Строительные машины и оборудование, справочник







Водопонижение при разработке выемок

Категория:
   Механизация земляных работ


Водопонижение при разработке выемок

При производстве земляных работ на промышленных площадках, а также при сооружении гидротехнических сооружений приходится сталкиваться с обводнением строительных площадок, поверхностными и подземными водами, атмосферными осадками и инфильтрационными водами.

Обводнение строительных котлованов и траншей в зависимости от глубины их заложения и положения уровня грунтовых вод может носить постоянный или временный характер. При заложении оснований котлованов и траншей ниже минимального уровня грунтовых вод происходит постоянное обводнение, а при заложении выше уровня грунтовых вод — временное, за счет капиллярного поднятия воды.

На условия обводнения строительных площадок влияет геологическое строение района. Если водоносные грунты повсеместно перекрыты слабопроницаемыми суглинками или глинами, дополнение запасов подземных вод за счет атмосферных осадков и поверхностных вод ограничено. Однако эти условия способствуют образованию поверхностных вод. В результате нередко приходится сталкиваться с обводнением строительных выработок одновременно безнапорными и напорными водонаносными горизонтами.

Рис. 29. Схема многоярусного проведения работ по понижению уровня грунтовых вод в котловане
1 — первоначальный уровень грунтовых вод; 2 — водооткачивающий коллектор; 3 — иглофильтры; 4 — наконечник иглофильтра; 5 — уровень грунтовых вод после 1-го яруса водопонижения; 6 — уровень 2-го яруса водопонижения; 7 — проектная отметка дна котлована; 8 — уровень понижения грунтовых вод после 3-го яруса водопонижения

В зависимости от природных условий строительной пло щадки (геологического и гидрогеологического ее строения) а также от времени производства работ, водопонижение делится на предварительное и параллельное.

Предварительное водопонижение выполняется до начала строительных работ, параллельное — одновременно со строительством. Водопонижение выполняется с помощью различных устройств. Так, при строительстве в Москве высотного здания на берегу реки Москвы водопонижение было выполнено с помощью многоярусной установки иглофильтров. Первый ярус, до установки второго яруса, т. е. до вскрытия котлована до определенной отметки, являлся предварительным и одновременно параллельным, поскольку эксплуатировался и в период производства строительных работ. То же второй и третий ярусы (рис. 29). Предварительное осушение является мерой, гарантирующей невозможность оплывания откосов и прорыва плывунов.

В промышленном и гражданском строительстве применяют в основном поверхностный способ водопонижения, с использованием водопонизительных скважин, эжекторных или легких иглофильтровых установок. Опыт показывает, что водопонизительные скважины целесообразны в условиях безнапорного водоносного горизонта мощностью не менее 10…5м и при .коэффициенте фильтрации 1…3 м/сутки. В напорных водоносных горизонтах коэффициент фильтрации может быть несколько меньше, но не менее 0,5 м/сутки.

Водопонизительные скважины позволяют понижать уровни подземных вод на большие глубины в довольно сложной гидрогеологической обстановке, благодаря чему могут быть обеспечены безопасные условия строительства.

За последние 20…25 лет в практике строительства промышленных и гражданских сооружений наибольшее распространение получили легкие иглофильтровые установки (ЛИУ), в которых верх фильтровой сетки рабочего звена должен быть заглублен под динамический уровень не менее чем на 0,6 м при расположении иглофильтров по контуру котлована или траншеи и на 1… 1,25 м при расположении их с одной стороны защищаемой выработки.

Рис. 30. Различные способы водопонижения
а — водопонижение с помощью системы иглофильтров и насосной откачки влаги; б — комбинированный способ, совмещающий откачку влаги через иглофильтры и электроосмос; 1 — поверхность земли; 2 — зоны осушения; 3 — водооткачивающий коллектор; 4 — иглофильтр; 5 — контур котлована; 6 —-уровень грунтовых вод при откачке иглофильтрами; 7 — иглофильтры, соединенные с отрицательным полюсом генератора; 8 — стержни, соединенные с положительным полюсом генератора; 9, 10 — соответственно уровень грунтовых вод до и после применения электроосмоса

Простота конструкции и монтажа установок, возможность в большинстве случаев гидравлического погружения иглофильтров, мобильность и надежность в работе делают ЛИУ весьма эффективным средством водопонижения в строительном производстве. Их применяют для понижения уровня подземных вод до 5 м в рыхлых грунтах с коэффициентом фильтрации не менее 1 м/сутки. Для понижения уровня грунтовых вод на глубину более 5 м используют ярусное расположение ЛИУ, подобно приведенному на рис. 29.

Для увеличения глубины водопонижения применяют одновременно иглофильтры и отсос воды и изменение направления фильтрации влаги в противоположную от котлована сторону через капилляры в грунте с помощью электроосмоса.

На рис. 30, а показана схема понижения грунтовых вод с помощью иглофильтров, а на рис. 30, б — схема установки тех же иглофильтров с системой стержней, из которых иглофильтры подключены к отрицательному полюсу генератора, а система стержней к положительному.

При включении электрического потенциала грунтовая вода начинает перемещаться от положительных (стержней) к отрицательным (иглофильтрам) полюсам. Зона осушения в этом случае больше. Изменилось также направление движения влаги. Оно стало противоположным и направлено в этом случае от откосов разрабатываемой выемки, что делает их более устойчивыми.

Электроосмический способ водопонижения по сравнению с откачкой воды из скважин в 1,4… 1,9 раза увеличивает глубину водопонижения при одновременном снижении затрат средств и времени в 1,5…2 раза. Кроме того, этот способ дает возможность увеличить устойчивость откосов и устранить заплывание котлованов со стороны дна за счет изменения направления фильтрации влаги. При наличии напорных подземных вод электроосмос является единственно эффективным способом водопонижения.


Читать далее:

Категория: - Механизация земляных работ





Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины