Vysoká hladina podzemní vody bývá velmi častým problémem při instalacích podzemních nádrží na dešťovou vodu, stejně jako u domovních čistíren odpadních vod (ČOV) a dalších podzemních staveb. Podzemní voda může velmi jednoduše zakopanou nádrž vytlačit nebo poničit. Často se také stává, že o výskytu podzemní vody na pozemku majitel ani neví a tento fakt zjistí až ve chvíli, kdy začne s výkopem pro uložení nádrže.
Typy podzemní vody a jejich detekce
Rozlišujeme 2 typy výskytu podzemní vody - trvalou a přechodnou. Trvalá hladina podzemní vody je taková, kdy se podzemní voda drží na určité úrovni neustále bez ohledu na srážky. Přechodná hladina podzemní vody se vyskytuje pouze dočasně, například po přívalovém dešti nebo v období tání sněhu.
Problém je, že o výskytu podzemní vody na pozemku majitel často vůbec neví a tento fakt zjistí až ve chvíli, kdy začne s výkopem pro uložení nádrže. Často už má (někdy nevhodnou) nádrž v tu chvíli na pozemku.
Ověření přítomnosti podzemní vody probíhá zkušebním výkopem a sledováním hladiny po srážkách (několik dní/týdnů), případně monitoringem v trubce/sondě. Určitě není na škodu zmapovat okolí a zdroje podzemní vody (studny a vrty), pokud v lokalitě nějaké jsou. Obejděte sousedy a zjistěte, jestli se v minulosti nesetkali s přítomností podzemní vody, když třeba hloubili jámu pro sklep. V dnešní době lze velké množství informací získat i na internetu. V online formě lze prostudovat geologické mapy, a dokonce získat i informace ohledně vrtné prozkoumanosti v lokalitě. Archivní vrty se musí evidovat a díky tomu lze často vyhodnotit hydrogeologickou situaci v lokalitě s vysokou přesností, aniž bychom museli kopat a provádět nové průzkumy. Pokud není k dispozici žádný z výše zmíněných způsobů zjištění stavu hladiny podzemní vody, doporučujeme nechat provést hydrogeologický průzkum, kde hydrogeolog posoudí lokalitu okem odborníka. Na základě zkušebních sond zjistí základní složení půdy a výšku hladiny podzemní vody.
Problémy způsobené podzemní vodou
Nejčastější příčinou problémů se statikou podzemních nádrží je vysoká hladina podzemní vody. Vlivem působení tlaku podzemní vody může být nádrž zdeformována, případně může vyplavat na povrch. Působí Archimédův zákon - vztlak závisí na objemu vytlačené vody. Prázdná nebo poloprázdná nádrž má malou tíhu a může být podzemní vodou vytlačena. Vysoká hladina spodní vody dokáže narušit stabilitu retenční nádrže a to do takové míry, že může dojít k jejímu zborcení.
Čtěte také: Složení betonu
Příkladem problému s podzemní vodou může být situace, kdy se staví suterén a po vylití podkladního betonu se skrz něj protlačila voda po týdnu dešťů, vytvořila dírky a dostala se na povrch. Terén byl sice únosný i pod vodou, ale někteří odborníci upozorňují, že spodní voda by se základy mohla hýbat.
Materiály retenčních nádrží a spodní voda
Materiál retenční nádrže do značné míry ovlivňuje její vlastnosti, kvalitu a koneckonců i pořizovací cenu. Abyste zvolili správný materiál nádrže, měl by vás primárně zajímat typ podloží a přítomnost (případně hloubka) spodní vody na vašem pozemku.
Retenční nádrže na dešťovou vodu se vyrábějí z betonu, sklolaminátu a plastu.
