Устройство водопонижающих скважин

Водопонижение скважинами

Компетентное выполненное водопонижение скважинами позволяет еще на первых стадиях проведения работ упредить возникновение следующих процессов:

Конструкционных деформаций в несущих элементах зданий и сооружений;
Оплывания откосов траншей, котлованов и тоннелей;
Разжижения и проседания почвенных масс.

Управление грунтовыми водами с целью их минимизации значительно упрощает выполнение строительных и инженерных работ, улучшает условия проведения аграрных и сельскохозяйственных работ и оптимизирует эксплуатацию частных и многоэтажных построек.

Бурение скважин на водопонижение

Чтобы выполнить вакуумную откачку воды из грунта, выполняется бурение скважин на водопонижение. Такая технология отсоса воды способствует не только осушению почвенных слоев, но и увеличивает рост их сопротивления к сдвигу. Эффективность бурения скважин на водопонижение, их количество и месторасположения определяются характеристиками водоносного горизонта.

Используя бурение скважин на водопонижение, так же можно произвести снижение пьезометрического уровня вод, находящихся в напорных горизонтах, и частичное сбрасывание вод в поглощающие слои нижележащего грунта.

Скважина на водопонижение

Так как скважина на водопонижение производит откачку воды из слабопроницаемых, песчаных и гравелистых грунтовых пород, которая содержит большое количество взвесей, ее водоотдача зависит от выбранной технологии бурения и возможности отведение буровых шлаков.

После бурения концентрическая скважина на водопонижение оснащается комплексом, состоящим из обсадных колонн, насосного агрегата и устройств контроля и регулирования. Работоспособность скважины на водопонижение так же напрямую обуславливается мощностью всасывания погружных насосов, уровнем герметизации системы и фактической величиной вакуумметрической высоты всасывания.

Цена бурения на водопонижение

Объемы проекта и цена бурения на водопонижение определяются множественными факторами. Основными из них являются:

Целевое назначение проекта;
Интенсивность и срочность проведения работ;
Геологические и инженерные параметры участка разработки;
Объемы и специфика используемого и установленного оборудования.

Цена бурения на водопонижение может существенно отличаться, так как в зависимости от условий технического задания может носить постоянный и временный характер. Цена бурения на водопонижение формируется на основе пакета сметных расчетов, которые обязательно согласовываются и конкретизируются заказчиками.

Водоотведение

Технологически вакуумное водоотведение - сложный процесс, требующий больших знаний в области геодезии, геологии и гидродинамики. Но на болотистых почвах Беларуси такая технология водоотведения является более рациональной и эффективной по сравнению с гравитационным и открытым способами.

Существует несколько способов водоотведения:

Бурение скважин;
Поверхностный дренаж;
Создание систем, соединенных с коллектором.

Сливной коллектор

Чтобы система водопонижения действительно была эффективной, сливной коллектор должен обеспечивать направленное отведение откачанной их грунтовых слоев воды. Сливной коллектор - часть инженерных канализационных линий, но часто при разработке новых площадок он просто отсутствует на водоотводящей централи.

В таких случаях сливной коллектор проектируется и создается на максимально приближенной к объекту линии канализации, чтобы предельно сократить длину отводящих коммуникаций. Его проектирование и разработка согласуются и выполняются в установленном порядке.

Коэффициент фильтрации

Основной параметр, определяющий водоносность горизонта грунтовых вод,- коэффициент фильтрации. Именно величина этого параметра предопределяет:

Временной период осушения;
Способ водопонижения/водоотвода;
Количество и технологичность используемого оборудования.

Согласно регламенту ГОСТ 25584 - 90 коэффициент фильтрации определяется только лабораторным путем на основе пробных откачек, причем для осушаемой и внешней зоны расчеты производятся отдельно. В зависимости от смен сезонов величина коэффициента фильтрации может изменяться пропорционально изменению температуры.

