Зачем проводятся гидрогеологические исследования?

Перед тем как начать любое строительство, необходимо провести ряд исследовательских работ. Гидрогеологические исследования являются важной составляющей любого проектирования. Без них начинать работу нельзя ни в коем случае, так как именно от определения гидрогеологических характеристик грунта зависит тип будущего фундамента, необходимость проведения работ по осушению грунта, организации дренажной системы.

Схема гидрогеологической модели залегания подземных вод

Схема гидрогеологической модели залегания подземных вод.

Если этот этап упустить, то уже при рытье котлована можно столкнуться со многими неприятностями, например, с его постоянным затоплением. В этом случае работы вынужденно останавливаются, после чего предпринимаются меры по осушению, отводу воды из грунта. В итоге тратится драгоценное время и денежные средства.

Выполненные исследования позволяют решить такие важнейшие задачи:

  1. Правильно выбрать место для строительства, которое отвечает всем нормам и требованиям.
  2. Определить уровень грунтовых вод, рассчитать, на какую глубину необходимо бурить скважины или рыть котлован.
  3. Подобрать тип будущего фундамента, условия его гидроизоляции, защиты, устройства дренажной системы.
  4. Разработать генеральный план всего участка, предназначенного для строительства дома, определить место для скважины или колодца.
  5. Продумать размеры, тип конструкций будущего дома, выбрать материалы.
  6. Оценка потенциального влияния скважин, канализационных систем и прочего на окружающую среду.

Гидрогеологические исследования проводятся специалистами, на участке пробуриваются специальные скважины, берутся пробы воды, после чего проводятся лабораторным путем необходимые анализы.

Изыскание по гидрогеологии

Таблица геологических изысканий

Таблица геологических изысканий.

Гидрогеологические работы включают следующее:

  1. Поиск, разведка пресных вод на определенном участке.
  2. Проведение буровых работ, которые включают в себя проектирование, бурение скважин, поиск пресной воды, которая может быть использована в качестве питьевой, для технических нужд и в других целях.
  3. Планирование и подготовка мероприятий по осушению, отводу грунтовых вод от строительного участка при необходимости.
  4. Оценка и формирование водозабора.
  5. Разработка необходимых мер по отводу грунтовой воды в водоемы, озера, проведение оценки существующих запасов воды.

Перед тем как начать работы по бурению и проведению исследований, необходима разведка. Это комплекс работ, включающих в себя:

  1. Изыскание источников подземных вод, в том числе и питьевых, пригодных для водоснабжения определенного участка и территории.
  2. Оценка дальнейшего проведения работ, проектирование изысканий, проведение необходимого комплекса анализов и наблюдений.

Проведение буровых работ

Во время проведения изысканий требуется организовать буровые работы по обустройству скважин. Это необходимо, чтобы можно было взять все требуемые пробы, провести наблюдения в стационарном режиме. Бурение позволяет определить качество воды, установить, пригодна ли она для питья, можно ли на этом участке устанавливать колодец или скважину для снабжения всего дома чистой водой. Работы по бурению включают:

Схема проведения буровых работ

Схема проведения буровых работ.

  1. Изучение всех условий на местности, в том числе гидрогеологических, физико-географических.
  2. Проектирование будущих скважин для проведения разведки. Выполнение бурения, проведение проб и прочих необходимых исследований.
  3. Если скважины бурились для определения места под источник питьевой воды, то для артезианских требуется оформления необходимой документации. Специалистом составляется специальная проектная документация, необходимая для получения лицензии на артезианскую скважину.
  4. Оборудуются узлы для водозабора с обязательным составлением всей требуемой документации.

Аналитическая деятельность

Во время исследования проводится следующий комплекс работ:

  1. Изучается общая гидрогеологическая обстановка на исследуемом участке.
  2. Разрабатываются специальные мероприятия по осушению.
  3. Разрабатываются рекомендации о том, как вести дальнейшие работы не только по осушению или отводу влаги, но и по строительству, выбору гидроизоляционных материалов и технологий.
  4. Расчет уровня фильтрации почвы под строительными сооружениями при работах и гидротехническими строениями.
  5. Прогнозы, касающиеся возможного подтопления территории, меры по искусственному водопонижению почвенной влаги.
Схема залегания подземных вод

Схема залегания подземных вод.

Такая аналитика важна и необходима, так как грунтовые воды даже в пределах одного участка обладают совершенно различными особенностями. Направление водоносного слоя может резко меняться. Необходимо определить фильтрационные свойства грунта, водопроводимость разрезов.

Рекомендуются следующие способы водопонижения:

  1. Откачка насосом возможна при небольших притоках грунтовой влаги.
  2. Использование для водопонижения скважин.
  3. Применение специальных иглофильтров в один или несколько ярусов.

Все полученные данные оформляют в виде отчетов и таблиц, на их основании уже и проводятся проектировочные работы для сооружения котлована под строительство дома, выбор фундамента, подбираются способы его защиты от влаги.

Проектирование

Этап проектирования исключительно важен, так как именно он определяет, какие работы требуются, какое именно оборудование необходимо использовать для этого. Нельзя недооценивать этот этап, так как неправильно проведенные исследования могут привести к получению искаженных результатов. В итоге котлованы под фундамент и подвалы будут затапливаться, по стенам дома пойдут трещины, произойдут перекосы основания. Именно на этапе планирования изыскания, которое может выполняться только опытным специалистом, составляется общий план работ, определяются точки бурения.

Схема бурения гидрогеологической скважины

Схема бурения гидрогеологической скважины.

Для гидрогеологического исследования могут применяться и опытно-фильтрационные методы. Это позволяет получить необходимые параметры, характеристики, требуемые для проектирования дренажной системы, водопритоков, противофильтрационных завес и прочего.

Во время исследования проводятся откачки, после чего в полевых условиях определяется уровень воды в необходимых точках. Проводится эта процедура в строго отмеренные промежутки времени.

Стационарные наблюдения

Во время проведения изысканий могут потребоваться стационарные наблюдения. Проводятся они при сложных условиях, особенно когда прогнозируются различные сложности в работах. Стационарные наблюдения проводятся при наличии водонасыщенных грунтов. Такое исследование позволит определить ряд параметров, которые в лабораторных условиях узнать трудно.

Во время стационарных наблюдений получают количественные характеристики, которые необходимы для составления прогноза различных инженерно-геологических условий.

За счет таких мер можно предварительно определить условия проектирования, выбора фундамента, материала для гидроизоляции.

В качестве мер для стационарного наблюдения применяются:

  • измерения в полевых условиях;
  • измерения при помощи датчиков;
  • режимные наблюдения за оборудованием, помещенным в скважины.

Методы при изысканиях

Методы гидрогеологического исследования зависят от того, на каких грунтах и при каких условиях выполняется работа. Среди таких методов стоит отметить:

Для горных грунтов:

  1. Коэффициент фильтрации определяется во время полевых испытаний, при помощи наливов, откачки, лабораторных расчетов. Такой метод используется для водонасыщенных грунтов.
  2. Коэффициент водоотдачи вычисляется путем кустовой откачки из проделанных скважин, лабораторными методами, во время стационарного наблюдения. Используется только для водонасыщенных грунтов.
  3. Коэффициент недостатка насыщения вычисления методом добавления влаги в подготовленные шурфы. Применяется только для водоненасыщенных грунтов.
  4. Капиллярный вакуум, т. е. значение высоты капиллярного поднятия, определяется методом налива воды в шурфы, при лабораторных исследованиях. Используется для водоненасыщенных грунтов.
  5. Значение относительной водопроницаемости определяется методом заливки воды в скважину, нагнетанием воздуха. Используется для водонасыщенных и водоненасыщенных грунтов.

Для водоносных слоев грунта:

  1. Значение мощности водоносного слоя определяется путем проведения анализа грунтового разреза.
  2. Направления для водоносных потоков определяются методом гидроизопьеза, также определяется гидравлический градиент.
  3. Коэффициенты водопроводимости для грунта определяются при помощи опытных откачек.
  4. Коэффициенты пьезопроводности определяются путем кустовых откачек из пробуренных скважин.
  5. Коэффициент для вертикального водообмена, перетекания получают путем организации кустовых откачек и стационарных наблюдений. Подобные методы применяются только для слоистых водонасыщенных грунтов.
  6. Фильтрационное сопротивление измеряется во время стационарных наблюдений.
  7. Скорость движения потоков определяется во время полевых испытаний, индикаторными методами.
  8. Модуль питания слоя определяется во время стационарного наблюдения, при проведении специальных балансовых расчетов.

