В прошлой статье речь шла об условиях формирования верховодки в природных условиях (ссылка в конце). Это актуально, когда мы рассматриваем «чистое поле», т.е. в процесс водообмена на отдельно взятом участке человек еще не вклинился. Но часто причиной формирования верховодки являются как раз действия человека, и тогда эта вода будет уже техногенной, а условия будут несколько иными.
Чем может быть опасна верховодка
Техногенная верховодка в большинстве случаев связана с глинистыми грунтами, точнее, вода начинает с ними контактировать. Если грунт служит водоупором длительное время (по геологическим меркам), то с ним ничего не происходит. Для грунтов, не привыкших к воде (как раз случай зоны аэрации), появление последней может привести к плачевным последствиям. При замачивании меняется консистенция, механические характеристики ухудшаются, что может спровоцировать серьезные деформации здания или сооружения. В этом аспекте техногенная верховодка может оказаться намного неприятнее природной.
Условия формирования техногенной верховодки
У любого процесса (не только геологического) есть условия и причины. Условия – это набор параметров, которые необходимы, но недостаточны для развития процесса. Причина – некое внешнее воздействие на систему (действие).
Для начала разберемся с условиями техногенной верховодки.
Для того чтобы мог образоваться локальный водоносный горизонт, требуются два условия: должна возникнуть (или уже существовать) область, в которой вода может содержаться, и появиться преграда для ее свободного перетока.
Ванна с водой
Областью, потенциально способной вмещать в себя воду, является любой участок более проницаемого грунта, окруженный менее проницаемым. Например, выкопали котлован в суглинке, сделали обратную засыпку песком и песчаную подушку – получили хорошо проницаемый грунт (песок), окруженный плохо проницаемым (суглинком). Напрашивается аналогия с ванной, заполненной водой.
Менее яркий пример – обратная засыпка тем же суглинком, но без качественного уплотнения. Глинистый грунт с нарушенной структурой имеет более крупные поры, его пористость выше, поэтому он способен содержать свободную гравитационную воду.
Преграды на пути воды
Есть в гидрогеологии такой термин – барражный эффект (по-французски barrage - плотина). Если строится сооружение, перекрывающее собой (своей подземной частью) слой хорошо проницаемого грунта, в котором может кратковременной протекать вода, то оно станет плотиной. При выпадении осадков, сформированный поток подземных вод упрется в нее, образуя верховодку и вызывая подтопление.
Преграда может быть и на пути поверхностного стока – подпорная стенка, например. Поток воды, стекая по склону, наткнется на преграду, что приведет к инфильтрации (впитыванию воды) в этой области. Так может сформироваться водоносный горизонт.
Профилактика техногенной верховодки
Чтобы не допустить возникновение верховодки, надо исключить хотя бы одно из условий или причину. С причиной сложно (мы же пришли на участок с целью строительства), поэтому остаются условия.
Если в результате хозяйственной деятельности будет образовываться потенциальная «ванна с водой» (иногда этого не избежать), значит надо обеспечить беспрепятственный сток воды - дренаж.
В случае потенциального барражного эффекта решение будет таким же.
В некоторых случаях требуется устройство противофильтрационной завесы до защищаемого сооружения, но об этом – в другой раз.
Статьи по теме: