ДимаАТАТА / Геология 3

Министерство науки и образования Украины

Приднепровская государственная академия строительства и архитектуры

Реферат

Тема: Защита строительных котлованов от подземных вод

Выполнил:

Проверил:

г. Днепропетровск

При разработке котлованов в пылевато-глинистых грунтах, имеющих незначительный приток подземных вод, используют открытый водоотлив с откачкой воды. Открытый водоотлив организуют следующим образом. По периметру котлована устраивают дренажные канавки с уклоном 0,01 0,02% в сторону приямков, из которых по мере поступления вода откачивается с помощью насосов. По мере разработки котлована приямки постепенно заглубляются вместе с канавками. Для исключения нарушения природной структуры грунтов основания вода не должна покрывать дно котлована.

При возведении фундаментов, глубина заложения которых требует разработки котлованов ниже уровня подземных вод, последние получают возможность поступать в котлован, затрудняя тем самым проведение строительных работ. В этих случаях приходится прибегать к защите котлованов от подземных вод с помощью водопони-жения или создания противофильтрационных завес, используя шпунтовые ограждения или стенки, погружаемые до слоя относительно водонепроницаемого грунта. Применение последнего способа не всегда экономически целесообразно из-за его большой стоимости и трудоемкости.

Открытый водоотлив обычно применяют в неглубоких котлованах при незначительном притоке Подземных вод.

При устройстве гидроизоляции подвальных этажей и подземных помещений водоотлив выполняют с помощью дренажа с отводом воды в трубы, расположенные по периметру котлована.

При искусственном водопонижении иглофильтры располагают по периметру котлована обычно с шагом 0,8 1,5 м. Откачку воды из иглофильтров производят с помощью вихревого насоса через всасывающий коллектор. При этом вокруг каждого иглофильтра образуются депрессионные воронки ( 8.9, а), которые, соединяясь, и приводят к понижению уровня грунтовых вод в будущем котловане или траншее.

Если характер проведения строительных работ по устройству фундаментов требует полного исключения поступления подземных вод в котлован через его дно и стенки, то прибегают к искусственному водопонижению с помощью легких иглофильтрационных установок.

Максимальный уровень водопонижения с помощью иглофильтрационных установок составляет около 4 5 м. При необходимости водопонижения на большую глубину применяют многоярусные легкие иглофильтрационные установки (схема двухъярусной установки показана на 8.9, б), которые требуют, как правило, расширения котлована и увеличения земляных работ, поэтому в глубоких котлованах целесообразно применение эжекторных иглофильтров или использование глубинных насосов, откачивающих воду из буровых скважин ( 8.9, в).

Эжекторные иглофильтры состоят из двух соосно располагаемых труб. Во внешнюю трубу под большим давлением подается вода, поступающая в эжектор, создающий разрежение около фильтрующего, элемента, расположенного в нижней части иглофильтра. Подземная вода в результате разрежения засасывается во внутреннюю трубу и вместе с напорной водой по внутренней трубе подается вверх. Эжекторные иглофильтры применяют в пылеватых весках,суиесях и других грунтах,имеющих коэффициент фильтрации более 0,0001 см/с; они позволяют понижать уровень грунтовых вод до 25 м. Погружение иглофильтров осуществляется с помощью размыва грунта струей воды, подаваемой в него под давлением.

8. Схемы искусственного водопонижения: 1 — вихревой насос; 2 — сборный коллектор; 3 — иглофильтр; 4 — сетка иглофильтра; 5 — дно котлована; 6 — депрессионная кривая; 7 — уровень подземных вод; 8 — напорный трубопровод; 9 — насос; 10 — электродвигатель; 11 — пробуренная скважина; 12 — металлический стержень-анод; 13 — иглофильтр-катод

В пылевато-глинистых грунтах, имеющих коэффициент фильтрации менее 0,0001 см/с, искусственное водопонижение осуществляют с помощью электроосмоса в сочетании с иглофильтром.

Легкие иглофильтрационные установки используют для искусственного водопонижения в крупных, средней крупности и мелких песчаных грунтах, имеющих коэффициент фильтрации 0,05 0,002 см/с. В пылеватых песках сетки иглофильтров быстро заиляются, поэтому для исключения этого явления грунт размывают для образования скважины, в которую засыпают песок средней крупности.

В связи с тем что стоимость искусственного водопонижения находится в прямой зависимости от продолжительности работы откачивающих механизмов, добиться сокращения затрат можно при максимальном сокращении сроков проведения строительных работ.

Его выполняют в такой последовательности. По периметру котлована с интервалом 1,5 2 м располагают иглофильтры,а между ними (в шахматном порядке относительно иглофильтров) по бровке котлована забивают металлические стержни из арматуры или труб небольшого диаметра ( 8,9 г). Эти стержни присоединяют к положительному полюсу источника постоянного тока напряжением 40 60 В, а иглофильтры — отрицательному. Под действием тока рыхлосвязанная поровая вода переходит в свободную и, перемещаясь от анода к катоду (иглофильтру), откачиэается,в результате уровень грунтовых вод понижается. В качестве источников постоянного тока используют электросварочные трансформаторы, при этом расход электроэнергии составляет 5 40 кВт-ч на 1 м осушаемого грунта. Осушение грунтов с помощью водопонижения достаточно хорошо сохраняет природную структуру грунтов.