Выбор варианта водопонижения

Прежде чем произвести выбор варианта водопонижения, необходимо тщательным образом произвести геодезические и геологические изыскания и учесть основные положения гидродинамики и гидростатики. На выбор варианта водопонижения влияет:

Целевое назначение объекта;
Параметрические характеристики участка;
Способ выполнения земляных и инженерных работ;
Высота капиллярной зоны и мощность водоносного горизонта.

Окончательный выбор варианта водопонижения осуществляется на основании технико-экономического обоснования.

Дренажная скважина

При возведении небольших сооружений и зданий и при ограниченных материальных возможностях можно выполнить открытую дренажную скважину. От специфики назначения объекта и характера грунта дренажная скважина может выполняться в горизонтальном, вертикальном и комбинированном варианте.

Дренажная скважина может использоваться как дополнительный вариант обустройства вакуумных систем отвода воды, а также доукомплектовываться и обустраиваться насосными управляющим оборудованием.

Бурение скважин под дренаж

Эффективность отвода воды обуславливается правильностью выбора точки и технологии бурения скважин под дренаж. В зависимости от месторасположения буровая выработка должна иметь защитное и даже антивандальное ограждение. На основании характеристик топологии участка, типа грунта, масштабности водного горизонта бурение скважин под дренаж может производиться с применением обсадной колонны из металла, бетона или пластика.

Неквалифицированное выполнение бурения скважин под дренаж может привести не только к осыпанию ее стен, но и к изменению напора и движения грунтовых вод.

Водопонижение скважинами в Минске.

Наша профильная компания обладает значительным опытом по реализации водопонижения скважинами в Минске. Вне зависимости от технической и геологической сложности все работы выполняются исключительно на основе тщательных расчетов и скрупулезно выполнения лабораторных и инженерных исследований.

Для особо сложных объектов иногда требуется выполнение несколько вариантов реализации. Это позволяет определить наиболее рациональный и экономически целесообразный способ водопонижения скважинами. Основные преимущества нашей специализированной компании:

Высококвалифицированный персонал;
Практический опыт и профильная компетентность;
Оперативная разработка проектных документов, согласование их в инстанциях;
Использование традиционных и инновационных технологий для выполнения расчетов и работ.

Благодаря вышеперечисленному, выполненное нашей компанией водопонижение скважинами по всей Беларуси отличается высокой технологичностью, эффективностью и экономичностью внедрения и эксплуатации.

xn--b1aedadlc0bdebam.xn--90ais

Способ искусственного водопонижения

При пересечении трассой тоннеля водоносных грунтов для осушения участка на время производства работ по сооружению тоннеля применяют искусственное водопонижение.

Сущность способа заключается в непрерывной и интенсивной откачке воды из грунтового массива через систему скважин. В результате поверхность грунтовой воды снижается к месту откачки и образует депрессионную поверхность. Вокруг одной скважины эта поверхность имеет форму воронки и называется депрессионной воронкой. Если скважины расположить с определенным интервалом так, чтобы «стенки» воронок пересеклись, то уровень воды на месте сооружения тоннеля можно снизить. В результате грунты осушаются, что позволяет вести работы в относительно благоприятных условиях. Понижать уровень грунтовых вод таким образом эффективно в песчаных, гравийно-галечных и трещиноватых скальных грунтах. Эффективность водопонижения зависит от того, насколько быстро грунт может отдавать воду или, другими словами, насколько он проницаем для воды. Степень водопроницаемости грунта характеризуется коэффициентом фильтрации, который определяют как среднюю скорость движения воды по порам или трещинам в грунте под действием собственного веса (метров в сутки). Например, крупнозернистый песок имеет коэффициент фильтрации 20–50 м/сут, мелкозернистый песок – 1–5 м/сут, а глина – 10^–7 м/сут.

При проектировании водопонизительных работ необходимо знать, что их проведение приводит к уплотнению грунтов и нарушению их природных свойств в основании существующих зданий и сооружений, расположенных вблизи зоны водопонижения; повышает инфильтрацию поверхностных вод в грунт водотоки и водоемы, служившие до начала строительства дренажом для грунтовых вод, могут стать для них дополнительным источником питания. Поэтому при выборе вида и схемы водопонижения, технических средств и размеров осушаемой зоны следует всесторонне проанализировать и правильно оценить возможные изменения природной обстановки в районе сооружения тоннеля.

