Водопонижение в строительстве что это

Сообщение об ошибке

Strict warning: Only variables should be passed by reference в функции duble_node() (строка 191 в файле /home/s/seryis/ofips.rf/public_html/sites/all/themes/adaptivetheme/at_ofips/template.php).

§ III.2. ВОДОПОНИЖЕНИЕ КАК СРЕДСТВО ВОДОЗАЩИТЫ ПРИ УСТРОЙСТВЕ ФУНДАМЕНТОВ

III.2.1. Общие сведения

Применение открытого водоотлива в котлованах, вскрываемых в мелкозернистых грунтах, приводит к разрыхлению основания сооружения. В этих случаях прибегают к искусственному понижению уровня грунтовых вод (грунтовому водоотливу), исключающему просачивание грунтовых вод через откосы и дно котлована. Достигается это откачкой грунтовой воды из системы трубчатых колодцев, скважин, иглофильтров, обеспечивающей снижение уровня грунтовых вод ниже дна предполагаемой выработки (котлована, траншеи).

Грунтовый водоотлив может быть применен в весьма разнообразных гидрогеологических условиях. Он имеет большие преимущества перед открытым водоотливом: отпадает необходимость устраивать пологие откосы или забивать шпунтовые ограждения, создаются благоприятные условия для широкой механизации строительных работ, сокращается продолжительность строительства, повышается качество.

Кому и зачем нужно СТРОИТЕЛЬНОЕ ВОДОПОНИЖЕНИЕ? Осушение котлована.

Выбор способа водопонижения и типа применяемого при этом оборудования производится в зависимости от глубины разработки котлована, инженерно-геологических и гидрогеологических условий площадки, сроков строительства, конструкции сооружений и технико-экономических показателей.

Водопонизительные работы при грунтовом водоотливе могут выполняться с использованием легких иглофильтровых установок, эжекторных иглофильтровых установок, водопонизительных скважин, снабженных различным насосным оборудованием.

При осушении глинистых грунтов (супесей, суглинков), когда обычные способы водопонижения оказываются недостаточно эффективными, применяют специальные способы водопонижения — вакуумирование или электроосушение. В этих случаях наряду с насосным оборудованием для откачки воды используют вакуум-насосы для откачки воздуха при вакуумировании, а при электроосушении применяют генераторы постоянного тока.

III.2.2. Описание схем водопонижения и проектирования водопонизительных установок

Как и при расчетах притока воды в котлованы, контурные схемы водопонизительных установок приводятся к равновеликому кругу радиуса r0 , см. формулы (III-1) и (III-1,а).

Расчет притока воды к водопонизительным установкам также производится для двух горизонтов воды в реке или водоеме — меженного и паводкового. Для упрощения расчетов неоднородная толща грунтов рассматривается как однородная; приведенное значение коэффициента фильтрации определяется по формуле (III-2). При расчете контурных водопонизительных установок определяют:

• – дебит установки, при котором в пределах заданного контура обеспечивается заданное понижение уровня грунтовых вод (в безнапорных водах) или напора (в напорных водах);
• – необходимое количество и глубину заложения скважин или иглофильтров для захвата расчетного количества воды.

Рис. III-7. Схема контурной водопонизительной установки совершенного типа при ее работе в безнапорных водах

1 — уровень грунтовых вод до работы установки; 2 — водопонизительные скважины; 3 — депрессионные кривые при работе установки

Для котлованов, разрабатываемых в безнапорных водах, общий дебит совершенных колодцев, расположенных по периметру котлована (рис. III-7), может быть определен по формуле

м 3 /сут.

(III-7)

Глубина воды в колодцах находится из выражения

м.

(III-8)

Для котлованов, разрабатываемых в напорных пластах, общий дебит совершенных колодцев, расположенных по периметру котлована (рис. III-8), вычисляется по формуле

м 3 /сут.

(III-9)

Глубина воды в колодцах определяется по формуле

м.

(III-10)

В формулах (III-1)—(III-10):

Q — общий дебит, м 3 /сут;

K — коэффициент фильтрации, м/сут;

H — толщина безнапорного водоносного пласта или высота непониженного пьезометрического уровня над водоупором, м;

hк — высота пониженного [для формул (III-7), (III-8)] статического, для формул (III-9), (III-10) — пьезометрического уровня грунтовых вод в центре участка, считая от нижнего водоупора, м;

R — радиус влияния при работе водопонизительной установки, м;

r0 — приведенный радиус водопонизительной установки, м;

m — толщина напорного водоносного слоя, м;

h0 — глубина воды в колодцах, м;

n — число колодцев;

l — расстояние между соседними колодцами по окружности радиусом rc м;

rc — радиус колодцев, м.

Рис. III-8. Схема контурной водопонизительной установки совершенного типа при ее работе в напорных водах

1 — пьезометрический уровень грунтовых вод до работы установки; 2 — водопонизительные скважины; 3 — пьезометрические депрессионные кривые при работе установки

Радиус влияния котлованов и кольцевых водопонизительных установок приближенно может быть подсчитан по формуле И.П. Кусакина

,

(III-11)

где R — расчетный радиус влияния, м;

S — понижение в центре котлована или водопонизительной установки, м;

Н — толщина водоносного слоя, м;

k — коэффициент фильтрации, м/сут.

