Metody odwodnienia gruntu

Przed wykonywaniem jakichkolwiek robót budowlanych na danym terenie, należy najpierw zadbać o odpowiednie odwodnienie gruntu. Jest to potrzebne w takich miejscach, w których zachodzi konieczność wykonania płytkich fundamentów, a także wykopów lub przygotowania terenu pod budowę. Pominięcie tego etapu może utrudnić lub uniemożliwić prowadzenie prac. Jakie metody odwadniania są dziś najczęściej wykorzystywane?

Na czym polega budowlane odwodnienie gruntu?

Systemy odwodnień budowlanych wykorzystuje się dla tymczasowego obniżania poziomu wód gruntowych lub usunięcia z danego obszaru wód powierzchniowych w czasie montowania konstrukcji posadowionych poniżej poziomu gruntowych wód.

Odwadnianie terenu gwarantuje stosunkowo szybko i sprawnie przeprowadzoną kontrolę wód gruntowych. Wyróżnia się co najmniej kilka metod odwadniania terenu – wyjaśnia specjalista z biura projektów i nadzorów „AQUA PROJEKT”.

Do najważniejszych z nich należą:

• metoda głębinowa,
• metoda igłofiltrowa,
• metoda powierzchniowa.

Jak dobrać właściwą metodę odwadniania gruntu? Wszystko zależy od konkretnych warunków hydrogeologicznych i bieżących potrzeb, a także od projektu budowlanego.

Poniżej prezentujemy krótką charakterystykę poszczególnych technik.

Studnie głębinowe (depresyjne)

Popularnym rozwiązaniem jest odwadnianie wykopów z zastosowaniem studni depresyjnych, zwanych głębinowymi. Umożliwia to sprawne obniżenie poziomu wilgoci w glebie, a w rezultacie – odwodnienie wykopów lub też osuszenie gruntu.

Studnia depresyjna powstaje jako efekt wykonania wąskiego odwiertu na dużej głębokości. Wówczas tworzy się tzw. lej depresyjny, a do wnętrza wprowadza się dodatkowo zatapialną pompę głębinową. Dzięki temu można pompować wodę i jednocześnie stopniowo obniżać poziom wód gruntowych.

To szybki i wydajny sposób na osuszanie terenu, który wymaga odpowiedniego przygotowania do planowanych prac budowlanych. Studnie głębinowe można także wykorzystać z myślą o obniżeniu naporu hydrostatycznego na dno wykopu fundamentowego.

Igłofiltry (systemy igłofiltrowe)

Kolejnym sposobem na odwadnianie gruntu jest zastosowanie igłofiltrów. Sprawdza się to w takich miejscach, w których zachodzi konieczność odwodnienia płytkich fundamentów i wykopów – zwykle zdarza się to przy realizacji rurociągów.

Na instalację igłofiltrową składają się studnie o małej średnicy, połączone z pompą igłofiltrową przy pomocy kolektorów ssących. Pompa, zasysając wodę z gruntu, tworzy podciśnienie w kolektorze. Wysokość, na jaką można wyciągnąć wodę próżniowo, to około 6 metrów.

Ogromną zaletą systemu igłofiltrowego jest to, że sprawdza się on w przypadku większości gruntów niespoistych. Kolejnym plusem jest łatwość konserwacji.

Pompy powierzchniowe

Mniej popularną, ale wciąż wykorzystywaną w branży metodą jest zastosowanie pomp powierzchniowych. Sprawdza się to podczas odwadniania terenów przeznaczonych pod budowę, ale także przy usuwaniu wody powodziowej.

Jak sama nazwa wskazuje, cały proces odbywa się na powierzchni gruntu.

Metody zagospodarowania wód opadowych

Istnieje szereg systemów gospodarki wodami opadowymi, których dobór jest ściśle zależny od lokalnych uwarunkowań. Zaliczają się do nich:

