Действующий
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. |
2.99. Потенциальная подтопляемость территории (возможная способность застроенной территории быть подтопленной за расчетный период времени по действием техногенных факторов в результате увеличения влажности грунтов и подъема уровня подземных вод до величины, нарушающей нормальные условия строительства и эксплуатации сооружений) находится в прямой зависимости от ее природных условий. В связи с этим в результате обобщения имеющихся материалов по подтопленным застроенным территориям выделены шесть основных типовых схем природных условий территорий, в основе которых лежат типовые литологические разрезы (геолого-литологические комплексы), в различной степени подтвержденные подтоплению (табл.32).
N схемы природных условий | Типовые литологические разрезы | Толщина слоя, м | Глубина залегания подземных вод, м | Гидрологические зоны увлажнения и их географическая приуроченность |
1 | Слой 1 - лессовидные суглинки и супеси просадочные, фильтрационно-аназотронные Слой 2 - (водоупор) - глины, песчаники, аргиллиты, известняки и др. | До 25 | 15-25 | Зона переменного увлажнения (Средне-Русская возвышенность, Уфимское плато, долина р.Дон, Украина, Степной Крым, Азово-Черноморская полоса, Западная Сибирь) |
2 | Слой 1 - супеси, суглинки, пески флювиогляциальные Слой 2 - (водоупор относительный) - глины и суглинки моренные | До 15 | До 10 | Зона избыточного увлажнения (центральные и северо-западные районы европейской части СССР, Белорусская ССР) |
3 | Слой 1 - суглинки или супеси покровные малой мощности Слой 2 - (водоупор) - глины набухающие | 1-5 | Более 15 | Зона недостаточного и частично переменного увлажнения (Среднее и Нижнее Поволжье, Приволжская низменность, Северный Кавказ) |
4 | Слой 1 - суглинки, супеси, пески пылеватые, мелкие, крупные, галечники Слой 2 - (водоупор) - коренные породы различного возраста | До 10 | 5-10 | Зона переменного увлажнения (центральные районы европейской части СССР, западный и восточный склоны Урала, Восточная Сибирь) |
5 | Слой 1 - суглинки и супеси просадочные и засоленные (гипс) Слой 2 - (водоупор относительный) - щебень, дресва с глинистым и песчаным заполнителем | До 15 | 15-20 | Зона недостаточного увлажнения (Узбекская ССР) |
6 | Слой 1 - суглинки лессовидные просадочные (слоем большой мощности) | Более 15 | 30-50 | Зона недостаточного увлажнения (Таджикская ССР) |
2.100. Наиболее подтопляемыми являются территории, сложенные слабопроницаемыми, фильтрационно-анизотропными, просадочными грунтами, а также застроенные сооружениями или предприятиями, потребляющими большое количество воды. Скорость повышения уровня подземных вод, в том числе грунтовых, в первые 10 лет на таких территориях может достигать 0,5-1 м и более в год. Наименее подтопляемыми являются территории с глубоким залеганием грунтовых вод, сложенные хорошо проницаемыми грунтами и застроенные предприятиями с сухим технологическим процессом - здесь скорость подъема подземных вод не превышает 0,1 м в год.
2.101. В зависимости от сочетания схемы природных условий с группой предприятий по количеству потребляемой воды все территории промышленных предприятий по потенциальной подтопляемости разделяют на четыре типа (табл.33).