Betonové nádrže na vodu
Betonové nádrže na dešťovou vodu jsou velmi odolné, díky čemuž je lze použít v místech s vysokou hladinou spodní vody. Navíc se vyznačují vysokou nosností, takže je můžete instalovat také pod příjezdovou cestu a další pojezdové plochy. Dobře se hodí do míst s výskytem spodní vody. Kvalitní železobetonová nádrž by měla mít tloušťku dna a stěn alespoň 15 cm, použitý beton by měl být klasifikován jako vodostavební beton minimální třídy C30/37. Doporučujeme, aby byla betonová směs vhodná pro kontakt s agresivním prostředím (jako agresivní prostředí zde působí odpadní voda v nádrži ČOV + podzemní voda okolo nádrže).
Pokud chcete mít 100 % jistotu, že nádrž nevyplave nad povrch při působení tlaku podzemní vody, můžete si objednat železobetonovou nádrž s protivztlakovým lemem. Takové řešení je pro daný účel perfektní. Nevýhodu betonových nádrží představuje jejich vysoká hmotnost. Ta se promítne nejen do vyšší pořizovací ceny, ale také do ceny za dopravu nádrže a za její instalaci, k níž je zapotřebí jeřáb.
Čtěte také: Betonová dlažba Brož
Hlavním důvodem pro stavební úřady je ochrana spodních vod, které jsou důležitým zdrojem pitné vody pro jednotlivé rodinné domy, bytové jednotky a často i celé obce. Riziko pro dlouhodobou kontaminaci půdy a znehodnocení zdroje spodní vody prosáknutím znečištěných odpadních vod z nekvalitní betonové jímky fekálním odpadem je velmi vysoké. Česká stavební legislativa proto požaduje certifikaci výrobce a jeho výrobků betonových jímek Státním technickým zkušebním ústavem. Přísné posuzování a pravidelné ověřování kvality výroby betonových jímek Zkušebním ústavem tak chrání budoucí majitele betonových jímek i blízké sousedy v jejich okolí.
Plastové nádrže na vodu
Plastové nádrže na dešťovou vodu patří k nejoblíbenější variantě, jelikož jsou velice variabilní a lze je použít v mnoha rozličných podmínkách. Pokud víte, že se na vašem pozemku nachází spodní voda, pak máte na výběr buď plastovou nádrž (opatřenou dvěma plášti nebo obetonovanou), nebo betonovou nádrž.
- Monolitické plastové nádrže jsou zhotovené z jednoho kusu plastu. Díky tomu máte jistotu, že nedojde k závadě na svárech a popráskání. Stejně tak nehrozí, že by nádrž špatně těsnila.
- Svařované plastové nádrže jsou poměrně náchylné k popraskání v místech svárů. Předejít tomu můžete obetonováním nádrže, což se vám ale ve výsledku značně prodraží.
- Dvouplášťové plastové nádrže můžete umístit i do míst s výskytem spodní vody. Vyhovuje jim především jílovité nebo písčité podloží. Je to v podstatě „ztracené bednění“, které v zemi vyplníte betonem. Možná vás překvapí, že nádrž má na dně žebra s otvory pro železné pruty (roxory). Tyto pruty nádrž doslova „přišpendlí“ k betonové základové desce.
Samonosné plastové nádrže se hodí zejména do míst s klasickým podložím bez přítomnosti spodní vody.
Sklolaminátové nádrže na vodu
Sklolaminát je velmi odolný, pružný a lehký materiál, který má však tendenci praskat. Sklolaminátové nádrže mají tendenci praskat. Na rozdíl od betonových nádrží se navíc sklolaminátové nádrže nevyznačují ani vysokou statickou únosnosti, ani odolností vůči spodní vodě.
Speciální řešení pro nádrže v podzemní vodě
Ideálním řešením jsou speciální ploché nádrže Li-Lo, které jsou pro tyto účely speciálně navrženy. Nádrže Li-Lo mohou být ponořené až po vrchní okraj nádrže v podzemní vodě a nevyplavou ani se neponičí i v případě, že jsou úplně prázdné. Jedinou podmínkou je dodržet výšku krytí nádrže, která musí být minimálně 70 centimetrů. Síla od přitížení zeminou tak převyšuje vztlakovou sílu. Maximální výška krytí může být až 120 centimetrů. Ploché nádrže v režimu podzemní vody se ukládají jen pod pochozí plochy.
