Действующий
Локальные факторы ведут к пополнению или отбору подземных вод и соответственно к подъему или понижению их уровня. В первом случае - это подпор от барражирующего действия заглубленных частей зданий и сооружений (в том числе от созданного свайного поля, в пределах которого резко снижаются фильтрационные свойства грунтов), от участков набережных, тоннелей, засыпанных оврагов, балок, от созданных отдельных участков насыпных и намывных грунтов, способствующих накоплению в них воды, инфильтрация утечек из водонесущих коммуникаций и вод поверхностного стока из-за его нарушения (недостатки вертикальной планировки) или из-за недостаточно развитой сети дождевой канализации (в том числе в период катастрофических осадков), накопление воды в грунтах обратных засыпок (траншеи и пазухи котлованов). Во втором случае - это образование воронок депрессии от действия одиночных водозаборных скважин и дрен (пластовой, кольцевой, линейной и т.д.).
2.87. В результате действия режимообразующих факторов при освоении территории и последующей ее эксплуатации происходит коренное изменение водного режима, часто приводящее к возникновению неблагоприятных последствий для зданий и сооружений - деформациям, подтоплению подземных помещений, коррозии подземных конструкций, коммуникаций и т.д. Схема техногенных изменений водного режима и их последствий на застраиваемых территориях приведена на рис.3.
2.88. Прогнозные оценки возможных изменений уровня (напора) подземных вод на площадке строительства сроком на 25 и 15 лет необходимо выполнять с учетом возможных изменений техногенных условий (застройки и эксплуатации), характеристика которых должна быть отражена в техническом задании на производство изысканий. Указанные оценки выполняются изыскательской организацией совместно с проектной. Возможная достоверность и точность проведения оценки ограничивается полнотой и качеством исходного фактического материала (в том числе по техногенным условиям). При проведении изысканий под отдельные здания и сооружения оценки носят, как правило, весьма приближенный характер. При этом невозможно учесть влияние на формирование режима подземных вод не только сопредельных застроенных участков, но и особенности условий (природных и техногенных) самой строительной площадки, так как отсутствуют, как правило, стационарные наблюдения за подземными водами (при кратковременных изысканиях определяются только установившийся уровень в скважине, химический состав и температура воды на период проведения работ).
При строительстве ответственных зданий и сооружений для повышения достоверности прогнозных оценок возможных изменений гидрогеологических условий необходимо располагать длительными режимными наблюдениями для незастроенной территории (не менее года) за подземными водами на территории, значительно превышающей строительную площадку, ограниченной реками, ручьями и т.д. (граничные условия), а также выполнить необходимый комплекс опытно-фильтрационных работ и иметь соответствующие сроки производства инженерных изысканий, что должно быть специально отмечено в техническом задании заказчика. Однако значительная неопределенность величин возможных утечек из подземных коммуникаций резко снижает точность выполняемых оценок.
2.89(2.19). Оценка возможных естественных сезонных и многолетних колебаний уровня подземных вод производится на основе данных многолетних режимных наблюдений по государственной стационарной сети Мингео СССР с использованием краткосрочных наблюдений, в том числе разовых замеров уровня подземных вод, выполняемых при инженерных изысканиях на площадке строительства.
2.90. При использовании материалов многолетних наблюдений Мингео СССР следует иметь в виду, что последние получены, как правило, для естественного (ненарушенного или слабонарушенного) режима подземных вод.
2.91. Для оценки возможных изменений уровней подземных вод, а также для разработки проектов зданий и сооружений и производства земляных работ необходимы следующие показатели естественного режима:
2.92. При наличии только краткосрочных наблюдений (в том числе разовых замеров уровня подземных вод, выполняемых при инженерных изысканиях на площадке строительства) для приближенного определения указанных показателей естественного режима может быть использована методика Мингео СССР.
2.93. На одной и той же застроенной территории (населенный пункт или промышленная площадка) могут существовать участки с естественным (ненарушенным или слабонарушенным) и с искусственным режимами подземных вод, что связано с особенностями действия вновь возникающих режимообразующих факторов [пп.2.84(2.18)-2.86]. такая неоднородность в режиме подземных вод в значительной степени затрудняет прогнозную оценку возможных изменений режима и требует проведения соответствующего районирования территории. Это позволяет проводить дифференцированную оценку потенциальной подтопляемости.
Естественный режим подземных вод - режим подземных вод в целом (уровенный, температурный, химический, для грунтов - влажностный) или одной из его составляющих компонент (элементов), в котором на рассматриваемой территории за расчетный период времени в результате доминирующего преимущественного действия естественных режимообразующих факторов (совместно с искусственными или без них) качественно новых закономерностей не возникает, а могут меняться или не меняться главным образом количественные показатели (параметры), что характеризует только степень нарушенности этого режима.
Искусственный режим подземных вод - режим подземных вод в целом (уровенный, температурный, химический, для грунтов - влажностный) или одной из его составляющих компонент (элементов), в котором на рассматриваемой территории за расчетный период времени в результате доминирующего преимущественного действия искусственных режимообразующих факторов (совместно с естественными или без них) возникают качественно новые закономерности.
Отсюда следует, что на одной и той же площадке уровенный режим подземных вод может быть искусственным, а температурный - естественным. На одной и той же ограниченной территории или участке закономерности естественного и искусственного режима могут проявляться одновременно (комбинированный режим) или последовательно (цикличный режим). Возможно и одновременное проявление комбинированного и циклического режимов (комплексный режим).
Выделение различных режимов подземных вод на застраиваемых территориях необходимо для оценки формирования конкретной гидродинамической обстановки и для повышения надежности выполняемых прогнозных оценок.
2.94(2.20). Степень потенциальной подтопляемости территории должна оцениваться с учетом инженерно-геологических и гидрогеологических условий площадки строительства и прилегающих территорий, конструктивных и технологических особенностей проектируемых и эксплуатируемых сооружений, в том числе инженерных сетей.
2.95. Застраиваемые территории по характеру (состоянию) их подтопления делятся на естественно и техногенно подтопленные (временно или постоянно) и неподтопленные, среди последних выделяются потенциально подтопляемые и потенциально неподтопляемые.
Подтопленные территории (естественно и техногенно) - это территории, на которых влажность грунтов или уровень подземных вод достигали или периодически (например сезонно) достигают критических (в зависимости от характера хозяйственного использования территории) величин, при которых отсутствуют необходимые условия строительства или эксплуатации как отдельных зданий и сооружений, так и территории в целом. Для создания этих условий на данной территории необходимо применение соответствующих защитных мероприятий.
Процесс формирования подтопления (строительного, в общем случае техногенного) - это инженерно-геологический процесс, проявляющийся на застраиваемых или застроенных территориях в определенных природных условиях под действием техногенных факторов (и частично естественных), при котором в результате нарушения водного режима за расчетный период времени происходит направленное повышение влажности грунтов или уровня подземных вод (в том числе в результате создания техногенных верховодок и горизонтов грунтовых вод), достигающее критических (предельных) величин, нарушающих необходимые условия строительства или эксплуатации отдельных зданий и сооружений или участков осваиваемой (освоенной) территории. Это происходит как в результате прямого воздействия на сооружения или территорию поднимающихся подземных вод или увеличивающейся влажности грунта, так и косвенного - из-за проявления или интенсификации при этом процессов осадки, набухания, просадки, оползания склонов, карста, пучения и т.д., что приводит к деформациям грунтов оснований, а часто и самих сооружений еще задолго до непосредственного подтопления отдельных сооружений и территории в целом.
в течении первого поднимающийся уровень подземных вод или увеличивающаяся влажность грунтов практически еще не оказывают влияния на строительство или эксплуатацию сооружения и территории, т.е. не достигли критических значений (
или 
);
или );в течении второго поднимающийся уровень подземных вод и увеличивающееся водонасыщение грунтов оказывают интенсивное отрицательное по своим последствиям влияние на строительство или эксплуатацию сооружений и территорий (после достижения критических значений ( или 
), т.е. после наступления подтопления).
