Водоотвод, водоотлив, понижение уровня грунтовых вод.

•Искусственное понижение уровня грунтовых вод является более совершенным, но и более сложным методом борьбы с притоком воды в выемку.

•Понижение уровня грунтовых вод обеспечивают путем непрерывной откачки из специальных скважин, расположенных вокруг котлована или вдоль траншеи и оканчивающихся ниже дна выемки.

•Водопонижение обеспечивает снижение уровня грунтовых вод ниже дна будущей выемки. При этом уровень грунтовых вод резко понижается, ранее насыщенный водой грунт, а теперь обезвоженный, разрабатывается как грунт естественной влажности.

•Метод применяют в грунтах с высоким коэффициентом фильтрации (более 2 м/сут). Для искусственного водопонижения разработано несколько эффективных способов, основными из которых являются иглофильтровой, вакуумный и

электроосмотический.

Водоотвод, водоотлив, понижение уровня грунтовых вод.

•Иглофильтровый способ искусственного понижения грунтовых вод реализуется с использованием легких иглофильтровых установок, состоящих из стальных труб с фильтрующим звеном в нижней части, водосборного коллектора и самовсасывающего вихревого насоса с электродвигателем.

•Стальные трубы погружают в обводненный грунт по периметру котлована или вдоль траншеи. Фильтрующее звено состоит из наружной перфорированной и внутренней глухой трубы. Наружная труба внизу имеет наконечник с шаровым и кольцевым клапанами.

•На поверхности земли иглофильтры присоединяют водосборным коллектором к насосной установке. Для исключения аварийных ситуаций установка комплектуется резервными насосами.

•При работе насосов уровень воды в зоне иглофильтров снижается. Из-за дренирующих свойств грунта он понижается и в окружающих грунтовых слоях, образуя новую границу уровня грунтовых вод, которая называется депрессионная кривая.

Водоотвод, водоотлив, понижение уровня грунтовых вод.

Схема иглофильтрового способа понижения уровня грунтовых вод

Схема иглофильтрового способа понижения уровня грунтовых вод

Водоотвод, водоотлив, понижение уровня грунтовых вод.

•Вакуумный способ - применение вакуумных эжекторных водопонизительных установок. Эти установки используют для понижения уровня грунтовых вод в мелкозернистых грунтах с низким коэффициентом фильтрации 0,02…1 м/сут, в которых применение легких иглофильтровых установок нецелесообразно.

•При работе вакуумных водопонизительных установок вакуум возникает в зоне эжекторного иглофильтра. Фильтровое звено эжекторного иглофильтра устроено по принципу легкого иглофильтра, а надфильтровое звено состоит из наружной и внутренней труб с эжекторной насадкой.

Водоотвод, водоотлив, понижение уровня грунтовых вод.

Схема вакуумной установки

а) вакуумная установка; б) схема действия эжекторного иглофильтра; 1 – центробежный насос низкого давления;

2 – циркуляционный резервуар;

3 – сборный лоток; 4 – напорный насос;

5 – напорный рукав; 6 – эжекторный иглофильтр; 7 – напорная вода; 8 – сопло; 9 – всасываемая вода; 10 – обратный клапан; 11 – фильтровая сетка

Водоотвод, водоотлив, понижение уровня грунтовых вод.

•Вакуумный способ. Рабочую воду под давлением 750…800 кПа подают в кольцевое пространство между внутренней и наружной трубами, далее через эжекторную насадку она устремляется вверх по внутренней трубе. В результате резкого изменения скорости движения рабочей воды в насадке создается разрежение, и тем самым обеспечивается подсос грунтовой воды.

•В эжекторной иглофильтровой установке вакуум создается в глубине иглофильтра, что обеспечивает более интенсивный отсос воды и имеет исключительно важное значение при осушении грунтов с незначительной фильтрационной способностью.

•Грунтовая вода смешивается с рабочей и направляется в циркуляционный резервуар, из которого избыток воды (за счет поступления грунтовой) откачивается низконапорным насосом или сливается самотеком.

Водоотвод, водоотлив, понижение уровня грунтовых вод.

•Электроосмос используют для расширения области применения иглофильтровых установок в грунтах с коэффициентом фильтрации менее 0,05 м/сут. В этом случае наряду с иглофильтрами в грунт на расстоянии 0,5...1 м от иглофильтров со стороны котлована погружают стальные трубы или стержни на глубину, идентичную погружению иглофильтров.

•Иглофильтры подключают к отрицательному (катод), а трубы или стержни – положительному полюсу источника постоянного тока (анод). Электроды размещают относительно друг друга в шахматном порядке. Шаг анодов и катодов в своем ряду принимают одинаковым в пределах 0,75...1,5 м.

•В качестве источника электропитания применяют сварочные аппараты или передвижные преобразователи электрического тока. Под действием силы электрического тока вода, содержащаяся в порах грунта, освобождается и перемещается по направлению к иглофильтрам. Благодаря электроосмосу коэффициент фильтрации грунта возрастает в 5...25 раз.

Водоотвод, водоотлив, понижение уровня грунтовых вод.

•Водопонижающие скважины. Для понижения уровня грунтовых вод на глубину более 20 м применяют скважины в обсадных трубах диаметром до 400 мм и оборудуют фильтрами. Воду из скважин откачивают высоконапорными насосами.

•Нередко при интенсивной откачке грунтовых вод в районе строительства нарушаются гидрогеологические условия, могут произойти нарушения действующих водозаборных систем, осушение родников и т.д.

•Продолжительные откачки грунтовых вод особо опасны на застроенных городских территориях, так как они могут вызвать оседание земной поверхности, деформации зданий и сооружений.

•Поэтому выбор способов защиты земляных сооружений от воздействия подземных вод должен сопровождаться анализом и разработкой соответствующих природоохранных мероприятий.