Технология водопонижения при строительстве

В зависимости от времени производства строительных работ водопонижение делится на предварительное и параллельное.

Предварительное водопонижение выполняется до начала строительных работ, параллельное – одновременно со строительст­вом. Это деление, естественно, несколько условно. Так, при водопонижении с помощью многоярусной установки второй, третий и т.д. ярусы водопонижения являются предварительными (посколь­ку призваны снизить уровень подземных вод до определенной от­метки) и одновременно параллельными (поскольку могут эксплуа­тироваться и в период производства строительных работ).

Необходимость и целесообразность предварительного водопонижения определяется в зависимости от сложности гидрогеологиче­ской обстановки района и технических характеристик защищаемого от обводнения объекта.

Предварительное водопонижение в толще водоносных грунтов, вскрываемых котлованом или траншеей, следует применять лишь в тех случаях, когда в этих грунтах содержатся водоносные горизон­ты большой мощности. В этом случае целью предварительного осу­шения является снижение уровня подземных вод на величину, обес­печивающую безопасные условия строительства и гарантирующую невозможность прорыва плывунов и оплывания откосов.

Предварительное снижение напоров напорных водоносных го­ризонтов, залегающих ниже защищаемой выработки и непосредст­венно не принимающих участие в ее обводнении, необходимо либо при наличии гидравлической связи их с залегающими выше дрени­руемыми горизонтами, либо при реальной опасности прорыва вы­соконапорных подземных вод в дно выработки. В этом случае целью предварительного водопонижения является обеспечение устойчивости дна выработки.

Предварительное и параллельное водопонижение осуществля­ется с помощью различного рода водопонизительных устройств – вертикальных и горизонтальных.

Для защиты открытых выработок (котлованов, траншей и т.п.) используются как вертикальные, так и горизонтальные устройст­ва – водопонизительные скважины, иглофильтровые установки, го­ризонтальные дренажные скважины и т.д. Для защиты подземных выработок (например, при строитель­стве линий метро, туннелей и т. д.) используются в основном вер­тикальные дренажные устройства – водопонизительные, поглоща­ющие, разгрузочные скважины, забивные и сквозные фильтры, дре­нажные колодцы и иглофильтровые установки.

Способы водопонижения

В зависимости от природных условий строительной площадки (прежде всего геологического и гидрогеологического ее строения), сложности сооружения и метода его возведения, могут применяться три способа водопонижения – поверхностный, подземный и комби­нированный. При поверхностном способе водопонизительные уст­ройства закладываются с поверхности земли, при подземном спосо­б – из подземных выработок, а при комбинированном — с поверх­ности земли и из подземных выработок. В промышленном и гражданском строительстве используется в основном поверхност­ный способ водопонижения.

Поверхностный способ применяется при защите от обводнения как открытых, так и подземных выработок и осуществляется с по­мощью системы водопонизительных скважин, эжекторных или легких иглофильтровых установок.

Условия применения водопонизительных скважин определяются прежде всего проницаемостью водовмещающих грунтов и их мощ­ностью. Опыт показывает, что эти скважины целесообразны в усло­виях безнапорного водоносного горизонта мощностью не менее 10-5м и при коэффициенте фильтрации не ниже 1-3 м/сутки. В напорных водоносных горизонтах коэффициент фильтрации мо­жет быть несколько меньше, но не менее 0,5 м/сутки.

Этот способ позволяет понижать уровни подземных вод на боль­шие глубины в довольно сложной обстановке, благодаря чему могут быть обеспечены безопасные условия строительства в весьма сжа­тые сроки. Преимуществом водопонизительных скважин является и их мобильность, а основным недостатком – большое число эксплу­атируемых насосов, что несколько осложняет централизованный отвод дренируемых вод от скважин.

Основная особенность эжекторных иглофильтровых установок заключается в возможности глубинного вакуумирования водонос­ных грунтов, так как максимальный вакуум создается в фильтровом звене иглофильтра и используется в основном для освобождения от воды слабопроницаемых грунтов.

Размеры эжекторных колонн и расстояние между иглофильт­рами, количество их в установке и тип насосного агрегата выбираются в зависимости от гидрогеологических параметров осушаемого массива и условий производства строительных работ.

Несколько ограничивают область применения эжекторных уста­новок специфические условия (например, близкое залегание водоупора ко дну защищаемой выработки или наличие многослойной толщи водоносных и водоупорных грунтов). В первом случае для достижения требуемого эффекта прибегают к заглублению игло­фильтра (фильтрового звена) в водоупор на 0,5- 0,7 м с целью снижения зоны вакуумирования. Во втором случае эффект осуше­ния достигается применением эжекторных иглофильтров, обору­дованных внешней фильтровой колонной (вакуумные концентриче­ские скважины).

