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 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 и нарушающая устойчивость грунтового массива.

Искусственное 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 игло — фильтровыми установками; эжекторными иглофильтрами; водо — понижающими 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 аасти 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 грунто­вых 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.

Эжекториые 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 на­правляется в циркуляционный бак. Из циркуляционного бака из­быток воды (за счет поступления грунтовой) откачивается низко — напорным 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

V.5. Схема эжекторной установки V.6. Схема водопоиижеиия с нспользова-

А~ эжекторная установка; <5 — схема дей — ниєм алектроосмоса

Ствия нглофнльтра; / —эжекторный игло — / — иглофильтр; 2 — сборный коллектор; ‘фильтр; 2 —напорный коллектор; З1 —цен — 3 — стальная труба

Г)

ВОДООТЛИВ И ПОНИЖЕНИЕ УРОВНЯ ГРУНТОВЫХ ВОД

Тробежиый насос; 4 — циркуляционный бак; 5 — сливной коллектор; 6 — низконапориый насос; 7 — внутренняя труба; 8 — наружная труба; 9 — рабочая вода; 10—эжекторная. насадка; // — грунтовая вода; 12 — фнльт — ✓ ровое звено

С) 6) В)

ВОДООТЛИВ И ПОНИЖЕНИЕ УРОВНЯ ГРУНТОВЫХ ВОД

V.7. Схемы временного крепления выемок

ВОДООТЛИВ И ПОНИЖЕНИЕ УРОВНЯ ГРУНТОВЫХ ВОД

ВОДООТЛИВ И ПОНИЖЕНИЕ УРОВНЯ ГРУНТОВЫХ ВОД

ВОДООТЛИВ И ПОНИЖЕНИЕ УРОВНЯ ГРУНТОВЫХ ВОД

А — нгпунтовым ограждением; б — щитами с опорными стойками; в — распорными рамами; г — инвентарная трубчатая распорная рама; 1 — анкерная свая; 2 — оттяжка; 3 — маячная свая (опорная стойка); 4 — направляющая; 5 — шпунтовое ограждение; 6 — щиты; 7 —стой­ка распорной рамы; 8 — распорка; 9 — наружная труба; 10 — внутренняя труба; 11 — поворот» ная муфта; 12 — 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 5…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 *