Тип подтоп- ляемости | Схема природных условий | Группа предприятий по количеству потребляемой воды | Скорость подъема подземных вод | |||
за первые 10 лет, м/год | от 10 до 15 лет, м/год | от 15 до 20 лет, м/год | от 20 до 25 лет, м/год | |||
1 | А, Б, В | ~ 0,3-0,6 | ||||
I | 2 | А, Б | 0,5-1 и более | 0,25-0,5 | 0,2-0,4 | 0,15-0,30 |
3 | А, Б | |||||
1 | Г, А | |||||
II | 2 | В | 0,3-0,5 | 0,1-0,2 | 0,1-0,15 | 0,08-0,13 |
4 | А, Б | |||||
5 | А, Б | ~ 0,18-0,30 | ||||
1 | Д  | |||||
2 | Г, Д  , Д , Д | 0,03-0,1 | 0,025-0,08 | 0,02-0,06 | ||
III | 3 | В, Г, Д , Д , Д | 0,1-0,3 | |||
4 | В, Г, Д | |||||
5 | В | ~ 0,06-0,18 | ||||
6 | А, Б | |||||
4 | Д , Д | 0,025 | 0,02 | 0,01 | ||
IV | 5 | Г, Д , Д , Д | 0,1 | ~ 0,06 | ||
6 | В, Г, Д , Д , Д | |||||
Примечание. Для предприятий с малыми расходами воды (группа Д) учтена относительная площадь распространения грунтов с нарушенной структурой, обладающих более высокой фильтрационной способностью (относительная площадь планировочной подсыпки), и выделены подгруппы Д - территории с относительной площадью подсыпки от 25 до 50%; Д - от 10 до 25%; Д - от 0 до 10%.
- территории с относительной площадью подсыпки от 25 до 50%; Д - от 10 до 25%; Д - от 0 до 10%.Наибольшую вероятность значительного повышения уровня подземных вод или образования нового техногенного водоносного горизонта следует ожидать на территориях I и II типов, например, на территории с близким залеганием водоупора, сложенной просадочными грунтами, при отсутствии естественных дрен и с проектируемой застройкой предприятиями химической, металлургической или энергетической промышленности (ТЭЦ), потребляющими большое количество воды. При этом следует учитывать существующее или возможное понижение уровня подземных вод под действием водозаборных скважин или дренажей. По табл.33 для различных природных и техногенных условий определяются возможные (наиболее вероятные) скорости подъема грунтовых вод.
2.102. Оценка потенциальной подтопляемости территории производится на основании использования критерия потенциальной подтопляемости 
, (9) где 
- уровень подземных вод до начала подтопления, определяемый по данным инженерных изысканий, м; отсчет ведется от поверхности земли; 
- величина возможного (прогнозного) подъема подземных вод, м, в данной точке с координатами 
и в момент времени 
(определяется на основе фильтрационных расчетов в соответствии с "Рекомендациями по прогнозу подтопления промышленных площадок грунтовыми водами" (ВОДГЕО, ПНИИИС, 1976) по данным имеющегося аналога или по табл.33); 
- величина дополнительного инфильтрационного питания или в данном случае техногенная нагрузка, м/сут на 1 м
территории, определяется (ориентировочно) на основе стационарных режимных наблюдений (основной способ) или по аналогии; в большинстве случаев носит случайный характер; 
- критический подтопляющий уровень подземных вод, м, отсчет ведется от поверхности земли.
- уровень подземных вод до начала подтопления, определяемый по данным инженерных изысканий, м; отсчет ведется от поверхности земли; - величина возможного (прогнозного) подъема подземных вод, м, в данной точке с координатами и в момент времени (определяется на основе фильтрационных расчетов в соответствии с "Рекомендациями по прогнозу подтопления промышленных площадок грунтовыми водами" (ВОДГЕО, ПНИИИС, 1976) по данным имеющегося аналога или по табл.33); - величина дополнительного инфильтрационного питания или в данном случае техногенная нагрузка, м/сут на 1 м территории, определяется (ориентировочно) на основе стационарных режимных наблюдений (основной способ) или по аналогии; в большинстве случаев носит случайный характер; - критический подтопляющий уровень подземных вод, м, отсчет ведется от поверхности земли. При 
и 
(
- период времени, в течении которого наступает 
) территория является потенциально подтопляемой, а при 
- потенциально неподтопляемой.
