Гидравлика, водопонижение и дренаж

Н. С. Соколов 
ГИДРАВЛИКА, ВОДОПОНИЖЕНИЕ  
И ДРЕНАЖ 
Учебное пособие 
Рекомендовано Федеральным учебно-методическим объединением в системе 
высшего образования по укрупненной группе специальностей  
и направлений подготовки «Техника и технологии строительства»  
Министерства науки и высшего образования Российской Федерации  
в качестве учебного пособия для студентов образовательных организаций 
высшего образования, обучающихся по направлениям подготовки  
(специальностям): 08.03.01 «Строительство» – уровень высшего  
образования – бакалавриат (направленность – Промышленное и гражданское 
строительство); 08.04.01 «Строительство» – уровень высшего  
образования – магистратура (направленность – Промышленное  
и гражданское строительство: технология и организация строительства); 
08.05.01 «Строительство» – уровень высшего образования –  
специалитет (направленность – Строительство высотных  
и большепролетных зданий и сооружений) 
Москва    Вологда 
«Инфра-Инженерия» 
2022 

УДК 625.7/.8 
ББК 30.123 
С59 
Р е ц е н з е н т ы: 
кандидат технических наук, заведующий лабораторией № 38  
НИИ оснований и подземных сооружений им. Н. М. Герсеванова 
(г. Москва) С. А. Рытов; 
кандидат технических наук, доцент кафедры строительных 
конструкций и водоснабжения (СКиВ) ФГБОУ ВО «Поволжский 
государственный технологический университет» (г. Йошкар-Ола) 
В. Е. Глушков 
Соколов, Н. С. 
С59  
Гидравлика, водопонижение и дренаж : учебное пособие / 
Н. С. Соколов. – Москва ; Вологда : Инфра-Инженерия, 2022. – 
316 с. : ил., табл.  
ISBN 978-5-9729-1086-1 
Рассматриваются вопросы определения притока подземных вод, 
гидрогеологические расчеты горизонтальных и вертикальных дренажей. В приложении приведены задания на расчетно-графические работы с алгоритмами решений, а также примеры гидрогеологических расчетов фильтрационных расчетов. 
Для студентов, обучающихся по профилю «Строительство автомобильных дорог». Может быть полезно для инженеров-строителей, инженеров-проектировщиков. 
УДК 625.7/.8 
ББК 30.123 
ISBN 978-5-9729-1086-1 
” Соколов Н. С., 2022 
” Издательство «Инфра-Инженерия», 2022 
” Оформление. Издательство «Инфра-Инженерия», 2022 
2 

ВВЕДЕНИЕ 
 
На любой застроенной территории в результате воздействия 
множества факторов, таких как экранирование поверхности оснований асфальтированием и бетонированием дорог и площадок, аварийное замачивание грунтов оснований и инфильтрация 
поверхностных вод в основание, затопление котлованов поверхностными водами и т. д., происходит повышение уровня подземных вод (УПВ). Общеизвестно, что подземные воды всегда 
оказывают отрицательное воздействие на строительство и эксплуатацию объектов. При наличии высокого уровня подземных 
вод большая вероятность затопления подвальных помещений. 
Кроме того, грунты ниже этого уровня, находясь во взвешенном 
состоянии, обладают низкими значениями прочностных характеристик и повышенными показателями деформационных характеристик. Тем самым ранее построенные и вновь возводимые 
объекты могут получить сверхнормативные деформации. В связи с этим проблема понижения уровня подземных вод является 
основной геотехнической задачей при проектировании зданий  
и сооружений, а также разработке проекта производства работ и 
 технологических карт. 
Технология осушения застраиваемых территорий должна 
быть тщательно проработана до начала производства работ нулевого цикла. Следует отметить, что при неквалифицированном 
подходе к проблеме водопонижения возникает большая вероятность получения неравномерных деформаций ранее построенных зданий, в том числе даже далеко удаленных от места понижения УПВ.  
В настоящем издании приведены теоретические основы 
строительного понижения. Особое значение в понижении УПВ 
играют гидрогеологические расчеты расходов фильтрационных 
потоков в однородных и неоднородных пластах с определением 
дебетов водопонизительных систем и фильтрационных сопротивлений.  
 
