ВОДООТЛИВ И ПОНИЖЕНИЕ УРОВНЯ ГРУНТОВЫХ вод

Подпись: Выемки от поверхностных вод защищают путем устройства водоперехватывающих нагорных и водоотводящих канав или си-стемы 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 водоносном грунте подошве выемки придают небольшой уклон (рис. V.3) к устраива- ему в самой пониженной части приямку (зумпфу), из которого воду откачивают насосами поршневым, диафрагмовым или центробежным, и отводят по лоткам или водоотводным канавам от выемки. Затем разработку котлована ведут наклонными слоями с заглубленным зумпфом. При разработке траншей зумпф устраивают в специальном отсеке траншеи, называемом усом. Открытый водоотлив используют в глинистых и песчаных пы-леватых грунтах с коэффициентом- фильтрации менее 1 м/сут. Применение его ограничено из-за того, что в выемке практически всегда присутствует вода, усложняющая производство работ ь н ^шающая устойчивость грунтового массива.

image80"скусственное понижение уровня грунтовых вод является бо­лее совершенным, но и более сложным методом борьбы с их притоком в выемку. Понижение уровня грунтовых вод обеспечи­вают путем непрерывной откачки из специальных скважин, окан­чивающихся ниже дна выемки.

В грунтах с высоким коэффициентом фильтрации (более 2 м/сут) можно понизить уровень грунтовых вод: легкими игло­фильтровыми установками: эжекторными иглофильтрами; водо­понижающими скважинами, оборудованными глубинными насоса­ми; скважинами, сбрасывающими воду в нижележащие поглоща­ющие слои или в специальные выработки, и др.

Иглофильтровые установки состоят из ряда стальных труб, погружаемых в грунт по периметру котлована или вдоль тран­шеи. К нижней іґасти трубы присоединено звено для фильтра, состоящее из -наружной перфорированной и внутренней глухой труб.

Наружная труба внизу имеет наконечник с шаровым и кольцевым клапанами (рис. V.4). На поверхности земли игло­фильтры присоединяют водосборным коллектором к насосной установке (обеспеченной резервными насосами). При работе на­сосов уровень воды в иглофильтрах понижается, и из-за дрени­рующих свойств грунта он понижается и в окружающих грунто-

вых слоях, образуя новую границу уровня грунтовых вод, назы­ваемую депрессионной кривой. Иглофильтры погружают в грунт ‘через буровые скважины или путем нагнетания в трубу игло­фильтра воды под давлением до 0,3 МПа (гидравлическое по­гружение). Поступая. к наконечнику, вода опускает шаровой клапан, а кольцевой клапан, отжимаемый при этом кверху, за­крывает зазор между внутренней и наружной трубами. Выходя из наконечника под давлением, струя воды размывает грунт и обеспечивает погружение иглофильтра. Когда вода всасывается из грунта через фильтровое звено, клапаны занимают обратное положение: шаровой клапан за счет разрежения поднимается, а кольцевой опускается, открывая воде, профильтровавшейся в за­зор между обеими трубами фильтрового звена, путь в открытый снизу конец внутренней трубы.

Применение иглофильтровых установок наиболее эффективно в чистых песках и песчано-гравелистых грунтах. Наибольшее по­нижение уровня грунтовых вод, достигаемое в средних условиях одним, ярусом иглофильтров, составляет около 5 м. При большей глубине понижения применяют двухъярусные установки.

Эжекторные иглофильтровые установки (рис. V.5) и глубин­ные насосы используют при разработке больших выемок и при необходимости понижения уровня грунтовых вод на глубину 20 и 30 м (при одноярусном понижении).

Фильтровое звено эжекторного иглофильтра устроено по прин­ципу легкого иглофильтра, а надфильтровое звено состоит из на­ружной и внутренней трубы с эжекторной насадкой. Рабочую во­ду под давлением 750…800 кПа подают в кольцевое пространство между внутренней и наружной трубами, и 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. Грунтовая вода смешивается с рабочей и на — . правляется в циркуляционный бак. Из циркуляционного бака из­быток воды (за счет поступления грунтовой) откачивается низко­напорным насосом или сливается самотеком.

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. Один "ярус иглофильтров позволяет уменьшить размеры котлована или траншеи, а следовательно, и объем земляных работ.

Для расширения области применения иглофильтровых уста­новок в грунтах с коэффициентом фильтрации менее 0,1 м/сут ис­пользуется явление электроосмоса. В этом случае наряду с игло­фильтрами в грунт на расстоянии 0,5… 1 м от иглофильтров в сторону котлована погружают стальные трубы или стержни (рис. V.6). Иглофильтры подключают к отрицательному, а трубы или стержни — к положительному полюсу источника постоянного тока. Напряженность электрического поля 0,5… 1 В/см, а плотность тока

image81,image82,image83,image84

V.7. Схемы временного крепления выемок

а — шпунтовым ограждением; б — щитами с опорными стойками; в — распорными рамами; г — инвентарная трубчатая распорная рама; / — анкерная свая; 2 — оттяжка; 3 — маячная свая (опорная стойка); 4 — направляющая; 6 —- шпунтовое ограждение; € — щиты; 7 — стой­ка распорной рамы; 8 — распорка; 9 — наружная труба; Ю — внутренняя труба; /1 — поворот* пая муфта; І2 — опорная часть распорки
1 А/м2. Под действием электрического тока вода, содержащаяся в порах грунта, освобождается й перемещается в сторону игло­фильтров. За счет движения этой воды коэффициент фильтрации грунта увеличивается в Б…25 раз.

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

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *