PRACE BADAWCZE NA POTRZEBY ROBÓT ODWODNIENIOWYCH
1. Badania geologiczne - sondowania i wiercenia.
Cel : uzyskanie mapy geologicznej podłoża.
Rozplanowanie siatki odwiertów:
teren nieznany - otwory co 20 - 100 m
teren znany - otwory co ~ 150 m
Podłoże badamy min. 5,0 m poniżej spodu fundamentu.
2. Badania hydrogeologiczne.
Cel : uzyskanie poziomu ZWG, hydroizohipsów, prędkości przepływu wód podziemnych.
Systematyczne pomiary prowadzi IMGW, dla potrzeb określonego zadania zakłada się każdorazowo lokalną sieć obserwacyjną stanów wody podziemnej.
3. Badania hydrologiczne i meteorologiczne.
Cel : prowadzi się je dla ustalenia bilansu wodnego na danym terenie, który pozwala określić ilość dopływającej wody.
Badania te prowadzi IMGW.
4. Badania zasobów statycznych i dynamicznych wody.
Zasoby statyczne - cała objętość wody wolnej zawarta w porach gruntu danej warstwy wodonośnej
Qs = A*hsr*μ
μ - współczynnik wodoodsączalności objętościowej
hsr - średnia miąższość warstwy wodonośnej
A [ m2]
Zasoby dynamiczne - natężenie przepływu poprzez przekrój poprzeczny danej warstwy wodonośnej [ m3/s ; m3/doba]
Qd = μ* h* B*v
h - średnia miąższość warstwy wodonośnej
B- szerokość przekroju ( długość odcinka)
v - średnia prędkość przepływu w porach gruntu
jeżeli μ = ( k*J)/v to Qd = k* J* h* B
5. Badania składu fizykochemicznego wody podziemnej.
Cel : badania przeprowadza się ze względu na możliwość wystąpienia korozji oraz kolmatacji.
Określa się :
pH, siarkowodór, siarczany, azotany, chlorki, agresywny dwutlenek węgla, twardość wody ( ze wzgl. na korozje)
dwuwęglan żelaza, siarczan żelazawy, węglan wapnia oraz inne sole ( ze wzgl. na kolmatacje)
PODZIAL WÓD PODZIEMNYCH
Wody podziemne dzielimy ze wzgl. na stan fiz. na:
wody związane ( adhezyjne)
wody wolne (grawitacyjne)
Wody związane zwilżają poszczególne ziarna gruntu i wskutek sił przyczepności są adsorbowne na powierzchni jego ziaren.
Zaliczamy tutaj następujące wody :
wody higroskopijne
wody błonkowe
wody kapilarne
Do wód grawitacyjnych zaliczamy :
woda wsiąkowa
woda zawieszona
woda zaskórna
woda gruntowa
woda wgłębna
woda głębinowa (juwenilna)
Strefy występowania tych wód są następujące:
strefa aeracji ( napowietrzana): wody higroskopijne, wody błonkowe, wody kapilarne, woda wsiąkowa, woda zawieszona
strefa saturacji ( nasycenia) : woda zaskórna, woda gruntowa, woda wgłębna, woda głębinowa (juwenilna)
ODWODNIENIA WYKOPÓW FUNDAMENTOWYCH - PRZYPADKI OBLICZENIOWE
normalna eksploatacja ( woda na poziomie średniorocznym)
przypadek początkowego odwodnienia ( średni stan wody w czasie gdy prowadzimy odwodnienia)
przypadek nadzwyczajny ( woda miarodajna - nieustalone warunki przepływu)
MINIMALNE OBNIŻENIA ZWIERCIADLA WODY GRUNTOWEJ POD WYKOPEM
wykop szerokoprzestrzenny: > 2500 m2
gr. piaszczyste 1,0 m
gr. piaszczysto-pylaste 1,0 -2,0 m
< 2500 m2
gr. piaszczyste 0,5 m
gr. piaszczysto-pylaste 0,5 - 1,0 m wykop szerokoprzestrzenny
gr. piaszczyste 0,3 m
gr. piaszczysto-pylaste 0,5m
Naturalne podtapianie terenu
działanie człowieka
- podtapianie terenu wodami naporowymi
np. na skutek przebicia warstwy nieprzepuszcz.
układ terenu (sieć hydrograficzna, najniższy punkt terenu, zjawiska klimatyczne)
- spływ wód opadowych na tereny zagrożone
- okresowe podtapianie terenu przez wody zaskórne
Sztuczne podmakanie i zabagnianie gruntu
pogorszenie spływu wód atmosferycznych
wadliwie działające urządzenia instalacji wodociągowych i kanalizacyjnych
wadliwe działanie urządzeń drenarskich
nieskanalizowanie terenu
wznoszenie budowli hydrotechn. w bliskim sąsiedztwie terenów budowlanych
Ad.1
wody powierzchniowe
usunięcie górnej warstwy gleby
pozostawienie przez dłuższy okres niezasypanych
dołów i wykopów
usytuowanie wydłużonych budowli (rys)
zwałowanie gruntów pochodzących z wykopów (rys)
złe zwymiarowanie przepustów
niewłaściwe wykonanie plantowania terenu
zasypanie nasypem części systemu odwadniającego
wody podziemne
budowa kanałów o dużych średnicach: tunele, kanały
ciepłownicze, budynki
głębokie wykopy, zasypane starorzecza, zwałowiska
zagęszczenie gruntu wywołane fundamentami budowli
Ad.2
wadliwa eksploatacja, konserwacja
przeciekanie
Ad.3
zatykanie ciągu drenarskiego - zamulanie
Ad.4
brak sieci kanalizacyjnej
brak kanalizacji deszczowej, itp.
Ad.5
budowle piętrzące przyczyniające się do podniesienia stanu wód gruntowych (wały cofkowe, rowy opaskowe)
Zapobieganie zabagnieniom terenów - melioracje
podstawowe
- bezpośrednimi odbiornikami wód podziemnych są : rzeki, potoki, rowy, jeziora, kanały, stawy, zb. wodne
szczegółowe
- rowy opaskowe i odwadniające
- plantowanie terenu
- kanalizacja deszczowa
- sieci drenarskie
- izolacje przeciwwilgociowe
Odwodnienia wgłębne obszarów chronionych może być prowadzone dwoma systemami:
• system rowów otwartych
• system drenażu :
a) poziomy (sączki drenażowe + zbieracze, rowy ;
obniżenie do 2-3m)
b) pionowy (igłofiltry, studnie ; stosowane tam gdzie
ZWG jest na dużej głębokości)
c) mieszany
W budownictwie komunikacyjnym do odwodnień wgłębnych najchętniej stosowany jest system drenarski. W razie stwierdzenia zabagnień obszarów przeznaczonych na budownictwo komunikacyjne i konieczność stosowania systemów rowów otwartych zagadnienia te są powierzane specjalistom z zakresu budownictwa melioracyjnego.