В зависимости от способа сооружения тоннеля (открытый или закрытый) и глубины его заложения возможны три основные схемы водопонижения: водопонижение с поверхности, водопонижение из выработки, комбинированное водопонижение.

При выборе схемы водопонижения необходимо учитывать: свойства и условия залегания грунтов, условия залегания грунтовых вод, водопроницаемость (коэффициент фильтрации) осушаемых грунтов, размеры осушаемой зоны, мощность водоносного горизонта, характеристики технических средств водопонижения.

При открытом способе сооружения тоннелей для осушения котлованов и траншей широко используют водопонижение с поверхности. Сущность его заключается в следующем. На некотором расстоянии от контура вокруг будущего подземного сооружения с поверхности земли бурят систему водопонизительных скважин.

Для водопонижения с поверхности используют легкие иглофильтровые установки (ЛИУ), эжекторные иглофильтровые установки (ЭИ), установки вакуумного водопонижения (УВВ), эжекторные вакуумные водопонижающие установки (ЭВВУ) с вакуумными концентрическими скважинами (ВКС) и установки забойного водопонижения (УЗВМ).

При водопонижении легкими игло-фильтровыми установками (рис. 3.8) воду откачивают насосами (1), создающими вакуум в системе скважин с трубчатыми водоприемниками – иглофильтрами (2), через которые грунтовая вода, поступая в коллектор (4), откачивается за пределы осушаемого участка. Иглофильтр представляет собой колонку из труб, оканчивающуюся фильтровым звеном (3). Общая длина иглофильтра достигает 8,5 м. Легкие иглофильтровые установки применяют для понижения уровня подземных вод на 4–5 м в песчаных грунтах с коэффициентом фильтрации от 1 до 40 м/сут. Для понижения уровня грунтовых вод на глубину более 5 м водопонижение ведут ступенями с применением ярусных водопонизительных систем, располагая иглофильтры на двух или нескольких уступах в откосах котлована. Иглофильтры присоединяют к коллектору, входящему в состав комплекса установки, с расстоянием 0,75 или 1,5 м.

Рис. 3.8 – Схема осушения котлована легкой иглофильтровой установкой

Принцип действия эжекторного иглофильтра основан на создании вакуума непосредственно в колонке струей воды, нагнетаемой центробежным насосом между наружной (надфильтровой) и внутренней (водоприемной) трубами иглофильтра. Струя рабочей воды, нагнетаемой насосом, выходит из насадки с большой скоростью, создает разряжение в колонке и увлекает грунтовую воду, поступающую в фильтровое звено из окружающего грунта. При такой системе скорость движения воды в грунте возрастает, так как на нее воздействуют не только гравитационные силы, но и вакуум, создающий эффект подсоса. За счет этого появляется возможность осушения грунтов с небольшим коэффициентом фильтрации (0,1–10 м/сут), а глубина водопонижения достигает 20 м. В отечественной практике используют три типа эжекторных иглофильтровых установок: ЭИ-2,5, ЭИ-4 и ЭИ-6, различающиеся диаметром фильтров.

Для водопонижения в мелкозернистых пылеватых и глинистых песках, супесях, легких суглинках, илах и лёссах с коэффициентом фильтрации 0,5–2 м/сут на глубину 6–7 м могут быть использованы установки типа УВВ. Установка оборудована обычными иглофильтрами, но при погружении их в грунт обязательно устраивают обсыпку из чистого крупнозернистого песка. Вода отсасывается через иглофильтр благодаря устойчивому вакууму, который создается в полости всасывающего коллектора с помощью водовоздушного эжектора.

