В тех случаях, когда подземная вода залегает в пределах вертикальной насыпи или в непосредственной близости от фундамента будущего здания, приходится резко снижать ее уровень.
Итак:
- Все они являются горизонтальными вариантами водоотвода. Но есть и другие способы, например, откачка воды при помощи иглофильтров. Один из самых действенных способов – дренажные скважины, или, правильнее сказать, водоотводные скважины, о которых пойдет речь в этой статье.
-
-
- Схема понижения УГВ с помощью дренажных скважин
-
Существует множество способов, позволяющих сделать это, и все они называются общим термином «водопонижение строительное». Некоторые из этих способов можно использовать в частном строительстве. Они включают в себя различные способы поверхностного дренирования: водоотводные трубы, отводные трубы, накопительные системы — все это можно соорудить, так сказать, собственными руками
Что происходит с почвой, когда воду откачивают.
Применяя горизонтальные и вертикальные способы понижения воды, можно добиться совершенно иного эффекта. В первом случае вода, вытекая из почвы, попадает в дренажную систему, а во втором случае ее откачивают с помощью насосов.
Итак:
-
-
- Депрессионные воронки вокруг водопонизительных скважин
-
Как это влияет на структуру почвы и на гидрогеологическую обстановку в целом? Под действием силы всасывания, создаваемой насосом, зеркало воды изменяется. Оно становится не плоской поверхностью, а вогнутой воронкой, в центре которой находится насос.
- Площадь депрессионной поверхности может стабилизироваться только при постоянной интенсивности откачки воды. Если выключить насосы, УГВ восстановится, и воронка вновь станет плоской.
- Понятно, что таким образом можно поддерживать уровень воды в котловане и снимать с нее избыточный напор, сколько бы времени это ни заняло. Так что, если депрессионные воронки не соприкасаются с дном котлована, можно строить все, что угодно.
-
-
- Напорная течь в стене подвала
-
Если скважин несколько, а значит, и насосов, воронки соединяются, образуя депрессионное пространство. Когда вода откачивается, диаметр и глубина воронки увеличиваются, но лишь до определенного предела.
- Совокупность нескольких устройств, которые используются для снижения УГВ, – в данном случае дренажные скважины, – образует систему водопоя. Чем больше площадь водопоя, тем сильнее оно влияет на состояние почвы – не только в самом котловане, но и вокруг него.
- Самое опасное явление заключается в том, что пласты оседают под собственным весом. Если уровень УГВ не слишком низкий, то грунт осаживается равномерно и не оказывает особого влияния на строительство. Глубокое понижение может вызвать значительные подвижки почвы, которые необходимо учитывать в проекте.
- Крупные работы по водопонижению, как правило, сопровождаются проектами деформаций. Ведется наблюдение за движением почвы, принимаются меры для обеспечения комфортной эксплуатации и безопасности подземных сооружений.
-
-
- Ударно-канатное бурение скважины
-
Когда работы завершены, а все конструкции герметизированы, можно откачивать воду и в меньшем количестве, только чтобы снять давление грунтовых вод. Это позволяет избежать разрушения фундаментов и возникновения напорных течений.
- Чаще всего водопонижающие скважины бурят ударным способом. Это может привести к уплотнению и разрыхлению почвы, а следовательно, и к осадке. Поэтому бурить скважину рядом с существующим фундаментом нельзя.
- Особенно опасно, когда из-за механического воздействия на грунт вода начинает просачиваться сквозь стенки котлована. Это может вызвать суффозию, то есть выброс на поверхность фильтрующего потока мельчайших частиц почвы.
- Это быстро разрушает структуру почвы, и фундамент может очень глубоко осесть. Спасая здание, вам придется думать о том, как поднять уровень грунтовой воды, так что не наживайте себе проблем, пытаясь сделать вертикальное водопонижение на своем участке. Сначала отмерьте сто раз…
Когда этим занимаются специальные организации, они руководствуются разрешающими документами и результатами проверки фактического состояния зданий и зданий, которые эксплуатируются. Любая технология водоочистки направлена на создание максимально благоприятных условий и на достижение максимальной эффективности.
Скважины, служащие для понижения уровня воды, представляют собой сложные гидротехнические сооружения. Они могут быть разными по конструкции.
