Водопонижение грунтовых вод

Искусственное понижение уровня грунтовых вод иглофильтрами

Естественное состояние природного грунта может быть твёрдым и жидким. Между этими состояниями происходит постоянное противодействие. Та или иная фаза становится преобладающей, в зависимости от климатических условий или сезона.

Чтобы обеспечить комфортное пользование земельными участками, нередко приходится использовать методы искусственного понижения грунтовых вод – вот о них и расскажет наша инструкция. Вам будет так же предложено видео в этой статье на тему: «Как понизить уровень грунтовых вод на участке своими руками».

Дренирование участков

Осушение участков, где предполагается строительство, приходится производить довольно часто – для того, чтобы можно было выполнить необходимые работы. В их подтоплении даже не всегда виноваты грунтовые воды. Если территория под застройку находится в низине, она может регулярно затапливаться ливневыми и талыми водами.

И в том, и в другом случае, необходимо организовать отвод воды:

Осушение земельного участка, затопляемого поверхностными водами, может осуществляться с помощью системы дренажных траншей, отводящих воду сначала в коллектор, расположенный на участке, а затем – в уличные канавы, ведущие к водоёму или техническому бассейну.

Снижение уровня грунтовых вод: дренажная система с накопительным коллектором

Кюветы должны быть достаточно глубокими (не менее 1м) и иметь уклон, благодаря которому отвод воды может осуществляться самотёком. Такая система отлично работает, когда есть возможность отвода воды за пределы участка.

Трубная система отвода воды

Но бывают и такие ситуации, когда произвести водоотвод самотёком невозможно. Это как раз касается грунтовой влаги – её обычно приходится удалять принудительно.

Основным элементом такой системы тоже является накопительный водосборник:

Обычно это металлический, либо бетонный резервуар, оборудованный дренажным насосом, который собирает и грунтовые, и ливневые воды. Откачка воды происходит в автоматическом режиме, по мере заполнения ёмкости.
Сигнал к запуску насоса подаёт поплавковый датчик уровня, который срабатывает на определённой отметке заполнения ёмкости. С помощью насоса содержимое резервуара отводится в трубопровод, который может быть врезан в магистральную канализационную сеть, либо, как и в первом случае, сбрасывать воду в водоём.

Как снизить уровень грунтовых вод: кольцевая дренажная система

Внутрь накопительного колодца вода также попадает самотёком, что обеспечивается уклоном в сторону ёмкости. Разница в этих дренажных системах состоит ещё и в том, что в траншеи, отсыпанные щебнем, укладываются перфорированные трубы-дрены, завёрнутые в геотекстиль.
Вода, прежде чем попасть в них, проходит неплохую фильтрацию, и получается достаточно чистой, чтобы использоваться для хозяйственных нужд.
Но для этого очень важно обеспечить накопительной ёмкости герметичность, а иначе, вода будет попадать в них, минуя дренажную систему. Либо, произойдёт обратное развитие событий – вода будет вытекать из ёмкости, которая так никогда и не наполнится, а трубопровод будет работать вхолостую.

Дренажная канализация обычно сооружается по кольцевой системе – её ветви охватывают по наружному периметру все строения на участке. С ней может взаимодействовать и внутренний дренаж зданий, если есть острая необходимость отвода воды от их фундаментов и стен.

Определение УГВ и защита строений от влаги

Конечно, оградить сад-огород от затопления дело святое, но в первую очередь, в защите нуждаются здания. Подумать об этом нужно заранее, чтобы иметь возможность принять необходимые меры, и использовать все возможные способы понижения грунтовых вод ещё в процессе строительства.

Поэтому, приступая к возведению дома, очень важно точно знать УГВ на данном участке. Ориентироваться можно и по соседским колодцам, и по растительности, которая бывает низкорослой в той местности, где низкий уровень грунтовых вод. А лучше всего, замерить его самостоятельно, ведь это совсем не сложно.

Делается это по весне, когда, после таяния снегов отметка залегания вод бывает максимальной. Для этого и нужно-то пробурить лунку глубиной 2-3 метра, вставить в неё шпагат с отвесом на конце, или деревянный прут – а через несколько часов вынуть.
Если щуп оказался мокрым, значит вода близко. Остаётся только замерить, какое расстояние отделяет сухую часть прута, от мокрой.