• Powierzchnia przepuszczalna – może mieć formę żwirową lub zadarniową. Stanowi najprostszą formę zagospodarowania wody opadowej.
• Mulda chłonna – zagłębienie terenu porośnięte przez rośliny, w którym ma miejsce retencja wody. Spowolnienie przepływu pozwala na usunięcie obecnych w niej zanieczyszczeń i jej przeniknięcie do wód gruntowych. Najczęściej stosowana w pobliżu placów i dróg.
• Geokompozyt sorbujący wodę – urządzenie, dzięki któremu wody opadowe pozostają w glebie i są wykorzystywane przez posadzone w niej rośliny. Jest to nie tylko sposób na pobudzenie ich wzrostu, lecz także na zapewnienie im zapasu wody na wypadek suszy.
• Ogród deszczowy – ma postać porośniętej przez rośliny powierzchni retencyjnej z drenażem podziemnym, w formie obniżonego terenu lub zagłębienia w gruncie. Występuje w kilku wariantach – w pojemnikach, niecce lub gruncie. Każdy z nich przeznaczony jest do terenu o innej wielkości i warunkach lokalnych.
• Wypustki uliczne – otoczone krawężnikami konstrukcje, które zazwyczaj znajdują się pomiędzy drogą a chodnikiem. Przeznaczone do retencji i/lub infiltracji wody do gleby, gdzie następnie staje się ona pożywieniem dla roślin i następnie zostaje przez nie przekazana do atmosfery w wyniku działania transpiracji. Nadmiar wody odprowadzany jest do systemu kanalizacyjnego.
• Konstrukcje do magazynowania wody wokół drzew – zbiorniki służące do retencji i/lub infiltracji mające postać specjalistycznych pojemników, w których posadzone są pojedyncze drzewa. Połączenie ze sobą kilku takich elementów za pomocą podziemnego systemu drenażowego zwiększa ich skuteczność. Część wody ulega transpiracji, część zaś zostaje odprowadzona do systemu kanalizacyjnego.
• Zielone dachy – złożone wielowarstwowe systemy (niekiedy występują również w wersji jednowarstwowej). Dzielą się na tzw. dachy intensywne (o celach użytkowych i rekreacyjnych), ekstensywne (stanowiące formę odtworzenia powierzchni biologicznie czynnej), a także semiintensywne i semiekstensywne.
• Systemy hydrofitowe – sztuczne obszary podmokłe mające funkcjonować w sposób zbliżony do naturalnych ekosystemów bagiennych. Rozróżniamy warianty o przepływie podpowierzchniowym zasiedlone roślinnością hydrofitową oraz takie o przepływie powyżej poziomu złoża (tzw. swobodne zwierciadło wody).
• Powierzchniowe zbiorniki infiltracyjne – konstrukcje służące do czasowego gromadzenia i rozsączania wód opadowych. Ich wykorzystanie jest możliwe tylko w przypadku gruntów przepuszczalnych.
• Rów chłonny – inaczej rów infiltracyjny. Ma postać konstrukcji liniowej położonej wzdłuż dróg komunikacyjnych. Jego celem jest spowolnienie spływu wód opadowych i dokonanie jej infiltracji za pośrednictwem wsadu żwirowego.
• Suchy zbiornik retencyjny – przeznaczony do okresowego przechowywania wody. Może być wyposażony w zaporę i upust denny lub być osadzony w zagłębieniu terenu z upustem i przelewem awaryjnym do odprowadzania nadmiaru wody.
• Powierzchniowy zbiornik retencyjny – przeznaczony do stałego przechowywania wody. Zazwyczaj posiada upust denny i przelew awaryjny. Jeżeli zamiast obwałowań osadzony jest w zagłębieniu gruntu, zostaje również wyposażony w urządzenia spustowe.
• Podziemny zbiornik retencyjny – przeznaczony do okresowego przechowywania wody. Stosowany przede wszystkim w sytuacji, w której woda ma zostać wykorzystana później (np. do nawodnienia). Może być osadzony w dowolnym rodzaju gruntu, lecz bez odpowiedniego zakotwienia w określonych warunkach napór wód gruntowych może doprowadzić do jego wyparcia.
• Zbiornik odparowujący – służący do retencji i odparowywania wody bez infiltracji jej do gruntu. Wykorzystanie tej metody zalecane jest tylko w sytuacjach, gdy wszystkie inne nie są możliwe.
• Nawierzchnia perforowana – nawierzchnia umożliwiająca wodom opadowym przenikanie do gruntu, tym samym zaś naturalną filtrację i połączenie z wodami gruntowymi.
• Korytko filtracyjne – Przeznaczone do odprowadzania wody w sposób bezpośredni lub za pomocą złóż filtracyjnych. Może mieć postać rynny muldowej, szczelinowej lub skrzynkowej. Wykorzystywane głównie jako narzędzie do liniowego odprowadzania wody do odbiornika.
• Studnia chłonna – przeznaczona do punktowej infiltracji wody do gruntu. Ma postać pionowego złoża, które jest wypełnione materiałem filtracyjnym o wysokiej porowatości. Ścianki boczne są niekiedy perforowane dla zwiększenia skuteczności konstrukcji.
• Skrzynki retencyjno-rozsączające – przeznaczone do podziemnej retencji i infiltracji wody. Mają postać gotowych pojemników o ażurowych ścianach, na które należy nałożyć warstwę geowłókniny w celu uniemożliwienia elementom gruntu przedostania się do wnętrza.
• Komory drenażowe – podobnie jak skrzynki rozsączające, są to gotowe elementy dostępne w sprzedaży. Mają postać skrzyń o perforowanych ścianach i otwartym dnie. Wykorzystywane w sytuacjach, gdy nie jest możliwe zastosowanie studni chłonnej, rowu odwadniającego lub klasycznych pojemników retencyjnych.