Čtěte také: Půjčovna pil na beton – vyplatí se?
U nádrží Columbus XL je potřeba nejprve určit úroveň hladiny podzemní vody. V případě, že hladina podzemní vody není výše, než je polovina výšky nádrže, je možné použít nádrže Columbus XL bez dalších stavebních úprav. Nádrž nesmí být ve vodě ponořena hlouběji než je uvedeno v tabulce.
Stejně jako u nádrží Columbus XL je třeba i u nádrží Aquastay určit úroveň hladiny podzemní vody. Kotvení se používá u typů, které nejsou konstruovány na trvalé ponoření (například Aquastay), když hrozí podzemní voda nad polovinou výšky nádrže. V případě, že úroveň podzemní vody překročí polovinu výšky nádrže, musí být nádrž ukotvena k podkladové železobetonové desce. Nádrž se ukládá na železobetonovou desku a fixuje nerez pásovinou či systémovými prvky výrobce.
V některých případech se stává, že stavebník zjistí nepříjemnou skutečnost o vysoké hladině podzemní vody až ve chvíli, kdy má ČOV na pozemku a hotový výkop. Nejčastěji se ale situace řeší tak, že standardní plastovou nádrž ČOV určenou pro obsyp je potřeba při zvýšené hladině podzemní vody obetonovat vodostavebním betonem minimální tř. C30/37. Hladina vody v nádrži musí být v průběhu obetonování postupně zvyšována v závislosti na výšce betonu. Maximální výškový rozdíl mezi vrstvou betonu a hladinou vody nesmí přesáhnout 30 cm po celém obvodu (takto postupovat do výšky odtokového potrubí).
Dvouplášťová nádrž v kombinaci s betonem vytvoří nezničitelný monolit. Při betonování je důležité dodržet „zlaté pravidlo 50 cm“: Pokud do mezipláště nalijete příliš mnoho betonu najednou, vnitřní plastový plášť se může prohnout. Zatímco zvenku lijete beton, zevnitř musíte napouštět vodu jako oporu. Je důležité beton v meziplášti „propíchat“ tyčí a ručně ho udusat, aby se zabránilo vzniku vzduchových kapes, ve kterých by se pak držela vlhkost tlačící na plast.
Za nás říkáme - železobetonová nádrž je nejvhodnější, nejspolehlivější a nejelegantnější varianta řešení nádrže ČOV při zvýšené hladině podzemní vody.
Doplňková opatření a stavební postupy
Existují i další způsoby, jak omezit působení tlaku podzemní vody na nádrž, které přímo nesouvisejí s vlastní konstrukcí nádrže. V případech, kdy se na pozemku vyskytuje vyšší hladina podzemní vody pouze dočasně, může být řešením například umístění revizní šachty do rohu výkopu. Po přívalovém dešti je pak pomocí této šachty možné kontrolovat, zda se v okolí nádrže drží voda či nikoli. Vodu je pak možné pomocí této šachty odčerpat kupříkladu kalovým čerpadlem. Při dočasně vysoké hladině nevyčerpávat nádrž rychleji než klesá voda v okolí; pomůže revizní šachta pro sledování a případné odčerpání okolní vody.
