Причини и характер на наводняването на строителни обекти
По време на производството на общи строителни работи често възникват проблеми, свързани с поливането на строителната площадка. Причините за наводненията са приток на повърхностни и подпочвени води, както и атмосферни валежи. В зависимост от местоположението и вида на обекта, степента на влияние на определени причини, които причиняват поливане, варира. При извършване на хидротехнически работи, като правило, основното внимание се обръща на защитата на ямите от притока на повърхностна инфилтрационна вода и валежи. При минни дейности при изграждането на подземни тунели основният фактор, предизвикващ наводняване на съоръжението, е навлизането на подпочвени води. Защитата на обект от наводнение, причинено от валежи, зависи пряко от климатичните особености на района и местоположението на обекта. Така например, когато работите в сухи степни условия, стойността на влиянието на атмосферните валежи върху напояването на обекта не е значителна, но в случай на строителство в планините или други райони с повишена скорост на валежите, атмосферните фактори могат да бъдат основната причина за напояване на обекта.
Факторите, влияещи върху условията на възникване и характеристиките на поливането на строителни обекти, условно се разделят на два вида:естествени и изкуствени.
Първият тип фактори са свързани с природно-климатичните и геоложките особености на района. Това са климатични условия, релеф, геоложки строеж, литология, свойства на водоносните почви, условия и дълбочини на водоносните хоризонти, техните взаимоотношения и геофизични свойства. Характерът на наводняването на изкопи и ями на строителна площадка може да бъде постоянен или временен, в зависимост от тяхното местоположение и дълбочина, както и от дълбочината на поява.подземни води. Наблюдава се постоянно поливане на дълбочината на основата на строителната изработка под естественото ниво на подземните води, съответно на дълбочината на основата над това ниво поливането е временно. Ефектът на капилярната вода върху поливането на строителни окопи и ями, разположени над нивото на подземните води, обикновено е незначителен.
Характеристиките на климатичните условия, като количеството и честотата на валежите и средната дневна температура на работната площадка, в някои случаи са от голямо значение при планирането на работа за предотвратяване на наводнения на строителна площадка. Скоростта и интензивността на поливане на обекта до голяма степен зависи от мястото на валежите и проникването в почвата на атмосферните валежи. Когато атмосферните валежи навлизат в почвата директно на работната площадка, поливането на строителните работи се извършва сравнително бързо и интензивно. Високата динамика на развитието на наводненията при тези условия може да доведе до необходимостта от спиране на работата. За да се елиминира наводнението и да се нормализират производствените условия на строителната площадка, е необходимо да се използва помпено оборудване за отворен дренаж. В този случай ресурсът на подземните води се променя незначително и обикновено не се изисква допълнително оборудване за намаляване на водата. Дори в случай на изобилен обем и дълги дъждовни периоди, причиняващи увеличаване на ресурса и интензитета на притока на подпочвени води, обикновено е достатъчно да се използват резервни помпени агрегати и оборудване за обезводняване, което е било използвано по време на периода на първично изпомпване. Поливането на строителната площадка може да възникне и порадиатмосферни валежи, които са паднали върху водосборните райони, откъдето водата по един или друг начин навлиза в строителната площадка. В този случай напояването на изработките на строителни окопи и ями се извършва по два основни начина: поради увеличаване на обема на подпочвените води, наводняващи строителния обект, или поради повърхностния отток на атмосферните валежи. При значително попълване на подпочвените води чрез инфилтрация на атмосферни валежи, тяхното постъпване в изработките на строителния обект може да настъпи след значително време. Периодът на приток на подземни води е в пряка зависимост от пропускливостта и състава на почвите, водосборната площ, продължителността и интензивността на валежите. В този случай защитата срещу наводнения също не изисква използването на допълнително обезводняващо оборудване, въпреки че в случаи на висока динамика на притока на подпочвени води може да се наложи използването на резервни средства за обезводняване.
Процесът на наводняване на строителна площадка с повърхностен отток протича с по-висока интензивност от процеса на наводняване с подземни води, съответно в този случай е необходимо да се извърши специална работа - изграждане на планински канавки, язовири и др.
Причината за появата на наводнение може да бъде стопена вода. Характерът и интензивността на напояване на строителен обект в този случай се определят от температурните условия. Характерните черти и условия на възникване са в много отношения подобни на характеристиките на напояването, което възниква в резултат на излагане на атмосферни валежи. Защитата на строителна площадка по време на наводнение, причинено от притока на стопена вода, се извършва чрез изпомпване с помощта на инсталации за обезводняване и обезводняване; обикновено не се изисква използването на допълнителни системи за обезводняване.Естеството и специфичните характеристики на наводненията, причинени от валежи или приток на стопена вода, зависят от природните и климатичните особености на строителната зона (например, на места, където се развива карст, свойствата на наводненията са много различни от свойствата на наводненията в условия на вечна замръзналост), които трябва да се вземат предвид при планирането и извършването на работа по обезводняване на строителството.
Релефът на района може да окаже значително влияние върху изменението на обема и динамиката на притока на подземни и повърхностни води към строителната площадка. Сезонната промяна в интензивността на притока на подпочвени и повърхностни води в изкопи и ями на строителна площадка, разположена в райони с ясно изразена дерева структура на терена, може да достигне 150-200%, докато в райони със спокоен релеф такива промени се регистрират много по-рядко, а отклоненията от средните годишни стойности обикновено са 20-30%.
