Водопонижение иглофильтрами грунтовых вод на строительных площадках.
Зачастую грунтовые воды находятся достаточно высоко, чтобы мешать рытью котлована, заливке фундамента или установке свай. В таких случаях необходимо реализовать систему мероприятий, призванных осушить участок на нужную глубину. Водопонижение грунтовых вод на строительных площадках имеет своей целью трансформацию консистенции грунта лишь на временной основе. То есть, до тех пор, пока строительство не пройдет этап гидроизоляции фундамента и не поднимется выше уровня грунтовых вод (УГВ).
Содержание этой статьи
Заказать услугу водопонижения в Москве и Московской области рекомендуем здесь. «ТД СТРОЙ» — более 10 лет работы в сфере строительного водопонижения.Различных способов осушить грунт довольно много, к тому же они часто комбинируются. Для правильного выбора подходящей методики проводят гидрогеологическое исследование. Его цель — определить количество, качество, происхождение грунтовых вод, а также состав грунта и его фильтрационные способности. По результатам анализа полученной информации принимается решение о методике понижения УГВ в данном конкретном случае.
Классификация и методология способов водопонижения
Учитывая, что не бывает одинаковых гидрогеологических условий, способы понижения воды на строительных участках постоянно дополняются. Порой применяемая методика представляет собой систему из множества позиций. Поэтому классифицируются они по нескольким признакам.
По используемому методу
- С применением иглофильтров – колодцев из трубных секций диаметром 40-70 см, нижний сегмент которых представляет собой фильтрационное звено с режущим наконечником. С помощью этого наконечника и мощной струи иглофильтр погружается в грунт гидравлическим способом. Установки являются частью системы для понижения уровня воды на участке.
- Открытый способ предполагает защиту котлована сплошными свайными или шпунтовыми стенками, укрепляющими откосы. Шпунты не пропускают воду, позволяя просачиваться ей лишь на уровне дна, где находятся приготовленные водосборники.
- Закрытый метод заключается в бурении на территории строительного участка приемных колодцев. Затем, по мере их наполнения, вакуумным либо гравитационным способом, из этих водосборников откачивают воду, производя водопонижение котлована.
- Уплотнение грунта производится несколькими способами, еще и укрепляющими его: заморозка, цементация, битумизация, а также закачка в грунт жидкого стекла (силикатизация). Замораживание грунтовых вод – временное мероприятие, но прочие технологии дают постоянный эффект. Это — несомненный плюс, особенно при возведении крупных подземных объектов (станции метро, тоннели, паркинги и пр.). Инъекционные трубы иногда используют в качестве электродов, применяя электросиликатизацию, значительно ускоряющую и усиливающую уплотнение пород.
- Пневматическое водоотведение, называемое еще отжатием, предполагает создание высокого давления в глубине грунта. Метод позволяет отжать воду по вертикали, а также по горизонтали давлением сжатого воздуха. Основная его особенность в том, что отжим получается быстрым и эффективным, но краткосрочным.
- Электроосмотическое водопонижение заключается в погружении в грунт больших металлических стержней – катодов, анодов. Электромагнитные поля, возникающие при подаче постоянного тока, изменяют направление движения подземных потоков, что приводит к понижению уровня грунтовых вод. Кроме того, данный способ значительно повышает несущую способность грунта, а также понижает его растворимость водой. Происходит это за счет возникновения гидроксида того металла, из которого сделаны аноды, и уплотнения этими гидроксидами грунтовых пород путем диффузии.
По глубине и времени проведения работ
- Поверхностное водоотведение заключается в бурении скважин с поверхности земли вокруг котлована. Эти мероприятия приводят к образованию стабильной депрессионной воронки (участка с пониженным давлением). Теперь, при наличии пород глубже водоносного уровня, способных поглощать воду, ее не выкачивают наверх, а продавливают по скважинам вниз. При наличии подходящих гидрогеологических условий, такая схема очень эффективна для водопонижения котлована. Однако имеет серьезный недостаток – все или почти все скважины должны работать одновременно и стабильно.
- Подземное понижение УГВ предполагает бурение скважин с дна выработки. Данный способ эффективен при любых условиях, но более трудоемок и длителен.
- Комбинированный способ применяют, когда поверхностное осушение не дало нужного результата.
- Предварительное водоотведение производится до начала нулевого этапа строительства. Применяется при наличии мощных водоносных слоев с целью создания условий для начала строительных работ.
- Параллельное водопонижение на строительной площадке осуществляют одновременно с копкой котлована, траншеи.
Учитывая, что система методик так сложна и разнообразна, подробное рассмотрение здесь имеют лишь некоторые ее компоненты. Те, что являются универсальными, а также используются при реализации практически любых мероприятий данной тематики.
Технология водопонижения иглофильтрами и ее методики
Эта технология представляет собой применение системы иглофильтровых установок, смонтированных через каждые 1.5 м вокруг котлована или траншеи. Агрегаты соединяются между собой водосборным коллектором на поверхности земли. Откачка воды производится насосной установкой, оборудованной помимо основных, резервными насосами для водопонижения.
Попутно с откачкой воды из установок, понижается УГВ в близлежащих слоях благодаря дренирующим свойствам грунтовых пород. Тем самым создается так называемая депрессионная линия – новая граница УГВ.
Методика погружения иглофильтра
Для погружения иглофильтровых установок применяют два метода: с помощью предварительно пробуренных скважин, а также посредством закачиваемой в трубу воды под большим давлением (300 кПа). Нижнее звено установки – фильтрационное, которое состоит из перфорированной внешней трубы и цельной внутренней. Снизу внешней трубы имеется режущий наконечник, а также два клапана, работающие при погружении иглофильтра в землю гидравлическим методом.