Для осушения массивов с неоднородным грунтом, т. е. при переслаивании грунтов разной водопроницаемости, используют эжекторные вакуумные установки (ЭВВУ). Водоприемник установки опускают в предварительно пробуренную скважину большого диаметра. Пространство между водоприемником и стенками скважины на всю высоту водоносных грунтов заполняют песчано-гравийной смесью, а выше водоносных грунтов уплотняют глиной. Вакуум, создаваемый эжекторным иглофильтром, распространяется по всей высоте водоприемника. Это позволяет отводить воду одновременно из всех водоносных прослоек прорезаемой фильтром толщи.

При необходимости понизить уровень грунтовых вод с поверхности на значительную глубину (от 5 до 20 м) в грунтах с коэффициентом фильтрации более 50 м/сут, а также на глубине более 20 м используют водопонижающие скважины большого диаметра, в которые опускают глубинные насосы. Скважины диаметром 325–425 мм бурят по контуру будущего котлована на расстоянии 5–15 м одна от другой и опускают в них трубчатые фильтры и специальные глубинные насосы, работающие под водой. Такой прием водопонижения целесообразен в условиях тесной городской застройки и наличия большого количества подземных коммуникаций, когда расположить плотные ряды иглофильтров крайне затруднительно.

В некоторых случаях большое расстояние между скважинами не позволяет осушить грунты вблизи дна котлована или вблизи водоупора. Тогда одновременно с общим водопонижением скважинами необходимо использовать установки забойного водопонижения типа УЗВМ (рис. 3.9). Такая установка предназначена для осушения мелких и пылеватых песков с коэффициентом фильтрации от 0,1 до 2 м/сут. Центробежный насос (1) установки вместе с циркуляционным баком (9) монтируют на поверхности вне зоны ведения строительных работ, а водоструйный насос (2), водосборный коллектор (3) и иглофильтры (6), имеющие сравнительно небольшие габаритные размеры, размещают в котловане. При одновременной работе водопонижающих скважин (8) и иглофильтров (6) уровень (7) грунтовой воды опускается до уровня (5), т. е. ниже отметки дна котлована (4).

Рис. 3.9 – Схема осушения котлована водопонижающими скважинами и УЗВМ

При закрытом способе сооружения тоннелей на мелком заложении для осушения участков большой протяженности скважины располагают по контурной замкнутой схеме. Откачку грунтовых вод ведут непрерывно на отдельных участках, разделенных поперечными рядами скважин. Отключение водопонизительной системы участка допускается только после возведения тоннельной обделки и окончания гидроизоляционных работ, осуществляемых на этом участке тоннеля. Технические средства водопонижения выбирают в соответствии с принципами, изложенными ранее.

При закрытом способе сооружения о контуру тоннелей на глубоком заложении для осушения забоя при меняют схему водопонижения из выработки. В этом случае водопонизительные установки могут быть смонтированы в штольнях, расположенных над водонасыщенным пластом, который пересекает трасса тоннеля, либо непосредственно в забое тоннеля – забойное водопонижение.

Сущность забойного водопониже заключается в том, что откачку воды производят через вдавленные в грунт из забоя выработки иглофильтры, в результате чего происходит осушение грунта на очередную заходку. Для забойного водопонижения применяют установки типа УЗВ (рис. 3.10) или УЗВМ (Рис. 3.11).Иглофильтры установки внедряют на 2–3 м в призабойную зону водоносных грунтов. Установка может быть смонтирована на специальной платформе, что позволяет перемещать ее вслед за продвижением забоя выработки либо на укладчике тоннельной обделки.

Рис. 3.10 – Схема забойного водопонижения с применением установки УЗВ: 1 – иглофильтры; 2 – водосборный коллектор; 3 – всасывающий рукав; 4 – насосный агрегат

В некоторых случаях поверхностное водопонижение целесообразно применить не для осушения грунтов в забое выработки, а для снижения гидростатического напора. Такая необходимость может возникнуть для предотвращения опасности прорыва плывуна через тонкую кровлю или подошву выработки. Водопонижение с поверхности при кессонной проходке на значительной глубине позволяет снизить давление воздуха в рабочей зоне тоннеля.