Проведение гидрогеологических исследований необходимо для получения данных перед проектированием строительства. В результате аналитических работ подбирается вид фундамента, способ организации системы дренажа и многих других работ. Если не обеспечить проведения такого изыскания, то во время работ уже по рытью котлована можно столкнуться со многими проблемами.

Before starting any construction, it is necessary to conduct a series of research papers. Hydrogeological studies are an important part of any design. Without them it is impossible to begin work in any case, since it is the definition of the hydrogeological characteristics of the soil depends on the type of the future of the foundation, the need for work on the soil drainage, the organization of drainage system.

Driving hydrogeological model of groundwater occurrence

Driving hydrogeological model of underground water.

If this step is missed, it is already possible at the excavation face many troubles, for example, with its constant flooding. In this case, the operation forced stop, and then taken to drain the measures, drainage of water from the soil. In the end, wasting precious time and money.

The studies allow to solve such major problems:

  1. Choosing the right place to build that meets all standards and requirements.
  2. To determine the level of groundwater, calculate how deep you need to drill or excavate.
  3. Choose the type of foundation of the future, the conditions for its waterproofing, protection, drainage devices.
  4. Develop a master plan for the entire area intended for building a house, determine the location of the well or wells.
  5. Think over the size, type of construction of the future house, choose the materials.
  6. Assessment of the potential impact of wells, sewers and other environmental impacts.

Hydro-geological studies conducted by specialists in a field of special drilled wells, water samples are taken, and then carried out by the laboratory tests necessary.

Finding Hydrogeology

Table geological surveys

Table geological surveys.

Hydro-geological works include the following:

  1. Search, exploration of fresh water in a particular area.
  2. Conducting drilling operations, which include designing, drilling, finding fresh water that can be used as drinking water for technological needs, and other purposes.
  3. Planning and preparation measures for drainage, groundwater extraction from the construction site if necessary.
  4. Estimation and formation water intake.
  5. Development of the necessary measures for the withdrawal of ground water in ponds, lakes, assessment of existing water supplies.

Before you start drilling and research, requires exploration. This range of activities including:

  1. The search for sources of underground water, including drinking water, suitable for a certain area of water and territory.
  2. Evaluation of further work, design research, conducting the necessary analyzes and complex cases.

Conducting drilling

During the research required to establish drilling for wells arrangement. It is necessary to be able to take all the required samples to conduct observation in the steady state. Drilling to determine the quality of the water to determine whether it is safe to drink, whether it is possible in this area to establish a well or wells to supply clean water in all the house. Drilling works include:

The scheme of drilling

The scheme of drilling.

  1. The study of the conditions on the ground, including the hydro-geological, physical and geographical.
  2. Designing future wells for exploration. Perform drilling, conducting trials and other necessary research.
  3. If wells were drilled to determine where a drinking water source, the need for artesian clearance of the necessary documentation. Specialist prepared a special project documentation required for obtaining a license for artesian wells.
  4. Equipped units for water intake with the mandatory drafting of all required documentation.

Analytical work

During the study, carried out the following work package:

  1. We study the general hydrogeological situation in the investigated area.
  2. Developing special measures for drainage.
  3. Develop recommendations on how to conduct further work not only for drainage or removal of moisture, but also for the construction, the choice of waterproofing materials and technology.
  4. Calculation of soil filter level under the building structure during the works and hydraulic structures.
  5. Predictions about the possible flooding areas measures on artificial dewatering of soil moisture.
The scheme of underground water

Driving to groundwater.

This analyst is important and necessary, as the groundwater even within the same area have quite different features. The direction of the aquifer can vary dramatically. It is necessary to determine the flow properties of soil, water conductivity profiles.

The recommended methods of dewatering:

  1. The evacuation pump is possible with smaller tributaries ground moisture.
  2. Uses for dewatering wells.
  3. The use of special wellpoints in one or more tiers.

All the data processed in the form of reports and tables on the basis of already conducted design work for the construction of the foundation pit for the construction of the house, the choice of foundation, chosen ways to protect it from moisture.