Естественият дренаж на района зависи от хидрографската мрежа на района, която от своя страна влияе пряко върху свойствата и характеристиките на наводняване на строителните обекти, разположени в района. Строителни изработки, които са над нивото на местната ерозионна основа, са по-малко податливи на наводнения, отколкото изработки, които са под това ниво, следователно планирането на защитни мерки трябва да се основава на този фактор. При отводняване на строителни окопи и ями под нивото на местната ерозионна основа е необходим набор от работи за принудително изпомпване на подпочвените води, за да се намали и поддържа нивото им на определена дълбочина. В същото време дренажът на ями и окопи, разположени над нивото на местната базова линия на ерозия, може да се извърши много по-лесно.начин - чрез система от дренажни канавки и гравитачни дренажни системи.
Естеството, свойствата и интензивността на напояване на строителните обекти се влияят от тяхната отдалеченост от резервоари и водни течения, нивото на хидравлична връзка на подземните и повърхностните води, положението на обекта спрямо нивото на повърхностния резервоар, филтрационните свойства на почвата, както и величината и продължителността на промените в нивото на водата в повърхностните резервоари.
Геоложкият строеж на района е друг фактор, който оказва съществено влияние върху условията и степента на наводненост на строителните площадки. Припокриването на подпочвените водоносни хоризонти с глини и слабо пропускливи глинести води ограничава тяхното попълване от повърхностни води и валежи. Наличието на такива геоложки условия допринася за образуването на кацнали води. При малка дебелина на слоевете от слабопропусклива покривна глинеста почва не се изключва възможността за наводняване на обекта поради навлизане на капилярни води.
Значението на природните фактори за напояване на строителни обекти при голяма дълбочина на подземните води не е толкова голямо. Но при напорен водоносен хоризонт с пиезометрично ниво, разположено под нивото на основата на платформата, което се намира над нивото на развитие на обекта, може да възникне напояване в резултат на изпускане на напорна вода. За да се предотврати тази ситуация, е необходимо да се извърши комплекс от специални работи, насочени към премахване на натиска. На практика доста често поливането на обекти се извършва едновременно с напорни и ненапорни хоризонти на подпочвените води. В този случай съоръжението се отводнява по следния начин: пробиват се нагнетателни (самотечни) кладенци за освобождаване на налягането или се използват високопроизводителни обезводнителни инсталации (вв случай на отваряне на напорния водоносен хоризонт от строителна изработка), нивото на ненапорните хоризонти едновременно се намалява чрез използването на съоръжения за отвеждане на дренажни води.
Вторият вид фактори са последиците от строително-производствени дейности на дадено място, довели до усложняване на хидрогеоложките условия на района. В резултат на развитието на територията подпочвените води обикновено се издигат до появата на допълнителни водоносни хоризонти (кацнали води). Изкуственото напояване на територията възниква поради неспазване на техническите изисквания за експлоатация на временни хидрокомуникации в процеса на строителни работи, както и в нарушение на техническите изисквания за експлоатация на колектори и водни комуникации в промишлените зони на действащи предприятия и общински съоръжения.
Природните условия в района на строителството могат да окажат значително влияние върху характера и интензивността на изкуственото наводняване на строителните площадки. Факторите, причиняващи изкуствено наводняване на строителна площадка, могат да бъдат компенсирани до известна степен от местоположението на строителната площадка върху почви с висока водопропускливост (например върху едрозърнести пясъци), наклона на терена, дълбочината на подземните води и значителното развитие на хидрографската мрежа в околните райони. Обратните условия (намалена водопропускливост на почвите, липса на наклони на терена, неразвита хидрографска мрежа на строителната зона) водят до увеличаване на интензивността на наводненията, причинени от изкуствени причини.
Неправилният избор на място за изграждане на сграда или друг строителен обект може да бъде основната причина за изкуствено наводняване. Недостатъчен или погрешен анализХидрогеоложката ситуация на строителната зона води до факта, че местоположението на строителните окопи и ями е избрано по такъв начин, че да пречи на свободното преминаване на потока от подземни и повърхностни води, като по този начин нарушава условията, необходими за естествения поток. Застойните зони, образувани в резултат на намеса в естествения поток, се превръщат в зони на повишена инфилтрация на валежи и повърхностни води в почвата, което води до повишаване на нивото на подземните води.
Друга причина за възникване на изкуствено наводняване на съоръжението може да бъде неправилната организация и лошото качество на строителните работи (нарушаване на естествения поток на валежите поради премахване на растителност, липса на оградни изкопи, липса или ненавременно инсталиране на дренажна мрежа и др.)
Друга причина за изкуственото наводняване е увеличаването на подпочвените води поради течове от временни и постоянни водопроводи. Обемът на попълване на подпочвените води в този случай значително надвишава обема на потока на подпочвените води, което води до повишаване на подпочвените води, което води до наводняване на строителната площадка. Анализът на условията и причините за възможна поява на риск от наводняване на строителни площадки е необходим за правилното и своевременно планиране на защитни и превантивни мерки, изготвяне на работен план за обезводняване на строителната площадка.