Автор работы: Пользователь скрыл имя, 21 Декабря 2012 в 15:54, реферат
ПОДТОПЛЕНИЕ — обусловливается повышением горизонтов воды в речных системах при строительстве гидротехнических сооружений, потерями воды на фильтрацию, утечками из водопроводной и канализационной сети, заилением русл рек, затруднённостью поверхностного стока перегораживающими сооружениями (насыпи железных и автомобильных дорог)
Федеральное государственное
бюджетное образовательное |
Реферат по дисциплине «Инженерная геодинамика» |
Процесс подтопления территорий |
Краснодар. 2012 г |
Выполнила:
Студентка 46 гр, IV курса
геологического факультета
Левченко Н. А.
Научный руководитель:
Доцент кафедры РиМГ
Донцова О. Л.
Подтопление.
ПОДТОПЛЕНИЕ — обусловливается повышением горизонтов воды в речных системах при строительстве гидротехнических сооружений, потерями воды на фильтрацию, утечками из водопроводной и канализационной сети, заилением русл рек, затруднённостью поверхностного стока перегораживающими сооружениями (насыпи железных и автомобильных дорог). При строительстве домов, сооружений, подземных паркингов, освоению месторождений полезных ископаемых часто организовываются карьеры, котлованы, подземные шахты, тоннели ниже уровня подземных вод. Неправильно спроектированная дренажная система может привести к затоплению котлована вместе с техникой, людьми и образованию на месте выработки озера. Подъём грунтовых вод и контактирование с ними ранее необводнённых горных пород и почвогрунтов приводит к возникновению ряда неблагоприятных последствий (карст, суффозия, подъём солоноватых вод, образование провалов и трещин, проседание домов и т. п.). Поэтому проектирование дренажной, водопонижающей системы, задача особой важности. Подтопление городов, активно развивающееся в любых климатических условиях, сопровождается масштабными экологическими последствиями и наносит ущерб здоровью населения. Острота проблемы наиболее высока на сильно урбанизированных территориях, где концентрация населения сочетается с наличием мощных источников вредного воздействия на окружающую среду. Так, подтопление от 80 до 100% площади урбанизированных территорий, характерное для Ярославской, Самарской, Саратовской, Краснодарской, Барнаульской и Новосибирской агломераций, приводит к существенному росту затрат на обеспечение комфортной среды проживания человека. Инженерные сооружения и фундамент могут быть подтоплены по двум причинам: грунтовые воды и по техногенным причинам. У грунтовых вод есть постоянный горизонт в зависимости от местности. Он может становиться выше или ниже. Это зависит от сезона и погодных условий. Естественно, что пик повышения весной, когда начинает таять снег. Но формируется уровень подтопления еще в декабре. Ведь даже зимой снег иногда подтаивает, а значит, высвобождается влага. Она попадает в почву, в связи с чем и поднимается уровень водяного горизонта. К подтоплению может привести не только поднятие уровня грунтовых вод, но и то, что в почву с поверхности попадает избыточная влага. Техногенная
причина. Влага может попасть в грунт
в том случае, если есть прорыв коммуникаций,
например, канализации или теплотрассы.
В этой ситуации происходит соединение
грунтовых вод с "технической" водой. Помимо этого, в городе, подземные
инженерные сооружения также оказывают
влияние на уровень грунтовых
вод. Например, метро, подземные паркинги,
свайные поля. Чаще всего такие
сооружения пагубно сказываются
на уровне грунтовых вод, так как
происходит нарушение естественной
циркуляции воды. Если на пути у воды
есть препятствие, то ее уровень всегда
будет повышаться, эта закономерность
называется барражным эффектом. - если произошла утечка, либо аварии на водонесущих коммуникациях, - если застроенные территории
покрыты асфальтом. В этом - если есть подпор от - если плохо налажена система поверхностного стока, - если произошла ликвидация естественных дренажных слоев грунта во время строительства. Что касается инфильтрации, то от промышленных
объектов она в 5 раз больше, чем
от атмосферных осадков. Таким образом,
в грунтовые воды попадает примерно
10-15% влаги за год, в связи с
чем поднимается уровень Под землей практически во всех случаях существует обводненное состояние. Это оказывает негативное влияние на любой строительный объект. А если изменится химический состав грунтовой воды, например, от удобрений или инфильтратов, то такая вода будет максимально агрессивно сказываться на бетоне и металле. Но подтапливания сказываются пагубно не только на сооружениях, но и на садовых участках, сельском хозяйстве. Из-за того что колеблется уровень грунтовых вод, начинается деградация пахотного горизонта. Если в почве содержится избыток влаги, корневая система начинает гнить, либо нарушается период вегетации. |
В зависимости
от времени производства строительных
работ водопонижение делится
на предварительное и
Предварительное водопонижение выполняется до начала строительных работ, параллельное - одновременно со строительством. Это деление, естественно, условное. Предварительное водопонижение в толще водоносных грунтов, вскрываемых котлованом или траншеей, следует применять лишь в тех случаях, когда в этих грунтах содержатся водоносные горизонты большей мощности. В этом случае целью предварительного осушения является снижение уровня подземных вод на величину, обеспечивающую безопасные условия строительства и гарантирующую невозможность прорыва и оплывания откосов.
Предварительное снижение напоров напорных водоносных горизонтов, залегающих ниже защищаемой выработки и непосредственно не принимающих участие в ее обводнении, необходимо либо при наличии гидравлической связи их с залегающими выше дренируемыми горизонтами, либо при реальной опасности прорыва высоконапорных подземных вод в дно выработки. В этом случае целью предварительного водопонижения является обеспечение устойчивости дна выработки.
