Как разработать план водопонижения для котлована?

Процедуры, используемые для составления плана водопонижения котлована, включают выбор метода водопонижения, определение гидравлических параметров, определение производительности колодца и расчет количества колодцев.
План водопонижения для котлованов

Водопонижение котлованов

  • 2. Определение гидравлического параметра
  • 3. Определение производительности скважины
  • 4. Оценка количества скважин
  • Разработка плана осушения котлованов

    1. Выбор метода водопонижения для выемки грунта

    Выбор метода водопонижения является первым шагом для разработки плана водопонижения. Таблица 1 может быть использована для выбора подходящего метода водопонижения в зависимости от типа грунта и глубины котлована.
    Различные типы систем обезвоживания котлована показаны на рисунке 2 – рисунке 6.

    Таблица-1: Выбор метода водопонижения в зависимости от типа грунта и глубины котлована

    Методы водопонижения
    Подходящий тип грунта
    Подходящая глубина котлована, м
    Открытый отстойник
    Гравий (включая мелкий, средний и крупный) и крупный песок
    Менее 4
    Точка скважины
    Крупный, средний и мелкий песок, мелкий гравий
    4-8
    Вакуумная точка скважины
    Мелкий и средний песок, крупный и средний ил
    Электроосмос
    Мелкий песок, крупный, средний и мелкий ил
    Глубокая скважина
    Крупный; средний; и гравий, крупный и средний песок
    20-24
    Глубокая скважина + вспомогательные вакуумные насосы
    Мелкий гравий, крупный; средний; и мелкий песок, крупный и средний ил
    Более 28
    Система водопонижения с открытым отстойником

    Система обезвоживания с открытым отстойником

    Система точечного водопонижения

    Система обезвоживания из скважины

    Электроосмотическая система водопонижения

    Система обезвоживания с электроосмосом

    Система выемки глубоких скважин

    Система выемки глубоких скважин

    Система выемки грунта из глубокой скважины

    2. Определение гидравлических параметров

    Существует ряд гидравлических параметров, которые необходимо оценивать в зависимости от используемой формулы. Например, необходимо оценить коэффициент проницаемости только в том случае, если используется формула равновесия, такая как уравнение равновесия Тиема.
    Коэффициент проницаемости может быть рассчитан с помощью насосных испытаний, испытания на падающий напор, испытания на постоянный напор или эмпирической формулы. Наиболее приемлемым методом расчета коэффициента проницаемости является эмпирическая формула и насосные испытания.
    Испытания на падающий напор и испытания на постоянный напор нежелательны, поскольку нарушение целостности образцов не позволит полностью представить грунт на месте.
    Если используется неравновесное уравнение, например, уравнение Тиса или Якоба, то необходимо рассчитать коэффициент проницаемости и коэффициент аккумуляции.
    Коэффициент пропускания равен коэффициенту проницаемости, умноженному на толщину водоносного горизонта. Коэффициент аккумуляции колеблется от 0,0005 до 0,001.

    3. Определение производительности скважины

    Оценка производительности скважины имеет большое значение, так как она является основой для проектирования и стоимости выполнения процесса водопонижения.
    Для оценки производительности скважины была разработана эмпирическая формула. Уравнение может быть выражено следующим образом:

    Определение производительности скважины

    где:
    Qw: производительность скважины, м3/с
    hw: Уровень грунтовых вод, при котором грунтовые воды поступают в скважину, как показано на рисунке 1, м
    rw: Радиус скважины, м
    k: Коэффициент проницаемости
    Следует знать, что оценить hw очень сложно, поэтому при предварительной оценке допустимо считать, что hw равен уровню грунтовых вод в глубокой скважине.
    Поскольку расчеты мощности скважины имеют существенное значение, настоятельно рекомендуется вводить коэффициент безопасности. Можно рассчитать мощность скважины с помощью ступенчатого испытания на откачку, что более надежно, чем значение, полученное по эмпирической формуле.
    Производительность скважины

    Производительность скважины

    4. Оценка количества скважин

    Как правило, уровень грунтовых вод должен быть понижен примерно на 0,5-1 м ниже дна котлована, чтобы дно котлована оставалось сухим. Этого невозможно достичь, если не установить необходимое количество скважин.
    Для оценки количества скважин необходимо выполнить следующие шаги:

    • Расчет общего количества воды, которое необходимо откачать, используя равновесное или неравновесное эмпирическое уравнение, как обсуждалось выше (определение гидравлических параметров).
    • Вычислите производительность каждой скважины, используя уравнение 1, описанное в вышеприведенном разделе.
    • Вычислите количество скважин, разделив общее количество воды, которое необходимо откачать, на производительность одной скважины.

    Обезвоживающие скважины, установленные в котловане

    Водопонизительные колодцы, установленные в котловане

    Читайте далее:
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями: