

MBFT-75 Мембрана на 75GPD

SF-mix Clack до 0,8 м3/ч

SF-mix Runxin до 0,8 м3/ч

В пересеченной местности состав и обильность могут кардинально разниться на небольших участках. В горах огромное влияние оказывает сезонное таяние снега, сложный рельеф и химия опорных массивов.

В пустынных и полупустынных районах могут быть зоны с полным отсутствием водоносных источников в определенные периоды времени. Имеющиеся колодцы в большинстве случаев солоноваты на вкус.

Характеристики и химический состав грунтовых вод

Самые нужные показатели — это обильность и непривязанность к погоде. В этом такие источники не отличаются стабильностью. Перепад может достигать двадцати метров, колебаться не только с годичным циклом, но и с периодичностью в 10 лет и больше. Возможны изменения, имеющие необратимый характер, как лучшую, так и в худшую сторону. Это происходит из-за изменений путей подземных потоков. Многие знают, что рядом с реками, озерами, на косогорах глубина залегания может быть в разы больше, чем на равнинной местности. Такие пласты пополняются в основном за счет просачивания осадков сверху. По пути происходит растворение залегающих пород. Так как состав минералов может меняться достаточно серьезно, то и растворенные примеси в таком источнике разнообразные. Они стремительно меняются от точки к точке.

Проникая через плодородные слои, вода захватывает с собой продукты биологической жизнедеятельности. В основном это нитраты и нитриты. Касаясь известняковых отложений, обогащается кальцием и магнием. Близко к поверхности встречаются подстилающие ископаемые с самой разнообразной химией, и все, что может раствориться, попадает в жидкость. Поэтому качество такого источника часто бывает невысоким и требует дополнительных действий по повышению безопасности и устранению нежелательных примесей.

Определение уровня

Существует несколько способов, как определить уровень грунтовых вод. Но есть общее правило: измерения нужно проводить ранней весной, сразу же после того, как растает снег, потому что в этот период залегания грунтовых вод находятся на максимуме.

Самый простой, но в то же время самый точный и эффективный способ — определить его по уровню воды в находящихся рядом с участком колодцах. Вода в глубине колодца поступает только из грунтовых вод, поэтому по расстоянию от верха колодца до зеркала воды можно с точностью определить, на каком расстоянии от поверхности они находятся. Для более точной картины лучше такие замеры выполнить не в одном, а в 2-3 колодцах.

Второй способ, который часто применяют при строительстве частных домов, особенно если поблизости нет вырытых колодцев, — бурение пробных скважин. При этом способе в качестве рабочего инструмента используют обычный садовый бур. Этим буром по периметру строительного участка бурят 3-4 пробных скважины на глубину 2-2,5 м. Если на протяжении 1-2 дней в этих скважинах не появляется вода, то это означает, что она находится достаточно глубоко, при строительстве ее можно не опасаться.

Схема основных типов грунтовых вод.

Есть и старинные способы. Например, клочок шерсти нужно хорошо промыть и высушить. Затем нужно взять этот клочок, сырое куриное яйцо (обязательно свежеснесенное, еще теплое) и глиняный горшок.

В выбранном на участке месте нужно аккуратно снять дерн, на дно образовавшейся ямки положить шерсть, на шерсть положить яйцо и накрыть их перевернутым глиняным горшком. Сверху горшок нужно аккуратно накрыть куском снятого дерна.

Результаты этот своеобразный индикатор покажет на следующее утро, как только взойдет солнце

Нужно убрать дерн, аккуратно снять горшок и обратить внимание на образовавшуюся под ним росу. Если роса есть не только на шерсти, но и на яйце, то можете быть уверены, что до воды в этом месте не очень глубоко

Если роса образовалась только на шерсти, а на яйце ее нет, то она находится на порядочной глубине. Если же в результате и шерсть, и яйцо остались сухими, то вода в этом месте находится очень глубоко, если она здесь есть.

Определить, что грунтовые воды находятся близко, можно и без проведения земляных работ на участке. Достаточно просто осмотреть его внимательно. Если в засуху на вашем участке растет густая зелено-изумрудная трава или много мха, а по вечерам над своим участком вы постоянно видите туманы, хотя вблизи участка нет реки или озера, то с большой вероятностью можно утверждать, что воды стоят высоко.

Можно также определиться и по растущим на участке растениям. Если среди них преобладают болиголов, крапива, конский щавель, наперстянка, осока, камыш, то от поверхности грунта до воды наверняка не более 3 м. А если преобладают полынь или солодка, то меньше чем через 4-5 м влагу вы не найдете.

Итак, способов определения глубины залегания грунтовых вод существует много. Не все они одинаково точны, но общее представление о водоносных слоях на своем участке вы с их помощью можете составить. Если вы хотите знать точную картину, то закажите специальное геологическое обследования вашего участка. Ведь точную карту подземных вод можно составить только с помощью выполненного профессионалами бурения скважин.