С учетом продолжительности откачки радиус влияния определяется по формуле

м,

(III-12)

где t — время, истекшее с начала откачки, сут;

μ — коэффициент водоотдачи грунта.

Расчетную продолжительность откачки t для иглофильтровых установок принимают равной 2—5 суткам. Ориентировочные значения коэффициента водоотдачи приводятся ниже.

Коэффициент фильтрации грунта, м/сут	Коэффициент водоотдачи
1 — 10	0,12—0,18
10—50	0,18—0,22
50—100	0,22—0,24

Если расстояние l1 от центра котлована или водопонизительной установки до линии уреза воды в водоеме меньше радиуса влияния, полученного по формулам (III-11) и (III-12), то в выражениях (III-3)—(III-7) и (III-9) вместо R принимается 2 l1 .

Задача расчета контурной водопонизительной установки решается подбором. Вначале задаются некоторым числом скважин n в установке и понижениями уровня воды в них (принимая при этом радиус скважин rc по конструктивным соображениям) и по формулам (III-7) или (III-9) определяют общий дебит установки и каждой скважины Q´ = Q/n . Затем по формулам (III-8) или (III-10) находят высоту пониженного уровня в центре участка.

Варьируя числом скважин и понижениями, останавливаются на такой схеме, при которой в центре поля обеспечивается заданное положение уровня грунтовых вод.

Дебит каждой скважины Q´ должен быть равным или несколько меньшим водозахватной способности скважин f , т.е. Q´ f .

Водозахватная способность скважин определяется по формуле

(III-13)

где f — водозахватная способность скважины, м 3 /сут;

l0 —длина водоприемной части (фильтра) скважины, м;

vф — допустимая входная скорость фильтрации, м/сут.

Величина vф может быть приближенно подсчитана по формуле С.К. Абрамова

,

(III-14)

где vф — входная скорость фильтрации, м/сут;

k — коэффициент фильтрации водоносного пласта, м/сут.

Длина и диаметр фильтра определяются дебитом трубчатого колодца, условиями залегания водоносных горизонтов и характером водосодержащих пород с учетом размещения в колодце соответствующего водоподъемного оборудования.

Наружный диаметр фильтра может быть высчитан по формуле

мм.

(III-15)

Наружный диаметр d скважины отсчитывают: в дырчатом и щелистом фильтрах — от наружной поверхности фильтровой трубы; в сетчатом фильтре — от наружной поверхности фильтра; в проволочном фильтре — от наружной поверхности проволочной обмотки; в гравийном фильтре — от наружной поверхности фильтрующей обсыпки.

Смородинов М.И. Справочник по общестроительным работам. Основания и фундаменты

Источник: xn--h1aleim.xn--p1ai

SGround.ru

Территории, выделяемые под строительство садово-дачных обществ и товариществ, очень часто имеют высокий уровень грунтовых вод, иногда приближающийся к дневной поверхности земли вплотную. Зачастую это относится и к территориям коттеджных поселков.

Как правило на территории обводненных участков для приведения их в пригодный для эксплуатации и земледелия вид выполняется глобальная система водоотводных каналов и канав. Например в нашем районе такие каналы соединяют озера коих тут очень много и тянутся эти каналы на многие километры вплоть до притоки реки. Со временем каналы зарастают и засоряются или оказываются нарушены, например, при прокладке газопровода, нефтепровода («спасибо» этим организациям ведь они так «заботятся об экологии») или др. коммуникаций, и перестают выполнять свои функции. Зачастую их даже не узнать спустя 40-50 лет — кажется что это просто естественный заросший овраг. Грунтовые воды на большой территории начинают подниматься и только после этого обитатели местных участков вспоминают о существовании такой системы и пытаются ее восстановить.

К сожалению с терминами дренаж и водопонижение есть небольшая путаница — их часто подменяют друг другом, но для ясности лучше разграничить:

[Дренаж в строительстве означает удаление/отведение воды. Это как правило вода или др. жидкости, поступающие с поверхности — например, от водосточных труб, идущих с крыши или поверхностной воды с тротуаров и дорог, или от аварийного пролива жидкости на производстве, а так же дождевых и талых атмосферных вод.]

[Водопонижение – отведение грунтовых вод, перемещающихся в массиве грунта и поступающих в систему водопонижения в основном снизу и с боков из окружающих ее грунтов. То есть другими словами это искусственное снижение уровня грунтовых вод ]

Заглубленные системы дренажа могут служить и для водопонижения. В этой статье в основном внимание будет уделено отведению грунтовых вод, т.е. водопонижению.

Проблема высокого уровня грунтовых вод очень неприятная и сложная. Практика эксплуатации земельных участков свидетельствует о том, что почти каждый владелец загородного дома, дачи, коттеджа сталкивается с проблемой осушения участка если в процессе строительства дома и освоения участка об этом не позаботились заранее. Для многих дачников и владельцев частных домов с подвалом вопрос снижения УГВ очень наболевший.

Фото: участок затоплен грунтовыми водами

Выбор мероприятий, направленных на искусственное снижение уровня грунтовых вод зависит от многих факторов, в том числе и от поставленной цели — осушения всего участка или только защиты фундамента от увлажнения и подвала здания от затопления.