Рис. 3.11 – Схема водопонижения в лотковой части станционных тоннелей с применением установки УЗВМ: 1 – иглофильтры; 2 – иглофильтры наблюдения за уровнем грунтовых вод; 3 – коллектор; 4 – уровень грунтовых вод при работе УЗВМ

Средством снятия гидростатического напора при проходке тоннелей в водоносных грунтах являются также самоизливающиеся скважины. Такие скважины устраивают вертикальными или под небольшим углом к вертикали из подземных выработок (например, дренажных штолен, камер и т. п.). Самоизливающиеся скважины могут быть использованы в качестве дополнительного мероприятия, когда напор снимается поверхностными водопонизительными установками. Самоизливающиеся скважины применяют как в скальных, так и в нескальных грунтах. Скважины бурят из выработок специальными станками или в слабых грунтах при небольшой длине скважин вдавливают в грунт фильтровые колонки.

vse-lekcii.ru

Особенности водопонизительных установок из системы скважин

Водопонизительная установка состоит из скважин, погружных насосов с электродвигателями, расположенными на поверхности земли, или с погружными электродвигателями, водосборного коллектора, насосной станции перекачки и сбросного трубопровода (в случае необходимости).

Фильтрационными расчетами определяют дебит скважины. Конструкция скважины определяется геологическим строением осушаемого участка и типом водоподъемного оборудования, подобранного по расчетному дебиту скважины. Конструкция скважины должна предусматривать устройство качественного гравийного фильтра и возможность чистки скважины. Способ бурения скважин не должен влиять на их эксплуатационные параметры.

Как правило, водопонизительные скважины бурят в рыхлых неустойчивых породах, реже в трещиноватых или закарстованных скальных и полускальных породах. Последнее имеет место, когда необходимо снять избыточный пьезометрический напор на дно котлована.

Для целей строительного водопонижения глубина скважин обычно не превышает 30–50 м. В зависимости от геологического строения участка и применяемого для бурения скважин оборудования можно выделить следующие конструктивные схемы водопонизительных скважин (рис. 1).

Скважину бурят в однородных песчано-гравийных отложениях ударно-канатным способом (рис. 1, а). Мощность водонасыщенных отложений не превышает 30 м. В этом случае скважина проходится одним диаметром на полную глубину. Данная конструкция не предусматривает устройства песчано-гравийного фильтра. Обсадка скважин осуществляется непосредственно фильтровой колонной.
Описываемая конструкция скважины отличается от предыдущей тем, что мощность водонасыщенной песчаной толщи может быть до 50 м и в скважине необходимо устроить песчано-гравийный фильтр (рис. 1, б). В этом случае скважину проходят двумя диаметрами и в нее опускают фильтровую колонну, после чего все обсадные трубы извлекают.
Данная конструкция скважины служит для снятия избыточного пьезометрического напора на дно котлована (рис. 1, в). В рыхлых отложениях конструкция скважины аналогична описанной в п. 1, в скальных породах скважина проходится без обсадки трубами, т. е. скважина является водоприемной частью фильтра.
В случае бурения скважины роторным способом конструкция ее очень проста, так как отсутствуют переходы с одного диаметра на другой (рис. 1, г).

В рыхлых отложениях возможно гидробурение водопонизительных скважин способом гидропосадки обсадных труб или фильтровых колонн. В этом случае конструкция скважины не отличается от скважины, пробуренной роторным способом, но устройство песчано-гравийной обсыпки несколько затруднено в силу специфики способа проходки.

Рис. 1. Конструкции водопонизительных скважин

а — проходимых ударно-канатным способом в грунтах небольшой мощности; б — то же, в грунтах большой мощности; в — то же, для снятия пьезометрического напора; г — проходимых роторным способом в слоистой толще пород; 1 — кондуктор; 2-фильтровая колонна; 3 — затрубная цементация; 4 — техническая колонна; 5 — песчано-гравийная обсыпка; 6 — сальник

Может быть интересно

www.xn--e1aaitdso4b.xn--p1ai

Фирма Восстановление — комплекс специальных работ в строительстве.

