5. Водоотлив и понижение уровня грунтовых вод

Выемки от поверхностных вод защищают путем устройства водоперехватывающих нагорных и водоотводящих канав или си­стемы дренажей. Продольный уклон лотков или канав назначают в зависимости от рельефа местности и принимают равным не менее 0,003. На размеры лотков или канав и на методы их ук­репления влияют приток воды и скорость течения.

Водоотлив применяют при незначительном притоке воды в выемки. Осушение выемки открытым водоотливом заключается в том, что при разработке котлована в водонасосом грунте подошве выемки придают небольшой уклон к устраива­емому в самой пониженной части, приямку (зумпфу), из которого воду откачивают насосами, и отводят по от выемки. 3атем разработку котлована ведут наклонными слоями с заглублением зумпфом.

Искусственное понижение уровня грунтовых вод является бо­лее совершенным, но и более сложным методом борьбы с их приток в выемку. Понижение уровня грунтовых вод обеспечи­вают путем непрерывной откачки из специальных скважин, оканчивающихся ниже дна выемки.

нарезкой

6. Временное крепление стенок выемок

При разработке выемок в водонасыщенных грунтах или в стес­ненных условиях, когда при этом невозможно обеспечить требуе­мое заложение откосов, вертикальные стенки закрепляют специ­альными временными крепями. Временная крепь может быть вы­полнена в виде деревянного или металлического шпунта, дере­вянных щитов с опорным стойками, щитов с распорными рамами и других конструкций.

Шпунтовое ограждение - наиболее дорогой из существующих способов. Чаще всего применяют при разработке выемок в водонасыщенных грунтах вблизи существующих зда­ний и сооружений. Шпунт забивают до разработки выемки, чем обеспечивают устойчивое и естественное состояние грунта за ее пределами.

Стенки котлованов и траншей, разрабатываемых в грунтах естественной влажности, целесообразно крепить деревянными щитами с опорными стойками (сваями). Опорные стой­ки крепят с помощью металлических оттяжек или деревянных схваток к анкерным сваям, забиваемым за пределами приз­мы обрушения. Щитовое крепление с опорными стойками устраивают в процессе или после разработки выемка в зависимости от степени подвижности грунта. Когда можно установить поперечные распорки, стенки крепят деревянными щитами с распорными рамами. Наиболее эффективны инвентарные распорные рамы из трубчатых стоек и распорок из-за их малой массы, легкого монтажа и демонтажа.

7. Искусственное закрепление грунтов

Совокупность воздействий, в результате которых повышается прочность грунта, он становится неразмываемым, а в некоторых случаях и водонепроницаемым, представляет собой искусственное закрепление грунтов.

Закрепляют грунты для создания вокруг разрабатываемых выемок водонепроницаемых завес и повышения несущей способности грунтовых оснований. В зависимости от физико-механических свойств грунта, его состояния, требуемой степени и назначения закрепления существуют следующие способы искусственного за­крепления грунтов: замораживание, цементация, битумизация, химический, электрохимический и др.

Замораживание грунтов применяют в сильноводонасыщенных грунтах (плывунах) при разработке глубоких выемок. Для этого по периметру котлована погружают замораживающие колонки из труб, соединенные между собой трубопроводом, по которому нагнетают специальную жидкость - рассол. (растворы солей с низкой температурой замерзания) , охлажденный холодильной установкой до -20...-25⁰С.

Способ замораживания имеет следующие недостатки:

- временное сохранение эффекта (на период действия замораживающей установки),

длительный процесс естественного оттаивания,

- повы­шение влажности грунта за счет миграции воды из теплых слоев грунта к охлажденным (под действием градиента температур) и др.

Цементация и битумизация заключаются в инъецировании соответственно цементного раствора или разогретых битумов в пористые грунты с высоким коэффициентом фильтрации, а также в трещиноватые скальные породы .

Химическим способом закрепляют песчаные и лессовые грунты нагнетанием в них через инъекторы химических растворов.

Электрическим способом закрепляют влажные глинистые грунты. 3аключается он в пропуске через грунт постоянного электричес­кого тока с напряженностью поля 0,5 ... 1 В/см и плотиостью тока 1 ... 5 А. При этом глина осушается, сильно уплотняется и теряет способность к пучению.

Электрохимический способ отличается от предыдущего тем, что

одновременно с электрическим током в грунт вводят через трубу, являющуюся катодом и служащую инъектором, растворы химичес­ких добавок, увеличивающие проводимость тока (силикат натрия, хлористый кальций, хлористое железо и др.). Благодаря этому ин­тенсивность процесса закрепления грунта возрастает.