Защита котлованов от подтопления
Мероприятия по такой защите могут осуществляется с использованием понижения уровня подземных вод внутри котлована и около него (водопонижение) или устройством в грунте вокруг котлована дренажей и водонепроницаемой противофильтрационной завесы. Во всех случаях, какой бы способ мы не выбрали, необходимо исключить нарушение природной структуры грунта в основании, обеспечить устойчивость откосов котлована и сохранность близко расположенных зданий.
Для защиты котлованов от подтопления используют следующие методы:
- водопонижение;
- противофильтрационные завесы;
-дренажи;
- комбинация первых двух методов.
Выбор метода зависит от:
- вида грунтовых вод;
- УПВ (УГВ);
- свойств грунтов;
- особенностей их напластования;
- глубины, размеров и формы котлована в плане;
- других факторов.
Глубинное водопонижение является сложным мероприятием, при котором должны учитываться ряд условий, особенно, в стесненных условиях с наличием подземных коммуникаций, природных водоемов, а также расположенных поблизости зданий и сооружений.
Пренебрежение требованиями стандартов и нормативов, в связи с которыми выполняется глубинное понижение уровня грунтовых вод, может привести к рискам деформаций конструкций, проседанию и разрушению зданий. При глубинном водоотливе происходит изменение УГВ. В это же время формируется депрессионная воронка, плотность грунта над которой возрастает, за счет чего слои уплотняются. Именно поэтому требуется точный расчет и составление проекта, проверка данных и согласование условий работы на объекте.
Для глубинного водопонижения используют 3 основных метода:
|
|
|
· Использование глубинных погружных насосов, установленных в скважины;
· Работа с эжекторными насосами для вакуумного водоудаления;
· Применение иглофильтров по периметру котлована или траншеи;
В состав работ по глубинному водопонижению входят следующие этапы:
· бурение и устройство водопонизительных скважин;
· монтаж и спуск водоподъемного оборудования;
· сборка сбросного коллектора.
Глубинное водопонижение исключает просачивание подземных вод через откосы и дно котлована в течение всего периода строительства сооружения.
Глубинное водопонижении производится с использованием глубинных погружных насосов. Оно осуществляется при помощи фильтрационных скважин глубиной более 20 метров, оборудованных центробежными насосами и расположенных вокруг котлована. Водопонизительные скважины ( в зависимости от выполняемой задачи, гидрогеологических и инженерно-геологических условий строительной площадки) могут быть водозаборными (с открытым устьем и вакуумные), самоизливающимися, поглощающими, разгрузочными (для снижения пьезометрического напора в грунтовом массиве), сбросными (при отводе воды в подземную выработку).
|
|
|
Глубина скважины определятся в зависимости от глубины залегания и мощности водоносного горизонта, фильтрационных характеристик пород, необходимого значения понижения уровня подземных вод.
Открытые водопонизительные скважины могут эффективно применяться в случае высокого водопритока в котлован при мощности осушаемого слоя не менее 4 м.
1 - кондуктор; 2 - надфильтровая колонна; 3 - направляющие фонари; 4 - отстойник; 5 - насосная установка; 6 - водоприемное покрытие фильтра; 7 - песчано-гравийная обсыпка; 8 - муфта; 9 - местный грунт; 10 - колонна водоподъемных труб; 11 - пьезометры
Метод заключается в том, что в обсадную трубу скважины, пробуренной на необходимую глубину, опускают фильтр несколько меньшего диаметра, чем размер скважины. После опускания фильтра обсадную трубу извлекают из грунта, а зазор между стенками трубы-фильтра и грунтом засыпают крупным песком или песчано-гравийной смесью. Такая качественная песчано-гравийная обсыпка соответствующей толщины и гранулометрического состава является так же неотъемлемой частью системы. Грунтовую воду, поступающую в скважину, откачивают насосом, опущенным внутри фильтра. Для откачки воды вблизи каждого бурового колодца устанавливают центробежные насосы. Наиболее эффективны насосы, которые погружаются в скважину вместе с электродвигателем. Они позволяют понизить уровень грунтовых вод до 20 м. В процессе откачивания воды каждым глубинным насосом возникает депрессионная воронка, внутри которой происходит осушение.
|
|
|
Метод вакуумирования значительно повышает дебит фильтровых колонн. Он сводится к созданию вакуума в гидрогеологической скважине за счет герметизации устья скважины и монтажа установки вакуумного водопонижения. В основном используется на строительных территориях в сложных гидрогеологических условиях ,где грунты обладают низкими фильтрационными свойствами , при малой водопроницаемости, низкой водоотдаче и неоднородном сложении грунтов, в частности при переслаивании водоносных и водоупорных слоев.
Метод основан на создании устойчивого вакуума на наружных поверхностях вакуумных скважин. Их устья герметизируются специальными тампонами из уплотненного слабопроницаемого грунта (суглинков, глин). Из скважин откачивается вода и воздух, создается зона вакуума, за счет чего приток воду увеличивается. Это позволяет откачивать воду до 20 м глубиной. Фильтры вакуумных скважин, расположены на бортах открытых выработок. Для предотвращения чрезмерно большого поступления воздуха фильтры вакуумных скважин следует размещать на расстоянии не менее 3 м от нижней бровки откосов или от шпунтового ряда.
|
|
|
Самоизливающиеся скважины могут быть и горизонтальными скважины, устраиваемые в бортах открытых выемок. Подземные воды из таких скважин поступают самотеком к водосборным канавам и далее отводятся к зумпфам. Такие скважины эффективны для снятия остаточного слоя воды над водоупором, кровля которого расположена на уровне дна котлована или несколько выше этого уровня.
Водопоглощающие скважины применяются при возможности отведения подземных вод из вышележащего водоносного пласта в нижележащий безнапорный пласт, отделенный от верхнего водоупором. Нижележащий пласт должен обладать достаточной водоприемной способностью.
Водопонижение с помощью иглофильтров производится в зависимости от :
- фильтрационных параметров осушаемых грунтов;
-требуемой глубины понижения;
-конструктивных особенностей оборудования.
Оно подразделяется на следующие способы:
· иглофильтровый способ гравитационного водопонижения, применяемый в проницаемых и неслоистых грунтах ;
· иглофильтровый способ вакуумного водопонижения, применяемый в малопроницаемых грунтах;
· иглофильтровый эжекторный способ водопонижения, применяемый в малопроницаемых грунтах при глубине понижения уровня подземных вод до 10-12 м, а при определенном обосновании - до 20 м.
Легкий иглофильтр представляет собой колонну труб диаметром 46-50 мм и длиной до 8,5 м, соединенных герметично. Каждый иглофильтр погружают в грунт с помощью гидроподмыва, используя давление струи воды.
Одним ярусом легких иглофильтров можно понизить уровень грунтовых вод до 4-5 м.
Для понижения грунтовых вод на большую глубину применяют иглофильтры, которые располагают ярусами или применяют специальные эжекторные иглофильтры (водоструйные насосы, создающие разрежение около фильтрующего элемента, что способствует увеличению всасывания), позволяющее понизить УГВ на глубину до 25 м.
Эжекторные иглофильтры, как более мощные применяют в пылеватых песках и супесях.
Дата добавления: 2021-01-21; просмотров: 164; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!