В европейских странах дренаж фундамента дома и участка очень распространен. Это конечно же ускоренный отвод поверхностной воды от осадков или прудов и бассейнов. Он используется везде: в ландшафтном и парковом хозяйстве, домостроении, озеленительных и мелиоративных работах, устройстве игровых и спортивных полей, сельском хозяйстве, дорожном строительстве и пр. При этом особое внимание уделяется дачному дренажу:

2. Основные типы дренажа (водопонижения)

Различают 2 класса дренажей (водопонижения) – постоянный и временный (на период строительства).

По конструкции можно выделить:

• Вертикальную систему водопонижения – грунтовые воды отводятся по вертикальным дренам, иглофильтрам, или из скважин и колодцев – вода как правило откачивается с применением насосов (вакуумных или погружных);
• Горизонтальную систему – вода отводится системой горизонтально расположенных (на самом деле с небольшим уклоном в сторону коллектора, пониженного участка рельефа или колодца) дренажных труб, канав, лотков или кюветов. Вода в данном случае обычно отводится самотеком за счет перепада уровней; Может быть открытой или закрытой.
• Комбинированная система, состоящая из сети заглубленных дренажных труб или открытых лотков, присоединяемых к вертикальным коллекторам, из которых уже вода откачивается насосами в направлении сброса.

Коллектор комбинированной системы дренажа

В идеале дренажная система создается даже при низких грунтовых водах и предусматривает отвод поверхностных ливневых и талых вод и пристенный дренаж для защиты подвала от подтопления поверхностными водами – применяется в основном в частном домостроении в Европе и в России при строительстве элитных частных домов. Такая система призвана просто увеличить комфортность пребывания на участке и проживания в доме за счет быстрого удаления влаги с поверхности и исключить подтопление подвала атмосферными осадками. Состоит она из дождеприемников под каждой трубой водостока и лотков по краю дорожек и площадок, соединенных кольцом обычных, неперфорированных труб почти у самой поверхности земли, и второго кольца из перфорированных дренирующих труб, заложенных на глубине чуть ниже пола подвала по периметру здания. Все эти трубы сводятся в общие коллекторы, из которых вода в последствие куда-либо удаляется – в поле фильтрации, в центральную канализацию или др.:

Водопонижение на период строительства в простейшем случае представляет из себя приямок в какой –либо части котлована и дренажный насос для периодической откачки воды, поступающей в приямок (открытый водоотлив). В более сложных случаях применяют системы иглофильтров или противофильтрационные завесы.

Фото: установка иглофильтрового водопонижения

– в сети масса видео о работе систем иглофильтрового водопонижения, если интересно можете ознакомиться самостоятельно.

Но такие системы не могут применяться на постоянно основе на период эксплуатации из-за больших расходов на эксплуатацию, по крайней мере в частном строительстве – это временные решения.

На постояной основе для снижения уровня грунтовых вод применяют в частном строительстве, как правило:

• комбинированную систему пристенного водопонижения (дренажа) вокруг здания,
• горизонтальную систему поверхностного дренажа в виде открытых или закрытых малозаглубленных лотков и канав, когда осушается участок с очень близкими к поверхности грунтовыми водами — это позволяет отвести как поверхностные воды в весенний и дождливый периоды, так и излишне высокие грунтовые воды.

Фото: водоотведение открытой канавой. Канава выглядит не эстетично и занимает много места

Схема: закрытая дренажная канава

По канавам с заполнителем из щебня или другого дренирующего материала вода движется медленно. поэтому производительность такой системы значительно меньше чем в случае с применением дренирующих труб.

3. Когда необходимо делать дренаж (водопонижение)

Для постоянной защиты фундаментов и подвала от грунтовых и атмосферных вод есть 3 варианта:

1. Делать качественную, сверхнадежную гидроизоляцию;
2. Делать дренаж, водопонижение;
3. Поднимать участок за счет отсыпки привозным грунтом на большую величину так, чтобы грунтовые воды даже при наивысшем уровне были ниже пола подвала или фундамента.

А в случае если грунтовые воды по-настоящему близко, надежнее применять первые два или даже все три варианта вместе.

Ответить на вопрос нужно ли делать постоянный дренаж несложно. Дренаж следует предусматривать в следующих случаях:

1. На участке планируется строительство капитального жилого дома или какой-либо другой постройки с подвалом. В этом случае если летом грунтовые воды находятся на глубине менее 1,0 м от уровня пола подвала выполнение дренажа вокруг будущего дома обязательно, т.к. в весенний и осенние периоды вода может подняться в среднем на 1,0 м. Если уровень грунтовых вод (УГВ) на 1,5…2,0 м ниже – дренаж будет желательной предохранительной мерой. Так же пристенный дренаж по периметру поможет обезопасить подвал от затопления талыми и ливневыми водами с поверхности если с этим не справится гидроизоляция.
2. Если уровень грунтовых вод летом находится на глубине менее 1,0 м от поверхности земли или на участке образуется верховодка – в таких условиях о подвале, к сожалению, лучше забыть (если не поднять участок на 2-2,5 м что как правило просто нереально) –организовать сухой подвал будет не просто очень сложно, но и очень дорого. Необходимо хотя бы обезопасить себя от подтопления участка (выхода грунтовых вод на поверхность или на расстояние капиллярной каймы) и позаботится о снижении воздействия морозного пучения на фундаменты и наземные сооружения. При таком близком расположении грунтовых вод лучше выполнить водопонижение на всем участке.