Доходя до конца внешней трубы, напор воды выдавливает шаровой клапан вниз, а второй — кольцевой – вверх. При этом герметизируется технологический зазор между внешней и внутренней трубами. Затем напор, выходящий из наконечника, подмывает грунтовую породу, благодаря чему иглофильтровая установка погружается глубже. Когда же начинается отсос воды, во внутренней трубе создается разрежение, способствующее возвращению клапанов в исходное положение. Из-за того, что кольцевой клапан уходит вниз, зазор между трубами открывается, а грунтовая вода, пройдя через фильтрационное звено, попадает в нижний конец внутренней трубы.
Применение иглофильтровой системы водопонижения
На участках с песчаным грунтом использование иглофильтров дает максимальный эффект. Здесь понижение УГВ с помощью одноярусных агрегатов в средних условиях достигает 5 м. При необходимости более глубокого осушения требуется применение двухъярусных установок.
Если требуется понижение уровня вод на 20-30 м, используют эжекторные иглофильтровые установки, а в дополнение к ним — глубинные насосы.Эжекторы
Эжекторные установки для водопонижения иглофильтрами представляют собой систему с высоким давлением воды. На поверхности земли смонтирован насос с циркуляционным баком, от него идет распределительный коллектор, через который вода опускается в эжекторы.
Эжектор – это водоструйный насос, помещенный внутрь второго снизу яруса иглофильтра.
После прохода эжекторной насадки под давлением свыше 0.7 МПа, водяной столб по внутренней цельной трубе поднимается вверх, создавая вакуум в эжекторе. Благодаря этому происходит откачка грунтовой воды в циркуляционный бак, куда она попадает вместе с рабочей. А ее отвод из бака обеспечивается обычными насосами либо гравитацией.
Данный метод настолько значительно повышает эффективность мероприятий по понижению УГВ, что имеет принципиальное значение. Особенно это касается работ по осушению грунтовых пород с низкими фильтрационными свойствами.
Столбчатый фундамент своими руками: пошаговая инструкция. — здесь больше полезной информации.
Электроосмос
Согласно законам электрокинетики, пористые тела имеют свойство перераспределять влагу внутри себя под воздействием электрического поля. Часть объема тела, имеющая положительный заряд, отдает влагу той части, которая имеет отрицательный заряд.
Вас заинтересует эта статья — Утепление фундамента и цоколя снаружи дома.
Применительно к строительному водопонижению грунтовых вод, явление электроосмоса используется при необходимости расширения сферы применения иглофильтров, а также для повышения эффективности их работы.Практически это происходит следующим образом: на расстоянии 1-1.5 м в сторону выработки от иглофильтровых установок, в землю помещают металлические стержни. На иглофильтры подают постоянное напряжение (отрицательный полюс), а на стержни – напряжение от положительного полюса источника тока. Под воздействием образовавшегося электрического поля влага высвобождается из близлежащей грунтовой породы, перемещаясь при этом в сторону иглофильтровых агрегатов. Такая технология повышает фильтрационные возможности грунта более чем в 20 раз.
Вакуумное водопонижение
Принцип действия данной технологии основан на создании пониженного давления (вакуума) внутри колодцев или скважин. Иглофильтровые установки часто используются, как необходимые для вакуумного водопонижения скважины. Такое понижение УГВ необходимо, когда влага не может поступать в приемник (колодец) самотеком из грунтовых пород достаточно интенсивно. Например, по причине их низкой способности пропускать влагу. Однако использование иглофильтров, как колодцев или скважин, возможно лишь при полной изоляции от атмосферного давления.
Водопонижение котлована вакуумной установкой, видео:
При необходимости осушения грунтовых пород на глубину более 20 м применяются специальные скважины диаметром 40 см, оборудованные фильтрами. Мощные насосы высокого давления производят откачку грунтовых вод из таких скважин.
Строительное водопонижение Общие требования
Водопонижение — искусственное понижение уровня подземных вод — достигается откачкой или отводом их к пониженным местам. Оно носит название «строительное водопонижение», когда применяется при производстве земляных и других строительных работ по возведению фундаментов, гидротехнических сооружений, различных подземных сооружений и коммуникаций, а также при разработке горных выработок в строительный период.
Сущность метода основывается на том, что при откачке подземных вод, поступающих в скважину, котлован, подземную выработку, поверхность воды в грунте приобретает воронкообразную форму, понижаясь при этом с уклоном к месту откачки. Аналогичный эффект достигается при устройстве дренажа (отводе) подземных вод. При напорном характере подземных вод воронкообразную форму принимает пьезометрическая поверхность, отображающая напоры подземных вод.
Воронкообразная (пониженная) поверхность подземных вод называется депрессионной поверхностью, а осушенное пространство между первоначальной (непониженной) поверхностью подземного потока и депрессионной поверхностью — депрессионной воронкой.
По мере откачки площадь распространения и глубина депрессионной воронки увеличиваются. Если интенсивность откачки остается постоянной, то со временем наступает стабилизация — установившийся режим, при котором не происходит дальнейшего развития депрессионной воронки. При прекращении откачки уровни подземных вод восстанавливаются, и их поверхность (или пьезометрическая поверхность) постепенно приобретает свою первоначальную (природную) форму.
Задачи строительного водопонижения в общем заключаются в соответствующем развитии и поддержании в течение необходимого времени депрессионной воронки в водоносных грунтах, прорезаемых котлованом (сооружением), а также в снятии избыточного напора в подстилающих водоносных грунтах, отделенных от котлована водоупором.
В том случае, если депрессионная поверхность водного потока в грунтах, прорезаемых котлованом, нигде его не пересекает, представляется возможным вести все подземное строительство насухо, т.е. полностью решается основная задача водопонижения.
Снятие напора в подстилаемых слоях обычно возможно осуществить в заданных пределах, что позволяет избежать нарушения природных свойств оснований сооружений.