 
 
3 

НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ 
 
В настоящем учебном пособии (ГОСТ 31384-2008 [87], сводах 
правил [123, 149]) ниже приведены стандарты, СНиПы, своды правил, 
Руководства, рекомендации и другие нормативные документы, регламентирующие гидрогеологические основы расчетов и производства 
водопонизительных работ:  
1. ВСН 189-78. Инструкция по проектированию и производству работ 
по искусственному замораживанию грунтов при строительстве метрополитенов и тоннелей. 
2. ГОСТ 380-71. Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки  
и общие технические требования. 
3. ВСН 506-88. Проектирование и устройство грунтовых анкеров.  
4. ГОСТ 17.5.3.04-83. Охрана природы. Земли. Общие требования к рекультивации земель. 
5. ГОСТ 17.5.3.05-84. Охрана природы. Рекультивация земель. Общие 
требования к землеванию. 
6. ГОСТ 977-75. Отливки стальные. Общие технические условия.  
7. ГОСТ 4543-71. Прокат из легированной конструкционной стали. 
Технические условия. 
8. ГОСТ 5180-2015. Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик. 
9. ГОСТ 5686-2012. Грунты. Методы полевых испытаний сваями.  
10. ГОСТ 5781-82. Сталь горячекатаная для армирования железобетонных конструкций. Технические условия. 
11. ГОСТ 7473-2010. Межгосударственный стандарт. Смеси бетонные. 
Технические условия. 
12. ГОСТ 8267-93. Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия. 
13. ГОСТ 8731-74. Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. 
Технические требования. 
14. ГОСТ 8732-78. Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. 
Сортамент. 
15. ГОСТ 8733-74. Трубы стальные бесшовные холоднодеформированные и теплодеформированные. Технические требования.  
16. ГОСТ 8734-75. Трубы стальные бесшовные холоднодеформированные. Сортамент. 
17. ГОСТ 8736-2014. Песок для строительных работ. Технические условия. 
18. ГОСТ 8829–2018. Изделия строительные железобетонные и бетонные 
заводского изготовления. Методы испытаний нагружением. Правила оценки 
прочности, жесткости и трещиностойкости. 
19. ГОСТ 9463-2016. Лесоматериалы круглые хвойных пород. Технические условия.  
20. ГОСТ 10060-2012. Бетоны. Методы определения морозостойкости. 
4 

 
21. ГОСТ 10180-2012. Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам.  
22. ГОСТ 10181-2014. Смеси бетонные. Методы испытаний. 
23. ГОСТ 10704-91. Трубы стальные электросварные прямошовные. Сортамент. 
24. ГОСТ 10922-2012. Арматурные и закладные изделия, их сварные, вязаные и механические соединения для железобетонных конструкций. Общие 
технические условия. 
25. ГОСТ 12071-2014. Грунты. Отбор, упаковка, транспортирование и 
хранение образцов. 
26. ГОСТ 12248-2010. Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости. 
27. ГОСТ 12536-2014. Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава. 
28. ГОСТ 12374-74. Грунты. Метод полевого испытания статическими 
нагрузками.  
29. ГОСТ 12730.5-2018. Бетоны. Методы определения водонепроницаемости. 
30. ГОСТ 13579-78. «Блоки бетонные для стен подвалов». 
31. ГОСТ 14098-2014. Соединения сварные арматуры и закладных изделий железобетонных конструкций. Типы, конструкции и размеры. 
32. ГОСТ 14231-88. Смолы карбамидоформальдегидные. Технические 
условия. 
33. ГОСТ 16504-81 Система государственных испытаний продукции. 
Испытания и контроль качества продукции. Основные термины и определения. 
34. ГОСТ 18105-2010. Бетоны. Правила контроля и оценки прочности.  
35. ГОСТ 18321-73. Статистический контроль качества. Методы случайного отбора выборок штучной продукции. 
36. ГОСТ 18599-2001. Трубы напорные из полиэтилена. Технические условия. 
37. ГОСТ 19804.6-83. Сваи полые круглого сечения и сваи-оболочки железобетонные составные с напрягаемой арматурой. Конструкция и размеры. 
38. ГОСТ 19804-2012. Сваи железобетонные заводского изготовления 
Общие технические условия.  
39. ГОСТ 19912-2012. Грунты. Методы полевых испытаний статическим 
и динамическим зондированием. 
40. ГОСТ 19032-82. Трубки из поливинилхлоридного пластиката. Технические условия. 
41. ГОСТ 20276-2012. Грунты. Методы полевого определения характеристик прочности и деформируемости. 
42. ГОСТ 20522-2012. Грунты. Методы статистической обработки результатов испытаний. 
43. ГОСТ 21153.2-84. Породы горные. Методы определения предела 
прочности при одноосном сжатии. 
5 

