![]() КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Производство работ по водоотводу, водоотливу и водопонижению уровня грунтовых водВодоотвод необходим для защиты котлованов и траншей от затопления их ливневыми и талыми водами. Для водоотвода используют расположенные с нагорной стороны канавы, резервы и кавальеры, воду из которых отводят в пониженные места, удаленных от строительной площадки. Водоотлив – это предварительное осушение котлованов и траншей. При небольшом притоке грунтовых вод котлованы и траншеи разрабатывают с применением открытого водоотлива (вода откачивается с помощью насоса). Если приток значителен, и толщина водонасыщенного слоя большая, то до начала производства земляных работ уровень грунтовых вод искусственно понижают. Выбор способа строительного водопонижения зависит от вида грунта, глубины понижения УГВ и метода механизированной разработки, выемки. Водоотводнеобходим для защиты котлованов и траншей от затопления их ливневыми и талыми водами. Для водоотвода обычно используют расположенные с нагорной стороны резервы, кавальеры, а также специально устанавливаемые оградительные обвалования, водоотводящие канавы, лотки и системы дренажей. Канавы или лотки устраивают с продольным уклоном 0,002-0,003, а их размеры и виды креплений принимают в зависимости от расхода ливневых или талых вод и предельных значений неразмывающих скоростей их течения. Воду из всех водоотводящих устройств, а также от резервов и кавальеров отводят в пониженные места, удаленные от возводимых и существующих сооружений. Начальное осушение котлованов требуется после ограждения их перемычками. При этом объем воды, подлежащий откачке, определяется по формуле: W = V+qt (41) где V - объем воды в котловане, м3; q - приток воды в котловане, м3/ч; t - продолжительность осушения котлована, ч. По величине объема начального водоотлива подбирают тип и количество насосных агрегатов. Обычно для откачки воды из неглубоких котлованов, когда глубина воды в них не превышает высоты всасывания, применяют стационарные центробежные насосы, в том числе консольного типа K, размещаемые на перемычке, а при больших глубинах используют плавучие или передвижные насосные установки. В процессе осушения котлована очень важно правильно выбрать скорость откачки воды, так как очень быстрое осушение может вызывать повреждение перемычек, откосов и дна котлована. Опыты показывают, что в первые дни откачки интенсивность понижения уровня воды в котлованах из крупнозернистых и скальных грунтов не должна превышать 0,5-0,7 м/сут, из среднезернистых - 0,3-0,4 и в котлованах из мелкозернистых грунтов 0,15-0,2 м/сут. В дальнейшем откачку можно увеличить до 1-1,5 м/сут, но на последних 1,2-2 м глубины откачку воды следует замедлить. При открытом водоотливе грунтовая вода, просачиваясь через откосы и дно котлована, поступает в водосборные канавы и по ним в приямки (зумпфы), откуда ее откачивают насосами. Размеры приямков в плане в целях удобства их очистки принимают 1х1 или 1,5х1,5 м, а глубину от 2 до 5 м, в зависимости от требуемой глубины погружения водоприемного рукава насоса. Минимальные размеры приямка назначают из условия обеспечения непрерывной работы насоса в течение 10 мин. Приямки в устойчивых грунтах крепят деревянным срубом из бревен (без дна), а в оплывающих - шпунтовой стенкой и на дне его устраивают обратный фильтр. Примерно также крепят траншеи в неустойчивых грунтах при использовании открытого водоотлива. Число приямков зависит от расчетного притока воды к котловану и производительности насосного оборудования. Приток воды к котловану (или дебит) рассчитывают по формулам установившегося движения грунтовых вод. Легкие иглофильтровые установки (ЛИУ) откачивает воду через одну трубу обычными методами, в эжекторных иглофильтровых установках (ЭИУ) каждый иглофильтр состоит из двух труб, вода, наоборот, закачивается и, проходя по специальному приспособлению — эжектору, создает разряжение воздуха.Эжекторными иглофильтрами уровень грунтовых вод (депрес-сионная кривая) может быть понижен до 17... 18 м, легкими - до 4...5 м. Поэтому легкие иглофильтры иногда ставят в два и три яруса.
Рисунок 17 - Схемы иглофильтровых установок: а — котлован с легкими иглофильтрами в один ярус; б — то же в два яруса; в,д— эжекторная иглофильтровая установка и фильтровое звено; г— схема электроосушения; 1 — рабочий насос; 2 — водоотводный коллектор; 3 — иглофильтр; 4 —уровень грунтовых вод после осушения; 5 — низконапорный насос; б — стальной стержень (анод); 7— фильтровое звено; 8— труба наружная; 9 — труба внутренняя с эжекторным устройством; 10 —вакуум; 11—клапан шаровой; УГВ — уровень грунтовых вод
Для совершенных котлованов (когда их дно доходит до водоупора) приток воды (м3/сут) при безнапорном режиме рассчитывают по формуле Дюпюи где k - коэффициент фильтрации водонасосного пласта, м/сут; Н - толщина безнапорного водонасосного пласта, м; R - радиус депрессии, м; rо- приведенный радиус котлована, м. Значение приведенного радиуса для котлованов, имеющих в плане прямоугольную форму:
Таблица 2 – Значения коэффициента
Способы водопонижения и тип применяемого оборудования выбирается в зависимости от глубины разработки котлована (траншеи), инженерно-геологических и гидрогеологических условий площадки, сроков строительства, конструкции сооружения и технико-экономических показателей. Для такого выбора можно воспользоваться рекомендациями, приведенными в приложении Ж. Расчет водопонизительных установок, расположенных по контуру котлована, начинают с определения притока воды к котловану q. Приток воды (м3/сут) совершенных колодцев по периметру котлована в безнапорных водах:
где k- коэффициент фильтрации, м/сут; H- толщина безнапорного водоносного пласта или высота непониженного пьезометрического уровня над водоупором, м; hк - высота понижения уровня грунтовых вод в центре осушаемого участка, считая от нижнего водоупора, м. Глубина воды в колодцах рассчитывается по формуле, м:
где n - число колодцев (скважин). Аналогично, общий дебит совершенных колодцев, расположенных по периметру котлованов, разрабатываемых в напорных пластах, находится по формуле:
где m - толщина напорного водоносного слоя, м. Глубина воды в колодцах при этом:
Расчет контурной водопонизительной установки решают методом подбора. Задаются некоторым числом скважин n и понижением уровня вод в них. По вышеприведенным формулам определяют общий дебит Q и каждой скважины Q'=Q/n. Затем по формулам для hонаходят высоту пониженного уровня в центре котлована или траншеи. Варьируя числом скважин и понижениями, выбирают такую схему, при которой в центре осушаемого участка достигается заданное положение уровня грунтовых вод.
|