4. Куда отводить воду при водопонижении (дренаже)?

Главное при создании дренажа (водопонижении) это чтобы было куда отводить воду – необходимо такое место куда можно на длительный срок направить воду с осушаемого участка, не навредив при этом ни соседям и их постройкам, ни экологии.

Итак, если на вашем участке проблема высокого уровня грунтовых вод, то необходимо определить куда направить стоки дренажной системы. Внимательно осмотрите ближайшую к участку территорию и попробуйте найти одно из следующих мест в порядке уменьшения предпочтительности:

1. централизованную ливневую канализацию;
2. водосточную канаву за границей участка;
3. ближайший водоем (если он не имеет рыбохозяйственного значения);
4. сторону понижения рельефа (если там нет соседей чего-либо подобного).

При определении места сброса учитывайте, что для нормального самотечного движения воды минимальный уклон трубы или лотка должен быть не менее 0,005 (перепад 5 мм на 1 метр длины водотока). То есть если вам, например, до водосточной канавы за забором нужно проложить 40 метров лотка то к месту сброса он опустится на 40*0,005=0,2 м или 20 см. Если при этом глубина самого лотка начиналась с 40 см то канава должна иметь глубину 40+20=60 см. Если канава оказалась меньшей глубины, то в данной ситуации либо придется искать другое направление отвода воды, либо строить систему водопонижения с постоянным насосом.

Чтобы определить сторону понижения рельефа на местности с минимальными уклонами можно посмотреть на движение ручьев весной и после ливня или воспользоваться геодезическим прибором – нивелиром (если есть доступ) – обычно даже на практически горизонтальных участках хоть и мизерный, но всё-таки есть общий уклон рельефа в какую-либо сторону – этим можно воспользоваться. Супер эффекта от водоотведения при уклонах менее 0,005 ожидать не стоит, но это все же лучше, чем ничего.

Чтобы сбросить воду в водоем (например пруд или озеро) уровень воды в нем должен находиться достаточно низко чтобы обеспечить минимальный уклон 0,005 водостока от вашего участка до водоема.

В большинстве случаев дренаж выполнить реально, но иногда это может быть просто нецелесообразно из-за очень больших материальных затрат, поэтому до начала выполнения работ правильным будет просчитать все затраты и оценить их приемлемость в конкретном случае.

5. На сколько можно снизить уровень грунтовых вод?

То, на сколько метров УГВ может быть снижен при выполнении системы дренажа зависит от:

• Коэффициента фильтрации грунта (способности пропускать воду) – с увеличением скорости фильтрации увеличивается и объем грунтовых вод, которые нужно удалять за то же время;
• От производительности компонентов системы, т.е. от ее способности отводить поступающий объем воды из грунта за единицу времени; важны параметры каждого компонента – как пропускная способность дрен (труб, лотков и др.) и их сечение, так и производительность насосов.
• Глубины заложения дренажных труб/глубины скважин и расстояния между ними (шага).

Схема — изменение УГВ под воздействием дренажа

Следует понимать, что опустить уровень грунтовых вод на большую глубину по сравнению с исходным положением простыми средствами и на постоянной основе, скорее всего, не получится. Максимальное значение глубины, на которую удастся опустить грунтовые воды за счет самотечных дренажных труб и откачки воды из коллекторов составит от 0,5 до 1,5 м в зависимости от способности грунта пропускать воду (коэффициента фильтрации). При этом в песчаных грунтах с высокой скоростью фильтрации отводить воду сложнее, т.к. она быстро поступает из окружающих слоев и нужна высокопроизводительная система отведения и/или откачки воды.

При увеличении перепада между искусственно пониженным и исходным (естественным) уровнем грунтовых вод скорость поступления воды в осушаемые слои грунта возрастает из-за большого гидростатического давления разных уровней жидкости, и дренажная система может просто не справляться с такими объемами поступления воды. Кроме того, ускоряется поступление воды не только сверху и с боков, но и снизу, что при пристенной системе дренажа делает все усилия бесполезными если не выполнена гидроизоляция пола подвала или она имеет дефекты.

И кстати – водопонижение отдельного участка сложнее и дороже, чем восстановление системы водоотвода района в целом. Если такая система в дачном обществе когда-то существовала и с годами была нарушена или пришла в негодность из-за засорения каналов, или перекрытия каналов при строительстве, то усилия в первую очередь следует направить на восстановление этой системы водоотведения.

6. Выбираем тип дренажной системы для участка или дома

Вертикальная система водопонижения требует постоянной работы мощного насосного оборудования, поэтому для нашего случая не подходит.

Вариантов выбора у частника не так много если учитывать ограниченность финансовых возможностей – как правило используют:

• комбинированную систему;
• горизонтальный дренаж из поверхностных или малозаглубленных каналов, лотков, канав, или дренажных труб.

