Существует множество вариантов осушения котлованов для облегчения строительных работ. Выбор лучшей и подходящей системы водопонижения обеспечивает экономию строительных работ. Для этого необходимо иметь представление о различных системах водопонижения и их особенностях.
Из собранных систем выбирается лучшая. Выбор системы водопонижения для конкретного участка в основном зависит от:
Факторы, влияющие на стоимость системы обезвоживания
Стоимость системы обезвоживания или метода обезвоживания зависит от четырех основных факторов. К ним относятся:
Метод шламовых отсекающих стенок помог в контроле грунтовых вод, что в свою очередь сократило объем откачки. Те проекты, которые требуют больших объемов откачки, могут использовать барьерные стены, такие как шламовые отсекатели.
Факторы, влияющие на выбор системы водопонижения
Если проект предусматривает строительство фундамента на уровне грунта, который находится ниже уровня грунтовых вод на данном участке, необходимо провести водопонижение с помощью таких методов, как система точечных скважин или система глубоких скважин. Эта проблема не может быть решена такими методами, как рытье траншеи или откачка грунта.
Работа оборудования, сползание или оползание боковых откосов может привести к повреждению фундамента. Эти последствия для фундамента могут быть уменьшены с помощью систем водопонижения.
Система глубоких колодцев и колодезных точек не требует детального анализа или проектирования перед внедрением на участке, где нет сильных колебаний давления под землей. Здесь можно использовать обычную систему водопонижения.
Но там, где имеются необычные перепады давления, рекомендуется, чтобы инженер подготовил подробный проект для проведения водопонижения. Эти детали должны быть подробно указаны инженером также в контрактной документации. Использование необычного оборудования для водопонижения должно быть оговорено инженером до начала строительных работ.
Основные факторы, влияющие на выбор системы водопонижения, подробно описаны:
- Тип котлована
- Геологические и почвенные условия
- Требования к надежности
- Глубина, на которую опускаются грунтовые воды
- Скорость откачки
- Периодическая откачка
- Прилегающие сооружения, на которые влияет понижение уровня грунтовых вод
- Водопонижение по сравнению с другими процедурами
1. Тип выемки
Обычная система точечных скважин считается экономичной и безопасной, когда водопонижение необходимо провести на участке, где уровень грунтовых вод находится на небольшой глубине. При понижении уровня грунтовых вод на глубину 20 или 30 футов для проведения водопонижения требуется система глубоких колодцев или струйных эдукаторов.
Для котлованов, которые окружены перемычками, для водопонижения можно использовать либо систему точечных колодцев, либо систему глубоких колодцев, либо и то, и другое в комбинации.
Система глубоких скважин или система точечных скважин со струйным эдуктором – лучший выбор для водопонижения, требующего проникновения в полевой водопроницаемый грунт или породу. В основном они применяются при строительстве глубоких шахт, туннелей или кессонов. Выбор между этими двумя вариантами основывается на почвообразовании в данной местности и желаемой скорости откачки.
Другие сопутствующие факторы включают:
- Вмешательство системы водопонижения в текущие строительные операции.
- доступное пространство для размещения системы водопонижения
- продолжительность водопонижения
- Стоимость установки и эксплуатации
2. Геологические условия
Тип системы водопонижения и дренажной системы для участка лучше всего выбирать исходя из почвы и геологических условий участка. Обычная система скважин или система колодцев может быть использована, если почва ниже уровня грунтовых вод на участке глубокая, свободно дренирующая песок и более или менее однородная по своей природе.
Если почва сильно стратифицирована и существует непроницаемый слой породы, сланца или глины, то можно использовать точечные системы скважин, которые устанавливаются близко друг к другу. Там, где почва нуждается в сбросе артезианского давления, могут быть установлены глубокие скважины или колодцы со струйными воспитателями в небольшом количестве.
3. Глубина просадки
Величина глубины, на которую необходимо произвести просадку, является одним из основных факторов, на основании которого выбирается тип системы водопонижения. Если просадка должна быть очень глубокой, используется система глубокого водопонижения или струйные эдукторные колодцы. Традиционная система колодезных точек требует много ступеней понижения уровня для одной глубины выемки.