Защита конструкций зданий от воздействия влаги, включает в себя целый комплекс мероприятий. Кроме наружного и внутреннего дренажа системы, это ещё их качественная гидроизоляция.
К таким мерам можно отнести сооружение отмосток и вертикальных водостоков, вода из которых тоже должна поступать в дренажную канализацию. Для этого, под водостоком должен быть обустроен приёмный колодец с решёткой, соединённый с общей системой трубопроводов.

Приёмный колодец под вертикальным водостоком

Существует ещё и такой способ понижения УГВ, как вертикальный дренаж. По сути, это сеть водозаборных скважин, объединённых в единую систему, обслуживаемую насосной станцией.
При интенсивной откачке воды, уровень воды в водоносном горизонте снижается, а вокруг водоприёмной части скважин образуются депрессионные воронки. Так как скважины образуют общую систему, все воронки сливаются воедино.

При этом здания, сооружения и коммуникации, расположенные в их пределах, надёжно защищены от подтопления. Иногда данный способ более предпочтителен, так как отбор воды, в этом случае, может осуществляться с большей глубины.

Это позволяет затрачивать меньше средств на её отвод. С помощью поглощающих колодцев, глубинные воды могут просто сбрасываться из одного горизонта в другой.

Открытое водопонижение

Но ситуация на участке нередко требует таких мер, которые вообще позволят приступить к строительству. Вода бывает настолько близко, что даже выкопать котлован под дом становится проблемой (см. также Как в уже построенном доме вырыть погреб правильно).

В таких случаях, приходится сначала производить водоотлив, а затем, открытое водопонижение:

Затопленный котлован представляет собой бассейн наполненный водой, и прежде, чем приступать к каким бы то ни было действиям, его сначала нужно осушить. Водоотлив так же осуществляется с помощью дренажных насосов, только здесь они находятся не в резервуаре, а прямо в котловане.

Котлован, затопленный водой, придётся осушать

Оборудование, используемое для осушения котлована должно быть таким, которое способно перекачивать не просто грязную воду, но и пропускать через себя различный мелкий мусор, ил, камни. После того, как вода из котлована удалена, по его периметру могут быть установлены иглофильтры.
С их помощью, вода откачивается из толщи грунта, не давая ей возможности выступать на поверхность. Как это выглядит, вы можете видеть на фото в начале статьи.
Этот способ чаще всего используется в том случае, когда фундамент здания заглубляется ниже того уровня, на котором залегают грунтовые воды. Но это, конечно, не для частного строительства.
Воду, откаченную дренажным насосом тоже нужно куда-то отводить. Если рядом есть пруд, для стройки это необыкновенная удача. Но так бывает не всегда – чаще всего, приходится осуществлять дренаж всего строительного участка.
Обычно это сеть мелиоративных траншей по его периметру. Как только они выкопаны, вода начинает самопроизвольно стекать туда, где отсутствует сопротивление грунта.

После обустройства водоотводных канав, можно спокойно приступать к рытью котлована. Одной из мер, позволяющих защитить фундамент будущего дома от влаги – это песчаная отсыпка. Она, конечно, делается при любом строительстве, независимо от наличия или отсутствия воды, и обычно её толщина не превышает 15 см.
В случае с высоким уровнем воды, толщина отсыпки может быть увеличена, например, до полуметра. Конечно, цена земляных работ при этом возрастает в геометрической прогрессии, но такой подход к может быть вполне оправдан, особенно, когда повышение уровня грунтовых вод происходит сезонно.
У вас может возникнуть вопрос: «А почему бы не использовать насосы на всём протяжении земляных работ?». Ответим сразу, что делать это нельзя бесконтрольно, так как в грунте, насыщенном водой, могут образоваться пустоты, и он начнёт оплывать. Данное явление называется «суффозия» – это вынос мелких частиц грунта, сопровождаемых мини-родничками.

Где дренажные насосы использовать лучше всего

Она ослабляет грунт, и продолжать в такой ситуации строительство становится опасно. При появлении признаков суффозии приходится, наоборот, повышать уровень грунтовых вод. Использовать насос в рыхлых грунтах вообще не рекомендуется.

Есть ситуации, когда насосы просто незаменимы, и на картинке сверху они перечислены. Что касается возведения фундаментов зданий и сооружений, то выйти из положения можно и с помощью альтернативных вариантов. А их, в общем-то, немало.

Укрепление грунта

Кроме тех способов осушения и мелиорации земельных участков, о которых уже было сказано, существуют и другие варианты. Причём, их применение позволяет не только осушить грунт, но ещё и укрепить его.

