Существуют различные причины, которые заставляют осушать котлованы, например, чтобы сохранить дно котлована сухим, предотвратить утечку грунтовых вод или почвы, предотвратить вскипание песка, предотвратить разрушение при подъеме, предотвратить всплытие подвала. В этой статье рассматривается мотивация водопонижения котлована.
Цель осушения котлована под фундамент
Сохранить дно котлована сухим
Если скорость движения грунтовых вод в гравии или песке высока, то возможно движение грунтовых вод в область котлована. Это создаст значительные проблемы и затруднит ход строительства. Таким образом, необходимо поддерживать котлован сухим, чтобы выполнить работу на должном уровне.
Как правило, осушение приводит к снижению уровня грунтовых вод. Как правило, уровень грунтовых вод опускается на 0,5-1 м ниже котлована. Что касается глинистой почвы, то грунтовые воды не создадут проблем, поскольку вода не может пройти через глину, и, следовательно, водопонижение не потребуется.
Понижение уровня грунтовых вод
Предотвращение утечки грунтовых вод или почвы
Если в котловане произойдет утечка, это создаст большую опасность, так как может привести к разрушению элементов, поддерживающих стену фундамента, при условии, что утечка велика. Поэтому для предотвращения такого нежелательного результата необходимо осушить территорию котлована.
Утечка может произойти в песчаном или гравийном грунте с высоким уровнем грунтовых вод, а для поддержки фундаментной стены используется мембранная стена с плохими стыками или ненадлежащие водонепроницаемые шпунтовые сваи. Это происходит потому, что вода будет проникать через плохо проработанные стыки или через шпунт, который не является водонепроницаемым.
Предотвращение кипения песка
Если земляные работы ведутся в песчаном или гравийном грунте, уровень грунтовых вод опускается не менее чем на 0,5 м. В результате возникнет разница между уровнем грунтовых вод вне зоны котлована и внутри нее.
Если разница достигнет гидравлического градиента почвы, произойдет вскипание песка. Для предотвращения вскипания песка рекомендуется понизить уровень грунтовых вод за пределами зоны котлована. Однако следует соблюдать осторожность, чтобы избежать оседания грунта.
Вскипание песка
Для предотвращения разрушения при перевороте
Если земляные работы ведутся в глинистом грунте, а под слоем грунта находится проницаемый слой, например, песчаный или гравелистый грунт, то давление грунтовых вод из проницаемого слоя будет оказывать восходящее давление на слой грунта.
Если давление грунтовых вод превысит вес почвенного слоя, то произойдет разрушение при поднятии. Для того чтобы предотвратить провал, необходимо понизить пьезометрическое давление проницаемого слоя путем откачки, как показано на рисунке 3.
Водопонижение используется для снижения пьезометрического давления нижележащего проницаемого слоя во избежание разрушения котлована при поднятии грунта
Предотвращение всплытия подвала
После завершения земляных работ начинается строительство подвала. Если строение возводится на песчаной почве, то на начальном этапе строительства возможно всплытие подвала. На этом этапе строительства вес подвала невелик.
Поэтому, если давление при подъеме превышает вес конструкции, то произойдет всплытие с дифференциальными пучениями фундамента.
При наступлении наихудшего сценария всплывший подвал или фундамент вернется в исходное положение, и его следует либо снести, либо реконструировать. Именно поэтому для предотвращения всплытия подвалов на ранней стадии строительства здания необходимо предусмотреть водопонижение.
- Выбор системы обезвоживания котлована для строительных работ.
- Каковы критерии выбора методов водопонижения?.
- Методы осушения котлованов на строительной площадке.
- Системы глубоких скважин для осушения котлованов.
- Система водопроницаемых дорожных покрытий – особенности конструкции, значение и применение.
- Как справиться с влажным подвалом?.
- Исследование грунта и типы фундаментов на основе свойств грунта.