и ( - период времени, в течении которого наступает ) территория является потенциально подтопляемой, а при - потенциально неподтопляемой.2.103. За критический подтопляющий уровень подземных вод принимается такое его положение (существующее или возможное) в рассматриваемом пункте территории и в заданный момент времени, при котором возникает:
а) подтопление заглубленных помещений, сооружений и коммуникаций и затопление котлованов и траншей при строительстве;
б) обводнение грунтов оснований в активной зоне, ведущее к снижению прочностных и деформационных свойств грунтов, осадками, просадками, набуханию грунтов оснований и т.д.;
в) интенсификация существующих или возникновение новых инженерно-геологических процессов (оползни, карст, пучение и т.д.);
е) ухудшение санитарных условий, требующее поддержания необходимой влажности в подвальных и заглубленных помещениях и т.д.
Таким образом, величина характеризует требования объекта к подземным водам с точки зрения создания условий, необходимых для его нормальной эксплуатации. Величина указывается проектной организацией в техническом задании на изыскания на основании позиций "а", "г"-"е". Позиция "б" устанавливается изыскательской и проектными организациями совместно, а "в" - изыскательской. При заданной величине в некоторых случаях дополнительно следует учитывать и эффективную высоту капиллярного поднятия.
характеризует требования объекта к подземным водам с точки зрения создания условий, необходимых для его нормальной эксплуатации. Величина указывается проектной организацией в техническом задании на изыскания на основании позиций "а", "г"-"е". Позиция "б" устанавливается изыскательской и проектными организациями совместно, а "в" - изыскательской. При заданной величине в некоторых случаях дополнительно следует учитывать и эффективную высоту капиллярного поднятия.2.104. Степень потенциальной подтопляемости (интенсивности возможного подтопления территории) удобно определять временем 
достижения уровня подземных вод критических значений при их подъеме, исходя из выражения (9) и принимая в нем Р=1. При этом будем иметь:
достижения уровня подземных вод критических значений при их подъеме, исходя из выражения (9) и принимая в нем Р=1. При этом будем иметь:
. (10) При известном выражении 
(решение конкретной фильтрационной задачи) методом последовательных приближений из зависимости (10) определяется время , при котором подъем уровня достигает критических значений 
.
(решение конкретной фильтрационной задачи) методом последовательных приближений из зависимости (10) определяется время , при котором подъем уровня достигает критических значений .При использовании данных табл.33, из которых определяется скорость подъема 
, величина находится из выражения
, величина находится из выражения
. (11)Для I класса сооружений первая степень потенциальной подтопляемости (наиболее опасная) - подтопление происходит через 5 и менее лет, вторая степень - через 10, третья - через 15, четвертая - через 20 и пятая - через 25 лет; для II класса сооружений - только первые три степени потенциальной подтопляемости.
2.105. При двухстадийном проектировании оценка выполняется на стадии составления проекта. При проектировании комплекса зданий и сооружений прогнозные оценки потенциальной подтопляемости выполняются в две стадии: первая - качественная, вторая (при специальном обосновании) - количественная.
Качественная оценка (п.2.81) выполняется методом аналогии и основывается на сравнении условий застраиваемой площадки с данными по конкретным подтопленным участкам-эталонам с аналогичными инженерно-геологическими и гидрогеологическими условиями и характером застройки (техногенными условиями). При этом принимается величина рассчитанного максимального уровня подземных вод.
При отсутствии надлежащего конкретного эталона или невозможности определения средней скорости подъема уровня подземных вод качественная оценка производится в соответствии с указаниями п.2.101 (табл.33) на основе сравнения природных условий застраиваемой площадки с типовыми схемами (табл.32), а также характеристики проектируемого сооружения по количеству потребляемой воды на 1 га площади (табл.31).
При этом следует учитывать возможные естественные колебания уровня на основе данных Мингео СССР (Мингео союзных республик).
Качественная оценка потенциальной подтопляемости при проведении инженерно-геологических изысканий под отдельные здания массового строительства является окончательной и используется проектной организацией для принятия решений о мероприятиях по борьбе с подтоплением.
При проведении оценок потенциальной подтопляемости под отдельные здания и сооружения целесообразным является выявление действующих факторов подтопления (локальных и региональных, главным образом, внутренних), а также установление характерного режима подземных вод на данной площадке (пп.2.87, 2.93) и прилегающих территориях, что во многих случаях может быть выполнено простым обследованием территории с учетом конструктивных и технологических особенностей проектируемых и эксплуатируемых зданий и сооружений, в том числе водонесущих коммуникаций.