Причина поднятия и появления грунтовых вод

Основной источник появления грунтовых вод — атмосферные осадки, объем которых в весенний период резко возрастает из-за талого снега. Влияние имеет не только объем осадков, но и рельеф местности, особенности строения водоупорных пластов, которые не повторяют поверхности почвы, а наоборот, образуют множество неровностей и впадин.

Вода естественным образом проходит сквозь верхний слой почвы, достигает первого водоупорного пласта (глины) и по нему стекает в нижнюю точку, образуя участки высокой влажности.

Грунтовые воды поднимаются высоко в том случае, когда объем поступаемой воды превышает пропускную способность брешей: затапливаются верхние водоносные слои, закупориваются проходимые участки грунта.

Переувлажненный грунт представляет серьезную угрозу фундаментам зданий:

Опорная стойкость слоев почвы, подверженных сильной водной эрозии, резко ухудшается, появляются плавуны и просадки, пучение становится неравномерным.

Из намокшего бетона постепенно вымываются соединения кальция, придающие ему прочность.

Повышенная влажность — идеальное условие для развития плесени и мха, что порождает биологическую эрозию бетонных массивов.

Не менее опасно застойное намокание грунта для плодородного слоя почвы, ведь питательные вещества усиленно растворяются и вымываются из него, чернозем уплотняется. Страдают от сильного намокания и гниют корни деревьев.

Виды, типы и особенности грунтовых вод

Основным признаком таких источников является залегание над водоупорным слоем. Они подразделяются на:

1. Пластовую. Формируется в песчаниках и других проницаемых грунтах.
2. Трещенную. Названа так, потому что жидкость заполняет естественные результаты разрушения твердых, не склонных к растворению слоев.
3. Поровую. Создаёт разветвленную сеть мелких емкостей в монолите, подверженном вымыванию (известняки, доломиты, мел).

Из этого понятно, что наиболее обильные слои могут встречаться в областях с большими массивами осадочных пород, находящихся над непроницаемыми глиняными или скальными полями. Геология обычно очень нелинейна, и под землей образуются как целые «озера», сформированные подстилающими грунтами, так и устойчивые районы с постоянным перемещением жидкости (склоны). Благодаря этому эффективность бурения колодцев может сильно отличаться на небольшом удалении друг от друга.

Понятие в геологии

Как геологическое понятие уровень грунтовых вод — это условная черта, ниже которой порода до предела насыщена водой. После дождя или таяния снегов большое количество воды через поры в грунте уходит под землю. Уровень, на котором эта вода останавливается, поскольку ниже все поры ею уже заполнены, и является уровнем грунтовых вод в чистом виде.

Схема залегания подземных вод.

Глубина такого уровня во многом зависит от рельефа местности, а также от наличия вблизи реки или озера. В гористой местности глубина залегания грунтовых вод может превышать глубину в 100 м, тогда как в болотистых низинных местностях она может становиться 1-2 м, а в некоторых местах — всего несколько сантиметров от поверхности.

Самый низкий уровень грунтовых вод обычно отмечается зимой.

Именно зимой в землю попадает минимальное количество воды. Замерзший грунт становится непроницаем для осадков. Да и сами осадки выпадают в подавляющем большинства в виде снега, который не растает до весеннего тепла.

Схема движения грунтовых вод.

Если отойти от научного определения, то уровень грунтовых вод — это слой воды, который находится ближе всего к поверхности земли и отделен от нижних водоносных слоев слоем камня или глинистой почвы, который не дает этой воде просачиваться глубже.

Понятно, что такое определение неточно, поскольку геология различает три типа грунтовых вод:

• верховодку, глубина залегания которой 2-3 м от поверхности и которая имеет свойство исчезать зимой и в засушливую погоду;
• безнапорные грунтовые воды — это слой воды, который залегает под землей выше первого водонепроницаемого слоя. Уровень таких вод целиком зависит от атмосферных осадков и остается относительно стабильным, поскольку напор в этом слое воды отсутствует;
• артезианские воды — это слой воды, который расположен между двумя водоупорными пластами. Если пробить верхний водоупорный пласт, то вода из этого слоя под давлением будет подниматься вверх. Воду из этого водоносного слоя используют для обустройства артезианских скважин.

Но поскольку именно грунтовые безнапорные воды доставляют строителям больше всего хлопот при устройстве котлованов под фундаменты и подвалы, то именно по этому слою определяют уровень грунтовых вод. Поэтому для практической работы такое определение УГВ вполне подходит.