Вариант 1 применяют, когда грунтовые воды залегают достаточно глубоко чтобы сделать малозаглубленные канавы и лотки бесполезными – на глубине более 0,5-0,8 м.

Если же вы «счастливый» обладатель участка с высокими грунтовыми водами, которые весной и в дождливый период поднимаются практически до поверхности, то выбирайте вариант №2. Заглублять дрены в этой ситуации не имеет смысла т.к. они все равно почти наверняка не справятся со снижением уровня грунтовых вод – вода будет поступать снизу и с боков быстрее, чем дрены будут ее удалять, а отводить воду в большом объеме попросту некуда, т.к. вода высоко везде в округе.

Закрытая система дренажных канав выполняется так: выкапываются канавы/траншеи с уклоном дна в сторону сброса воды. Глубина канавы будет соответствовать той глубине, на которую вы хотите опустить грунтовые воды. Потом они заполняются дренажным материалом, иногда с применением геотекстиля.

Фото: открытая дренажная канава, заполненная щебнем

По открытым лоткам особых пояснений не требуется – главное, если вы хотите отводить именно грунтовые воды, а не поверхностные, чтобы стенки лотка или канавы хорошо пропускали воду. Для этого стенки или оставляют без укрепления либо укрепляют крупным щебнем.

Комбинированная система выполняется обычно из перфорированных труб, обернутых в геотекстильный материал (для предотвращения заиливания отверстий), укладываемых с уклоном в слое щебеночной засыпки. Трубы сводятся в вертикальные колодцы небольшого сечения (коллекторы), обычно выполняемые из гофрированного пластика, а иногда и из металлических/пластиковых бочек в целях экономии. Откуда вода удаляется чаще всего с помощью насоса в места сброса дренажных вод.

На глубину укладки дренажных труб влияет два фактора – глубина промерзания грунта и глубина расположения фундамента (для пристенного дренажа). Если дрена замерзнет зимой, тогда во время таяния снега она не сможет отводить излишнюю влагу, и эффективность системы будет стремиться к нулю. Чтобы этого не допустить, траншею необходимо разрабатывать с учетом климатических особенностей конкретной местности. Расчет глубины пристенного дренажа выполняется очень просто: к нижней точке фундамента прибавляется 30 см. Этого будет достаточно для перехвата подземных вод в сезон дождей или во время паводка.

Схема: пристенный дренаж

Как видите, желательно предусмотреть слой дренирующего материала под полом подвала и вдоль стен снаружи для отвода воды к трубам.

– хорошее видео о самостоятельно выполненной комбинированной системе пристенного дренажа по периметру дома.

7. Материалы и компоненты для системы дренажа

Если речь идет о наполнении канав дренирующим материалом или обсыпке дренажной трубы, то следует использовать щебень или ПГС. Чем крупнее фракция каменного материала, тем лучше его способность пропускать воду, а именно это нам и нужно. Щебень обычно применяют фракции 20-40 мм. Иногда дренажные канавы заполняют кирпичным боем, строительным мусором, крупными ветками – эти варианты тоже работают, но через некоторое время они потеряют свои свойства.

Фото: щебень для засыпки дрен, фр. 20-40 мм

Для того чтобы дренирующая засыпка не заиливалась (грязь и ил заполнют пустоты между камнями засыпки) и не теряла своих свойств со временем необходимо отделить ее от грунтового массива геотекстильным материалом – в траншею сначала укладывают геотекстиль а потом засыпают щебень, после этого края геотекстиля заворачивают сверху. Так же перфорированную трубу заворачивают в геотекстиль для предотвращения засорения отверстий.

Геотекстильных материалов большое количество типов и производителей. Чтобы ограничить выбор обратим внимание на следующие параметры:

• Плотность – не менее 150, лучше 200 грамм/м 2 ;
• Назначение – фильтрующий или универсальный геотекстиль. Дело в том, что бывают геотекстили типа мембран или пропитанных тканей, которые плохо или вообще не пропускаю воду – их назначение армирование грунтового массива или другое.

Фото: геотекстиль плотностью 200 гр/м2

– видео обзор геотекстильных материалов

Дренажные трубы перфорированные – изготавливают как правило из гофрированного пластика – ПНД или ПВХ разного диаметра – от 100 мм до 300 и более. Могут быть однослойные или двуслойные. Различаются по жесткости – для большей глубины заложения необходимо применять более жесткие трубы. Встречаются трубы с фильтром (обернуты готекстилем) или без фильтра. Гибкие трубы поставляют чаще всего в бухтах.

Фото: гофрированная дренажная труба в фильтре

– видео обзор дренажных труб.

Очень хорошо работают жесткие канализационные трубы с прорезями, сделанными вручную – этакий самодельный вариант, но глубина заложения таких труб должна быть не более 1,5-2,0 м. Прорези выполняются на 1/4-1/3 окружности с разбежкой по периметру или вдоль оси трубы. Прорези можно выполнять болгаркой или даже ручной ножовкой по дереву.