При строительном водопонижении применяются, в основном, временные устройства, а необходимое оборудование и другие средства, предусмотренные для эксплуатации сооружений и предприятий, могут быть использованы временно в течение всего срока данного строительства.
В этом случае водопонизительные средства и устройства наряду с удовлетворением условиям строительного периода должны также отвечать соответствующим требованиям проекта, учитывающим условия их дальнейшей эксплуатации.
Совокупность определенно расположенных и предназначенных для приема, откачки и отвода подземных вод в строительный период устройств и средств и выполняемых планомерно работ по их сооружению, вводу в действие и содержанию составляет систему строительного водопонижения.
Системы строительного водопонижения формируются с применением водоотлива из котлованов и траншей, дренажа, открытых и вакуумных водопонизительных скважин, иглофильтров и электроосушения, применяемых в различных сочетаниях в виде линейных, кольцевых, неполнокольцевых, систематических, групповых и отдельных водопонизительных устройств.
Производство водопонизительных работ влияет на состояние грунтов, их поведение в котловане и в окружающем грунтовом массиве. Уже само понижение уровня воды в грунте приводит к увеличению давления от его собственного веса и к дополнительным осадкам территории и возведенных на ней сооружений. В большинстве случаев эти дополнительные осадки достаточно равномерные и не оказывают существенного влияния на работу сооружений, при относительно неглубоких понижениях уровня воды эти осадки невелики. Но при глубоких понижениях уровня подземных вод дополнительные осадки могут оказаться значительными и должны учитываться в основном проекте, а при производстве крупных водопонизительных работ необходимо вести наблюдения за сдвижением земной поверхности, осадками сооружений и их деформациями. При необходимости, в зависимости от соотношения фактических и определенных в проекте деформаций, следует регулировать режим водопонизительных работ и принимать меры к обеспечению сохранности сооружений и их нормальной эксплуатации.
В процессе бурения скважин ударными способами могут происходить местные уплотнения грунта, способные вызвать дополнительные осадки рядом расположенных фундаментов. Поэтому следует избегать расположения водопонизительных скважин в непосредственной близости от существующих фундаментов.
В процессе производства водопонизительных работ возможно не только уплотнение, но и разрыхление грунтов и нарушение прочностных связей в них. Особенно опасные нарушения природных свойств грунтов происходят, если не принимаются надлежащие меры предосторожности при открытом водоотливе, когда возможна значительная фильтрация через откосы котлована.
Фильтрационный поток создает дополнительное гидродинамическое давление на грунт, ослабляет прочностные связи в нем, может вызвать вынос частиц грунта — все это, во избежание нарушения устойчивости откосов котлована и разуплотнения оснований сооружений, должно учитываться в проекте и при строительстве. В случае фильтрации подземных вод через откосы градиенты напора вблизи их поверхности не должны достигать значений, при которых возможен вынос грунта в котлован. В связи с этим не должны допускаться резкие понижения уровня воды в котловане. Фильтрационный поток при выкачивании в котлован должен быть рассредоточен. При обнаружения сосредоточенной фильтрации для борьбы с суффозией следует применять фильтрующие пригрузки; в крупных котлованах возможно применять рыхление грунта на участках сосредоточенной фильтрации бульдозером, которое часто дает положительные результаты по рассредоточению фильтрации и прекращению суффозии. В осушенном котловане весь фильтрационный приток должен каптироваться водосборными канавами и передовыми траншеями. Для этого они должны быть соответственно заглублены относительно дна котлована, фильтрация через которое не допускается.
Разуплотнение грунта возможно также и в процессе бурения, содержания и ликвидации водопонизительных скважин.
При погружении иглофильтров гидравлическим способом без обсыпки грунт вокруг них разуплотняется, некоторое дополнительное разуплотнение грунта происходит и при извлечении иглофильтров. Подобные разуплотнения часто не оказывают существенного влияния на устойчивость откосов и на основания сооружений, но всегда необходимо принимать их во внимание и в каждом отдельном случае определять, допустимы ли они. Как правило, следует применять иглофильтры с песчано-гравийной обсыпкой. Это сводит к минимуму разуплотнение грунта вокруг скважины и повышает эффективность иглофильтрового способа водопонижения.
Разуплотнение грунта вокруг водопонизительных скважин возможно в процессе бурения разными способами из-за вывалов, образования пробок и т.п., а также в процессе откачки — из-за выноса мелких частиц при плохой работе фильтров. Предотвратить подобные явления возможно только соблюдая особую тщательность работ при бурении скважин и оборудовании их фильтрами; при бурении в малоустойчивых грунтах следует применять подливку воды в скважины. Конструкция фильтров водопонизительных скважин должна строго соответствовать характеру окружающего скважины грунта.
Мероприятия для предотвращения всех вышеуказанных отрицательных последствий производства работ должны отвечать особенностям застройки и состоянию сооружений в районе работ. Должны приниматься меры защиты и непосредственно для самих сооружений. Для этого перед началом работ по водопонижению необходимо обследовать техническое состояние зданий и сооружений, находящихся в зоне работ, а также уточнить расположение подземных коммуникаций.
Обследование зданий, сооружений и подземного хозяйства следует производить, в основном, перед составлением проекта водопонижения, В результате должны быть получены сведения, необходимые для принятия решения о мерах по обеспечению сохранности всех промышленных и гражданских объектов в зоне водопонизительных работ в процессе их производства. Надлежащее внимание должно быть уделено и объектам водоснабжения, питающимся подземными водами, уровень которых предполагается понизить.
