Zadaniem skryptu jest poszerzenie wiedzy studentów kierunku budownictwo oraz studentów geologii specjalność hydrogeologia i geologia inżynierska z zakresu hydrogeologii stosowanej. Publikacja może być wykorzystywana na innych pokrewnych kierunkach studiów, a także przez inżynierów praktyków zajmujących się problemem odwodnienia. Należy wyraźnie zaznaczyć, że wody podziemne są inaczej postrzegane przez geologów i hydrogeologów, a inaczej przez geotechników i inżynierów budownictwa. Płytko występujący poziom wód gruntowych nie stanowi przeważnie źródła zaopatrzenia w wodę do celów konsumpcyjnych, ale jest istotnym zagrożeniem dla obiektów budowlanych (na etapie realizacji i eksploatacji tych budynków) posadowionych w poziomie występowania tych wód. Niniejszy skrypt jest wprowadzeniem w problematykę odwodnienia budowlanego. Wykonuje się je przed rozpoczęciem i na etapie prac ziemnych w celu obniżenia zwierciadła wody gruntowej na potrzeby realizacji prac budowlanych związanych z fundamentowaniem i budownictwem podziemnym. Autorzy skryptu starali się przybliżyć podstawowe zagadnienia dotyczące odwodnienia budowlanego obiektów kubaturowych, czyli takich, które są trwale związane z gruntem, wydzielonych z przestrzeni za pomocą przegród budowlanych oraz mających fundamenty i dach.

Wstęp 7 1. Podział wód podziemnych 9 1.1. Ogólny podział wód podziemnych 9 1.2. Wody w strefie aeracji 10 1.3. Wody w strefie saturacji 12 2. Dynamika wód podziemnych 19 2.1. Zasada przepływu wód podziemnych 19 2.2. Zasilanie wód podziemnych 20 2.3. Drenaż wód podziemnych 22 2.4. Przepływ wód podziemnych 24 2.4.1. Filtracja 24 2.4.2. Prawo Darcy’ego 24 2.4.3. Zwierciadło wód podziemnych. Spadek hydrauliczny 25 2.4.4. Współczynnik filtracji 26 3. Metody wyznaczania współczynnika filtracji 27 3.1. Przegląd metod 27 3.2. Badania laboratoryjne 28 3.3. Wzory empiryczne 31 3.4. Badania polowe 37 3.4.1. Próbne pompowania 37 3.4.2. Krótkotrwałe pompowanie jednostopniowe powtarzalne 41 3.4.3. Obliczenia współczynnika filtracji przy skróconym próbnym pompowaniu 43 3.5. Inne polowe metody wyznaczania współczynnika filtracji 45 4. Badania obecności wód gruntowych w środowisku 47 4.1. Pomiary zwierciadła wody gruntowej w czasie badań terenowych z wykorzystaniem wierceń 47 4.2. Rola monitoringu wód gruntowych 48 4.3. Wahania wód gruntowych 51 5. Rodzaje odwodnień budowlanych 59 5.1. Typy odwodnień 59 5.2. Odwodnienia powierzchniowe 59 5.2.1. Możliwości stosowania 59 5.2.2. Sposoby wykonania odwodnienia powierzchniowego 60 5.3. Odwodnienia sączkami, rurami drenażowymi 63 5.3.1. Podział odwodnienia 63 5.3.2. Odwodnienie poziome 63 5.3.3. Lokalizacja drenażu poziomego 68 5.3.4. Elementy składowe drenażu poziomego 71 5.3.5. Zasady wykonywania obsypek 71 5.3.6. Głębokość założenia drenażu poziomego 76 5.3.7. Zasada wykonania drenu poziomego oraz konserwacji drenaży 80 5.3.8. „Dren francuski” jako szczególny rodzaj odwodnienia poziomego 81 5.3.9. Odwodnienie pionowe 82 5.4. Odwodnienia igłofiltrami, igłostudniami 85 5.4.1. Odwodnienie igłofiltrami 85 5.4.2. Odwodnienie igłostudniami 87 5.5. Odwodnienia studniami – otworami wiertniczymi 88 6. Kryteria wyboru sposobu odwodnienia 98 7. Obliczenia dopływu ilości wód gruntowych w czasie odwodnienia wykopów budowlanych 102 7.1. Określenie zasięgu promienia leja depresji 102 7.2. Odwodnienie niewygrodzonego wykopu 102 7.3. Odwodnienie wygrodzonego wykopu 106 7.4. Odwodnienie wgłębne 108 8. Hydrogeologiczne i geotechniczne problemy związane z odwodnieniem 113 8.1. Zniszczenia hydrauliczne – wyparcie 113 8.2. Zniszczenia hydrauliczne – hydrauliczne nanoszenie gruntu, erozja wewnętrzna i przebicie hydrauliczne 116 8.3. Odbudowanie się ciśnienia piezometrycznego 120 8.4. Odprowadzanie odpompowanych wód 124 8.5. Inne problemy hydrogeologiczne i geotechniczne 133 8.5.1. Zarys problemów związanych z odwodnieniem, obecnością wody gruntowej oraz odprowadzeniem wód opadowych 133 8.5.2. Nadmierne obniżenie wód gruntowych w najbliższym otoczeniu założonego drenażu 133 8.5.3. Piętrzenie wód gruntowych 136 8.5.4. Przenikanie wód gruntowych lub opadowych przez zasypkę do kondygnacji podziemnych 140 8.5.5. Kolmatacja systemów drenażowych 143 9. Zastosowanie „Prawa geologicznego i górniczego” oraz „Prawa wodnego” w projektowaniu odwodnień budowlanych 144 9.1. Zasady sporządzania dokumentacji hydrogeologicznej na potrzeby odwodnień budowlanych otworami wiertniczymi 144 9.2. Ustawa „Prawo wodne” a kwestia odwodnień 150 Bibliografia 154

Koszyk

Wprowadzenie do odwodnienia budowlanego obiektów kubaturowych