 
44. ГОСТ 22689-2014. Трубы и фасонные части из полиэтилена для систем внутренней канализации. Технические условия. 
45. ГОСТ 22733-2016. Грунты. Метод лабораторного определения максимальной плотности. 
46. ГОСТ 23009-78. «Конструкции и изделия бетонные и железобетонные сборные».  
47. ГОСТ 23061-2012. Грунты. Методы радиоизотопных измерений 
плотности и влажности. 
48. ГОСТ 23161௅2012. Метод лабораторного определения характеристик 
просадочности. 
49. ГОСТ 23278-2014. Грунты. Методы полевых испытаний проницаемости. 
50. ГОСТ 23732-2011. Вода для бетонов и строительных растворов. Технические условия. 
51. ГОСТ 23740-2016. Грунты. Методы определения содержания органических веществ. 
52. ГОСТ 23732-2011. Вода для бетонов и строительных растворов. Технические условия. 
53. ГОСТ 23858-79. Соединения сварные стыковые и тавровые арматуры 
железобетонных конструкций. Ультразвуковые методы контроля качества. 
Правила приемки. 
54. ГОСТ 24452-80. Бетоны. Методы определения призменной прочности, модуля упругости и коэффициента Пуассона. 
55. ГОСТ 24846-2012. Грунты. Методы измерения деформаций оснований зданий и сооружений. 
56. ГОСТ 24847-2017. Грунты. Методы определения глубины сезонного 
промерзания. 
57. ГОСТ 25100-2011. Грунты. Классификация. 
58. ГОСТ 25584-2016. Грунты. Методы лабораторного определения коэффициента фильтрации. 
59. ГОСТ 26633-2015. Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические 
условия.  
60. ГОСТ 27751-2014. Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения. 
61. ГОСТ 28570-90. Бетоны. Методы определения прочности по образцам, отобранным из конструкций. 
62. ГОСТ 28985-91. Породы горные. Метод определения деформационных характеристик при одноосном сжатии. 
63. ГОСТ 30416-2012. Грунты. Лабораторные испытания. Общие положения. 
64. ГОСТ 30672-2012. Грунты. Полевые испытания. Общие положения. 
65. ГОСТ 31384-2017. Защита бетонных и железобетонных конструкций 
от коррозии. Общие технические требования. 
66. ГОСТ 31937-2011. Здания и сооружения. Правила обследования и 
мониторинга технического состояния. 
6 