Определение близкой воды

Прежде всего, нужно воспользоваться способом наблюдений. Наличие грунтовых вод с небольшой глубиной залегания можно определить по таким признакам:

• сгущение тумана в отдельных местах на участке в тихие утренние часы позволит определить близкий к поверхности водоносный слой;столб мошкары в тихий вечер укажет близкую воду на даче;в местах произрастания папоротниковых растений, хвощей и других влаголюбивых растений явно укажет на близкий выход воды к поверхности на участке.

Определить наличие воды можно и традиционными способами, например:

• в глиняный горшок поместить порцию силикагеля ( ранее применяли соль, медный купорос и другие влагопоглотители, вплоть до сахарного песка и других материалов) и тщательно его взвесить;укутать горшок в ткань и зарыть в перспективных местах на глубину порядка 0,5 метра;извлечь его через сутки и снова взвесить;по изменению веса можно судить о количестве поглощенной влаги, следовательно – определить наличие воды;если использовать несколько горшков, размещая их на места, определенные наблюдениями можно сделать вывод о месте бурения скважины на даче.

Узнать о перспективах водоснабжения поможет гидрогеологическая карта района изысканий, которую можно найти в сети или в местных организациях, занимающихся бурением скважин.

Однако, наиболее точную информацию о глубине залегания грунтовых вод дает разведочное бурение. Особенно если применяется колонковый метод, позволяющий не только определить наличие воды на участке, но и определить состав грунтов по извлекаемым кернам. Сколько может скважина дать воды определяется пробной откачкой.

Рис.3. Разведочное бурение скважины на воду шнековой установкойОт глубины залегания грунтовых зависит выбор способа бурения, подбор насосного и водоочистного оборудования, а также конструкции скважин.Важным представляется вопрос сохранения водных горизонтов, предотвращая их смешивание. Если производится бурение на второй песочный слой, необходимо принимать меры для предотвращения свободного попадания воды из верховодки в следующий за ним водоносный пласт. Для этого нужно устраивать глинистую перемычку.После того, как обсадка укреплена гравийной засыпкой полости между стенкой скважины и трубой, нужно устроить заглушку из глинистого раствора в том же пространства.Для этого нужно развести глину до консистенции жидкой сметаны и залить ее в межстеночное пространство.

Сколько раствора достаточно для образования пробки высотой 1,0 – 1,5 метра, это зависит от разности диаметров обсадки и ствола скважины. Подобный затвор всегда находится и между песочным и известняковым водонесущими пластами, если вы продолжаете бурение до артезианского уровня.Советуем почитать: Водоносный горизонтПоделиться с друзьями:Поделиться с друзьями: Возможно вам также будет интересно почитать:Пользуясь сайтом oBurenie.ruвы автоматически соглашаетесь с политикой конфиденциальностидля использования любых доступных средств коммуникации таких как: комментарии, чат, форма обратной связи и т. д.

https://youtube.com/watch?v=qq5DLwzZ8vkrel%3D0%26amp%3Bcontrols%3D0%26amp%3Bshowinfo%3D0

• ecoportal.info
• mirznanii.com
• fb.ru
• oburenie.ru

Фундаменты и вода

При строительстве нужно учитывать как УГВ, так и состав воды и грунта. Наиболее важными параметрами, влияющими на тип конструкции фундамента и применяемые материалы, являются соотношение УГВ и глубины промерзания, а также химические свойства воды.

Определение глубины залегания

Многим людям, проживающим в средней полосе России, знакомо такое явление, как морозное пучение грунтов. Оно вызвано замерзанием влаги в порах и капиллярах суглинков и супесей. Песок и скальные грунты к пучению не склонны. Силы морозного пучения способны разрушить неправильно заложенный фундамент.

Если есть такие грунты на участке, следует определить два параметра: глубину промерзания в вашей местности и УГВ. Если грунтовые воды располагаются ниже глубины промерзания, подошва фундамента может находиться выше ее, насколько это позволяет несущая способность грунтов по отношению к весу вашего дома. При высоком УГВ существует несколько решений:

1. Подошву фундамента можно расположить на 20 см ниже глубины промерзания. Такое решение применимо для тяжелых зданий, что связано с большей несущей способностью нижележащих слоев.
2. Можно понизить уровень воды, сделав дренаж участка и водоотведение в ливневую канализацию. Эта мера хорошо себя зарекомендовала там, где такая канализация есть или ее легко соорудить.
3. Повысить уровень участка при помощи щебня и песка так, чтобы УГВ оказался ниже уровня промерзания. Вынужденная и дорогостоящая мера, но безальтернативная там, где участок находится в низине.
4. Провести утепление грунта около дома при помощи теплоизоляционных плит, а недостаточную несущую способность компенсировать шириной подошвы, вплоть до залива единой монолитной подушки.

Бетон для агрессивных сред

Полной защиты от химической агрессии пока не придумали, иначе все железобетонные конструкции стояли бы вечно. Но некоторые мероприятия помогут продлить срок службы вашего подземного сооружения. Они призваны защитить конструкцию от проникновения влаги и снизить негативное воздействие последней, если она все-таки просочилась внутрь.