или ), т.е. после наступления подтопления).Первый период определяется как расчетный 
и принимается для I класса сооружений равным 25 годам, для II класса - 15 годам. Если за этот период уровень подземных вод или влажность грунта не достигнут значений или , то территорию условно следует считать потенциально неподтопляемой и прогнозную оценку потенциальной подтопляемости впоследствии необходимо будет повторить с учетом произошедших за этот период времени изменений природных и техногенных факторов. В этот период происходит в основном формирование явления подтопления.
и принимается для I класса сооружений равным 25 годам, для II класса - 15 годам. Если за этот период уровень подземных вод или влажность грунта не достигнут значений или , то территорию условно следует считать потенциально неподтопляемой и прогнозную оценку потенциальной подтопляемости впоследствии необходимо будет повторить с учетом произошедших за этот период времени изменений природных и техногенных факторов. В этот период происходит в основном формирование явления подтопления.Во второй период идет только дальнейшее развитие явления подтопления, но этот период является наиболее опасным. Он характеризуется, с одной стороны, проявлением опасных для сооружений и территории последствий подтопления, а с другой - действием на застроенных или застраиваемых территориях различных защитных мероприятий.
2.96. Техногенное повышение уровня или напора подземных вод или повышение влажности грунтов определяется действием факторов подтопления:
активных - непосредственно вызывающих подтопление (например, инфильтрация утечек или поверхностных вод);
пассивных - не вызывающих подтопления непосредственно, но способствующих его возникновению и развитию (например, нарушение поверхностного стока, гидрогеологические условия и т.п.).
Классификация региональных факторов подтопления, характер их действия во времени приведены в табл.29, а локальных - в табл.30.
Внешние | |||||||||
Естественные | Искусственные (техногенные) | ||||||||
Активные | Пассивные | Активные | Пассивные | ||||||
постоян- ные | сезон- ные | периоди- ческие | постоян- ные | сезон- ные | постоян- ные | эпизоди- ческие | периоди- ческие | постоян- ные | времен- ные |
1. Под- пор от рек, естест- венных водое- мов и болот 2. При- ток грунто- вых вод | 1. Подпор от рек и естест- венных водое- мов в период паводка 2. Про- явле- ние зако- номер- ностей режима подзем- ных вод | Подпор при циклич- ных подъе- мах грунто- вых вод | 1. При- уро- ченность к таким геомор- фологи- ческим элемен- там, как поймы и частично долины рек 2. Общее опускание поверх- ности земли данного региона | Инфильт- рация атмос- ферных осадков | Подпор от водохра- нилищ, искусст- венных водоемов, массивов орошения, полей фильт- рации, каналов, крупных предп- риятий с "мокрым" техноло- гическим процессом | Подпор от водохра- нилищ, искусст- венных водоемов, каналов, предп- риятий при аварийных ситуациях | Подпор водохра- нилищ, водое- мов, крупных накопи- телей при их напол- нении | 1. Подпор от засы- панных или замытых крупных оврагов 2. Подпор от созданных намывных и насыпных терри- торий 3. Опус- кание поверх- ности земли при разра- ботке полезных иско- паемых | Подпор от застраи- ваемых сопре- дельных терри- торий, на которых форми- руется процесс подтоп- ления |
Внутренние | |||||||||
Естественные | Искусственные (техногенные) | ||||||||
Активные | Пассивные | Активные | Пассивные | ||||||
постоян- ные | сезон- ные | периоди- ческие | постоян- ные | сезон- ные | постоян- ные | эпизоди- ческие | периоди- ческие | постоян- ные | времен- ные |
1. Под- пор от рек, внутриго- родских естест- венных водое- мов 2. При- ток грунто- вых вод | 1. Под- пор от рек, внутриго- родских естест- венных водое- мов, ручьев в период паводка 2. Прояв- ление режима грунто- вых вод 3. Пере- ток из нижеле- жащего горизонта (перете- кание) | Подпор при циклич- ных подъе- мах грунто- вых вод | 1. При- уро- ченность к поймам 2. Низкая естест- венная дрениро- ванность 3. Высо- кое располо- жение регио- нального водоупора и уровня грунто- вых вод 4. Низкая прони- цаемость грунтов 5. Разви- тие геоло- гических процессов - карста, оползней и т.