Будьте внимательны при выборе трубы — некоторые геотекстилные обмотки труб плохо пропускают воду:

Коллекторы (они же дренажные колодцы) — как правило применяются пластиковые гофрированные из ПНД или других материалов и могут комплектоваться заглушками, образующими глухое дно и муфтами для подключения труб (обычно врезаются поместу):

8. Чем может быть опасно выполнение дренажа (водопонижения)

Применение водопонижения, особенно глинистых и пылеватых песчаных грунтах, влечет за собой уплотнение и осадку осушаемой толщи грунтов. Это явление следует учитывать при проектировании дренажа существующих объектов, так как оно может увеличить деформации зданий и сооружений. Эти деформации могут быть очень растянуты во времени и реализовываться очень долгое время.

Для существующих зданий есть опасность нарушения несущей способности фундамента и стен подвала в процессе откопки траншей вдоль стен – соблюдайте предельную осторожность при выполнении и планировании работ. В видео ниже удивительный пример последствий неправильного выполнения работ с хорошим концом:

9. Заключение

Мы не затронули вопросы расчетов глубины заложения, сечения и расстояний между канавами или трубами. Сделано это не случайно – дело в том, что расчеты эти достаточно сложны, информация по ним есть в сети, но с ней будет сложно разобраться с наскока – возможно выделим эти вопросы в отдельную статью.

В статье получилось много ссылок на видео потому что, как говорится, лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать. Дренажную систему лучше предусматривать сразу при строительстве здания, но возможно и возведение ее в последствии, правда это значительно сложнее. Успехов Вам в деле осушения участков!

Источник: sground.ru

Водопонижение грунтовых вод на строительных площадках

При помощи устройств водоотливов проводится борьба с грунтовыми водами: так защищают углубления в грунте (траншеи, котлованы) от подтопления и заливания дождевыми и талыми водами. Чаще всего открытый водоотлив обустраивают на нагорной стороне площадки, и для его оборудования используют земляные насыпи, грунтовые водоотводы (канавы в земле), сооружения из лотков и другие дренажные системы.

Основные принципы устройства открытых водоотливов

1. Дренажные канавы и лоточные сливные системы должны иметь уклон ≥ 0,002-0,003 0 на погонный метр;
2. Собранная из дренажных колодцев и других водоотводящих конструкций вода отводится в места понижения уровня почвы, которые удалены от любых строительных объектов на расстояние ≥ 30 м;
3. Предварительный дренаж или осушение проводится при рытье траншей отводом вод в близлежащие водоемы;
4. Обустраивают открытый водоотлив для грунтовых разработок в случае маленького притока подземных и грунтовых вод. При большом дебете вод и значительной толщине разрабатываемого водонасыщенного грунта УГВ принудительно занижают оборудованием закрытых (грунтовых) водоотливов, или водопонижением.

• V – объем откачиваемых вод в кубических метрах;
• Q – приток талых или дождевых вод в м 3 /ч;
• T – время, требуемое для откачивания воды в часах.

Правильно рассчитанный водоотлив и понижение уровня грунтовых вод требуют подбора насосного оборудования, обеспечивающего эффективную откачку: для мелких канав подойдут насосы центробежного типа, для глубоких – глубинное водопонижение или передвижное оборудование насосных станций.

Так как водоотлив и понижение уровня грунтовых вод должны проходить в стабильном режиме, большую роль играет скорость поднятия на поверхность грунтовых вод, чтобы не произошло обрушение грунтовых перемычек или дна траншеи. Так, для первых трех суток откачки интенсивность водопонижающих операций по откачке в крупнозернистом и скалистом грунте должна быть ≤ 0,5-0,7 метров в сутки, в грунтах средней зернистости – 0,3-0,4 метра в сутки, в мелкозернистых грунтах – 0,15-0,2 метров в сутки.

Принцип откачки грунтовых вод на открытых строительных площадках показан на рисунке выше, из которого понятно, что воду отбирают из зумпфов размерами 1 х 1 или 1,5 х 1,5 метра, и глубиной 2-5 метров. Стенки зумпфов укрепляются деревянной опалубкой с обратным донным фильтром.

1. иглофильтры;
2. коллекторная труба;
3. насосная станция водопонижения;
4. пескоуловитель;
5. отвод;
6. слив;
7. счетчик откачки;
8. А – грунтовые воды;
9. B – дренажный колодец;
10. C – траншея.

Работа с иглофильтрами

Принудительное понижение уровня воды – это обустройство дренажной системы, трубных колодцев и/или скважин, иглофильтры. Промышленное водопонижение котлована использует иглофильтры – иглофильтровые установки облегченного типа (ЛИУ), эжекторные установки для водопонижения (ЭВУ), системы и цепи скважин (CC), глубинное насосное оборудование для водопонижения, и установки вакуумного водопонижения (УВВ). Это оборудование складывается в схему отбора воды из грунта траншеи или котлована при помощи цепи буровых скважин с приемниками для воды, составленными из труб и соединенных с дренажным колодцем, насосным оборудованием и трубным отводом.

Методики и технология водопонижения, а также выбор оборудования (иглофильтры или эжекторы) зависят от глубины выемки грунта, геологических и гидротехнических условий грунта в котловане, и многих других показателей.