Уделяйте внимание плотности бетона. Важен не только правильный замес, но и вибрация

Уложенный бетон не должен иметь пор и трещин.
Не используйте известняковый щебень, если вы обладатель кислых грунтов. Замешивайте бетон на гранитном, он хоть и дороже, но влиянию кислоты подвержен куда меньше.
Хорошая гидроизоляция фундамента — залог его долгой службы. Тщательно изолированные стены фундамента не намокают. Гидроизоляционные мероприятия лучше начинать с основания в виде стяжки, которое следует обработать битумной мастикой. Так вы добьетесь большей герметичности.
Если вам не повезло, и ваш участок «богат» солями серной кислоты — сульфатами, для вас есть решение. Оно заключается в цементе. В настоящее время выпускается четыре разновидности сульфатостойкого цемента. В нем сведено к минимуму содержание железа и алюминия, поэтому бетоны на таких цементах не разрушаются даже в морской воде. Стоимость его от 300 рублей за мешок, что не сильно дороже обычного портландцемента.

Если же вы хотите дом с подвалом, попробуйте все-таки избавиться от излишка ГВ на участке. Как бы тщательно вы ни оберегали ваш фундамент, поверьте, вода дырку найдет.

Определение уровня грунтовых вод

Этот показатель оказывает достаточно серьезное влияние на характеристики источников и параметры фундаментов при строительстве. Рассмотрим, из чего складывается, и как оценивается. Если нижняя граница определяется глубиной подстилающей непроницаемой поверхности (глина, суглинки, скала), то верхняя подвержена колебаниям и зависит от многих факторов.

Максимальный прогнозный УГВ

Это значение очень важно при проведении проектных работ перед возведением сооружений. Производится геологическая разведка в период максимального подъема (весна, начало лета для средней полосы России; сезонное таяние снега в предгорьях и т.д.)

За контрольный уровень берется минимальная глубина появления воды. Самыми сложными являются районы солончаков. Это обусловлено тем, что в эту местность происходит стекание всех источников с окрестностей. Здесь большую часть года жидкость находится близко от поверхности.

При проектировании необходимо учитывать изменения параметра год от года. Потому как он сильно привязан к количеству выпадаемых осадков. Также на него влияют особенности ландшафта и структура горных пород.

Диспенсер магистральный настольный AquaPro 919H/RO (горячая и холодная вода)

Диспенсер магистральный настольный AquaPro 929CH/RO (охлаждение/нагрев)

Диспенсер напольный AquaPro 311 (пустой, без охлаждения)

Из опыта следует, что показатель может отличаться на 0,5 или 1,5 и более метра. Поэтому, как проектное значение, принято считать величину на 1 м выше измеренного. Это позволяет сократить до минимума риски разрушения при возведении сооружений.

Капиллярное поднятие

При определении что это такое — уровень залегания грунтовых вод, не стоит путать эту величину с глубиной появления влажной почвы. За счет смачивания жидкость склонна подниматься по порам и микротрещинам. Поэтому уже на первом/втором штыке лопаты можно заметить увлажнение грунта. Способность к такому поведению у разных структур абсолютно отличная. Например, чистый речной песок не склонен к капиллярному проведению влаги, а мелкодисперсный суглинок может промокнуть на несколько метров. Эти параметры также необходимо учитывать при строительстве зданий, так как за счет пропитки грунты приобретают способность к расширению при замерзании.

Ирригационные работы

На проблемных участках часто практикуется искусственное снижение УГВ. Для этого сооружаются конструкции, позволяющие ускорить отток жидкости. Это могут быть отводные каналы, дренажные системы. Грамотно созданная сеть осушения поможет кардинально решить проблему слишком высокой влажности в верхнем слое почвы. Такие устройства используются не одно тысячелетие и доказали свою эффективность.

Простейшим методом является рытье траншеи, в которую будут собираться излишки. Далее производится сток в естественную среду (озера, реки, пруды, лога) или в специальный накопитель для использования в хозяйственных нуждах. Такая технология бюджетна, но требует постоянного ухода (чистка, восстановление, углубление). К тому же сооружения опасны и не украшают ландшафт.

Другой распространенный способ – устройство дренажа. На необходимой глубине прокладывается искусственный водоток. При этом излишки собираются из почвы и под поверхностью направляются в точки сброса. Конструкция бывает разнообразной и часто объединена с городскими системами сбора сточных вод. Под крупными мегаполисами существуют целые лабиринты, оберегающие инфраструктуру от неконтролируемых перемещений масс.

В сельской местности, в пределах садового участка такие мероприятия не требуют масштабных сооружений и больших финансовых вложений. Решение проблемы достигается укладкой дренажных труб или формированием водопроницаемых протоков из щебня, песка, керамзита.