 
67. ГОСТ 32804-2014. (EN 13251:2000) Материалы геосинтетические для 
фундаментов, опор и земляных работ. Общие технические требования. 
68. ГОСТ 34028-2016. Прокат арматурный для железобетонных конструкций. Технические условия. 
69. ГОСТ Р 53629-2009. Шпунт и шпунт-сваи из стальных холодногнутых профилей. Технические условия. 
70. ГОСТ Р 56353-2015. Грунты. Методы лабораторного определения 
динамических свойств дисперсных грунтов. 
71. ГОСТ Р 57355-2016/EN 1537:2014. Анкеры грунтовые. Правила производства работ. Ground anchors. Rules of execution of works. 
72. ГОСТ 8267-93. Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия. 
73. ГОСТ 8736-2014. Песок для строительных работ. Технические условия. 
74. ГОСТ 10178-85. Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические условия. 
75. ГОСТ 22266-2013. Цементы сульфатостойкие. Технические условия. 
76. ГОСТ 23732-2011. Вода для бетонов и строительных растворов. Технические условия. 
77. ГОСТ 24211-2008. Добавки для бетонов и строительных растворов. 
Общие технические условия. 
78. ГОСТ 27006-2019. Бетоны. Правила подбора состава. 
79. ГОСТ 27217-2012. Грунты. Метод полевого определения удельных 
касательных сил морозного пучения. 
80. ГОСТ 28622-2012. Грунты. Метод лабораторного определения степени пучинистости. 
81. ГОСТ 30515-2013. Цементы. Общие технические условия. 
82. ГОСТ 31108-2003. Цементы общестроительные. Технические условия. 
83. ГОСТ 31384-2017. Защита бетонных и железобетонных конструкций 
от коррозии. Общие технические требования. 
84. ГОСТ Р 53582-2009. Грунты. Метод определения сопротивления сдвигу 
оттаивающих грунтов. 
85. Рекомендация по ускоренному замачиванию опытных котлованов в 
просадочных грунтах. 
86. Руководство по лабораторному определению деформационных и 
прочностных характеристик просадочных грунтов. 
87. СанПиН 2.1.7.1287-03. Санитарно-эпидемиологические требования  
к качеству почвы. 
88. СанПиН 2.1.7.1322-03. Гигиенические требования к размещению и 
обезвреживанию отходов производства и потребления. 
89. СП 14.13330.2018. «СНиП II-7-81* Строительство в сейсмических 
районах». 
90. СП 15.13330.2012. «СНиП II-22-81* Каменные и армокаменные конструкции» (с изменениями № 1, № 2, № 3). 
7 

 
91. СП 16.13330.2017. «СНиП II-23-81* Стальные конструкции» (с изменением № 1). 
92. СП 20.13330.2016. «СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия» (с 
изменениями № 1, № 2). 
93. СП 21.13330.2012. «СНиП 2.01.09-91 Здания и сооружения на подрабатываемых территориях и просадочных грунтах» (с изменением № 1). 
94. СП 22.13330.2016. «СНиП 2.02.01-83* Основания зданий и сооружений». 
95. СП 23.13330.2011. Основания гидротехнических сооружений. 
96. СП 24.13330.2011. «СНиП 2.02.03-85 Свайные фундаменты» (с изменениями №1, №2, №3). 
97. СП 25.13330.2012. «СНиП 2.02.04-88 Основания и фундаменты на 
вечномерзлых грунтах» (с изменениями № 1, № 2, № 3). 
98. СП 26.13330.2012. «СНиП 2.02.05-87 Фундаменты машин с динамическими нагрузками» (с изменением № 1). 
99. СП 28.13330.2017. «СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций от коррозии» (с изменением № 1). 
100. СП 31.13330.2012. «СНиП 2.04.02-84* Водоснабжение. Наружные 
сети и сооружения» (с изменениями № 1, № 2, № 3, №4). 
101. СП 32.13330.2018. «СНиП 2.04.03-85 Канализация. Наружные сети 
и сооружения». 
102. СП 34.13330.2012. «СНиП 2.05.02-85* Автомобильные дороги» (с 
изменениями № 1, № 2). 
103. СП 35.13330.2011. «СНиП 2.05.03-84* Мосты и трубы» (с изменением N1). Актуализированная редакция СНиП 2.05.03-84. 
104. СП 38.13330.2018. Нагрузки и воздействия на гидротехнические 
сооружения (волновые, ледовые и от судов). 
105. СП 39.13330.2012. «СНиП 2.06.05-84* Плотины из грунтовых материалов» (с изменениями №1, №2, №3). 
106. СП 40.13330.2012. «СНиП 2.06.06-85. Плотины бетонные и железобетонные». 
107. СП 41.13330.2012. Бетонные и железобетонные конструкции гидротехнических сооружений. Актуализированная редакция СНиП 2.06.08-87. 
108. СП 42.13330.2016. «СНиП 2.07.01-89* Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений» (с изменениями № 1, № 2). 
109. СП 45.13330.2012. Земляные сооружения, основания и фундаменты. 
Актуализированная редакция СНиП 3.02.01-87. 
110. СП 45.13330.2017. «СНиП 3.02.01-87 Земляные сооружения, основания и фундаменты» (с изменением № 1). 
111. СП 47.13330.2012. «СНиП 11-02-96 Инженерные изыскания для 
строительства. Основные положения». 
112. СП 47.13330.2016. «СНиП 11-02-96 Инженерные изыскания для 
строительства. Основные положения». 
113. СП 48.13330.2011. «СНиП 12-01-2004 Организация строительства» 
(с изменением №1). 
114. СП 58.13330.2019. Гидротехнические сооружения. Основные положения. 
8 

