Геологическое строение верхней части разреза территории города является одним из ведущих факторов, определяющих процесс подтопления. В верхней части грунтового разреза расположены лесовидные суглинки слабоводопроницаемые и водоупорные глины, песчаные разности, которые являются коллекторами грунтовых вод. Пестрый состав отложений формирует сложный гидродинамический режим подземных вод и способствует развитию процессов подтопления.
Строительное подтопление территории города определяется следующими факторами:
— изменение режима поверхностных вод;
— изменение температурного режима грунтов;
— изменение условного режима грунтовых вод;
— изменение химического состава подземных вод;
— изменение водного режима грунтов зоны аэрации.
Снятие почвенно-строительного покрова в процессе строительства усиливает инфильтрацию в песчаные грунты, в результате чего поднимается уровень грунтовых вод. Если под дерновым покровом залегают глинистые грунты, то при отсутствии естественных дрен образуются верховодки.
Устройство насыпей, дамб и отвалов приводит к барражному эффекту поверхностных вод, скоплению верховодок вдоль насыпей и заболачиванию прилегающих участков.
При инженерной подготовке территории под строительство уничтожаются естественные дрены, что ведет к нарушению поверхностного стока. В обратных засыпках образуются участки просадок грунта.
В техногенных грунтах возникают карманы и ниши скопления инфильтрующихся атмосферных осадков — повышается уровень грунтовых вод, увеличивается влажность грунтов зоны аэрации, снижается их несущая способность, прочностные и деформационные свойства грунтов.
Устройство водоемов и прудов ведет к подпору грунтовых вод, что приводит к подтоплению в зоне влияния водоемов (карьер по ул. 50 лет ВЛКСМ).
Изменение температурного режима грунтов определяется двумя факторами: климатическим и техногенным.
При удалении снежного покрова снижается среднезимняя температура грунтов, что приводит к увеличению мощности слоя сезонного промерзания, криогенному подпору грунтовых вод и их разгрузке в ослабленных зонах под зданиями и сооружениями, выделяющими тепло
В результате происходит прорыв грунтовых вод в подвалы, разрыв подземных коммуникаций, нарушение водо- и энергоснабжения.
На температурный режим грунтов оказывают отепляющее влияние тепловыделяющие предприятия (ТЭЦ, котельные и т.п.). Особенно этот
фактор проявляется в районе ТЭЦ. Здесь идет подъем уровня грунтовых вод в осенне-зимний период.
Одним из самых основных факторов, определяющих процесс подтопления на территории города, является отсутствие в городе систематического дренажа.
При засорении ливнестоков (и их отсутствии) на проезжих частях улиц, дворовых территориях скапливаются лужи, образовываетя грязь, придавая городу неопрятный вид.
Утечка сточных вод из подземных коммуникаций является также одним из важных факторов формирования куполов подтопления на территории города. Эти утечки связаны с аварийным состоянием труб, водоводов.
Нередки случаи, когда сточные воды прорываются на поверхность из сточных колодцев. В этом случае создаются антисанитарные зоны затопления. Загрязненные сточные воды формируют зоны загрязнения органическими примесями, аммиаком, нитратами и нитритами.
Поверхностный сброс сточных вод промышленными предприятиями является причиной химического загрязнения подземных вод, формирования зон подтопления, в результате чего развивается коррозия фундаментов зданий и сооружений, подземных коммуникаций.
В городе широко применяется метод строительства на свайных основаниях, с заглублением свай на 5-6 м и более Устройство свайных фундаментов приводит к барражному эффекту — нарушению гидродинамического режима горизонтальной фильтрации и формированию локальных куполов подтопления.
Изменение химического состава подземных вод, вызванного причинами, описанными выше, приводит к увеличению суммарной минерализации подземных вод, их агрессивности, накоплению вредных компонентов. Этот фактор ведет к засолению и к кольматации грунтов, их выщелачиванию.
Изменение водного режима грунтов зоны аэрации, увеличение влажности грунтов зоны аэрации и процессы конденсации влаги в грунтах приводят к снижению прочностных и деформационных свойств грунтов.