Перед обследованием следует предварительно ознакомиться с проектной и исполнительной документацией по сооружениям в зоне работ. В отдельных случаях могут потребоваться специальные работы для уточнения трасс сетей, некоторых элементов конструкций каких-либо ответственных или ценных в культурно-историческом отношении зданий и сооружений (например, шурфовочные и обмерные работы и т.п.). Проведение указанных обследований и получение разрешения на производство работ входит в обязанности основного заказчика, программу необходимых обследований следует согласовывать с проектной организацией.
Данные, полученные в результате обследования зданий и сооружений, должны приниматься во внимание при составлении проектов производства работ. При этом строительная организация должна проверить соответствие действительного состояния зданий, сооружений и коммуникаций принятому за основу в проекте и установить возможность соблюдения действующих правил техники безопасности, в частности:
а) бурения и прокладки трубопроводов вблизи существующих кабелей и трубопроводов, проложенных в земле;
б) безопасного приближения буровых установок с высокими мачтами к воздушным ЛЭП и др.
Началу производства работ должны предшествовать планировка и расчистка территории (от леса, мусора и т.п.) для возможности свободного применения предусмотренных машин и механизмов.
Необходимо осуществлять взаимоувязку водопонизительных, земляных и других общестроительных работ так, чтобы обеспечивалась их высокая эффективность. В то же время при комплексной организации строительства следует создавать благоприятные условия для ведения водопонизительных работ. При необходимости внесения изменений в принятую методику тех или других работ приоритет должны иметь более эффективные решения.
Если земляные и другие строительные работы производятся заблаговременно, подготовленные водопонизительные системы должны обеспечить возможность ввода в действие водопонизительных устройств, установок и средств с определенным опережением развития водопонижения по сравнению с развитием земляных и других строительных работ. С другой стороны, при производстве земляных работ должна предусматриваться подготовка, в первую очередь, берм и площадок, на которых производится погружение иглофильтров, забуривание скважин и размещение насосных установок, устройство зумпфов и (после ввода в действие насосных станций открытого водоотлива) разработка передовых траншей и водоотводных канав. Последние разрабатываются обычно драглайнами или канавокопателями в направлении от зумпфов к водораздельным точкам. Эти устройства в крупных и долго существующих котлованах должны совмещаться с сетью ливнестоков и водосборников, предназначающихся для поверхностных вод.
Водопонизительные установки и устройства, включая сеть водостоков, зумпфов и водосборников, должны размещаться так, чтобы не создавать стеснений для работы землеройного и другого строительного оборудования и транспорта, не препятствовать строительству и эксплуатации соседних сооружений, разработкам полезных ископаемых и т.п.
В то же время при устройстве съездов в котлованы, транспортных коммуникаций и размещении строительного оборудования следует учитывать необходимость эффективного расположения водопонизительных устройств.
Во избежание лишних непроизводительных затрат все строительные работы, которые ведутся с применением водопонижения, должны выполняться без перерывов и в минимальные сроки.
При подводной разработке грунтов вместе с ними удаляется то или иное (в зависимости от метода работ) количество воды; это приводит к соответствующему притоку в котлован подземных вод и некоторому снижению их уровня. В глубоких котлованах для обеспечения возможности их разработки зеркало воды в них приходится специально понижать с помощью открытого водоотлива. Необходимость в этом возникает и при осушении котлована для производства дальнейших работ. Такая откачка должна вестись равномерно и соответствовать темпам развития водопонижения в окружающем котлован грунтовом массиве. При необходимости ускорения процесса осушения котлована (понижения зеркала воды в нем) во избежание нарушения устойчивости его откосов и дна следует дополнительно применять иглофильтры, вакуумные или открытые водопонизительные скважины.
Необходимо осуществлять также взаимоувязку работ на соседних объектах, так как при производстве водопонизительных работ понижение уровня подземных вод развивается далеко за пределы того объекта, для которого оно непосредственно предназначено. Это обстоятельство следует по возможности использовать при строительстве соседних подземных сооружений. Но иногда оно может и ухудшить условия строительства смежных объектов, если там, например, будут осушены грунты, разрабатываемые методами гидромеханизации. В другом случае разрабатываемый подводным способом котлован, представляющий собой открытый водоем, может послужить причиной увеличения притока в соседние котлованы, разрабатываемые насухо.
Взаимоувязка работ на соседних объектах необходима и при устройстве водоотводящих коммуникаций, водоснабжения и энергоснабжения.
Строительное водопонижение грунтовых вод на строительных площадках (участках): создание проекта
Строительное водопонижение
Строительное водопонижение — это метод понижения уровня грунтовых вод на время проведения строительных работ, будь то раскопка котлована для возведения фундамента или разработка траншей для укладки трубопроводов, в местах где невозможно проводить обширные земляные работы ввиду плотной городской застройки или большой глубины проводимых работ.
Строительное водопонижение, осушение или водоотлив — все это общие термины, используемые для иллюстрации удаления или слива подземных и поверхностных вод из места проведения строительных работ.
Самая простая форма водопонижения — это перекачка грунтовых вод со дна котлована, путем сбора их через отводные каналы обустроенные по периметру его дна в приемный колодец, и откачки их на поверхность с помощью дренажного насоса установленного в колодце.
В случае, если данный метод, не позволяет справится с поступающей водой, или так называемый «плывун» мешает проведению запланированных работ, требуется устройство водопонижения грунтовых вод с помощью вакуумной установки и монтажа иглофильтров по периметру котлована. Данный метод необходим при проведении работ по возведению фундамента, так как при проведении работ по гидроизоляции фундамента, необходимо полностью осушить котлован, в связи с тем что нанесение изоляции на влажный бетон весьма затруднительно, что в дальнейшем влияет на качество выполненных работ по фундаменту здания в целом.
