ДЛЯ ЧЕГО НУЖНА НАША РАБОТА

Строительство часто ведут в условиях, когда грунтовые воды встречаются на глубине 1-2 м от поверхности. В этих случаях грунт, пригодный для отсыпки основания, и подошва сооружения оказываются под уровнем грунтовых вод. Если нет возможности понизить этот уровень, то в дальнейшем могут возникнуть серьезные ошибки. Площадка для фундамента, находящаяся под уровнем грунтовых вод, уже в процессе выемки грунта бывает водонасыщена и размыта; грунт становится рыхлым, теряет свои первоначальные свойства, в том числе несущую способность. Исходная расчетная площадь нарушенного грунта уже не будет достаточной, возникнут непредвиденные просадки, которые фундамент не выдержит, а также трещины, разрушения.

Открытое водопонижение можно применять до тех пор, пока не появятся признаки суффозии. Будет допущена ошибка, если это явление не посчитают опасным и продолжат откачку воды, превращая грунт в непригодный для устройства фундамента. Верный признак восходящей суффозии – появление струек воды, которые выносят частички грунта и отлагают их у выходов как лаву вокруг кратеров вулканов, масса вынесенных частиц постоянно возрастает. Вымывание мелких минеральных частиц или их недостаток в считающемся прочном грунте делает его несущую способность неопределимой, в некоторых местах происходит оползание грунта, которое невозможно заранее предугадать. В таком случае следует немедленно прекратить откачку воды, а уровень ее повышать до тех пор, пока не исчезнут явления суффозии. Затем следует отыскать такой способ водопонижения, который исключит в дальнейшем такие явления. В таких случаях применяется способ водопонижения легкими иглофильтрами, которые могут устраиваться вблизи (от 0,2 – 0,5м) конструкций не причиняя вреда. Тем самым останавливая явление суффозии, т.е. прекращается вымывание частиц грунта из под оснований конструкций.

В настоящее время наиболее часто встречающимися в городских условиях способами водопонижения являются иглофильтровое, скважинное с применением погружных насосов и открытый водоотлив, которые, в зависимости от гидрогеологических условий и требуемого понижения уровней грунтовых вод, могут применяться комбинированно или отдельно друг от друга.

ВОДООТЛИВ

Предварительное осушение часто осуществляется при устройстве котлованов и траншей, поскольку большинство сооружений и сетей водоснабжения и водоотведения возводят либо в непосредственной близости от водоемов, либо в условиях обводненных и неустойчивых грунтов. Выемки (котлованы и траншеи) при небольшом притоке грунтовых вод разрабатывают с применением открытого водоотлива, а если приток значителен и толщина водонасыщенного слоя, подлежащего разработке, большая, то до начала производства работ уровень грунтовых вод (УГВ) искусственно понижают с использованием различных способов закрытого, т.е. грунтового, водоотлива, называемого еще строительным водопонижением.

Работы по строительному водопонижению во многом зависят от принятого метода механизированной разработки котлованов и траншей. Соответственно устанавливают очередность работ как по монтажу водоотливных и водопонизительных установок, их эксплуатации, так и при разработке котлованов и траншей. Например, если котлован размещен на берегу, в пределах поймы реки, то разработку его начинают только после монтажа водопонизительного оборудования, причем так, чтобы понижение уровня грунтовых вод опережало заглубление котлована на 1-1,5м. Если котлован расположен непосредственно в русле реки (при строительстве, например, водозабора или насосной станции первого подъема), то до работ по водопонижению котлован ограждают со стороны воды специальными дамбами (перемычками). Работы по осушению при этом складываются из удаления воды из отгороженного котлована и последующей откачки воды, фильтрующей в котлован.

По величине объема начального водоотлива подбирают тип и количество насосных агрегатов. Обычно для откачки воды из неглубоких котлованов, когда глубина воды в них не превышает высоты всасывания, применяют стационарные центробежные насосы, в том числе консольного типа К, размещаемые на перемычке, а при больших глубинах используют плавучие или передвижные насосные установки. Открытый водоотлив предусматривает откачку притекающей воды непосредственно из котлована или траншей. Способ применим в скальных, обломочных, галечниковых и гравийных грунтах, устойчивых против фильтрационных деформаций. При открытом водоотливе грунтовая вода, просачиваясь через откосы и дно котлована, поступает в водосборные канавы и по ним в приямки (зумпфы), откуда ее откачивают насосами.

1. дренажная канава
2. приямок (зумпф)
3. пониженный уровень грунтовых вод
4. дренажная пригрузка
5. насос
6. шпунтовое крепление
7. инвентарные распорки
8. всасывающий рукав с сеткой (фильтром)

ИГЛОФИЛЬТРОВЫЙ СПОСОБ

Иглофильтровый способ предусматривает использование для откачки воды из грунта часто расположенных скважин с трубчатыми водоприемниками малого диаметра – иглофильтров, соединенных общим всасывающим коллектором с общей (для группы иглофильтров) насосной станцией. Для искусственного понижения УГВ на глубину 4-8 м применяют легкие иглофильтровые установки. При этом для осушения траншей шириной до 4,5 м используют однорядные иглофильтровые установки., а при устройстве более широких траншей (например, для прокладки коллекторов) – двухрядные. Для осушения котлованов применяют замкнутые по контуру установки. При необходимости понижения уровня воды на глубину более 5 м применяют двух- и трехъярусные иглофильтровые установки.

В этом случае вначале вводят в действие первый (верхний) ярус иглофильтров и под его защитой отрывают верхний уступ котлована, после чего монтируют второй (нижний) ярус иглофильтров и отрывают второй уступ котлована и т.д. После ввода в действие каждого последующего яруса иглофильтров предыдущие можно отключить и демонтировать.

1. траншея с креплениями
2. всасывающий коллектор
3. соединительные патрубки (шланги)
4. кран или вентиль
5. насосный агрегат
6. иглофильтры
7. пониженный уровень грунтовых вод
8. водоприемное фильтровое звено коллектора
9. проложенный трубопровод в траншее
10. напорный трубопровод
11. сборный трубопровод
12. дренажная погрузка
13. иглофильтры верхнего яруса
14. иглофильтры нижнего яруса
15. конечное положение депрессионной поверхности грунтовых вод
16. глиняный тампон
17. песчано-гравийная обсыпка