При использовании системы глубинных колодцев можно обеспечить широкий спектр потоков, учитывая, что необходимо выбрать соответствующие насосы в зависимости от потока. Подобная гибкость недоступна для струйных эдукторных скважин. Струйные эдукторные насосы чаще используются там, где поток небольшой, как, например, в случае с алевритовыми и песчаными песками.
4. Требования к надежности
На выбор конструкции водопонизительных насосов, резервной мощности, оборудования и источника питания существенное влияние оказывает надежность контроля грунтовых вод для конкретного проекта.
Например, если проблема, возникающая при водопонижении, заключается в сбросе артезианского давления для предотвращения взрыва при выемке дна. Такая ситуация влияет на выбор системы сброса давления и необходимость резервного оборудования с обеспечением автоматического переключения мощности.
5. Необходимая скорость откачки
Скорость откачки, необходимая для осушения котлована, колеблется от 5 до 50 000 галлонов в минуту и выше. На выбор стен, системы трубопроводов и насосов влияет расход воды в дренажную систему.
Для системы осушения глубоких колодцев предлагаются насосы размером от 3 до 14 дюймов, производительность которых составляет от 500 до 5000 галлонов в минуту. Они имеют напор до 500 футов.
Насосы, используемые в системе точечных скважин, имеют размеры от 6 до 12 дюймов и производительность от 500 до 5000 галлонов в минуту. Это зависит от вакуума и напора.
Струйные эдукторные насосы имеют производительность от 3 до 20 галлонов в минуту и поднимают воду на высоту до 100 футов.
На скорость откачки в значительной степени влияют:
- расстояние до источника просачивания
- толщина водоносного слоя
- первичность водоносного горизонта
- величина понижения или необходимого сброса давления.
6. Процедура прерывистой откачки
При использовании одной или двух смен для водопонижения в день снижаются трудозатраты. Этого принципа нельзя придерживаться в тех случаях, когда глубина водопонижения очень большая, грунт водоносный и однородный. В таких ситуациях насосная система может работать таким образом, что большое водопонижение происходит в течение одной или двух смен.
7. Влияние процедур водопонижения на прилегающие строения и колодцы
Грунт фундамента, находящийся ниже уровня грунтовых вод, испытывает дополнительную нагрузку, когда уровень грунтовых вод в этом районе понижается с помощью системы водопонижения. Приложение дополнительной нагрузки приводит к консолидации грунта. Эта консолидация приводит к оседанию уже построенных сооружений в радиусе влияния.
Перед применением любой системы водопонижения на участке, рекомендуется проверить на наличие вышеупомянутой возможности оседания действующих сооружений вокруг. Уровень грунтовых вод в близлежащих колодцах должен наблюдаться до и после водопонижения. В случае возникновения претензий, связанных с процедурой водопонижения, эти наблюдения являются основой для оценки.
8. Водопонижение в сравнении с другими процедурами
Борьба с водой во время земляных работ может быть экономически выгодно осуществлена с помощью процесса водопонижения. Но для некоторых случаев, например, для мокрой стороны перемычки или кессона, на нижней стороне котлована выполняется уплотнение треми. Применяется любой другой метод, например, отсекающие стенки из шлама или другие процедуры обезвоживания.
Другие методы выбираются на основе пригодности, например, использование методов замораживания и машин вращательного бурения, которые проводятся без понижения уровня грунтовых вод. Другим примером может служить использование бетонных отсекающих стенок в траншее, поддерживаемой шламом.
Читайте далее:- Системы глубоких скважин для осушения котлованов.
- Методы осушения котлованов на строительной площадке.
- Струйная цементация – процедура, применение и преимущества для стабилизации грунта.
- Каковы критерии выбора методов водопонижения?.
- Как разработать план водопонижения для котлована?.
- 4 Различные типы геологических формаций подземных вод.
- Как выбрать водяные насосы для строительных площадок?.