д. | 1. Высо- кая интен- сивность инфильт- рации атмос- ферных осадков 2. За- мед- ленный сток поверх- ностных вод | Подпор от ТЭЦ, предп- риятий с мокрым техноло- гическим процес- сом, различ- ных искусст- венных водое- мов и техноло- гических накопи- телей | 1. Ин- фильт- рация из городских арыков 2. Ин- фильт- рация утечек из крупных канализа- ционных коллек- торов и магист- ральных трубопро- водов | Подпор от различ- ных техноло- гических накопи- телей при их напол- нении | 1. Подпор от засыпных или замытых оврагов и балок, от созданных намывных и насыпных терри- торий 2. Подпор от барражи- рующего действия свайных полей 3. Конст- рук- тивные особен- ности и состоя- ние сетей водопод- ведения и водоот- ведения | 1. Под- пор от застраи- вающихся сопре- дельных участков, на которых форми- руется процесс подтоп- ления 2. Под- пор от крупных котло- ванов, запол- ненных водой |
Естественные (природные) | Искусственные (техногенные) | |||||||
Активные | Пассивные | Активные | Пассивные | |||||
постоян- ные | сезон- ные | периоди- ческие | постоян- ные | сезон- ные | действующие в период строительства | действующие в период эксплуатации | ||
постоян- ные | эпизоди- ческие | |||||||
1. Пере- ток от нижеле- жащего гори- зонта (перете- кание) | 1. Сезон- ная концент- рация паров воды в грунтах 2. Ин- фильт- рация талых вод 3. Прояв- ление зако- номер- ностей режима подзем- ных вод 4. Кон- ден- сация влаги под зданиями и покры- тиями 5. Кон- ден- сация и накоп- ление влаги в грунтах обратных засыпок и плани- ровочных подсыпок | Инфильт- рация ливне- вых вод | 1. Приуро- ченность к местным пониже- ниям рельефа, располо- жение участка на пойме 2. Нали- чие слабо- фильт- рующих грунтов, плохо- прони- цаемых прослоек 3. Близ- кое располо- жение местного водоупора 4. Слабая расчле- ненность рельефа 5. Нали- чие фильтра- ционно- анизот- тропных, проса- дочных, набу- хающих, пучи- нистых и засо- ленных грунтов 6. Разви- тие геоло- гических процессов - карста, оползней и т.д. | Местный подпор от рек, ручьев в период поло- водий | 1. Инфильт- рация из котлованов и траншей 2. Инфильт- рация поверх- ностных вод вследствие нарушения поверх- ностного стока, задер- жанного земляными отвалами, проездами, насыпями 3. Инфильт- рация утечек из временных водоводов 4. Накоп- ление воды в обартных засыпках котлованов и траншей | 1. Ин- фильт- рация утечек из внутренних водоне- сущих комму- никаций, цехов и т.д. 2. Ин- фильт- рация утечек из внешних водоне- сущих комму- никаций 3. Ин- фильт- рация из водоемов, накопи- телей, гидрозоло- отвалов и т.д. 4. Подпор от набе- режных, выпол- ненных без дренажа 5. Задерж- ка поверх- ностных и подземных вод зданиями и сооруже- ниями (бар- ражный эффект) 6. Наруше- ние стока поверх- ностных вод из-за отсутствия надле- жащей верти- кальной планировки или нарушения естест- венного рельефа | 1. Ин- фильт- рация авари- йных утечек из водоне- сущих комму- никаций 2. Ин- фильт- рация поливных вод | 1. Ликвида- ция естественных дрен 2. Отсутствие водостоков вдоль дорог и проездов, отсутствие или недоста- точность дождевой канализации 3. Снижение величины испарения вследствие покрытия поверхности асфальтом, зданиями и сооруже- ниями 4. Наличие заглубленных помещений и сооружений, не допускающих их затопления и увлажнения 5. Конструк- тивные особенности подземных частей зданий и сооружений (например, характер прокладки подземных водонесущих комму- никаций), характер застройки территории 6. Наличие насыпных и намывных грунтов 7. Развитие и активизация инженерно- геологических процессов 8. Недоучет природных условий при проекти- ровании, отсутствие необходимого качества строительства и эксплуатации как отдельных сооружений, так и целых участков территории |
Основными факторами подтопления являются: при строительстве - изменение условий поверхностного стока при вертикальной планировке, засыпке естественных дрен, производстве земляных работ; длительный разрыв между выполнением земляных работ и строительными работами (закладкой фундаментов, прокладкой коммуникаций и т.п.); при эксплуатации - инфильтрация утечек производственных вод (носящих, как правило, случайный характер), уменьшение испарения под зданиями и покрытиями, полив зеленых насаждений, инфильтрация вод поверхностного стока, нарушение условий подземного стока и т.п.
