Принципиальная схема установки УВВ-1 показана на рис. 133.

Нижняя часть изображенного на рисунке иглофильтра окружена песчаной обсыпкой, верхняя часть — хорошо уплотненными суглинком или глиной. Вода просачивается к приемному звену иглофильтра через’ нижнюю часть песчаной обсыпки, воздух — через ее верхнюю часть.

Из песчаной обсыпки вода и воздух поступают через стенки приемного звена в его внутреннюю полость. Здесь они смешиваются, образуя водо-воздушную смесь, поднимающуюся затем по надфильтровой трубе к всасывающему коллектору установки.

Рис. 133. Принципиальная схема установки вакуумного водопонижения УВВ-1:
1 — сниженное зеркало грунтовых вод; 2 — поверхность капиллярной зоны; 3— линия тока воды; 4— линия тока воздуха; 5 — иглофильтр; 6 — коллектор; 7 — воздухоотделитель; 8 — рукав для воды; 9 — рукав для воздуха; 10 — приемная камера; 11 — грязевик; 12 — вакуумметр; 13 — смотровое окно; 14 — сетка; 15 — всасывающий трубопровод вакуум-насоса; 16. — вакуум-насос; 17 — напорный трубопровод вакуум-насоса; 18 — распределительная камера; 19 — сбросной трубопровод; 20 — люк; 21 — водопроводный ввод; 22 — всасывающий трубопровод центробежного насоса; 23— центробежный насос; 24 — отстойник; 25 — манометр

Из всасывающего коллектора вода и воздух поступают в воздухоотделитель. Из него вода и воздух по рукавам попадают в приемную камеру насосного агрегата, обслуживающего установку. Из приемной камеры вода и воздух отбираются вакуум-насосом, выбрасывающим их в виде водо-воздушной смеси в распределительную камеру. Из распределительной камеры воздух уходит в атмосферу, а вода частично сливается через водослив в сбросную линию, частично отбирается вспомогательным центробежным насосом, подающим ее через отстойник к сальникам вакуум-насоса.

В условиях, благоприятных для применения вакуумного водопонижения, в состав установки УВВ-1 может включаться всасывающий коллектор длиной до 120— 150 м.

Благодаря происходящему при применении установок вакуумного водопонижения снижению зеркала грунтовых вод под наконечники иглофильтров эти установки дают возможность понижать это зеркало в стороне от иглофильтров на большие глубины, чем установки обычного типа. Дополнительным преимуществом установок вакуумного водопонижения является возникающая при их применении возможность полного «снятия» грунтовых вод с водоупора на так называемых «совершенных», т. е. доходящих до водоупора или врезанных в него котлованах.

При применении вакуумного водопонижения вакуум, созданный в приемных звеньях иглофильтров, распространяется на окружающий иглофильтры грунт. В результате около иглофильтров образуется зона искусственных капиллярных (находящихся под вакуумом) грунтовых вод, а их поверхность, характеризующаяся атмосферным давлением, отходит вниз под наконечники иглофильтров. Именно с этим связано возникновение картины движения грунтовых вод. Установка типа УВВ-1 была успешно применена Главмосстроем при строительстве наиболее тяжелых участков Измайловского коллектора. Глубина траншеи для укладки коллектора 5 м. Уровень грунтовых вод находится на расстоянии 2 ж от поверхности. Коэффициент фильтрации мелких и тонкозернистых песков на уровне дна траншеи около 0,6 м/сутки. Фильтры были расположены по обе стороны траншеи на расстоянии 6 м от ее оси. Длина каждого иглофильтра 6,5 м, приемные звенья иглофильтров из керамических блоков. После отключения части несновавших иглофильтров среднее расстояние между ними составляло 2,75 ж. В период водопонизительных работ насосный агрегат откачивал около 3 л/сек воды и около 4 л/сек воздуха, приведенного к атмосферному давлению.

Рис. 134. Разрез по опытному створу:
1 — первоначальное зеркало грунтовых вод; 2 — сниженное зеркало грунтовых вод; 3 — поверхность капиллярной зоны

Через пять суток после пуска в действие УВВ-1 по оси траншеи уровень грунтовых вод был понижен на 5,25 м, считая от поверхности земли (рис. 134). Откосы траншеи, высота которых превышала их заложение, ничем не крепили при проходке ее экскаватором.

Противофильтрационные завесы — барражи.

Назначение этих завес двоякое:

1. Ограждать от истощения водоносные горизонты, используемые для водоснабжения.

2. Снижать стоимость осушительных работ за счет существенного уменьшения объема откачки подземных вод. При этом имеется в виду ограждение участка или поля, на котором необходимо осуществлять осушение барьером (барражом), предотвращающим возможность поступления подземных вод на осушаемый участок.

Водонепроницаемый барьер из глины или другого материала сооружается на глубину—-до водоупора. Создается замкнутый контур, поступление подземных вод в который исключено. Осушение участка сводится к откачке запасов воды, заключенных внутри огражденного барражом участка. Благодаря этому значительно снижается количество откачиваемой воды и стоимость осушительных работ.

В литературе описано несколько случаев удачного использования барражей сравнительно для небольших глубин —до 25—30 м.