Для реализации искусственного водопонижения строительных площадок необходимо условие, при котором коэффициент фильтрации k ≥ 1-2 метра в сутки. Меньший коэффициент замедляет движение грунтовых вод, поэтому в таких случаях применяется открытых водоотвод, вакуумирование или электрический осмос.

Технология, при которой применяются иглофильтры – это цепь близко расположенных друг к другу буровых скважин, в которые встроены трубчатые приемники воды небольшого диаметра – иглофильтры. Эти иглофильтры соединяются в общую схему, которая подключается к всасывающему трубопроводу-коллектору и насосом. Чтобы принудительно снизить угв на 4-6 метров, в легком грунте (песок или супесь) используют ЛИУ – легкие иглофильтровые установки.

ЛИУ могут быть однорядными (для водопонижения в котлованах шириной до 450 см), двухрядными (чтобы обеспечить водопонижение в котлованах шириной более 450 см), а также многоярусные (до трех ярусов), которые оборудуют при необходимости понизить уровень грунтовых вод на глубину ≥ 5 метров.

1. Поверхностный центробежный насос;
2. Коллектор для сбора подземных вод;
3. Гофрированный прорезиненный шланг;
4. Надфильтровой трубопровод;
5. Собственно фильтр;
6. Депрессионная кривая.

При многоярусном водопонижении первый шаг – активация верхнего яруса иглофильтров, который служит защитой для грунта, после чего можно вскрывать котлован или траншею на первом уступе. Далее устанавливают нижний ярус ЛИУ, и снова углубляют котлован. Таким образом можно наращивать ярусы до необходимой глубины траншеи или котлована. Предыдущие цепи ЛИУ можно отключать и даже разбирать после ввода в действие следующего яруса. Такое снижение УГВ полезно при строительстве объектов на слабопроницаемых почвах при условии залегания под ними более водонасыщенного слоя грунта.

Эжекторная технология водопонижения используется параллельно с иглофильтровыми установками, и позволяет при помощи водоструйных насосов понизить уровень грунтовых вод до 15-20 метров пир условии, что коэффициент фильтрации k на участке будет равен ≤ 0,5-1 метров в сутки. Грунтовые воды под действием насосного оборудования подаются в специальную циркуляционную емкость для последующей откачки с места строительства. Кроме откачки, некоторый объем воды можно удалять через систему канализации, а некоторая ее часть подается обратно к насосу для обеспечения его безопасной работы.

Если на стройплощадке необходимо провести водопонижение, то эжекторный способ лучше применять во время размывания верхних слоев грунта. Первоначальный этап – бурение скважин для монтажа иглофильтровальных установок. Этот метод можно использовать как в промышленном, так и индивидуальном строительстве. Разница лишь в количестве монтируемых устройств и скважин. Наиболее эффективно работает технология на глубинах 10-15 метров.

Вакуумная технология

Вакуумный способ – это осушение участка снижением УГВ созданием стабильного вакуума для внешних водоприемников, то есть, фильтровальных участков труб. Эта технология используется при сложных условиях строительства – низкой водопроницаемости грунта, коэффициенте фильтрации составляет ≤ 0,05-2 метров в сутки, неоднородности грунта, его расслоении на водонасыщенные и водоупорные пласты.

В этой технологии также используются иглофильтры, вмонтированные в вакуумное оборудование. Метод применяется при необходимости осушения песчаных грунтов, в том числе пылеватых и мелкозернистных.

Глубинный водоотвод

При организации глубинного водопонижения необходимы глубинные насосы центробежного типа – для откачки грунтовых вод из расчетных точек водоносного слоя в грунте. Так же, как и в предыдущих случаях, бурятся скважины для установки трубчатых иглофильтров. Отличия технологии в том, что фильтр и грунт находятся в постоянном контакте, кроме того, при откачке грунтовых вод глубинным насосом возникает депрессионная воронка, в которой грунт также осушается. Глубинная технология необходима при создании водопонижения на глубинах 20 и более метров, поэтому применяется только при строительстве или ремонте промышленных объектов.

Расчеты водопонижения

Подобные расчеты – это, главным образом, вычисление общей площади всех включенных в участок систем по радиусу их влияния, расчеты практического снижения всех УГВ, а также выбор оптимальных и максимально эффективных технологий и техник.

В начале расчетов уровня поднятия грунтовых вод необходимо определить, к какой из групп принадлежит траншея или котлован: это может быть прямоугольный, квадратный или круглый котлован (соотношение сторон ≥ 1:10), длинный узкий котлован (соотношение сторон ≤ 1:10), обычная траншея или узкая траншея. Чтобы не усложнять расчеты, изначально принимают условие, что стенки котлованов и траншей строго вертикальные. Небольшие угловые отклонения на участке на результаты расчетов не повлияют.

Если котлован не длинный, то его принимают за фиктивный равновеликий круг радиусом R0. Для прямоугольных котлованов значения радиуса рассчитывают, исходя из следующих графиков и формул:

R0 =ɳ х (L + B) / 4, где:

L – длина котлована в метрах;

В – ширина котлована в метрах.

Соотношения сторон и углового коэффициента указаны в таблице:

B/L	0	0,2	0,4	0,6	0,8
ɳ	1	1,12	1,16	1,18	1,18

Если котлован имеет неправильную геометрию, то используют следующую формулу:

F – фактическая площадь котлована в квадратных метрах.