Понижение грунтовых вод является одним из самых приоритетных вопросов при начале работ над строительством каких-либо помещений и прочих промышленных и городских видов строительства. Именно поэтому необходимо задаться вопросом о необходимости установки специальных водопонизительных скважин, которые могут быть важным и полезным атрибутом в строительстве.

Сами по себе водопонизительные установки состоят из системы определенных скважин, которые обустроены специальными артезианскими насосами. Данная конструкция необходима для того, чтобы всегда иметь возможность понизить уровень грунтовых вод в котловане, где работают люди или веется строительство, а также подобное строение будет полезным для удаления излишнего пьезометрического напора водоносного горизонта, которое располагает не на дне котлована, а под ним.

Каждый застройщик, работая с подземными водами, понимает, что ему необходимо специальное оборудование для работы такого типа, поэтому выбирая определенные модели техники, необходимо знакомиться не только с общими характеристиками, но и с существующими преимуществами. Если вы желаете выбрать только самое лучшее, то тогда необходимо знать, какими преимуществами обладают водопонизительные установки по сравнению с иными установками, которые также приспособлены к понижению уровня воды. Прежде всего, необходимо обратить особенное внимание на мощность данной водопонизительной установки, а вместе с тем и на глубину, которая вам необходима и месторасположение скважин, ведь имея план, вы всегда можете изменить их расположение в достаточно больших границах, все зависит от определенных свойств, которыми обладают разнообразные участки. Само расположение водопонизительных установок можно объединить с, так называемыми, съездами в более углубленные котлованы, а также с полной общей организацией работ, без особого труда.

Существуют специальные сроки, которые определяют промежуток времени для установки и ввода в действие водопонизительных установок. Данные сроки являются небольшими, а что касается ввода водопонизительных установок в использование, то данной действие можно выполнять постепенно, по мере необходимости. Во время пользования водпонизительными установками всегда можно, как увеличивать, так и снижать мощность самой установки, при этом не будет возникать никаких перепадов в работе скважины.

Специалисты, которые имеют опыт работы в данной сфере, рекомендуют устанавливать водопонизительные установки со специальными артезианскими насосами, так как только данный вид установки можно применять при достаточно большой глубине понижения уровня. Все потому, что другие установки, подобные функции выполнять не могут. Также данную водопонизительную установку можно использовать при необходимости в больших котлованах и в достаточно значительных дебитах воды. Единственным условием и требованием при использовании подобных установок стоит отметить качественное осушение грунтов, то есть, сами грунты должны быть с коэффициентом фильтрации, который является не меньше 5 метров в сутки.

Водопонижение иглофильтрами грунтовых вод на строительных площадках.

Зачастую грунтовые воды находятся достаточно высоко, чтобы мешать рытью котлована, заливке фундамента или установке свай. В таких случаях необходимо реализовать систему мероприятий, призванных осушить участок на нужную глубину. Водопонижение грунтовых вод на строительных площадках имеет своей целью трансформацию консистенции грунта лишь на временной основе. То есть, до тех пор, пока строительство не пройдет этап гидроизоляции фундамента и не поднимется выше уровня грунтовых вод (УГВ).

Содержание этой статьи

Заказать услугу водопонижения в Москве и Московской области рекомендуем здесь. «ТД СТРОЙ» — более 10 лет работы в сфере строительного водопонижения.

Различных способов осушить грунт довольно много, к тому же они часто комбинируются. Для правильного выбора подходящей методики проводят гидрогеологическое исследование. Его цель — определить количество, качество, происхождение грунтовых вод, а также состав грунта и его фильтрационные способности. По результатам анализа полученной информации принимается решение о методике понижения УГВ в данном конкретном случае.

Классификация и методология способов водопонижения

Учитывая, что не бывает одинаковых гидрогеологических условий, способы понижения воды на строительных участках постоянно дополняются. Порой применяемая методика представляет собой систему из множества позиций. Поэтому классифицируются они по нескольким признакам.