Design

Stage design is extremely important, since it determines what work is needed, what equipment to use for this. Do not underestimate this step, since the wrong studies can lead to distorted results. As a result of excavations for foundations and basements will be flooded, the walls of the house will crack, there will be distortions base. It is at the planning stage of research, which can only be performed by an experienced specialist, drawn up a general plan of works are determined drilling point.

Driving hydrogeological drilling wells

Driving hydrogeological drilling wells.

For hydrogeological studies can be applied and experimental filtration methods. This allows you to get the required parameters, the characteristics required for the design of the drainage system, water inflows, impervious curtain and other things.

During the study carried out evacuation, after which the field is determined by the level of water in the required points. This procedure is carried out in a strictly metered intervals.

Stationary observation

During the survey may be required stationary observations. They are held in difficult conditions, especially when projected various difficulties in the works. Stationary observations are carried out in the presence of saturated soils. This study will determine the number of parameters that under laboratory conditions it is difficult to learn.

During steady-state observations obtained quantitative characteristics that are essential for the prognosis of various geological conditions.

Through such measures can pre-determine the design conditions, the foundation of choice material for waterproofing.

As measures for stationary observations apply:

  • measurements in field conditions;
  • measurement by means of sensors;
  • regime surveillance equipment placed in the wellbore.

Methods in prospecting

Methods of hydrogeological investigations depends on, on what grounds and under what conditions the work is performed. Among these methods should be noted:

For mountain soil:

  1. filtration coefficient is determined during field trials, using bulk pump, laboratory calculations. This method is used for saturated soils.
  2. water loss ratio is calculated by bush pumping of the done well, laboratory methods, while stationary observation. It used only for saturated soils.
  3. lack of saturation coefficient calculation method of adding moisture in the prepared pits. It applies only to vodonenasyschennyh soil.
  4. Capillary vacuum, t. E. The height of capillary rise is determined by pouring water in the pits, in laboratory studies. Used to vodonenasyschennyh soil.
  5. The relative permeability is determined by pouring water into the well, the air injection. It is used for water-saturated soils and vodonenasyschennyh.

For aquifers ground:

  1. The value of the power of the aquifer is determined by analyzing the soil cut.
  2. Directions for aquifer flows are determined by hydroisopiezes, as determined by the hydraulic gradient.
  3. The coefficients for the water conductivity of soil are determined using pumping tests.
  4. The coefficients are determined by piezoconductivity bush pumping of wells drilled.
  5. The coefficient for a vertical water exchange, overflow is produced by the organization and bush pumping station observations. Similar methods are used only for layered saturated soils.
  6. Filtration resistance is measured during the stationary observations.
  7. The rate of traffic flow is determined during field tests, tracer techniques.
  8. layer power module is determined during a stationary observation for special balance of payments.

Carrying out hydrogeological studies necessary to obtain data before designing the building. As a result of analytical work is chosen type of foundation, the organization of drainage system and many other works. If you do not provide for such a survey, during work on the excavation it is already possible to face many challenges.

Перед тим як почати будь-яке будівництво, необхідно провести ряд дослідницьких робіт. Гідрогеологічні дослідження є важливою складовою будь-якого проектування. Без них починати роботу не можна ні в якому разі, тому що саме від визначення гідрогеологічних характеристик грунту залежить тип майбутнього фундаменту, необхідність проведення робіт з осушення грунту, організації дренажної системи.

Схема гідрогеологічної моделі залягання підземних вод

Схема гідрогеологічної моделі залягання підземних вод.

Якщо цей етап упустити, то вже під час риття котловану можна зіткнутися з багатьма неприємностями, наприклад, з його постійним затопленням. В цьому випадку роботи вимушено зупиняються, після чого вживаються заходи по осушенню, відведення води з грунту. В результаті витрачається дорогоцінний час і кошти.