 
115. СП 63.13330.2018. «СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные 
конструкции. Основные положения». 
116. СП 70.13330.2012. «СНиП 3.03.01-87 Несущие и ограждающие конструкции" (с изменениями N1, N3)». 
117. СП 71.13330.2017. «СНиП 3.04.01-87 Изоляционные и отделочные 
покрытия» (с изменением N1). 
118. СП 72.133330.2016*. «СНиП 3.04.03-85 Защита строительных конструкций и сооружений от коррозии». 
119. СП 75.13330.2011. «СНиП 3.05.05-84 Технологическое оборудование и технологические трубопроводы». 
120. СП 81.13330.2017. «СНиП 3.07.03-85* Мелиоративные системы  
и сооружения». 
121. СП 86.13330.2014. «СНиП III-42-80* Магистральные трубопроводы» (с изменениями N1, N2). 
122. СП 91.13330.2012. «СНиП II-94-80 Подземные горные выработки». 
123. СП 100.13330.2016. «СНиП 2.06.03-85 Мелиоративные системы  
и сооружения» (с изменением N1). 
124. СП 101.13330.2012. «СНиП 2.06.07-87 Подпорные стены, судоходные шлюзы, рыбопропускные и рыбозащитные сооружения» (с изменением 
N1). 
125. СП 102.13330.2012. «СНиП 2.06.09-84 Туннели гидротехнические». 
126. СП 103.13330.2012. «СНиП 2.06.14-85 Защита горных выработок от 
подземных и поверхностных вод». 
127. СП 104.13330.2011. «СНиП 2.06.15-85 Инженерная защита территорий от затопления и подтопления». 
128. СП 104.13330.2016. «СНиП 2.06.15-85 Инженерная защита территории от затопления и подтопления». 
129. СП 116.13330.2012. «СНиП 22-02-2003 Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов. Основные 
положения». 
130. СП 118.13330.2012. «СНиП 31-06-2009 Общественные здания и сооружения» (с изменениями № 1, № 2, № 3). 
131. СП 120.13330.2012. «СНиП 32-02-2003 Метрополитены» (с изменением N1). 
132. СП 122.13330.2012. «СНиП 32-04-97 Тоннели железнодорожные  
и автодорожные». 
133. СП 126.13330.2017. «СНиП 3.01.03-84 Геодезические работы  
в строительстве». 
134. СП 129.13330.2011. «СНиП 3.05.04-85* Наружные сети и сооружения водоснабжения и канализации». 
135. СП 131.13330.2018. «СНиП 23-01-99* Строительная климатология». 
136. СП 248.1325800.2016. Сооружения подземные. Правила проектирования. Underground structures. Design princip.  
137. СП 249.1325800.2016. Коммуникации подземные. Проектирование  
и строительство закрытым и открытым способами. 
9 

 
138. СП 250.1325800.2016. Здания и сооружения. Защита от подземных 
вод. 
139. СП 291.1325800.2017. Конструкции грунтоцементные армированные. Правила проектирования. 
140. СП 305.1325800.2017. Здания и сооружения. Правила проведения 
геотехнического мониторинга при строительстве. 
141. СП 333.1325800.2020. Информационное моделирование в строительстве. Правила формирования информационной модели объектов на различных стадиях жизненного цикла. 
142. СП 381.1325800.2018. Сооружения подпорные. Правила проектирования. 
 
Примечание: при пользовании настоящим учебным пособием (ГОСТ 31384-2008 [87] своде правил [123, 149]) целесообразно проверить действие ссылочных документов в информационной системе общего пользования – на официальном сайте федерального органа исполнительной власти в сфере стандартизации в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по 
состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за 
текущий год. Если заменен ссылочный документ, на который 
дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать 
действующую версию этого документа с учетом всех внесенных 
в данную версию изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется 
использовать версию этого документа с указанным выше годом 
утверждения (принятия).  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
10