По используемому методу

С применением иглофильтров – колодцев из трубных секций диаметром 40-70 см, нижний сегмент которых представляет собой фильтрационное звено с режущим наконечником. С помощью этого наконечника и мощной струи иглофильтр погружается в грунт гидравлическим способом. Установки являются частью системы для понижения уровня воды на участке.
Открытый способ предполагает защиту котлована сплошными свайными или шпунтовыми стенками, укрепляющими откосы. Шпунты не пропускают воду, позволяя просачиваться ей лишь на уровне дна, где находятся приготовленные водосборники.
Закрытый метод заключается в бурении на территории строительного участка приемных колодцев. Затем, по мере их наполнения, вакуумным либо гравитационным способом, из этих водосборников откачивают воду, производя водопонижение котлована.
Уплотнение грунта производится несколькими способами, еще и укрепляющими его: заморозка, цементация, битумизация, а также закачка в грунт жидкого стекла (силикатизация). Замораживание грунтовых вод – временное мероприятие, но прочие технологии дают постоянный эффект. Это — несомненный плюс, особенно при возведении крупных подземных объектов (станции метро, тоннели, паркинги и пр.). Инъекционные трубы иногда используют в качестве электродов, применяя электросиликатизацию, значительно ускоряющую и усиливающую уплотнение пород.
Пневматическое водоотведение, называемое еще отжатием, предполагает создание высокого давления в глубине грунта. Метод позволяет отжать воду по вертикали, а также по горизонтали давлением сжатого воздуха. Основная его особенность в том, что отжим получается быстрым и эффективным, но краткосрочным.
Электроосмотическое водопонижение заключается в погружении в грунт больших металлических стержней – катодов, анодов. Электромагнитные поля, возникающие при подаче постоянного тока, изменяют направление движения подземных потоков, что приводит к понижению уровня грунтовых вод. Кроме того, данный способ значительно повышает несущую способность грунта, а также понижает его растворимость водой. Происходит это за счет возникновения гидроксида того металла, из которого сделаны аноды, и уплотнения этими гидроксидами грунтовых пород путем диффузии.

По глубине и времени проведения работ

Поверхностное водоотведение заключается в бурении скважин с поверхности земли вокруг котлована. Эти мероприятия приводят к образованию стабильной депрессионной воронки (участка с пониженным давлением). Теперь, при наличии пород глубже водоносного уровня, способных поглощать воду, ее не выкачивают наверх, а продавливают по скважинам вниз. При наличии подходящих гидрогеологических условий, такая схема очень эффективна для водопонижения котлована. Однако имеет серьезный недостаток – все или почти все скважины должны работать одновременно и стабильно.
Подземное понижение УГВ предполагает бурение скважин с дна выработки. Данный способ эффективен при любых условиях, но более трудоемок и длителен.
Комбинированный способ применяют, когда поверхностное осушение не дало нужного результата.
Предварительное водоотведение производится до начала нулевого этапа строительства. Применяется при наличии мощных водоносных слоев с целью создания условий для начала строительных работ.
Параллельное водопонижение на строительной площадке осуществляют одновременно с копкой котлована, траншеи.

Учитывая, что система методик так сложна и разнообразна, подробное рассмотрение здесь имеют лишь некоторые ее компоненты. Те, что являются универсальными, а также используются при реализации практически любых мероприятий данной тематики.

Технология водопонижения иглофильтрами и ее методики

Эта технология представляет собой применение системы иглофильтровых установок, смонтированных через каждые 1.5 м вокруг котлована или траншеи. Агрегаты соединяются между собой водосборным коллектором на поверхности земли. Откачка воды производится насосной установкой, оборудованной помимо основных, резервными насосами для водопонижения.

Попутно с откачкой воды из установок, понижается УГВ в близлежащих слоях благодаря дренирующим свойствам грунтовых пород. Тем самым создается так называемая депрессионная линия – новая граница УГВ.

Методика погружения иглофильтра

Для погружения иглофильтровых установок применяют два метода: с помощью предварительно пробуренных скважин, а также посредством закачиваемой в трубу воды под большим давлением (300 кПа). Нижнее звено установки – фильтрационное, которое состоит из перфорированной внешней трубы и цельной внутренней. Снизу внешней трубы имеется режущий наконечник, а также два клапана, работающие при погружении иглофильтра в землю гидравлическим методом.