Копания МОСГНБ имеет многолетний опыт в проектах водопонижения грунтовых вод. Мы обеспечиваем комплексный подход в борьбе с грунтовыми водами. МОСГНБ предоставляет услуги по водопонижению грунтовых вод под ключ, а также оборудование для водопонижения в аренду, в случае если Ваше оборудование вышло из строя или появилась необходимость увеличить мощность работающих установок. Мы заслужили уважение наших клиентов путем применения только правильных решений в борьбе с грунтовыми водами как больших проектов, так и малых. Ключом к нашему успеху в данном виде работ стало слияние мощных установок водопонижения BBA Pumps c инженерным составом нашей компании, имеющим огромный опыт в строительном водопонижении уже более 10 лет.
Большое количество выполненных работ связанных с водопонижением грунтовых вод с которыми сталкиваются наши клиенты, предоставили нам возможность разработать комплексные решения, позволяющие предоставлять данную услугу под ключ.
В своей работе наша компания использует установки BBA Pumps PT-90 (производство Голландия) мощностью 90 куб.м. в час, количество иглофильтров на одну установку составляет 100 шт., данные установки находятся в шумозащитном кожухе, что позволяет выполнять работы в стесненных городских условиях, с гарантией отсутствия жалоб окружающих на шум от их работы. Данные установки довольно экономичны — 1.5 л. дизельного топлива в час.
Скорее обращайтесь в компанию МОСГНБ, если Вам необходимо решить Вашу проблему с водопонижением. Наши специалисты подготовят для Вас коммерческое предложение, а в случае необходимости приедут на обследование Вашего объекта.
В мире существует огромный комплекс строительных работ, которые занимаются благоустройством местности для человечества. Часто такие процессы сталкиваются с грунтовыми водами, которые могут существенно повлиять на принцип работ. Для этого существует способ искусственного удержания воды, чтобы можно было продолжить строительство.
Какие бывают способы водопонижения
Строительное водопонижение – это снижение уровня воды в грунтовых водах искусственным методом. Оно необходимо для безопасных строительных работ. Его суть заключается в удержании потока воды или отводе ее на определенное расстояние. Уровень снижения воды производится на разное расстояние, все зависит от конкретного случая.
Водопонижение грунтовых вод делится на два вида:
- предварительное;
- параллельное.
В принципе оба значения уже говорят за себя. В первом случае, водопонижение происходит до начала строительных работ. Оно применяется в том случае, когда на нужном участке работы есть сильные водные горизонты. Оно предотвращает прорыв водных масс и помогает обезопасить строительные работы. Второй метод подразумевает параллельное проведение водопонижения наряду с действующими строительными работами. Данные процессы осуществляются при помощи специальных установок и оборудования.
В зависимости от той местности, где будет происходить снижение грунтовых вод, различают три способа проведения процедуры:
- Подземный метод подразумевает закладывание установки под землей.
- При поверхностном способе закладывание установки осуществляется с поверхности грунта.
- Комбинированный способ включает возможность использования и первых и вторых способов одновременно.
Применение иглофильтровых установок
Одной из широко применяемых и популярных тактик, считается водопонижение иглофильтрами. Иглофильтры – это специальные трубы размером до 10 метров, которые имеют наконечник с фильтром.
Такие установки отличаются своей компактностью и простотой в использовании. Их помещают в специально проделанные скважины, которые располагаются на расстоянии метра друг от друга. После того, как их соединили трубами, подключается помпонасос. Внутри конструкции создается вакуумный эффект, который осуществляет перекачку воды из слоя земли. Благодаря этому методу, снижается давление и падает уровень грунтовых вод. Современные установки отличаются своей оперативностью и мобильностью при использовании.
Если не применить такую тактику во время строительства, это чревато большим убыткам и застоям в работе. Чтобы выбрать тип предполагаемой установки, необходимо учесть такие факторы, как глубина территории, состояние грунта и обстоятельства его залегания.
Чтобы произвести осушение котлована иглофильтром, необходимо составить проект по производству работы. Процесс работы зависит от положенной схемы. Первоначально надо произвести выемку грунта из котлована. Мощность откачивания воды зависит от породы грунта. Иногда ее снижают, если есть вероятность разрыхления земли. Продолжительность откачивания воды зависит от глубины котлована.
Иногда она достигает и нескольких недель. Такой метод позволяет осуществить осушение в местах с разной структурой грунта.
Данная методика, должна отличаться надежностью и безопасностью. Ведь бывают случаи, когда из-за непредусмотрительности затапливает котлован. Чтобы этого избежать необходимо, работать в соответствии принятыми нормами и регулировать мощность насосов.
Эту работу могут провести профессиональные специалисты МОСГНБ, обеспечив высокий уровень качества работ гнб.
Виды и способы строительного водопонижения
Понижение уровня грунтовых вод на строительных площадках и объектах.
Близкое расположение к поверхности или излишек грунтовых вод может препятствовать нормальному ведению хозяйственной деятельности. Например, при строительстве зданий, сооружений, метро, при прокладке трубопроводов и сетей, при разработке шахт. В этом случае проводится обязательное водопонижение. Уровень понижения грунтовых вод производится на заданную глубину, которая определяется отдельно в каждом конкретном случае.
Водопонижение может быть предварительным и параллельным.
Предварительное водопонижение осуществляется до начала непосредственно строительных работ и применяется в случаях наличия на заданных участках мощных водоносных горизонтов. Оно помогает предотвратить прорыв плавунов, обеспечить устойчивость дна выработки и безопасность во время последующего проведения работ по строительству. Параллельное водопонижение производится одновременно с ведением строительства.
Оба вида водопонижения осуществляются с применением специального оборудования и устройств для понижения грунтовых вод – вертикальных и горизонтальных. Чтобы защитить от грунтовых вод открытые выработки (траншеи, котлованы), рационально использование иглофильтровых установок, водопонизительных, горизонтальных дренажных скважин. Защита подземных выработок (туннелей) производится с помощью дренажных колодцев, сквозных и забивных фильтров, водопонизительных, разгрузочных, поглощающих скважин, иглофильтровых установок.