Уровень притока грунтовых вод в траншеи или котлованы вычисляется по показателям среднегодового уровня снижения УГВ.

Коэффициент фильтрации, который используется во всех схемах водопонижения при расчетах, рассчитывается на основании наличия слоев грунта с разной водопроницаемостью. Коэффициент принимается как среднее значение для всех аналогичных расчетов:

• k1, k2, kn – коэффициенты фильтрации для каждого отдельного слоя почвы, выражаются в метрах в сутки;
• h1, h2, hn – толщина каждого отдельного слоя, выражается в метрах.

Уровень притока грунтовых вод в уже вырытые траншеи или котлованы, нижняя стенка которых доходит до водоупорного пласта, и не пропускающих воду через боковые стенки, в безнапорных условиях эксплуатации рассчитывается по формуле:

Особое внимание необходимо уделить водоотливу и понижению УГВ, если грунтовые воды проходят выше точки промерзания, так как, кроме разрушительного влияния влаги на основание и стены, образуется и фактор морозного пучения.

Источник: jsnip.ru

Водопонижение

временное понижение уровней или напоров подземных вод при сооружении котлованов, проходке горных выработок на месторождениях полезных ископаемых, туннелей, строительстве метрополитенов и т.п. В зависимости от глубин осушаемых выработок и фильтрационных свойств горных пород В. осуществляется различными средствами.

В. с использованием буровых скважин, оборудованных штанговыми или центробежными глубинными насосами, позволяет вести понижение уровня воды на глубине до 300 м. Лёгкими иглофильтровыми установками обеспечивается В. на глубине 4—5 м при длине рабочего органа Иглофильтра до 8 м. При В. на глубине свыше5 м иглофильтры устанавливают в несколько ярусов.

Наилучшие результаты применения лёгких иглофильтров достигаются в водоносных песках, однородных по составу, с коэффициентами фильтрации от 1 до 5 м/сут. В. эжекторными установками осуществляется на глубине до 22 м. Установка состоит из эжекторных иглофильтров, центробежных насосов, распределительного и сборного трубопроводов.

Каждый иглофильтр оборудован водоструйным подъёмником — Эжектором, расположенным внизу устройства. Эжекторные иглофильтры рекомендуется применять в однородных по составу и строению водоносных песках с коэффициентом фильтрации до 0,1 м/сут. Для сложных условий осушения водоносных пород, переслаивающихся с водоупорными, в 1967 в СССР разработано водопонижающее устройство — вакуум-концентрическая скважина, представляющая собой эжекторный иглофильтр с фильтровой оболочкой на всю высоту водоносного горизонта. С помощью этого устройства осушаются все вскрытые скважиной водоносные прослойки и успешно производится вакуумирование с помощью эжектора, что ускоряет процесс осушения. Насосные установки открытого водоотлива применяются для откачки подземной воды, поступающей в строительный котлован.

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . 1969—1978 .

Полезное

Смотреть что такое «Водопонижение» в других словарях:

водопонижение — водопонижение … Орфографический словарь-справочник

Водопонижение — искусственное понижение свободной или пьезометрической поверхности подземных вод. Геологический словарь: в 2 х томах. М.: Недра. Под редакцией К. Н. Паффенгольца и др.. 1978 … Геологическая энциклопедия

водопонижение — сущ., кол во синонимов: 1 • электроводопонижение (1) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

водопонижение — Искусственное понижение уровня подземных вод [ГОСТ 19185 73] [СО 34.21.308 2005] [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] Тематики гидротехника EN artificial lowering of ground water levelwater level… … Справочник технического переводчика

водопонижение — 3.1.23 водопонижение: Искусственное понижение уровня подземных вод. Источник: СО 34.21.308 2005: Гидротехника. Основные понятия. Термины и определения 3.2 водопонижение (water depression, sink of subterranean water): Временное (постоянное)… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ВОДОПОНИЖЕНИЕ — способ снижения уровней подз. вод для зашиты котлованов в гидротехнич. и гражданском стр ве. Для понижения уровней грунтовых вод до 5 м по периметру котлована располагают ряд иглофильтров (см. рис.). Для В. более чем на 5 м применяют эжекторные… … Большой энциклопедический политехнический словарь

водопонижение вакуумное — Временное понижение уровней или напоров подземных вод при сооружении котлованов, проходке горных выработок на месторождениях полезных ископаемых, туннелей и т.п.. [РД 01.120.00 КТН 228 06] Тематики магистральный нефтепроводный транспорт … Справочник технического переводчика

ВОДОПОНИЖЕНИЕ — искусственное понижение уровней подземных вод (Болгарский язык; Български) водно спадане; спадане на води (Чешский язык; Čeština) snížení hladiny podzemní vody (Немецкий язык; Deutsch) Grundwasserabsenkung (Венгерский язык; Magyar)… … Строительный словарь

водопонижение — водопониж ение, я … Русский орфографический словарь

ВОДОПОНИЖЕНИЕ — искусственное понижение свободной или пьезометрической поверхности подземных вод … Словарь по гидрогеологии и инженерной геологии

Источник: dic.academic.ru