Есть скважины открытого типа, есть скважины герметичные, или, как их еще называют, вакуумные, есть скважины водопоглотительные, водоотводные и сквозные. Что это за скважины и какой из них лучше? Вы узнаете об этом позже.
Самоизливающиеся скважины отличаются тем, что не нуждаются в насосах для откачки воды.
Если нет насоса, то и цена водосборника ниже. Он устроен так, что вода поднимается к устью и выливается наружу.
Так в чем же смысл и куда девается вода?
- Таким образом, самоизливающиеся скважины не только вертикальные, но и наклонные, и даже горизонтальные, если они расположены на естественном откосе. Их бурят и на поверхности земли, и в подземной шахте, например, на дне котлована. Это прекрасный способ снятия напора воды.
- Оно также может служить запасным вариантом, как и скважина с насосом на случай непредвиденных обстоятельств. Именно по этой причине на больших строительных объектах обычно используется сразу несколько способов водопонижения: иглофильтры и два типа понижающих скважин.
-
-
- Скважина самоизливающаяся
-
Самым важным критерием при выборе скважины такого типа является рельеф местности. Для этого необходимо, чтобы вода, вытекающая из водозаборного устья, вытекала на отметку ниже требуемого уровня УГВ.
- Резервную скважину необходимо поддерживать в рабочем состоянии, потому что при длительном простом ее приходится прокачивать при помощи насоса, называемого эрлифтом. Для того чтобы снять напор, водоотводная часть скважины должна быть зарыта в самую обильную зону горизонта.
- Эта скважина гораздо эффективнее, чем многие дренажные системы, и часто оказывается еще более дешевой. Поэтому, чтобы получить необходимое количество воды, обычно бурят целую сеть радиальных скважин, которые с помощью насосов отводят в лучевой водосток. Что это такое?
- Это центральный резервуар, в котором вода может быть использована как для строительства, так и для перераспределения через водопоглотительные колодцы на другие водоносные горизонты. Из одного водоносного горизонта в другой вода может поступать напрямую.
- Если водоносный слой, в котором нужно уменьшить уровень УГВ, достаточно велик и хорошо отдает воду, можно пробурить в нем скважину на глубину следующего водоносного слоя.
Это означает, что при бурении нарушена целостность водоупорного слоя, и вода легко может проникнуть в следующий водоносный слой, в результате чего нижележащий горизонт будет поглощать воду из более высокого слоя.
Скалы открытого типа проектируются для того, чтобы понизить уровень УГВ по крайней мере на четыре метра. А если высота понижения будет меньше, то это должно быть экономически оправданно.
Выработка такой скважины может быть достигнута только при условии, что водоносный слой
-
-
- Поршневой насосный агрегат для водопонижения
-
Что касается продуктивности насоса, то она зависит от степени насыщенности почвы и уровня водопоя. Откачка воды может производиться как с помощью погружного насоса винтовой или центробежной формы, так и при помощи поверхностного дизельного двигателя, который вы видите на фотографии.
- Как же осуществляется наблюдение за скважиной? Для этого используются приборы, называемые пьезометрами.
Один из них помещается в фильтровальной колонне, другой – в затрубке. С их помощью можно отслеживать пьезометрические уровни воды в колонне и в земле. Если уровень воды резко падает, задвижка напорного трубопровода закрывается, а насос отключается. - Отличительной особенностью вакуумных скважин является герметичное устье с насосом. В них также установлены насосы, но не водяные, а вакуумные. Такие насосы используются в слабых почвах, например, в мелкозернистых песках и т. д.
- Пробуривают вакуумные скважины, когда УГВ не требуется снижать на большую глубину – в среднем это около двадцати пяти процентов. Снижение давления воздуха – это то, что позволяет снизить уровень воды.
- Для нормальной работы водопонизительной скважины любой конструкции необходимы определенные условия. Особенно в тех случаях, когда скважина работает без перебоев. К этим условиям можно отнести способы бурения, выполнение фильтров и обсыпки гравия, интенсивность откачки воды.
Большая часть работ носит скрытый характер, так что исправить ошибку или очень трудно, или просто невозможно. Поэтому бурение и наблюдение должны производить специалисты, а не те, кто ими занимается.
Все скрытые работы должны сопровождаться соответствующим актом, а до ввода скважины в эксплуатацию должны быть предприняты меры, предотвращающие заиление.