Способов водопонижения, применяемых на практике, существует три: поверхностный, подземный и комбинированный. Выбор способа водопонижения зависит от ряда факторов – коэффициента фильтрации пород, подлежащих осушению, площади территории для осушения, характеристик и условий залегания пород и питания грунтовых вод, мощности водоносного горизонта.
Чаще всего применяется поверхностный способ. При этом для образования на участке устойчивой депрессионной воронки, откачивание грунтовых вод производится из водопонизительных скважин. Если ниже уровня водоносного горизонта залегают водопоглощающие породы, грунтовые воды на поверхность не выводятся, а опускаются в эти породы по скважинам. При таком способе удается довольно быстро произвести водопонижение на большую глубину в сложных условиях. Однако данная схема предполагает одновременную работу сразу нескольких скважин и насосов.
Подземный способ водопонижения предусматривает бурение скважин из горных выработок или забоя шахтного ствола. При таком способе, как и при поверхностном, возможен спуск грунтовых вод в водопоглощающие, расположенные ниже заданного уровня, породы, если между ними имеется водоупорный горизонт. Подземный способ считается более надежным и эффективным в сложных гидрогеологических условиях. Минус – дренажные работы выполняются дольше, подготовка является достаточно трудоемкой, горные выработки необходимо поддерживать длительное время.
При поверхностном способе используют водопоглощающие и водопонизительные скважины с насосами, сквозные фильтры, вакуумные установки, легкие и эжекторные иглофильтры, при подземном – установки забойного водопонижения, ЛИУ, забивные фильтры.
Комбинированный способ водопонижения предполагает бурение скважин как с поверхности участка для осушения, так и из подземных выработок. В данном случае, часть грунтовых вод выводится при помощи насосов на поверхность, часть – отводится в подземные дренажные выработки. Комбинированный способ находит применение, когда произвести осушение участка только с поверхности не представляется возможным.
Этапы и способы строительного водопонижения
Процедура водопонижения может быть предварительной и параллельной, зависит это от времени проведения строительных работ.
Предварительное водопонижение производится до того, как начинаются строительные работы, а параллельное протекает одновременно со строительством. Конечно же, такое деление является условным. Например, при сооружении многоярусной водопонижающей установки, второй, третий и другие нижние ярусы являются предварительными, так как служат для снижения уровня грунтовых вод до определенной границы, и в то же время параллельными, так как могут использоваться и непосредственно в период проведения строительства.
Потребность в сооружении предварительного водопонижения зависит от особенностей гидрогеологических условий местности, в которой производится застройка, а также от технических параметров защищаемого объекта.
Процедура предварительного водопонижения применяется только в тех случаях, когда на участке застройки имеются мощные водоносные горизонты. Тогда целью сооружения устройств предварительного осушения является снижение уровня грунтовых вод на величину, которая обеспечивает безопасность строительных работ, и гарантирует предотвращение прорыва плавунов и оплывания откосов.
Заниматься предварительным снижением напора в водоносных пластах, которые залегают ниже, чем располагается защищаемая выработка, а также принимают прямое участие в её обводнении, следует лишь тогда, когда существует гидравлическая взаимосвязь этих пластов с горизонтами, расположенными в зоне дренирования, или в случае существования высокой вероятности прорыва высоконапорных грунтовых вод в дно выработки. В такой ситуации предварительное водопонижение применяется с целью обеспечения устойчивости дна выработки.
И предварительное, и параллельное водопонижение происходит с применением разного водопонижающего оборудования – вертикального и горизонтального.
Чтобы защитить от воды открытые котлованы и выработки можно применять как горизонтальные, так и вертикальные устройства, а именно:
— водопонижающие скважины;
— горизонтальные дренирующие скважины;
— иглофильтровые установки и многое другое.
Для того чтобы защитить подземные выработки (которые используются, например, при строительстве туннелей метро), зачастую применяются вертикальные дренирующие устройства:
— разгрузочные, поглощающие и водопонижающие скважины;
— сквозные и забивные фильтры;
— иглофильтровые установки;
— дренажные колодцы и т.д.
Способы водопонижения
На практике могут использоваться три способа водопонижения: подземный, комбинированный и поверхностный. Выбор конкретного способа зависит от природных особенностей участка застройки (в первую очередь от гидрогеологического и геологического строения), а также от сложности сооружения и способа его возведения.
Поверхностное водопонижение предусматривает закладывание оборудования с поверхности земли, при комбинированном – и с поверхности земли, и с подземных выработок, а при подземном – только из подземных выработок. В гражданском строительстве, а также в промышленности зачастую используется водопонижение поверхностным способом.
Водопонижение поверхностным способом осуществляется для защиты и открытых, и подземных выработок. Используются для этого такие устройства, как водопонижающие скважины, легкие иглофильтровые и эжекторные установки.
Особенности использования водопонижающих скважин зависят от водопроницаемости грунта, и мощности водоносных слоев. Опыт применения таких устройств показывает, что наиболее целесообразным является их применение в условиях безнапорного водоносного слоя, который имеет мощность не менее 10-5м, и коэффициент фильтрации не менее 1-3 м/сутки. В напорных же водоносных слоях коэффициент фильтрации может быть немного ниже, но в любом случае он не должен быть меньше 0,5 м/сутки.
Такой способ водопонижения позволяет снижать уровень грунтовых вод на большие глубины в довольно сложных природных условиях. Благодаря этой особенности уровень подземных вод может быть понижен быстро, и на большую глубину. Еще к преимуществам водопонижающих скважин относится их мобильность. Из недостатков таких устройств можно выделить потребность в большом количестве насосов, что несколько затрудняет возможность централизованного отведения вод от дренажных скважин.