Доходя до конца внешней трубы, напор воды выдавливает шаровой клапан вниз, а второй — кольцевой – вверх. При этом герметизируется технологический зазор между внешней и внутренней трубами. Затем напор, выходящий из наконечника, подмывает грунтовую породу, благодаря чему иглофильтровая установка погружается глубже. Когда же начинается отсос воды, во внутренней трубе создается разрежение, способствующее возвращению клапанов в исходное положение. Из-за того, что кольцевой клапан уходит вниз, зазор между трубами открывается, а грунтовая вода, пройдя через фильтрационное звено, попадает в нижний конец внутренней трубы.

Применение иглофильтровой системы водопонижения

На участках с песчаным грунтом использование иглофильтров дает максимальный эффект. Здесь понижение УГВ с помощью одноярусных агрегатов в средних условиях достигает 5 м. При необходимости более глубокого осушения требуется применение двухъярусных установок.

Если требуется понижение уровня вод на 20-30 м, используют эжекторные иглофильтровые установки, а в дополнение к ним — глубинные насосы.

Эжекторы

Эжекторные установки для водопонижения иглофильтрами представляют собой систему с высоким давлением воды. На поверхности земли смонтирован насос с циркуляционным баком, от него идет распределительный коллектор, через который вода опускается в эжекторы.

Эжектор – это водоструйный насос, помещенный внутрь второго снизу яруса иглофильтра.

После прохода эжекторной насадки под давлением свыше 0.7 МПа, водяной столб по внутренней цельной трубе поднимается вверх, создавая вакуум в эжекторе. Благодаря этому происходит откачка грунтовой воды в циркуляционный бак, куда она попадает вместе с рабочей. А ее отвод из бака обеспечивается обычными насосами либо гравитацией.

Данный метод настолько значительно повышает эффективность мероприятий по понижению УГВ, что имеет принципиальное значение. Особенно это касается работ по осушению грунтовых пород с низкими фильтрационными свойствами.

Столбчатый фундамент своими руками: пошаговая инструкция. - здесь больше полезной информации.

Электроосмос

Согласно законам электрокинетики, пористые тела имеют свойство перераспределять влагу внутри себя под воздействием электрического поля. Часть объема тела, имеющая положительный заряд, отдает влагу той части, которая имеет отрицательный заряд.

Вас заинтересует эта статья - Утепление фундамента и цоколя снаружи дома.

Применительно к строительному водопонижению грунтовых вод, явление электроосмоса используется при необходимости расширения сферы применения иглофильтров, а также для повышения эффективности их работы.

Практически это происходит следующим образом: на расстоянии 1-1.5 м в сторону выработки от иглофильтровых установок, в землю помещают металлические стержни. На иглофильтры подают постоянное напряжение (отрицательный полюс), а на стержни – напряжение от положительного полюса источника тока. Под воздействием образовавшегося электрического поля влага высвобождается из близлежащей грунтовой породы, перемещаясь при этом в сторону иглофильтровых агрегатов. Такая технология повышает фильтрационные возможности грунта более чем в 20 раз.

Вакуумное водопонижение

Принцип действия данной технологии основан на создании пониженного давления (вакуума) внутри колодцев или скважин. Иглофильтровые установки часто используются, как необходимые для вакуумного водопонижения скважины. Такое понижение УГВ необходимо, когда влага не может поступать в приемник (колодец) самотеком из грунтовых пород достаточно интенсивно. Например, по причине их низкой способности пропускать влагу. Однако использование иглофильтров, как колодцев или скважин, возможно лишь при полной изоляции от атмосферного давления.

Водопонижение котлована вакуумной установкой, видео:

При необходимости осушения грунтовых пород на глубину более 20 м применяются специальные скважины диаметром 40 см, оборудованные фильтрами. Мощные насосы высокого давления производят откачку грунтовых вод из таких скважин.

dimdom.ru