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

1. działanie człowieka

- podtapianie terenu wodami naporowymi

np. na skutek przebicia warstwy nieprzepuszcz.

2. 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

1. pogorszenie spływu wód atmosferycznych

2. wadliwie działające urządzenia instalacji wodociągowych i kanalizacyjnych

3. wadliwe działanie urządzeń drenarskich

4. nieskanalizowanie terenu

5. 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

1. podstawowe

- bezpośrednimi odbiornikami wód podziemnych są : rzeki, potoki, rowy, jeziora, kanały, stawy, zb. wodne

2. 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.