Грунтовыми называют воды первой от поверхности постоянного водоносного горизонта, выдержанного по площади и расположенною на первом водоупорном слое. Грунтовые воды имеют свободную поверхность, т.е. сверху они не перекрыты водоупорными слоями. Свободную поверхность грунтовых вод называют зеркалом (в разрезе – уровнем). Слой или пласт горных пород, насыщенный подземной водой, именуют водоносным слоем (пластом) или водоносным горизонтом. Расстояние от водоупора до уровня подземных вод называется мощностью водоносного горизонта (пласта). Грунтовые воды в силу наличия свободной поверхности — ненапорные. Иногда при вскрытии грунтовых вод скважинами и другими выработками наблюдается местный (обычно небольшой) напор. Возникает он при проходке скважинами прослоев водоупорных пород, залегающих в толще водоносного слоя.
Питание грунтовых вод происходит за счет инфильтрации (просачивания) атмосферных осадков и конденсации водяных паров, а также поступления воды из поверхностных водоемов (рек, озер и т.д.) Значительно реже грунтовые воды подпитываются со стороны глубокозалегающих напорных вод. Территория, на которой происходит питание водоносного горизонта, называется областью питания. Для грунтовых вод характерно совпадение областей питания и распространения.
Грунтовые воды находятся в непрерывном движении, образуя грунтовые потоки. В отдельных случаях их залегание имеет форму грунтовых бассейнов. Грунтовые воды в бассейнах остаются неподвижными и имеют горизонтальную поверхность. В противоположность им грунтовые потоки имеют соответствующие уклоны своей поверхности. Уклон поверхности грунтового потока обычно соответствует уклону рельефа поверхности и направлен в сторону ближайшего понижения. Грунтовые воды движутся от водоразделов к речным долинам оврагам балками и т.п. В местах выхода грунтовых вод на поверхность образуются родники мочажины заболоченность. Это места естественной разгрузки (дренирования) грунтовых вод.
Грунтовые воды имеют почти повсеместное распространение. Глубина залегания грунтовых вод, химический состав и температура зависят от многих факторов: геологического строения района, рельефа местности климатических условии. В целом зеркало грунтовых вод отражает рельеф земной поверхности. Наибольшая глубина залегания грунтовых вод отмечается на водоразделах, наименьшая – в понижениях рельефа.
Обычно грунтовые воды залегают на небольшой глубине — от 2 до 10м. По степени минерализации воды преимущественно пресные реже солоноватые и соленые, состав гидрокарбонатно-кальциевый сульфатный и сульфатно-хлоридный.
В практике строительства чаще всего приходится принимать меры борьбы именно с грунтовыми водами. Практика строительства в г. Омске насчитывает большое число примеров, свидетельствующих об увеличении влажности грунтов оснований и обводнений их подземными водами.
Происходит это вследствие нарушения природного сложения грунтов, изменения условий естественного стока атмосферных осадков, уменьшение площадей испаряющихся поверхностей под зданиями и асфальтовыми покрытиями, плотная застройка города, насыщенность его подземными водами ведет к интенсивной переработке поверхностного слоя пород и накоплению грунтов обратных засыпок до глубины 1–4 м. В настоящее время на территории города наблюдается массовые подтопления грунтовыми водами по инженерно-геологическим изысканиям 1951 г. Грунтовые воды залегают ниже 5 м, в настоящее время они встречаются на глубине 1,5-2,0 м. Естественный ненагруженный режим грунтовых вод характеризуется наличием подвесеннего, весеннего минимума, наступающего от февраля до апреля. Летние и осенние осадки расходуются, очевидно, на испарение и поглощаются зоной аэрации, не достигая грунтовых вод. Амплитуда колебания уровня грунтовых вод на незастроенных территориях 0,4-1,0 м.
Кривая колебания уровня грунтовых вод на застроенных территориях имеет более сплошной характер. Грунтовые воды здесь залегают неглубоко, поэтому небольшая мощность зоны аэрации оказывает влияние на режим грунтовых вод и обводнение территории приводит к изменению прочностных характеристик грунтов в сторону их снижения.
К сезонным колебаниям уровней примешиваются дополнительные источники питания за счет утечек из водопроводной и канализационной сети, инфильтрация полевых вод и др., вызывающие в течении года несколько подъёмов и спадов с амплитудой колебания 2-2,5 м.
Таким образом, гидрологические условия города определяются не только естественным фактором, но и в значительной степени искусственными, временно действующими, создающими условия дополнительного питания грунтовых вод.
8. Объём выполнения работ и методы их выполнения.
В процессе прохождения инженерно-геологической практики выполнен следующий объём работ.
Пройдено 3 шурфа глубиной 1,5м. Для определения физических и механических свойств грунта взята 21 проба. В том числе на компрессионные испытания 2 пробы, на сдвиговое испытание 9 проб, для определения естественной влажности 3 пробы, на гранулометрический состав 7 проб, для определения границ текучести и раскатывания 7 проб.
Плотность грунта ненарушенной структуры определялась в полевых условиях методом режущего кольца. Компрессионное и сдвиговое испытания выполнялись при помощи полевой лаборатории. Влажность грунта определялась методом высушивания грунта до постоянной массы. Гранулометрический состав определяется полевым методом.