Помимо скважин водопонижения глубокий дренаж можно осуществлять и с помощью эжекторных иглофильтровых установок. С их помощью можно понизить уровень грунтовых вод до отметки в 20 метров.
Главной особенностью эжекторной иглофильтровой установки является ее возможность глубинного вакуумирования водоносных пластов. Наибольший вакуум образовывается в фильтровом звене иглофильтра, и применяется для отвода воды от слабопроницаемых грунтов.
Выбор размера эжекторных колонн, расстояний между иглофильтрами, их количество в устройстве, а также тип насосного оборудования зависит от гидрогеологических параметров участка осушения, а также условий проведения строительных работ.
Область использования эжекторных установок ограничивается специфическими условиями, такими как близкое расположение водоупора ко дну выработки, многослойностью толщи водопроницаемых и водоупорных грунтов. В первой ситуации может помочь заглубление иглофильтра в водоупорный слой на глубину 50-70 см, что позволяет снизить зону вакуумирования. А во второй эффекта осушения можно достичь с помощью специальных эжекторных иглофильтров, которые оборудованы внешней фильтровой колонной (то есть вакуумных концентрических скважин).
Если есть необходимость сделать неглубокое водопонижение (около 4-5 метров), то используют легкие иглофильтровые установки. Их можно устанавливать и с поверхности земли, и с дна защищаемой выработки. Наиболее эффективным является работа легких иглофильтровых установок в песчаных грунтах, имеющих коэффициент фильтрации не менее 1, но не более 30 м в сутки. Такие установки являются мобильными, простыми в обращении и в то же время надежными.
Строительное водопонижение иглофильтрами грунтовых вод
СТОИТЕЛЬНОЕ ВОДОПОНИЖЕНИЕ И ОСУШЕНИЕ КОТЛОВАНОВ. С ГАРАНТИЕЙ!
1. Водопонижение иглофильтрами.
2. Вакуумное водопонижение.
3. Водопонижение глубинными скважинами.
4. Система открытого водоотлива.
Продуманное использование технологий — основа эффективности
Профессиональное строительное водопонижение предполагает применение различных методик и оборудования в зависимости от конкретных природных условий и особенностей строительства. Поэтому проектирование мероприятий водопонижения в обязательном порядке включает в себя выбор наиболее эффективной технологии и технических средств, способных быстро осуществить водоотвод на данном участке. Проектирование мероприятий водопонижения осуществляется с учётом геологических и гидрологических изысканий на базе многолетнего опыта специалистов, вооружённых необходимыми теоретическими знаниями и практическими навыками.
+7 (926) 805-82-02
Дополнительная информация по телефону
Квалифицированное устройство системы водопонижения позволяет достигать следующих целей:
- снижение уровня грунтовых вод до требуемого уровня;
- повышение безопасности строительных работ в процессе создания котлованов;
- сдерживание интенсивного напора вод в грунте;
- создание оптимальных условий для возведения и реконструкции фундаментов;
- стабилизация насыщенной водой почвы;
НАМ ДОВЕРЯЮТ
Соответственно водопонижение грунтовых вод может рассматриваться как необходимая составляющая определённого типа строительных работ, (осушение котлованов) которая не только понижает риски оползней и подтоплений, но и обеспечивает создаваемым конструкциям необходимый уровень надёжности и долговечности.
Доверяя устройство водопонижения и водоотлива компании «Восстановление», вы приобщаетесь к многочисленным преимуществам сотрудничества с опытным и ответственным подрядчиком.
Положительные результаты, достигаемые в оптимальные сроки, вот уже много лет являются лучшей рекомендацией нашей организации, которая всегда выполняет взятые на себя обязательства в полном объёме.
Выезд специалиста на объект, расчет и подготовка коммерческого предложения на работы по водопонижению — осуществляются бесплатно.
В качестве таких технологий используются следующие варианты:
1. Водопонижение иглофильтрами. Этот процесс основан на создании системы фильтров, выводящих воду в общий коллектор, интегрированный со специальным насосным оборудованием. Водопонижение иглофильтрами ведётся с помощью ярусной системы фильтрации, что позволяет вести работы на значительных глубинах.
2. Вакуумное водопонижение. Такая технология работает на основе способности вакуумных областей стимулировать вытяжку воды из почвы. Вакуумное водопонижение особенно эффективно при работе на сложных неоднородных почвах, отличающихся минимальными коэффициентами водопроницаемости.
3. Глубинное водопонижение. Работы по водопонижению этой категории ведутся с использованием мощных центробежных насосов, которые откачивают воду с помощью интегрированной системы фильтров, установленных в предварительно пробуренных скважинах (бурение водопонизительных скважин).
4. Система открытого водоотлива. Обычно устраивается в виде траншеи по периметру дна котлована, с зумпфом, оборудованным металлической трубой диаметром до 1020 мм и погружным насосом для откачки воды. Труба устанавливается в предварительно отрытый приямок с обсыпкой щебнем крупной фракции. Траншея открытого водоотлива отрывается с уклоном к зумпфу и обсыпается щебнем.
В случае необходимости устройство водопонижения и водоотлива дополняется мероприятиями по укреплению грунта. Грамотное сочетание вышеупомянутых технологий позволяет добиваться блестящих результатов чётко организованной работы по водопонижению.
+7 (926) 805-82-02
Дополнительная информация по телефону
Стоимость водопонижения зависит от многих факторов, начиная от характеристик грунта и заканчивая используемой методикой. В любом случае устройство водопонижения и водоотлива осуществляется после утверждения заказчиком сметы на основе письменных договоров, в которых прописаны сроки проведения мероприятий, права и обязанности сторон.
Технически грамотное устройство системы водопонижения – вид ответственных работ, которые проводятся специалистами компании «Восстановление».