Виконані дослідження дозволяють вирішити такі найважливіші завдання:

  1. Правильно вибрати місце для будівництва, яке відповідає всім нормам і вимогам.
  2. Визначити рівень ґрунтових вод, розрахувати, на яку глибину необхідно бурити свердловини або рити котлован.
  3. Підібрати тип майбутнього фундаменту, умови його гідроізоляції, захисту, пристрої дренажної системи.
  4. Розробити генеральний план всієї ділянки, призначеного для будівництва будинку, визначити місце для свердловини або колодязя.
  5. Продумати розміри, тип конструкцій майбутнього будинку, вибрати матеріали.
  6. Оцінка потенційного впливу свердловин, каналізаційних систем та іншого на навколишнє середовище.

Гідрогеологічні дослідження проводяться фахівцями, на ділянці пробуріваются спеціальні свердловини, беруться проби води, після чого проводяться лабораторним шляхом необхідні аналізи.

Вишукування по гідрогеології

Таблиця геологічних вишукувань

Таблиця геологічних вишукувань.

Гідрогеологічні роботи включають таке:

  1. Пошук, розвідка прісних вод на певній ділянці.
  2. Проведення бурових робіт, які включають в себе проектування, буріння свердловин, пошук прісної води, яка може бути використана в якості питної, для технічних потреб і в інших цілях.
  3. Планування і підготовка заходів по осушенню, відведення грунтових вод від будівельної дільниці при необхідності.
  4. Оцінка і формування водозабору.
  5. Розробка необхідних заходів щодо відведення грунтових вод у водойми, озера, проведення оцінки існуючих запасів води.

Перед тим як почати роботи по бурінню і проведення досліджень, необхідна розвідка. Це комплекс робіт, що включають в себе:

  1. Вишукування джерел підземних вод, в тому числі і питних, придатних для водопостачання певної ділянки і території.
  2. Оцінка подальшого проведення робіт, проектування досліджень, проведення необхідного комплексу аналізів і спостережень.

Проведення бурових робіт

Під час проведення досліджень потрібно організувати бурові роботи з облаштування свердловин. Це необхідно, щоб можна було взяти всі необхідні проби, провести спостереження в стаціонарному режимі. Буріння дозволяє визначити якість води, встановити, чи придатна вона для пиття, чи можна на цій ділянці встановлювати колодязь або свердловину для постачання всього будинку чистою водою. Роботи з буріння включають:

Схема проведення бурових робіт

Схема проведення бурових робіт.

  1. Вивчення всіх умов на місцевості, в тому числі гідрогеологічних, фізико-географічних.
  2. Проектування майбутніх свердловин для проведення розвідки. Виконання буріння, проведення проб і інших необхідних досліджень.
  3. Якщо свердловини бурились для визначення місця під джерело питної води, то для артезіанських потрібно оформлення необхідної документації. Фахівцем складається спеціальна проектна документація, необхідна для отримання ліцензії на артезіанську свердловину.
  4. Обладнуються вузли для водозабору з обов'язковим складанням всієї необхідної документації.

аналітична діяльність

Під час дослідження проводиться наступний комплекс робіт:

  1. Вивчається загальна гідрогеологічна обстановка на досліджуваній ділянці.
  2. Розробляються спеціальні заходи по осушенню.
  3. Розробляються рекомендації про те, як вести подальші роботи не тільки по осушенню або відведення вологи, але і по будівництву, вибору гідроізоляційних матеріалів і технологій.
  4. Розрахунок рівня фільтрації грунту під будівельними спорудами при роботах і гідротехнічними спорудами.
  5. Прогнози, що стосуються можливого підтоплення території, заходи по штучному водопониження грунтової вологи.
Схема залягання підземних вод

Схема залягання підземних вод.

Така аналітика важлива і необхідна, так як грунтові води навіть в межах однієї ділянки мають абсолютно різними особливостями. Напрямок водоносного шару може різко змінюватися. Необхідно визначити фільтраційні властивості грунту, водопровідність розрізів.

Рекомендуються наступні способи водопониження:

  1. Відкачування насосом можлива при невеликих притоках ґрунтової вологи.
  2. Використання для водозниження свердловин.
  3. Застосування спеціальних голкофільтрів в один або кілька ярусів.

Всі отримані дані оформляють у вигляді звітів і таблиць, на їх підставі вже і проводяться проектувальні роботи для спорудження котловану під будівництво будинку, вибір фундаменту, підбираються способи його захисту від вологи.

