13.3.2. Искусственное понижение уровня подземных вод

При необходимости полного исключения проникания подземных вод в котлован как через его дно, так и через стен­ки, особенно при большой обводненности грунтов, применяют искусственное понижение уровня подземных вод. Это позволяет в ряде случаев отказаться от устройства шпунтовой стенки и ограничиться несплошиым креплением.

Для понижения уровня грунтовых вод по периметру котло­вана или вдоль траншеи располагают ряд иглофильтров, из которых откачивают воду всасывающим вихревым насосом. В результате вокруг отдельного иглофильтра образуется деп-рессиоиная воронка. Поскольку иглофильтры обычно распола-га ют с шагом 0,8...1,5 м, воронки соединяются и уровень грун­товых вод на месте будущего котлована (траншеи) понижается приблизительно на 5 м (рис. 13.10).

Понижение уровня подземных вод должно обеспечивать производство работ в сухом котловане. Это позволяет сохра< нить природную структуру грунтов в основании.

Размыв грунта для погружения легких иглофильтров осу­ществляется струей воды, подаваемой в него под давлением. В нижней части иглофильтра расположена сетка, предназначен­ная для приема воды.

При необходимости уменьшения высоты всасывания грунт, предварительно разрабатывают до отметки уровня грунтовых

И* Э23

Рис. 13.10. Схема понижения уровня грун­товых вод с помощью легких иглофильтров

/ — дно котлована; 2 — уровень грунтовых вод после водопокижения; 3 — иглофильтр; 4 — сбор­ ный коллектор; S — вихревой насос; 6 — поверх­ ность грунта; 7 — уровень грунтовых вод до во- допоиижеиия; 8 — депресснонная кривая; 9 — сет- - ка иглофильтра .-■

вод. Затем в грунт погружают иглофильтры, соединяют их с коллектором и устанавливают вихревой насос (рис. 13.10).

Легкими иглофильтровыми установками можно понижать уровень грунтовых вод в относительно хорошо фильтрующих чистых песках. В песках, содержащих большое количество пы-леватых частиц, сетки иглофильтров быстро заиливаются. Для исключения этого вокруг иглофильтра при его погружении раз­мывают грунт с целью образования скважины, которую засы­пают чистым песком средней крупности.

Для понижения уровня подземных вод на большею глубину либо располагают в несколько ярусов легкие иглофильтры или применяют эжекторные иглофильтры, либо откачивают воду из буровых скважин (колодцев) с помощью глубинных насосов.

В грунтах с коэффициентом фильтрации меньше 0,1 м/сут искусственное понижение уровня грунтовых вод осуществляют путем электроосмотического осушения, сочетающе­гося с применением иглофильтров. Для этого по периметру котлована вблизи его бровки забивают стальные стержни из арматуры или труб. На расстоянии 1,5...2 м от бровки котло--вана погружают ряд легких иглофильтров в шахматном по­рядке относительно стержней. Стержни присоединяют к поло­жительному полюсу источника постоянного электрического тока с напряжением 30...60 В, а коллектор иглофильтровой уста­новки — к отрицательному полюсу. Под воздействием пропу­скаемого тока грунтовая вода, перемещаясь от анода, к катоду, поступает в иглофильтры и оттуда откачивается всасывающим насосом. При этом уровень грунтовых вод понижается во всем осушаемом массиве (рис. 13.11). На 1 м³ осушаемого грунтя. расходуется от 5 до 40 кВт-ч электроэнергии,

324

Рис. 13.11. Схема электроосмотического водопонижения 1 — иглофильтр-катод; 2 — стержень-анод; 3 — коллектор; 4 — депресснониая крииая

Стоимость искусственного понижения уровня подземных вод и водоотлива из котлованов зависит от продолжительности ра­бот по отрывке котлованов, устройству фундаментов, гидроизо-ляции и обратной засыпке грунтов. Поэтому целесообразно вьь поднять их в сжатые сроки, что также способствует сохране­нию структуры грунтов в основании.

13.4. Опускные колодцы и кессоны