V případě nutnosti drenáže se musí osadit vertikální trubka (DN 300), v níž bude zapuštěno ponorné tlakové čerpadlo, které přebytečnou vodu odčerpá. Čerpadlo je třeba pravidelně kontrolovat. Čerpací šachtu doporučujeme i v případě, že nádrž ČOV obetonujete klasickým betonem, který není vodotěsný. Jako čerpací šachta může sloužit například KG trubka DN 400, která je vedle nádrže ČOV postavena vertikálně. Takové řešení může být ale v některých případech energeticky náročné, proto se spíše čerpací šachta využívá v případě, kdy se nádrž ČOV odkaluje, čistí nebo servisuje - zkrátka když je nádrž prázdná nebo je v ní méně vody než běžně. Pokud je totiž hladina podzemní vody níže než hladina vody v nádrži ČOV, působí na nádrž ČOV vyrovnané tlaky z vnitřní i vnější strany.
Jako jednoduchá, levná a efektivní metoda funguje umístění klasických KG trubek okolo nádrže ČOV ve svislém směru. Podzemní voda netlačí tolik na dno nádrže, ale má možnost stoupat a klesat v trubkách okolo nádrže.
Vždycky doporučujeme důsledně dodržovat pokyny pro instalaci nádrže konkrétního dodavatele. Obecně ale platí, že pro obsyp plastových nádrží je doporučeno používat tříděný štěrk namísto původní zeminy. Štěrk má tu vlastnost, že se rozepře mezi sebou a nepůsobí na stěny nádrží takovým tlakem jako jemnozrnná zemina. Navíc není nasákavý. Krytí a skladba zásypu musí respektovat technický list výrobce.
Na přání umožňují někteří výrobci za příplatek tzv „zpevnění dna“ nádrže. Zpevnění dna se hodí pro aplikace při přítomnosti podzemní vody. Máme vyzkoušeno, že standardní dno nádrže domovní ČOV o průměru 140-160 cm se může vlivem tlaku podzemní vody vyboulit až o 15 cm. Vyztužení dna se zhotovuje formou přivaření plastových výztuh ke dnu nádrže. Průměrná výška nádrže domovní čistírny odpadních vod činí cca 2 metry. V případě vysoké hladiny podzemní vody existují ale i nízké verze některých modelů ČOV, které mají výšku cca 1,5-1,6 m.
Vlastnosti a použití betonu pro vodotěsné konstrukce
Beton je kompozitní stavební materiál, sestávající z pojiva, plniva, vody, přísad a příměsí. Po zatuhnutí pojiva vznikne pevný umělý slepenec. Nejčastějším druhem betonu je tzv. cementový beton (CB), kde je pojivem cement a plnivem kamenivo; dalším materiálem pro výrobu je voda. Během hydratace a tvrdnutí probíhají v betonu fyzikální a chemické procesy (provázené uvolňováním tepla), při kterých beton získává mechanickou pevnost a odolnost a vytváří se chemická stabilita v materiálu. Beton neztvrdne tím, že vyschne, ale že postupně během týdnů vykrystalizuje. Tento proces začne asi hodinu po namíchání, a čím je tepleji, tím je krystalizace rychlejší. Tento proces nelze nijak zastavit. Voda v krystalech betonu nesmí zmrznout, tím je beton zcela znehodnocen.
Prostý beton je odolný především vůči namáhání tlakem, naproti tomu snese pouze malé tahové zatížení. Proto se beton kombinuje s železnou výztuží - vzniká železobeton. Betony se označují značkou C následovanou dvěma čísly - válcovou pevností a krychelnou v MPa, např. C30/37.
Při posuzování vodotěsnosti betonu se nezapočítávají různé hrubé poruchy (trhliny, štěrková hnízda, díry v betonu apod.), které umožňují pronikání vody a kde je nutno beton opatřit vodotěsnou izolací. Vodotěsnost betonu se posuzuje podle toho, zda voda může procházet cementovou maltou nebo stykem mezi maltou a kamennými zrny. K zajištění vodotěsnosti je třeba betonovou směs řádně složit a dokonale zhutnit. Pokud je potřeba zhotovit v terénu se spodní tlakovou vodou betonovou šachtu se zárukou absolutní nepropustnosti, postupuje se takto: Z ocelových plechů tloušťky 5 mm se svaří nepropustná ocelová bedna, nahoře otevřená. Vybetonuje se základová deska, a na ni, ještě do čerstvého betonu, se bedna postaví. Pak se do ní a zvenku zabuduje šalung a po přidání armatury se vybetonuje.
