Водоотлив и снижение уровня грунтовых вод
altПри устройстве выемок, расположенных ниже уровня грунтовых вод, нужно осушать водонасыщенный грунт и обеспечивать его разработку в обычных условиях. Не считая этого, нужно предотвращать попадание грунтовой воды в котлованы, траншеи и выработки в период изготовления в их работ.
Действенным технологическим приемом решения таковых задач является откачка грунтовой воды. Котлованы и траншеи при маленьком притоке грунтовых вод разрабатывают с применением открытого водоотлива, а в случае, когда приток воды значителен и толщина водонасыщенного слоя, подлежащего разработке, крупная, то до стала изготовления работ уровень грунтовых вод искусственно снижают с внедрением разных способов закрытого водоотлива, называемого водопонижением.
Открытый водоотлив используют для откачки протекающей воды конкретно из котлованов либо траншей насосами. При открытом водоотливе грунтовые воды просачиваются через откосы и дно котлована и направляются по прорытым водосборным канавам либо лоткам к специально устроенным в пониженной части котлована приямкам, называемым зумпфами, откуда вода откачивается диафрагмовыми либо центробежными насосами соответствующей производительности. Насосы выбирают в зависимости от дебета (притока) вод, а сам дебет рассчитывают по формулам установившегося движения грунтовых вод.
Водосборные канавы устраивают шириной по дну 0,3-0,6 м и глубиной одного-двух метров с уклоном 0,01-0,02 в сторону приямков. Сами приямки и устойчивых грунтах фиксируют древесным срубом без дна, а в оплывающих грунтах еще шпунтовой стенкой.
Открытый водоотлив - обычный и доступный метод борьбы с грунтовыми водами, но имеет большой технологический недочет. Восходящие потоки грунтовой воды, протекающей через стенки м дно котлованов и траншей, разжижают грунт и выносят из него на поверхность маленькие частички. В итоге такового вымывания данный метод имеет ряд существенных недочетов:
• падает естественная надежность основания выемки за счет размыва его проточной водой;
• наличие воды на дне выемки затрудняет разработку грунта;
• нужно фиксировать стенки выемок, потому что движение воды к зумпфам приводит в движение и грунты;
• подток воды к водосборной канаве может вызвать ослабление оснований построек и зданий, расположенных рядом со строящимся объектом.
В тех вариантах, когда водоотлив выясняется нецелесообразным, используют искусственное снижение уровня грунтовых вод (водопонижение).
Водопонижение обеспечивает понижение уровня грунтовых вод (УГВ) ниже дна будущей выемки. Снижение уровня грунтовых вод состоит в откачке грунтовых вод глубинными насосами из шахтных колодцев либо буровых водопонижающих скважин, расположенных в конкретной близости от грядущего котлована либо траншеи. При всем этом УГВ резко понижается, ранее насыщенный водой грунт и сейчас обезвоженный разрабатывается как грунт естественной влажности. При водопонижении возникает способность сохранять в целостности откосы выемок и предотвращать вынос частиц грунта из-под фундаментов ближайших построек.
Для ненатурального водопонижения создано пару действенных способов: игло-фильтровый, вакуумный и электроосмотический, главным из которых является игло-фильтровый.
Данный метод ненатурального снижения УГВ основан на применении иглофильтровых установок, состоящих из железных труб с фильтрующим звеном в нижней части (иглофильтр), водосборного коллектора на поверхности земли и самовсасывающего вихревого насоса вместе с электродвигателем. Железные трубы погружают в обводненный грунт по периметру котлована либо по одной либо двум сторонам траншеи.
Иглофильтр состоит из 2-ух частей: фильтрующего звена и над фильтровой трубы (диаметр иглофильтра 40-50 миллиметров). Фильтрующее звено, в свою очередь, состоит из внутренней глухой и внешней перфорированной труб. Данная труба с внешней стороны обмотана проволокой, усилена фильтрационной и защитной сетками; снизу труба заканчивается фрезерным наконечником, внутри которого расположены шаровой и кольцевой клапаны.
Для опускания иглофильтра в рабочее положение при сложнейших грунтах пробуривают скважины (при глубинах до 6-9 м). В песках и супесчаных грунтах иглофильтры помещают гидравлическим методом путем подмыва грунта под фрезерным наконечником водой напором до 0,3 МПа. Поступая в верхнюю часть наконечника, вода опускает шаровой клапан, поступает под давлением к нижней части наконечника, размывает окружающий грунт, а также и по периметру трубы. Под действием собственного веса иглофильтр погружается в грунт, кольцевой клапан в процессе погружения трубы закрывает место меж внешней и внутренней трубами. По еле погружения иглофильтра на рабочую глубину полое место окружает трубы частично заполняется просевшим грунтом, частично засыпается крупнозернистым песком либо гравием.
При включении всей системы на режим откачки воды шаровые клапаны иглофильтров под влиянием вакуума поднимаются вверх и закрывают отверстие, сразу кольцевой клапан опускается, открывая путь грунтовой воде через систему сеток в место меж трубами и дальше во внутреннюю трубу.
При одноярусном расположении иглофильтры разрешают снизить уровень грунтовых вод на 4-5 метра, при двухъярусном - на 7-9 метров. Иглофильтры располагают на расстоянии 0,пять м от бровки котлована либо траншеи. Узкие траншеи глубиной до 4,5 и шириной до 4 метров осушают одним рядом иглофильтров, большей ширины и глубины - 2-мя рядами.
Расстояние в ряду меж иглофильтрами назначают в зависимости от параметров грунта и глубины снижения уровня грунтовых вод. Для среднезернистых грунтов при коэффициенте фильтрации
2-60 м/сут расстояние принимают в пределах один один,пять м, в сильно
фильтрующих крупнопесчаных и песчаногравелистых грунтах расстояние уменьшают до 0,75 метров.
На поверхности земли иглофильтры присоединяют водосборным коллектором к установке (насосной). При работе насосов в режиме откачки воды посредством дренирующим свойствам грунта уровень воды в иглофильтре и окружающих грунтовых слоях понижается, что приводит к образованию другого УГВ, который именуется депрессионной кривой.
Теги:выемка|вода|угв|стенка|уклон