Грунтовые воды замораживают, закачивают в грунт битум, цементируют его, либо проводят силикатизацию:

Искусственное замораживание насыщенных водой грунтов, является временной мерой, и применяется в тех случаях, когда выработка должна заглубляться ниже УГВ. В основном, это строительство тоннелей и всевозможных гидротехнических сооружений.

Силикатизация, битумизация и цементация – это очень эффективные способы, дающие возможность не просто понизить уровень грунтовых вод, но и укрепить грунт – причём не временно, а постоянно. Фактически, в него вводятся инъекции того или иного раствора. Он нагнетается с определённым давлением, через перфорированные трубы инъекторы.
Когда для этой цели используется силикат натрия (алюминат натрия + жидкое стекло), способ водопонижения называют силикатизацией. Его применяют для укрепления таких проблемных грунтов, как пылеватые пески, лёсс (известковые осадочные породы), плывуны. Раствор может быть и двухкомпонентный: то же жидкое стекло, плюс хлористый кальций.
Тот или иной состав раствора подбирается, исходя из результатов лабораторного исследования грунта – всё зависит от содержания в них солей кальция и магния. Инъекторы нередко используются в качестве электродов постоянного тока. Через них пропускается электричество, что более чем в десять раз ускоряет темпы работ и повышает их качество. Этот способ называется электросиликатизацией.

Укрепление фундаментов методом цементации

Что такое цементация, сразу понятно из названия – в грунт нагнетается жидкий цементный раствор. Этим методом укрепляют песчано-гравийные грунты, и если при силикатизации используют инъекторы максимальным диаметром 38 мм, то при цементации их размер должен быть вдвое больше – 75 мм. Их забивают в грунт пневматическим молотом, либо копром, а извлекают обычным домкратом или лебёдкой.

Выбор варианта водопонижения

На выбор того или иного способа водопонижения влияют многие факторы. Это и водопроницаемость грунта, и требуемый уровень понижения УГВ, размеры котлована, даже направление движения вод.

Имеет значение и наличие строений на участке:

Для строительства частного дома, где отметка заглубления фундаментов редко опускается ниже 2,5 м, бывает достаточно системы трубного водоотведения, о которой мы рассказывали в первой части статьи. Если уровень вод требуется понизить на отметку от трёх до пяти метров, чаще применяют иглофильтровые системы.

Водопонижение уровней грунтовых вод на строительных площадках

При этом иглофильтры опускаются на нужную глубину, и подключаются к вакуумному насосу, находящемуся в накопительном коллекторе. Если такая установка оснащена эжекторным подъёмником, то понижение уровня грунтовых вод может осуществляться до отметки 20 м. Схематично это выглядит так, как показано на картинке сверху.
Отведение вод является необходимостью, в основном, для глинистых грунтов. Песчаные и песчано-гравийные почвы сами по себе прекрасно выполняют функции дренажа. Вода сквозь них легко просачивается вглубь, но такие грунты не могут выдерживать большие нагрузки, и поэтому нуждаются в укреплении теми способами, о которых мы только что рассказали.
Особую важность водоотлив и понижение уровня грунтовых вод приобретает в том случае, когда УГВ располагается выше уровня промерзания грунта. Ведь в этой ситуации, к воздействию на фундамент здания влаги, добавляется ещё и морозное пучение.

Это тот самый случай, когда если поспешишь, то людей насмешишь. Так что, если ситуация на вашем участке настолько проблемная, перед тем, как что-либо на нём построить, проконсультируйтесь со специалистом, сведущим в гидрогеологии. Грамотный подбор способа водопонижения, в таких условиях станет залогом комфортного землепользования – а это важно!

Источник: wexy.ru

В практике строительства различных объектов часто приходиться сталкиваться с присутствием грунтовых вод, которые могут иметь различное происхождение и уровни вплоть до выхода на поверхность.

Особенно грунтовые воды неприемлемы на строительных площадках, где строительство объектов проектируется методом открытого котлована. В таких случаях необходимо их понизить до проектных уровней, которые будут позволять беспрепятственно вести строительство.

Понизить уровень грунтовых вод на строительной площадке можно различными методами. Надо заметить, что в таких случаях на каждый объект делают специальный проект водопонижения на период строительства. При разработке проекта рассматривается, как правило, несколько вариантов и способов, из которых выбирают наиболее экономичный и возможный для реализации в данных конкретных условиях.