Основными природными условиями возникновения процесса строительного подтопления являются: наличие плохопроницаемых грунтов и прослоек, относительно близкое расположение подземных вод и водоупора и низкая дренированность территории.
2.97. Потенциально подтопляемые территории - это такие территории (незастроенные или застроенные), на которых за расчетный срок п.2.84 (2.18) возможно (с той или иной вероятностью и при соответствующих природных и техногенных условиях) в результате их строительного освоения или эксплуатации повышение уровня подземных вод или влажности грунтов до величин, вызывающих нарушения нормальных условий эксплуатации зданий и сооружений или территории в целом. На подтопляемых территориях приходные статьи водного баланса преобладают над расходными.
Потенциально неподтопляемыми территориями являются такие, на которых вследствие благоприятных природных условий (наличие хорошо проницаемых грунтов большой мощности и относительно низкого положения подземных вод, высокой дренированности) и благоприятных техногенных условий (отсутствие или незначительные утечки из коммуникаций, отсутствие существенных нарушений условий формирования поверхностного стока и его перевода в подземный, незначительный барраж подземных вод подземными сооружениями, наличие соответствующих конструкций подземных частей зданий, применение дренажей или других защитных мероприятий) заметного повышения влажности грунтов оснований и повышения уровня подземных вод не происходит, а если оно и происходит, что за расчетный период времени не достигает критических значений, т.е. не отражается на условиях строительства и эксплуатации зданий, сооружений, а также территории в целом.
2.98. При оценке потенциальной подтопляемости следует учитывать , что повышение уровня или влажности грунтов может происходить как на промышленных площадках, застроенных предприятиями с "мокрым" технологическим процессом, так и на площадках с "сухим" технологическим процессом (например, элеваторы, мукомольные заводы, предприятия электронной промышленности и т.д.).
При "мокром" технологическом процессе основными источниками подтопления являются искусственные, при "сухом" - главным образом, естественные источники.
В связи с этим следует различать группы предприятий по количеству потребляемой ими воды, от которого зависит объем возможных утечек. Классификация промышленных предприятий по удельному расходу (потреблению, включающему водоснабжение и водоотведение) воды приведена в табл.31. Определение классификационной группы по табл.31 может быть приближенно проведено и для городской застройки на основе оценки соответствующих удельных расходов воды.
Классификационная группа предприятия | Удельный расход вод, м  /сут на 1 га занимаемой предприятием площади | Отрасль промышленности |
А | 15000-80000 и более | Целлюлозно-бумажная, энергетическая, частично металлургическая |
Б | 15000-5000 | Химическая, нефтехимическая, металлургическая, горно-обогатительные фабрики и комбинаты |
В | 5000-500 | Машиностроительная, станкостроительная, трубопрокатные заводы, частично пищевая |
Г | 500-50 | Текстильная, легкая, стройматериалов, пищевая и др. |
Д | <50 | Элеваторы, мукомольные заводы, хлебоприемные пункты, мелькомбинаты и т.п. |