Одним из основных средств неглубокого водопонижения (4-5 м) являются легкие иглофильтровые установки (ЛИУ), устанав­ливаемые как с поверхности земли, так и с уступов и дна защищае­мых выработок. Практика показывает, что оптимальный режим ра­боты установок ЛИУ наблюдается в песчаных грунтах с коэффи­циентом фильтрации не менее 1 и не более 30 м/сутки.

Легкие иглофильтровые установки весьма мобильны, надежны и просты в обращении. Однако при применении ЛИУ верх фильтро­вой сетки рабочего звена должен быть заглублен под динамический уровень не менее чем на 0,6 м при расположении иглофильтров по контуру котлована или с обеих сторон траншеи и на 1-1,25м при расположении их с одной стороны защищаемой выработки.

При несоблюдении этих условий возможен подсос воздуха в фильтровое звено, в результате чего нарушится герметизация си­стемы иглофильтр – коллектор – насосный агрегат и нормальная работа установки.

Источник

Виды и способы строительного водопонижения

Понижение уровня грунтовых вод на строительных площадках и объектах.

Близкое расположение к поверхности или излишек грунтовых вод может препятствовать нормальному ведению хозяйственной деятельности. Например, при строительстве зданий, сооружений, метро, при прокладке трубопроводов и сетей, при разработке шахт. В этом случае проводится обязательное водопонижение. Уровень понижения грунтовых вод производится на заданную глубину, которая определяется отдельно в каждом конкретном случае.

Водопонижение может быть предварительным и параллельным.

Предварительное водопонижение осуществляется до начала непосредственно строительных работ и применяется в случаях наличия на заданных участках мощных водоносных горизонтов. Оно помогает предотвратить прорыв плавунов, обеспечить устойчивость дна выработки и безопасность во время последующего проведения работ по строительству. Параллельное водопонижение производится одновременно с ведением строительства.

Оба вида водопонижения осуществляются с применением специального оборудования и устройств для понижения грунтовых вод – вертикальных и горизонтальных. Чтобы защитить от грунтовых вод открытые выработки (траншеи, котлованы), рационально использование иглофильтровых установок, водопонизительных, горизонтальных дренажных скважин. Защита подземных выработок (туннелей) производится с помощью дренажных колодцев, сквозных и забивных фильтров, водопонизительных, разгрузочных, поглощающих скважин, иглофильтровых установок.

Способов водопонижения, применяемых на практике, существует три: поверхностный, подземный и комбинированный. Выбор способа водопонижения зависит от ряда факторов – коэффициента фильтрации пород, подлежащих осушению, площади территории для осушения, характеристик и условий залегания пород и питания грунтовых вод, мощности водоносного горизонта.

Чаще всего применяется поверхностный способ. При этом для образования на участке устойчивой депрессионной воронки, откачивание грунтовых вод производится из водопонизительных скважин. Если ниже уровня водоносного горизонта залегают водопоглощающие породы, грунтовые воды на поверхность не выводятся, а опускаются в эти породы по скважинам. При таком способе удается довольно быстро произвести водопонижение на большую глубину в сложных условиях. Однако данная схема предполагает одновременную работу сразу нескольких скважин и насосов.

Подземный способ водопонижения предусматривает бурение скважин из горных выработок или забоя шахтного ствола. При таком способе, как и при поверхностном, возможен спуск грунтовых вод в водопоглощающие, расположенные ниже заданного уровня, породы, если между ними имеется водоупорный горизонт. Подземный способ считается более надежным и эффективным в сложных гидрогеологических условиях. Минус – дренажные работы выполняются дольше, подготовка является достаточно трудоемкой, горные выработки необходимо поддерживать длительное время.

При поверхностном способе используют водопоглощающие и водопонизительные скважины с насосами, сквозные фильтры, вакуумные установки, легкие и эжекторные иглофильтры, при подземном – установки забойного водопонижения, ЛИУ, забивные фильтры.

Комбинированный способ водопонижения предполагает бурение скважин как с поверхности участка для осушения, так и из подземных выработок. В данном случае, часть грунтовых вод выводится при помощи насосов на поверхность, часть – отводится в подземные дренажные выработки. Комбинированный способ находит применение, когда произвести осушение участка только с поверхности не представляется возможным.

Источник

Как покорить стихию: виды и способы водопонижения

Перенос сроков сдачи объекта из-за погодных условий и высокого уровня грунтовых вод, нередко, выливается в штрафные санкции и непредвиденные расходы. Гораздо дешевле заказать водопонижение и решить вопрос с осушением участка на начальном этапе строительства. Главное, выбрать оптимальный способ и опытного исполнителя.

