Водоотлив и водопонижение

при производстве земляных работ

При разработке котлованов на местности, имеющей уклон, для отвода поверхностных вод устраивают с нагорной стороны по отношению к котловану нагорные канавы с продольным уклоном не менее 0,002. Чтобы воспрепятствовать притоку поверхностных вод в траншею, отвалы грунта располагают тоже с нагорной стороны.

Выемки при небольшом притоке грунтовых вод разрабатывают с применением открытого водоотлива. Если приток грунтовых вод значителен и толщина водоносного слоя, подлежащего разработке, большая, то до начала производства работ уровень грунтовых вод искусственно понижают (закрытый водоотлив).

Открытый водоотлив заключается в откачивании воды из траншеи с помощью насосов. При этом способе по мере производства земляных работ в котловане вдоль его сторон или по низу траншеи устраивают небольшие канавы с уклоном 0,002–0,005 для отвода воды по ним к водосборникам-приямкам, в которые опускают приемные рукава насосов. Приямки ограждают досками и нижнюю часть их во избежание засасывания с водой грунта заполняют гравием или щебнем.

Для откачивания воды применяют насосы со свободным сливом воды или напорные. При глубине траншей и котлованов до 7 м применяют механизированные одиночные или спаренные диафрагмовые насосы с водосливом, устанавливаемые на бровке выемок. Преимуществом диафрагмовых насосов является то, что они могут откачивать загрязненные воды. При глубине выемок более 7 м применяют напорные центробежные насосы производительностью, соответствующей притоку воды, который зависит от толщины проходимого водоносного слоя и коэффициента фильтрации грунта.

В настоящее время промышленность выпускает для откачивания воды напорные погружные насосы разной производительности серии «Гном». Например, насос этой серии марки 40-18 предназначен для откачивания загрязненной воды с содержанием до 10 % механических примесей крупностью до 6 мм. Производительность этого насоса 40 м³/ч, высота подъема воды – 18 м. Такой насос с герметически закрытым двигателем, опущенный на дно водоема, работает непрерывно без обслуживания и смазки.

Для понижения уровня грунтовых вод применяют различные установки и способы: легкие иглофильтровые установки; эжекторные иглофильтры; водопонижающие скважины, оборудованные глубинными насосами; скважины, сбрасывающие грунтовые воды в лежащие ниже поглощающие слои грунта, и др. В суглинистых грунтах с низким коэффициентом фильтрации применяют способ электроосушения грунта, при котором под действием электроосмотических сил, возникающих при пропускании через грунт постоянного электрического тока, ускоряется приток грунтовой воды к иглофильтру.

При выборе способа водопонижения учитывают: свойства грунтов и условия их залегания; коэффициент фильтрации осушаемых грунтов; способ производства земляных работ; размеры осушаемой зоны в грунте; продолжительность водопонижения и др. Для понижения уровня грунтовых вод наиболее эффективны легкие иглофильтровые установки, эжекторные иглофильтры и способ электроосушения. Воду в этих случаях откачивают через систему иглофильтров, устанавливаемых по замкнутому контуру котлована (рис. 2.3, а) или в один или два ряда вдоль траншеи (рис. 2.3, б и в).

Во время откачивания грунтовой воды через иглофильтры уровень ее понижается и вокруг каждого иглофильтра образуется воронка, ограниченная депрессионной кривой. С помощью легкой иглофильтровой установки уровень грунтовых вод можно понизить на глубину до 5 м, считая от оси насоса. Если необходимо понизить уровень воды на глубину более 5 м, иглофильтры устанавливают в два или три яруса или устраивают водопонижающие скважины.