Водопонижение грунтовых вод на строительных площадках
Из чего состоит комплекс мер водопонижения грунтовых вод? Какое оборудование наиболее эффективно справляется с водопонижением котлована на период работ нулевого цикла? На эти вопросы ответят специалисты группы компаний «КС» и «ВММ» ― лидера производства отечественного насосного оборудования.
Проблема: грунтовые воды на строительной площадке
Вырыть котлован, забить сваи и залить фундамент, выкопать траншеи для прокладки труб мешают грунтовые воды. Необходимо круглосуточно осушать площадку, где ведутся работы вплоть до завершения строительства.
Решение: водопонижение грунтовых вод
Осушение грунта посредством понижения уровня грунтовых вод дает возможность выполнить все работы нулевого цикла, залить и гидроизолировать фундамент.
На основании данных гидрогеологических исследований, включающих: выяснение состава грунта, его фильтрационных свойств, качеств и объема грунтовых вод, наша компания подбирает оптимальный метод водопонижения котлована.
Методики водопонижения котлована
На данный момент широко известны следующие способы осушения строительных площадок, котлованов и траншей:
С применением иглофильтров
Иглофильтры погружают в почву вдоль верхней бровки котлована и подключают к единому коллектору, который, в свою очередь, подключается к вакуумной центробежной установке.
Открытый способ
Откосы котлована защищают сплошными свайными или шпунтовыми стенками. Шпунты ограничивают приток воды: она просачиваться по дну, где расположены водосборники.
Закрытый способ
На строительном участке оборудуют приемные колодцы. Когда откачивают воду из этих резервуаров (приемных колодцев), уровень грунтовых вод в строительном котловане понижается согласно закону сообщающихся сосудов.
Уплотнение грунта
Уплотнить грунт можно при помощи заморозки, цементации, битумизации, или закачки в грунт жидкого стекла. При этом, если замораживание вод имеет временный эффект, действие прочих мероприятий рассчитано на долгие годы.
Пневматическое водоотведение
Отжатие, или пневматическое водоотведение, получается в результате создания высокого давления в глубинных слоях почвы. Давлением сжатого воздуха вода отжимается по вертикали и по горизонтали. Сроки выполнения работ короткие, а эффект длительный.
Электроосмотическое водопонижение
В грунт погружают металлические стержни и при помощи электромагнитных полей изменяют направление движения подземных вод. Этот способ повышает несущую способность грунта и понижает его растворимость водой.
Водопонижение грунтовых вод иглофильтрами
На сегодняшний день наиболее востребованная и экономически оправданная технология осушения строительной площадки ― водопонижение иглофильтрами.
По периметру котлована или траншеи монтируется система иглофильтровых установок. Иглофильтры размещаются через каждые полтора метра и соединяются гибкими шлангами с коллектором, расположенным на поверхности земли. Воду откачивает насосная установка.
Уровень грунтовых вод понижается не только на обрабатываемой площадке, но и в ближайших слоях почвы. Созданная депрессионная линия становится новой границей уровня грунтовых вод.
Методы погружения иглофильтров
В зависимости от особенностей грунта, иглофильтры погружают механическим, или гидравлическим методом.
Механический предполагает бурение скважин для каждого фильтра и применяется в глинистых и гравийных грунтах. Гидравлический заключается в закачивании в трубу воды под большим давлением, которая размывает проходы для иглофильтров, и они погружаются в почву.
Разновидности иглофильтров и особенности их применения
Максимальный эффект водопонижения достигается на песчаных грунтах ― уровень грунтовых вод понижается до 5 метров. Чтобы произвести более глубокое осушение, используют двухъярусные установки.
Понизить уровень грунтовых вод до 20-30 метров возможно с помощью эжекторных иглофильтровых установок с глубинными насосами.
Эжекторы
Водопонижение грунтовых вод в почвах с низкими фильтрационными свойствами ― задача, с которой блестяще справляются только эжекторные установки.
На поверхности земли располагается насос с циркуляционным баком. От него идет распределительный коллектор, через который вода спускается в эжекторы – водоструйные насосы, расположенные внутри второго снизу яруса иглофильтра.
Пройдя эжекторную насадку под высоким давлением (от 0.7 Мпа), водяной столб по внутренней цельной трубе поднимается вверх и создает в эжекторе вакуум. Это запускает механизм откачки грунтовой воды в циркуляционный бак, откуда она впоследствии выкачивается обычными насосами.
Электроосмос
Электрическое поле заставляет пористые тела перераспределять влагу: часть объема тела с отрицательным зарядом забирает влагу у части с положительным зарядом. Электроосмос в разы повышает эффективность работы иглофильтров.
На расстоянии полутора метров от размещенных в почве иглофильтровых установок, в землю вставляют металлические стержни и подают на них напряжение от положительного полюса источника тока. На иглофильтры подают отрицательный полюс.
Электрическое поле «гонит» воду в сторону иглофильтров и, тем самым, двадцатикратно увеличивает коэффициент фильтрации почвы.
Что делает Борей для понижения УГВ на строительных участках?
Более 10 лет наша компания работает на объектах заказчиков и проводит полный комплекс работ по водопонижению.
Чем мы можем вам помочь?
- производим насосное оборудование, иглофильтры и комплектующие;
- реализуем и предоставляем в аренду системы водопонижения.
Выполняем:
- водопонижение грунтовых вод с глубиной залегания до 16 метров;
- предоставляем оборудование по договору аренды: насосы Борей, Varisco;
- на основе представленных гидрогеологических исследований разрабатываем проект работ по водопонижению.
Позвоните по номеру телефона, указанному на сайте, или заполните форму обратной связи, чтобы мы могли предложить наиболее эффективное решение и проконсультировать по всем возникающим вопросам.