Přísady a příměsi do betonu
Přísady jsou obvykle různé chemikálie, které se přidávají do vody; příměsi se naopak přidávají do kameniva. Jsou to organické nebo anorganické materiály, tekutiny i sypké, které se přidávají do záměsi, aby určitým způsobem pozměnily vlastnosti betonu. Běžně tvoří maximálně 5 % hmotnosti.
- Zrychlovače tuhnutí - urychlují hydrataci, beton rychleji dosáhne počáteční pevnosti. Nejjednodušší je přimíchání vodního skla. Beton pak tuhne velmi rychle a je nutno to napřed vyzkoušet. Tuhost nebo tvrdost betonu s vodním sklem je zpočátku pouze technologická - to znamená, že nám umožní s betonem hned pracovat. U tohoto betonu ale také proběhne čtyřtýdenní krystalizace do konečné tvrdosti. Použití je hlavně při havarijních opravách proti vodě.
- Vodotěsnicí přísady - zvyšují vodonepropustnost betonu, přísady oddělují póry od sebe a přerušují je. Nejjednodušší je přimíchání mazlavého mýdla, tzv. jádrového. Pro výrobu tzv. "mýdlobetonu" se používá běžný poměr cementu a písku, případně štěrku, ale místo vody je použit roztok mazlavého mýdla v hmotnostním poměru 1 : 100. Takto vyrobený mýdlobeton lze výborně použít při rekonstrukcích starších objektů - zejména podlah nebo základů. Voda ve zdivu či podlahách tak bude mít mnohem menší příležitost vzlínat betonem, což se projeví např. suchou podlahou bez použití asfaltové izolace.
Betonáž a zrání betonu
Uložení betonu do konstrukce má proběhnout co nejdříve od jeho výroby a následně by měl být zhutněn, aby se z něho vypudily velké vzduchové bubliny. Již vyrobený beton je třeba nadále ochránit proti vyschnutí, a to po celou dobu jeho zrání, která se při teplotě +15 až +25 °C pohybuje okolo 28 dnů. Pokud je třeba betonovat za nízkých teplot, je třeba ohlídat, aby teplota v době zrání betonu neklesala pod +5 °C. Při poklesu teploty pod +5 °C přestává beton zrát a při poklesu teploty betonu v době jeho zrání pod 0 °C může dojít k jeho trvalému znehodnocení. Výztuž by měla mít krytí v závislosti na frakci kameniva, min. 20 mm.
Cena retenčních nádrží v závislosti na materiálu
Níže uvedená tabulka přehledně srovnává orientační ceny retenčních nádrží různých typů a objemů:
| Objem | 2 m³ | 3 m³ | 4 m³ | 5 m³ | 10 m³ | 15 m³ |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Samonosná plastová | cca 12-16 000,- | cca 15-17 000,- | cca 16-21 000,- | cca 17-24 000,- | cca 26-29 000,- | cca 34-39 000,- |
| Svařovaná plastová | cca 12 000,- | cca 14 000,- | cca 16-23 000,- | cca 17 000,- | cca 24-39 000,- | cca 30-45 000,- |
| Dvouplášťová plastová | cca 19 000,- | cca 20-23 000,- | cca 22-24 000,- | cca 24-26 000,- | cca 38-39 000,- | cca 45 000,- |
| Betonová | od 16 000,- | od 18 000,- | od 20 000,- | od 22 000,- | od 30 000,- | od 35 000,- |
| Sklolaminátová | cca 12 000,- | cca 14 000,- | cca 17 000,- | cca 20 000,- | cca 35 000,- | cca 50 000,- |
tags: #beton #pro #spodni #vodu #informace