Отвод воды, водоотлив и понижение уровня грунтовых вод

Отвод воды, водоотлив и понижение уровня грунтовых водВокруг места будущей выемки или только с нагорной стороны устраивают водоотводные канавы так, чтобы поступающая в них вода отводилась в пониженные точки местности. Стенки и дно канав при необходимости укрепляют различными материалами — дерном, камнем, деревом, фашинами и др.

Водоотлив со дна котлованов и траншей производят при помощи насосов. Для этого дну котлована необходимо придать уклон или применить открытые канавы с неглубокими водосборными колодцами (зумпфами), из которых вода откачивается к местам сброса по канавам, лоткам или трубопроводам, укладываемым на дневной поверхности.

Искусственное понижение уровня грунтовых вод осуществляют применением различных установок, выбор которых зависит от свойств и условий залегания грунтов, условий питания грунтовых вод, водопроницаемости (коэффициента фильтрации), размеров осушаемой зоны в грунте, продолжительности водопонижения и способа производства земляных работ. Рекомендуются следующие виды установок: легкие иглофильтровые установки; эжекторные иглофильтры; водопонижающие скважины, оборудованные глубинными насосами; установки, оборудованные горизонтальными водоприемниками; самоизливающиеся скважины; скважины, сбрасывающие воду в нижележащие поглощающие слои грунта или специальные выработки. В промышленном и гражданском строительстве чаще всего применяют легкие иглофильтровые установки и эжекторные фильтры. Для ускорения темпов осушения и улучшения работы фильтров применяют специальные методы водопонижения — электро-осушение и вакуумирование — отсасывание воды под действием вакуума, создаваемого в изолированном от атмосферы фильтровом звене водопонижающей скважины.

Иглофильтровые установки преимущественно применяют в чистых песчаных и песчано-гравелистых грунтах. Эти установки состоят из ряда иглофильтров, погружаемых в грунт по периметру котлована и одной или обеим сторонам траншеи. Иглофильтры присоединяют к водосборному коллектору, который в свою очередь соединен с насосной установкой (рис. 17). Иглофильтр представляет собой стальную трубу, к нижней части которой присоединено фильтровое звено из двух труб — наружной с отверстиями и внутренней глухой. Наружная труба фильтрового звена обмотана проволокой, которая покрыта фильтрационной сеткой из оцинкованной проволоки и защитной сеткой. Наружная труба заканчивается фрезерным наконечником, внутри которого размещены шаровой и кольцевой клапаны. Иглофильтры погружают в грунт гидравлическим способом. Для этого выкапывают шурфы глубиной 30 см, в них устанавливают иглофильтры со шлангами, по которым подается вода под напором до 3 am. Вода опускает шаровой клапан, а кольцевой клапан закрывает наружную трубу. Поступая к фрезерному наконечнику, вода размывает грунт, и иглофильтр погружается под действием силы тяжести. При откачке воды вследствие плавучести и под влиянием вакуума шаровой клапан поднимается, а кольцевой опускается, открывая путь грунтовой воде в трубу.

Легкие иглофильтровые установки с комплектом труб длиной до 7 м позволяют понижать уровень грунтовых вод до 5 м; большего же его понижения применяют двухъярусное расположение иглофильтров. Расстояние между легкими иглофильтрами назначают в зависимости от свойств грунта и требуемой глубины понижения уровня грунтовых вод. Это расстояние устанавливают опытным путем в пределах 1,0—1,5 м для среднезернистых песков с коэффициентом фильтрации 10—25 м/сут. Количество иглофильтров для понижения уровня грунтовых вод в котловане определяют по формуле.

В сильно фильтрующих гравелистых грунтах расстояние уменьшают до 0,75 м. В грунтах, слабо отдающих воду, с коэффициентом фильтрации до 2 м/сут вокруг иглофильтров необходимо устраивать песчано-гравийную обсыпку.