Получить бесплатную консультацию

Классификация способов водопонижения по глубине

Обычно водопонижение осуществляется одним из трех способов. Разница в глубине производимых работ.

Поверхностное водопонижение

Поверхностное водопонижение ― самая востребованная методика водоотвода. На участке копают траншеи и котлованы, откосы котлована защищают сплошными или шпунтовыми свайными стенками. Стены ограничивают поступление воды: она просачивается лишь на уровне дна, откуда выкачивается насосными установками.

Подземное водопонижение

Подземное водопонижение ― это откачка грунтовых вод из предварительно подготовленных приемных колодцев. В колодец погружают вакуумные центробежные и погружные насосы. Эффективный, долгий и трудоемкий способ, требующий тщательного соблюдения техники безопасности на объекте.

Комбинированное водопонижение

Комбинированные способы сочетают методики открытого и закрытого снижения уровня грунтовых вод. Применяется на стройплощадках большой площади с карьерами глубиной более 20 метров.

Выбор способа водопонижения ― это решение, требующее учета многих факторов. Специалисты анализируют глубину и напор водоносных горизонтов, фильтрационные способности почвы, размеры строительного участка и другие существенные факторы.

Классификация способов водопонижения по методу

По используемому методу водоотведение также бывает нескольких видов.

Получить бесплатную консультацию

С применением иглофильтров

Иглофильтровые установки, соединенные с колодцами из трубных секций диаметром 40-70 см погружаются в почву. Насосы откачивают жидкость в том числе с примесью различных частиц.

Легкие иглофильтровые установки (электрические весом до 700 кг и дизельные до 800 кг) понижают на уровень грунтовых вод до 5 метров и применяются на участках с мелкозернистыми почвами с коэффициентом фильтрации менее 1 метра в сутки.

Эжекторные иглофильтровые установки – более мощное оборудование для осушения больших строительных площадок. Оптимальны на почвах с фильтрующими способностями от 1 до 10 м в сутки. Понижают уровень грунтовых вод до 20 метров.

Закрытые или подземные системы водопонижения

Закрытые или подземные системы водопонижения предполагают откачку воды из специально оборудованных подземных колодцев и скважин диаметром от 100 до 750 мм. Целесообразны при фильтрационной способности почвы более 2 метров в сутки. Вакуумным или гравитационным способом из водосборников вода откачивается, понижая уровень воды в котловане.

Уплотнение грунта

Уплотнение грунта с помощью заморозки, битумизации, цементации и закачки в грунт жидкого стекла. Все технологии, кроме замораживания, дают постоянный эффект. Используются для строительства крупных подземных объектов: метрополитена, паркингов.

Электроосмос

Электроосмос осуществляется при помощи погружения в почву больших металлических стержней. Постоянный ток образует электромагнитные поля, которые отводят подземные потоки от осушаемого участка. При этом грунт уплотняется благодаря возникновению гидроксида металла, из которого сделаны стержни.

Пневматическое водоотведение

Пневматическое водоотведение или отжатие используется на неоднородных почвах с пустотами. За счет давления сжатого воздуха вода отводится по вертикали и по горизонтали. Отведенную воду перекачивают за пределы участка с помощью вакуумных насосов. Быстрый способ с краткосрочным эффектом.

Получить бесплатную консультацию

Как выбрать оптимальный способ осушения?

Выбирая способ водопонижения строительной площадки, специалист учитывает ряд факторов:

В зависимости от особенностей участка планируется разовое осушение или откачка воды с определенной периодичностью. В некоторых случаях периодическая откачка производится вплоть до заливки фундамента.

Почему водопонижение иглофильтрами так популярно?

Более 10 лет специалисты группы компаний «КС» и «ВММ» занимаются водопонижением, используя оборудование марки «Борей». Водопонижение иглофильтровыми установками оказывается оптимальным по скорости монтажа оборудования, времени осушения и финансовым затратам. Мы выполняем работу без сбоев и всегда укладываемся в оговоренные сроки.

Как мы работаем?

Такой способ водопонижения наиболее эффективен на участках с песчаным грунтом: одноярусная иглофильтровая установка позволяет понизить УГВ до 5 метров. Для более глубокого осушения мы монтируем двухъярусные установки.

Что делают наши клиенты для осушения участка?

Через пять шагов вы получите гарантированный результат в оговоренные сроки:

Мы произведем осушение, после чего вы подпишите акт выполненных работ и перечислите остаток по оплате.

Получить бесплатную консультацию

За 10 лет работы в сфере водопонижения и водоотлива мы прошли путь от дистрибьюторов до производителей и профессиональных исполнителей. Позвоните по номеру телефона, указанному на сайте, или заполните форму обратной связи, чтобы мы могли предложить оптимальное решение вашей задачи.

Источник