Предварительное и параллельное водопонижение осуществляется с помощью различного рода водопонизительных устройств – вертикальных и горизонтальных.
Для защиты открытых выработок (котлованов, траншей и т.п.) используют как вертикальные, так и горизонтальные устройства - водопонизительных скважины, иглофильтровые установки, горизонтальные дренажные скважины.
Для защиты подземных выработок (например, при строительстве линий метро, туннелей, шахт) используются в основном вертикальные дренажные устройства – водопонизительные, поглощающие, разгрузочные скважины, забивные и сквозные фильтры, дренажные колодцы и иглофильтровые установки.
В зависимости
от природных условий строительной
площадки (геологического строения и
гидрогеологических условий), сложности
сооружения, метода возведения, могут
применяться три способа
Поверхностный способ водопонижения осуществляется с помощью водопонизительных скважин. Эти скважины целесообразны в условиях безнапорного водоносного горизонта мощностью не менее 10-5 м и при коэффициенте фильтрации не ниже 1-3 м/сутки. В напорных водоносных горизонтах коэффициент может быть меньше, но не ниже 0,5 м/сутки.
Этот
способ позволяет понижать уровни подземных
вод на большие глубины в довольно
сложной обстановке. Преимущество такой
системы – мобильность. Недостаток
– постоянное использование электроэнергии
для питания насосного
Кроме водопонизительных скважин к средствам глубокого дренажа следует отнести и эжекторные иглофильтровые установки. Глубина возможного снижения уровня подземных вод эжекторными установками достигает 20 м.
Размеры
эжекторных колонн и расстояние между
игофильтрами, количество их в установке
и тип насосного агрегата выбираются
в зависимости от гидрогеологических
параметров осушаемого массива и
условий производства строительных
работ. Однако, практика показывает, что
оптимальный режим работы иглофильтровых
установок наблюдается в
При несоблюдении этих условий возможно попадание воздуха в фильтровое звено и нарушение нормальной работы установки.
Основными требованиями работы водопонизительных устройств является:
1. Водопонизительные устройства должны обеспечивать требуемое понижение уровня подземных вод во всех точках дренируемого контура, для чего необходим учет геолого-гидрогеологических условий участка.
2. Сроки сооружения водопонизительных устройств должны быть строго увязаны с графиком строительства.
3. Проектируемая суммарная производительность водопонизительных устройств должна превышать водопритоки в период формирования депрессии и соответствовать установившемуся притоку подземных вод после снижения уровня на требуемую величину.
4. Расстояние между защищаемым контуром и водопонизительными устройствами должно быть минимальным, но достаточным для предотвращения фильтрационных деформаций грунтов и оплывания откосов котлованов и траншей.
Схемы расположения горизонтальных и вертикальных дренажных устройств, принятые в практике строительного водопонижения, могут быть объединены в следующие группы: произвольное, линейное, контурное, площадное.
Произвольное расположение дренажных устройств применяется при неравномерных фильтрационных свойствах водоносного горизонта. В этом случае необходимо тщательно увязывать размещение средств водопонижения с гидрогеологическими и инженерно-геологическими условиями участка.
Линейные
схемы дренажных устройств
Контурные
и многоконтурные схемы расположения
водопонизительных установок
Площадная схема водопонижения часто используется для понижения уровня воды на дне уже организованного котлована, используется для снижения рисков прорыва высоконапорных подземных вод из дна котлована. Также площадная схема эффективна при строительстве нескольких котлованов на осушаемой территории.
Перед
составлением проекта водопонижающих
скважин и систем необходимо произвести
геолого-гидрогеологические изыскания
на территории строительства, оценить
фильтрационные свойства грунтов, произвести
гидрогеологические расчеты. При составлении
проекта водопонижения
К сожалению, глобальный контроль за грунтовыми водами невозможен, так как территории слишком обширны.
Обычно
все профилактические меры принимаются
заранее, но если произошла аварийная
ситуация, и вода стала подтапливать
фундамент, а также проникать
в помещения здания, то придется
заниматься гидроизоляцией вне зависимости
от периода. В том случае если это
паводковые воды, поднявшиеся выше
уровня грунта, то они отводятся
с помощью дренажных каналов.
Особенно это действенно в местности
с наклоном хотя бы в несколько
градусов. Также можно использовать
дамбы, сделанные из мешков с песком.
Даже если вода уже находится в
подвале, можно спасти ситуацию. Есть
возможность сделать обмазочную
гидроизоляцию.
В случае такой экстренной гидроизоляции
можно использовать инъекционные технологии:
гидрофобные составы нужно ввести под
давлением в тех местах, где есть течь.
Этот метод очень удобен и эффективен,
но при этом достаточно дорогостоящий.
После любого подтопления необходимо ликвидировать последствия. Делать это сложно и достаточно долго. Ведь главный момент - проведение всех работ на сухую, а уровень грунтовых вод падает достаточно медленно. В некоторых случаях спад может произойти только осенью. Приступать к восстановлению конструкций можно только после того, как здание обследуют специалисты. Далее должен быть сделан проект восстановительных работ. До ремонтных работ часто делается дренаж почвы.
На участках проявления инженерно-геологических процессов, в частности, подтопления, выполняется их описание, фиксирование площади и интенсивности развития (активность). Осуществляется нанесение на топографическую основу границ участков.
В заключении хотелось бы отметь, что процесс подтопления является естественным геологическим процессом. Однако, с точки зрения инженерной геологии и инженерной геодинамики, данный процесс является негативным, так как пагубно влияет на жизнедеятельность человека. Поэтому необходимо предусматривать защиту от подтопления на проектной стадии создания инженерных сооружений, так как ликвидация случившегося бедствия, гораздо сложнее и дороже, чем его предупреждение.
Список использованной литературы