И их последствий на осваиваемых территориях
1 - факторы изменения режима; 2 - последствия изменения режима
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:
среднее многолетнее положение уровня подземных вод;
максимальный и минимальный уровни подземных вод за период наблюдений;
многолетняя амплитуда колебаний подземных вод;
амплитуда отклонения максимального и минимального уровней от среднемноголетнего значения;
продолжительность (сроки) стояния высоких (весенних и летне-осенних) подземных вод.
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.
При исследовании подтопления следует различать два периода времени:
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 (Нс или wс);
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 (Нс или wс), т.е. после наступления подтопления).
Первый период определяется как расчетный ТР 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 Нс или wс, то территорию условию 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.
Таблица 29
Внешние | |||||||||
Естественные | Искусственные (техногенные) | ||||||||
Активные | Пассивные | Активные | Пассивные | ||||||
постоянные | сезонные | периодические | постоянные | сезонные | постоянные | эпизодические | периодические | постоянные | временные |
1. Подпор от рек, естественных водоемов и болот 2. Приток грунтовых вод | 1. Подпор от рек и естественных водоемов в период паводка 2. Проявление закономерностей режима подземных вод | Подпор при цикличных подъемах грунтовых вод | 1. Приуроченность к таким геоморфологическим элементам, как поймы и частично долины рек 2. Общее опускание поверхности земли данного региона | Инфильтрация атмосферных осадков | Подпор от водохранилищ, искусственных водоемов, массивов орошения, полей фильтрации, каналов, крупных предприятий с «мокрым» технологическим процессом | Подпор от водохранилищ, искусственных водоемов, каналов, предприятий при аварийных ситуациях | Подбор водохранилищ, водоемов, крупных накопителей при их наполнении | 1. Подпор от засыпанных или замытых крупных оврагов 2. Подпор от созданных намывных и насыпных территорий 3. Опускание поверхности земли при разработке полезных ископаемых | Подпор от застраиваемых сопредельных территорий, на которых формируется процесс подтопления |
Внутренние | |||||||||
Естественные | Искусственные (техногенные) | ||||||||
Активные | Пассивные | Активные | Пассивные | ||||||
постоянные | сезонные | периодические | постоянные | сезонные | постоянные | эпизодические | периодические | постоянные | временные |
1. Подпор от рек, внутригородских естественных водоемов 2. Приток грунтовых вод | 1. Подпор от рек, внутригородских естественных водоемов, ручьев в период паводка 2. Проявление режима грунтовых вод 3. Переток из нижележащего горизонта (перетекание) | Подпор при цикличных подъемах грунтовых вод | 1. Приуроченность к поймам 2. Низкая естественная дренированность 3. Высокое расположение регионального водоупора и уровня грунтовых вод 4. Низкая проницаемость грунтов 5. Развитие геологических процессов - карста, оползней и т.д. | 1. Высокая интенсивность инфильтрации атмосферных осадков 2. Замедленный сток поверхностных вод | Подпор от ТЭЦ, предприятий с мокрым технологическим процессом, различных искусственных водоемов и технологических накопителей | 1. Инфильтрация из городских арыков 2. Инфильтрация утечек из крупных канализационных коллекторов и магистральных трубопроводов | Подпор от различных технологических накопителей при их наполнении | 1. Подпор от засыпных или замытых оврагов и балок, от созданных намывных и насыпных территорий 2. Подпор от барражирующего действия свайных полей 3. Конструктивные особенности и состояние сетей водоподведения и водоотведения | 1. Подпор от застраивающихся сопредельных участков, на которых формируется процесс подтопления 2. Подпор от крупных котлованов, заполненных водой |
Таблица 30
Естественные (природные) | Искусственные (техногенные) | |||||||
Активные | Пассивные | Активные | Пассивные | |||||
постоянные | сезонные | периодические | постоянные | сезонные | действующие в период строительства | действующие в период эксплуатации | ||
постоянные | эпизодические | |||||||
1. Переток от нижележащего горизонта (перетекание) | 1. Сезонная концентрация паров воды в грунтах 2. Инфильтрация талых вод 3. Проявление закономерностей режима подземных вод 4. Конденсация влаги под зданиями и покрытиями 5. Конденсация и накопление влаги в грунтах обратных засыпок и планировочных подсыпок | Инфильтрация ливневых вод | 1. Приуроченность к местным понижениям рельефа, расположение участка на пойме 2. Наличие слабофильтрующих грунтов, плохопроницаемых прослоек 3. Близкое расположение местного водоупора 4. Слабая расчлененность рельефа 5. Наличие фильтрационно-анизотропных, просадочных, набухающих, пучинистых и засоленных грунтов 6. Развитие геологических процессов - карста, оползней и т.д. | Местный подпор от рек, ручьев в период половодий | 1. Инфильтрация из котлованов и траншей 2. Инфильтрация поверхностных вод вследствие нарушения поверхностного стока, задержанного земляными отвалами, проездами, насыпями 3. Инфильтрация утечек из временных водоводов 4. Накопление воды в обартных засыпках котлованов и траншей | 1. Инфильтрация утечек из внутренних водонесущих коммуникаций, цехов и т.д. 2. Инфильтрация утечек из внешних водонесущих коммуникаций 3. Инфильтрация из водоемов, накопителей, гидрозолоотвалов 4. Подпор от набережных, выполненных без дренажа 5. Задержка поверхностных и подземных вод зданиями и сооружениями (барражный эффект) 6. Нарушение стока поверхностных вод из-за отсутствия надлежащей вертикальной планировки или нарушения естественного рельефа | 1. Инфильтрация аварийных утечек из водонесущих коммуникаций | 1. Ликвидация естественных дрен 2. Отсутствие водостоков вдоль дорог и проездов, отсутствие или недостаточность дождевой канализации 3. Снижение величины испарения вследствие покрытия поверхности асфальтом, зданиями и сооружениями 4. Наличие заглубленных помещений и сооружений, не допускающих их затопления и увлажнения 5. Конструктивные особенности подземных частей зданий и сооружений (например, характер прокладки подземных водонесущих коммуникаций), характер застройки территории 6. Наличие насыпных и намывных грунтов 7. Развитие и активизация инженерно-геологических процессов 8. Недоучет природных условий при проектировании, отсутствие необходимого качества строительства и эксплуатации как отдельных сооружений, так и целых участков территории |
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.).
Систематизация факторов подтопления приведена в п. 2.86.
Классификация региональных факторов подтопления, характер их действия во времени приведены в табл. 29, а локальных - в табл. 30.
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 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 оценки 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.
Таблица 31
Классификационная группа предприятия | Удельный расход вод, м3/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).
Таблица 32
№ схемы природных условий | Типовые литологические разрезы | Толщина слоя, м | Глубина залегания подземных вод, м | Гидрологические зоны увлажнения и их географическая приуроченность |
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 (Среднерусская возвышенность, Уфимское плато, долина р. Дон, Украина, Степной Крым, Азово-Черноморская полоса, Западная Сибирь | |
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) | |
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) | |
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) | |
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) | |
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).
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.
Таблица 33
Тип | Схема | Группа предприятий | Скорость подъема подземных вод | |||
подтопляемости | природных условий | по количеству потребляемой воды | 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 |
А, Б, В | ~ 0,3-0,6 | |||||
I | А, Б | 0,5-1 и более | 0,25-0,5 | 0,2-0,4 | 0,15-0,30 | |
А, Б | ||||||
Г, А | ||||||
II | В | 0,3-0,5 | 0,1-0,2 | 0,1-0,15 | 0,08-0,13 | |
А, Б | ||||||
А, Б | ~ 0,18-0,30 | |||||
Д3 | ||||||
Г, Д1, Д2, Д3 | 0,03-0,1 | 0,025-0,08 | 0,02-0,06 | |||
III | В, Г, Д1, Д2, Д3 | 0,1-0,3 | ||||
В, Г, Д1 | ||||||
В | ~ 0,06-0,18 | |||||
А, Б | ||||||
Д2, Д3 | 0,025 | 0,02 | 0,01 | |||
IV | Г, Д1, Д2, Д3 | 0,1 | ~ 0,06 | |||
В, Г, Д1, Д2, Д3 |
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 Д1 - территория с относительной площадью подсыпки от 25 до 50 %; Д2 - от 10 до 25 %; Д3 - от 10 до 10 %.
2.102.Оценка потенциальной подтопляемости территории производится на основании использования критерия потенциальной подтопляемости Р
(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 t (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 м2 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 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.);
г) коррозия металла и бетона подземных сооружений и конструкций;
д) засоление грунтов (в том числе вторичное), вызывающее гибель растений;
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.
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:
(10)
При известном выражении (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
(11)
Далее определяется степень потенциальной подтопляемости.
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