2.106(2.21). Для ответственных сооружений при соответствующем обосновании выполняется количественный прогноз изменения уровня подземных вод с учетом техногенных факторов на основе специальных комплексных исследований, включающих как минимум годовой цикл стационарных наблюдений за режимом подземных вод. В случае необходимости для выполнения указанных исследований, помимо изыскательской организации, должны привлекаться в качестве исполнителей специализированные проектные или научно-исследовательские институты.
2.107. Для выполнения количественной прогнозной оценки подтопляемости должна быть заблаговременно создана стационарная гидрогеологическая сеть (сеть наблюдательных скважин, пунктов наблюдений за динамикой влажности, балансовых площадок) и проведен цикл наблюдений. Длительный цикл режимных наблюдений особенно важен для застроенной территории, продолжительность предпрогнозного цикла гидрогеологических наблюдений которой определяется необходимостью выявления закономерностей формирования водного режима и характеристикой режимообразующих факторов; для территории, на которой уже начался подъем уровня (напора) подземных вод - необходимостью выявления и характеристикой факторов подтопления (в том числе интенсивности дополнительной инфильтрации). Точность выполненной количественной оценки в значительной мере определяется возможностью установления мест утечек, их интенсивностью и сроками существования, а также возможностью учета их изменений за прогнозируемый период времени.
При отсутствии режимных наблюдений указанной продолжительности допускается количественную оценку подтопления заменить качественной и использовать ее для проектирования защитных мероприятий.
2.108. Количественная оценка возможного повышения уровня поземных вод выполняется на основе аналитических расчетов, а в сложных гидрогеологических и техногенных условиях - с применением моделирования на ЭВМ и аналоговых устройствах. Оценки возможного повышения уровня подземных вод на различные моменты времени на основе аналитических расчетов выполняются в соответствии с "Рекомендациями по прогнозу подтопления промышленных площадок грунтовыми водами" (ВОДГЕО, ПНИИИС. М., 1976), а на основе математического моделирования - в соответствии с "Рекомендациями по методики оценки и прогноза гидрогеологических условий при подтоплении городских территорий" (М.: Стройиздат, 1983). Затем определяется критерий Р и степень потенциальной подтопляемости. Для неподтопляемых территорий уровень подземных вод принимается постоянным и учитываются лишь его сезонные и многолетние колебания.
выполняется на основе аналитических расчетов, а в сложных гидрогеологических и техногенных условиях - с применением моделирования на ЭВМ и аналоговых устройствах. Оценки возможного повышения уровня подземных вод на различные моменты времени на основе аналитических расчетов выполняются в соответствии с "Рекомендациями по прогнозу подтопления промышленных площадок грунтовыми водами" (ВОДГЕО, ПНИИИС. М., 1976), а на основе математического моделирования - в соответствии с "Рекомендациями по методики оценки и прогноза гидрогеологических условий при подтоплении городских территорий" (М.: Стройиздат, 1983). Затем определяется критерий Р и степень потенциальной подтопляемости. Для неподтопляемых территорий уровень подземных вод принимается постоянным и учитываются лишь его сезонные и многолетние колебания.2.109. Основой для производства количественной оценки изменения гидрогеологических условий является изучение гидродинамической обстановки застраиваемой и эксплуатируемой территории.
Под гидродинамической обстановкой (гидродинамическими условиями) территории понимается возникающая в ее пределах (рассматриваемая область фильтрации) под действием строительства и эксплуатации различных сооружений новая структура водного баланса, сочетание различных типов режимов подземных и особенно грунтовых вод и в итоге - совокупность изменяющихся во времени векторных полей уровней подземных вод, градиентов напора, фильтрационных сил и скоростей фильтрации при переменных во времени и пространстве краевых условиях. Оценка гидродинамических условий застраиваемой территории проводится в следующей последовательности.