проектування

Етап проектування виключно важливий, так як саме він визначає, які роботи потрібні, яке саме обладнання необхідно використовувати для цього. Не можна недооцінювати цей етап, так як неправильно проведені дослідження можуть привести до отримання спотворених результатів. В результаті котловани під фундамент і підвали затоплюватимуться, по стінах будинку підуть тріщини, відбудуться перекоси підстави. Саме на етапі планування дослідження, яке може виконуватися тільки досвідченим фахівцем, складається загальний план робіт, визначаються точки буріння.

Схема буріння гідрогеологічної свердловини

Схема буріння гідрогеологічної свердловини.

Для гідрогеологічного дослідження можуть застосовуватися і дослідно-фільтраційні методи. Це дозволяє отримати необхідні параметри, характеристики, необхідні для проектування дренажної системи, водопритоков, протифільтраційних завіс та іншого.

Під час дослідження проводяться відкачки, після чого в польових умовах визначається рівень води в необхідних точках. Проводиться ця процедура в строго відведені проміжки часу.

стаціонарні спостереження

Під час проведення досліджень можуть знадобитися стаціонарні спостереження. Проводяться вони за складних умов, особливо коли прогнозуються різні складності в роботах. Стаціонарні спостереження проводяться при наявності водонасичених грунтів. Таке дослідження дозволить визначити ряд параметрів, які в лабораторних умовах дізнатися важко.

Під час стаціонарних спостережень отримують кількісні характеристики, які необхідні для складання прогнозу різних інженерно-геологічних умов.

За рахунок таких заходів можна попередньо визначити умови проектування, вибору фундаменту, матеріалу для гідроізоляції.

Як заходи для стаціонарного спостереження застосовуються:

  • вимірювання в польових умовах;
  • вимірювання за допомогою датчиків;
  • режимні спостереження за обладнанням, поміщеним в свердловини.

Методи при вишукуваннях

Методи гідрогеологічного дослідження залежать від того, на яких грунтах і за яких умов виконується робота. Серед таких методів варто відзначити:

Для гірських ґрунтів:

  1. Коефіцієнт фільтрації визначається під час польових випробувань, за допомогою наливів, відкачування, лабораторних розрахунків. Такий метод використовується для водонасичених грунтів.
  2. Коефіцієнт водовіддачі обчислюється шляхом кущовий відкачування з пророблених свердловин, лабораторними методами, під час стаціонарного спостереження. Використовується тільки для водонасичених грунтів.
  3. Коефіцієнт нестачі насичення обчислення методом додавання вологи в підготовлені шурфи. Застосовується тільки для водоненасищенних грунтів.
  4. Капілярний вакуум, т. Е. Значення висоти капілярного підняття, визначається методом наливу води в шурфи, при лабораторних дослідженнях. Використовується для водоненасищенних грунтів.
  5. Значення відносної водопроникності визначається методом заливки води в свердловину, нагнітанням повітря. Використовується для водонасичених і водоненасищенних грунтів.

Для водоносних шарів грунту:

  1. Значення потужності водоносного шару визначається шляхом проведення аналізу грунтового розрізу.
  2. Напрямки для водоносних потоків визначаються методом гідроізопьеза, також визначається гідравлічний градієнт.
  3. Коефіцієнти водопровідності для грунту визначаються за допомогою досвідчених відкачок.
  4. Коефіцієнти пьезопроводності визначаються шляхом кущових відкачок з пробурених свердловин.
  5. Коефіцієнт для вертикального водообміну, перетікання отримують шляхом організації кущових відкачок і стаціонарних спостережень. Подібні методи застосовуються тільки для шаруватих водонасичених грунтів.
  6. Фільтраційне опір вимірюється під час стаціонарних спостережень.
  7. Швидкість руху потоків визначається під час польових випробувань, індикаторними методами.
  8. Модуль живлення шару визначається під час стаціонарного спостереження, при проведенні спеціальних балансових розрахунків.

Проведення гідрогеологічних досліджень необхідно для отримання даних перед проектуванням будівництва. В результаті аналітичних робіт підбирається вид фундаменту, спосіб організації системи дренажу і багатьох інших робіт. Якщо не забезпечити проведення такого дослідження, то під час робіт уже з копання котловану можна зіткнутися з багатьма проблемами.


» » » Зачем проводятся гидрогеологические исследования?