Важным моментом при разработке и проекта водопонижения строительного участка является тщательное изучение уровней грунтовых вод, их годовой динамики, объемов возможного притока в котлован в различные периоды строительства. Кроме понижения уровней грунтовых вод на строительной площадке необходимо разработать мероприятия по недопущению попадания в котлован поверхностных дождевых и талых вод. Проект водопонижения должен предусматривать наличие водоприемника для дренажных вод.

Наиболее эффективным и часто встречающимся при строительстве различных объектов является водопонижение с помощью легких иглофильтровых установок, которые позволяют эффективно понижать грунтовые воды и поддерживать котлован в осушенном состоянии на период строительства.

Водопонижение грунтовых вод — Монтаж иглофильтров

Практика показывает, что такими установками можно понизить уровень грунтовой воды до 5 метров. Если глубина котлована под строительство относительно большая, то в этом случае проектируется многоярусное водопонижение с помощью таких установок.

Иглофильтровые установки состоят из нескольких десятков вертикальных насосов с фильтрами, которые производят забор грунтовой воды, и коллектора, в который собирается грунтовая вода со всего строительного участка и отводиться в водоприемники с помощью насосов. При подборе насосного оборудования необходимо учитывать максимальные расходы грунтовых вод с участка водопонижения. Для бесперебойной работы водопонижения необходимо всегда проектировать резервный насос, гарантирующий отвод воды из котлована.

Если глубина котлована небольшая, а приток грунтовых вод незначителен, то осушение участка можно проводить с помощью открытого или закрытого дренажа. Такой способ чаще всего применяется при строительстве небольших объектов. Наилучшим вариантом дренажа будет тот, который позволяет самотеком отводить воду с участка.

При устройстве закрытого дренажа чаще всего используются специальные пластмассовые дренажные трубы различных диаметров, посредством которых дренажные воды подаются в главный коллектор и отводятся в водоприемник.

Иногда, в строительной практике водопонижения, используются специально пробуренные скважины, в которые поступают грунтовые воды. С помощью насосного оборудования производится откачка воды из скважин в водоприемник.

Источник: samstroy.com

В каких случаях уровень на участке необходимо понижать?

Работы по водопонижению необходимы при следующих условиях:

нижняя линия действующего или предполагаемого фундамента будет располагаться ниже грунтовых вод или на высоте, не превышающей 0,5 м;
подвальный этаж будет расположен на глубине более 1,5 метров в грунте, имеющем глинистую или суглинистую структуру;
участок относится к зоне капиллярного увлажнения и при низких температурах достаточно глубоко промерзает;
близкое расположение грунтовых вод, напор которых оказывает критическое давление на фундамент;
излишняя заболоченность участка;
переувлажнение участка, ведущее к появлению грязи, размыванию верхнего плодородного слоя почвы, что делает все агротехнические мероприятия малоэффективными и значительно снижает шансы на получение хорошего урожая.

Как понизить своими руками — методы

Как избавиться от лишней влаги на участке? Сделать это можно собственными силами, без вызова профессиональной бригады со спецтехникой.

Можно выделить следующие основные методы проведения работ:

Естественный водоотлив, включающий:
- открытый водоотлив;
- закрытый дренаж.
Принудительная откачка:
- вакуумное водопонижение;
- забойное водопонижение;
- легкие иглофильтровые установки;
- эжекторные иглофильтры;
- глубинные насосы.
Снижение на стройплощадке.

Естественный водоотлив

Естественное водопонижение уровня грунтовых вод производится следующими методами:

Открытый

Данный метод представляет собой систему траншей, расположенных вдоль фундамента дома, а также в тех местах участка, где наблюдается наибольшее скопление воды. Это самый простой и экономный способ устройства дренажа.

Глубина и количество канав зависит от степени увлажненности почвы. Выкопать эффективную дренажную канаву собственными руками помогут следующие советы:

габариты траншей должны быть: ширина — 40-50 см, высота – 60-70 см;
уклон стенок канавы около 40 градусов;
дно канавы должно иметь небольшой уклон, чтобы вода не застаивалась, а двигалась к водосборнику;
стенки углубления хорошо укрепить при помощи металлических сеток, либо камней.

Закрытый дренаж

Этот метод потребует больших усилий, но такая система будет более эффективна, она позволит охватить все проблемные зоны участка, на которых наблюдается наибольшее скопление воды.

Кроме того она:

скрыта от глаз,
эстетична,
не нарушает общий вид ландшафта,
позволяет полностью использовать все пространство участка.

Для ее обустройства собственными силами необходимо определиться с количеством канав и местом их расположения.

Последовательность действий по обустройству закрытого дренажа:

Выкопать канавы, с учетом перепадов высоты на участке, иначе вода будет скапливаться в трубах, а не стекаться в дренажный колодец.
Уложить на дно траншеи геотекстиль, который послужит фильтром и не позволит забиться илом и песком перфорации дренажных труб.
Поверх геотекстиля засыпается гравий, на который укладываются трубы. Можно использовать обычные пластиковые трубы, перфорированные при помощи дрели. Отверстия в трубах должны быть небольшие, чтобы даже самый мелкий гравий не смог их забить.
Вывести концы труб к смотровым колодцам, расположенным на всех поворотах дренажного тоннеля, они необходимы для ухода за дренажной системой и для контроля за уровнем воды в разных частях участка.
Вывести концы труб в дренажный колодец; если участок большой дополнительным звеном между перфорированными трубами и колодцем служит магистральная труба диаметром не менее 10см.

Принудительная откачка

Принудительный отвод грунтовых вод производится следующими способами:

Вакуумная

Вакуумная система используется при сложном грунте, который обладает неоднородностью, плохой водопроницаемостью. Данный метод основан на создании устойчивого вакуума на поверхности устройств для приемки воды.

Вакуумные установки используют на открытых котлованах и закрытых вакуумных водопонижающих скважинах, которые используются при залегании грунтовых вод на глубине от 10 до 30 метров. При глубине до 5 метров используется открытый способ откачки вакуумными установками. Он более экономичный и быстрый.

С использованием легких иглофильтровых установок

При неглубоком залегании подземных водопотоков, самым эффективным и экономичным методом их понижения является установка иглофильтров по всему периметру участка или вдоль котлована.

Такая технология позволяет осушить большие площади с минимальными затратами.

Основные этапы понижающих работ с использованием легких иглофильтров:

Иглофильтры погружают в грунт гидравлическим способом на необходимую глубину на расстоянии 0,5-1 м друг от друга вдоль котлована.
Если грунт относится к глинистым и суглинистым породам, возможен монтаж иглофильтров в заранее смонтированные скважины.
Установленные иглофильтры подключаются к коллектору при помощи вакуумных шлангов, оборудованных герметичными креплениями.

Если необходимо произвести работы на больших глубинах используются метод установки иглофильтров в несколько ярусов либо применяются другие технологии, такие как монтаж эжекторных иглофильтров (глубина до 10 метров), бурение вакуумных скважин (10-30 метров).

С применением эжекторных фильтров

Эжекторные иглофильтры дополнительно оборудованы подъемниками, коллекторами и центробежными насосными установками.

Для установки эжекторного оборудования в заранее смонтированную скважину, используют:

эжекторный иглофильтр;
колонну обсадную;
обсыпку;
фильтр.

Понижение при помощи эжекторных иглофильтров состоит из следующих основных этапов:

Эжекторные установки погружаются в почву с помощью метода гидроподмыва или используют заранее подготовленные скважины, расстояние между которыми 5-15 м друг от друга.
Использовать скважины рекомендуется в случае, если:
- грунт имеет плотную структуру;
- рядом располагаются строительные или жилые объекты, проходят коммуникации;
- есть необходимость делать песчано-гравийную обсыпку вокруг фильтров.
Перед монтировкой фильтра скважину промывают пока вода не станет светлой.
Обсыпку делают до отметки статического уровня грунтовых вод.
Для монтирования фильтров к трубопроводу используют штуцеры с пробковыми кранами.
Иглофильтры монтируют с водоносным трубопроводом при помощи шлангов.
Для создания трубопровода используют стальные трубы, выдерживающие давление не меньше 1,6 Мпа.
Составленный трубопровод необходимо предварительно продуть и промыть водной струей.
При подключении к напорному насосу для контроля необходим манометр.

При помощи глубинных насосов

Глубинные насосы монтируются в заранее пробуренные скважины. Это затратный метод, используемый для создания устойчивой депрессионной воронки в области строительного котлована при глубоком залегании грунтовых вод.

Последовательность действий при использовании глубинных насосов:

Подготовка скважин вдоль котлована при помощи ударно-канатного, вращательного или шнекового оборудования (выбор типа зависит от особенностей грунта).
Скважины укрепляются специальными колоннами, изготовленными из обсадных труб диаметром 219-325 мм.
Затем устанавливаются фильтры (в зависимости от типа грунта используются сетчатые, щелевые или проволочные фильтрующие элементы).

Забойное

Забойное водопонижение монтируется непосредственно в забойном тоннеле, проходящем над водонасыщенным грунтом.

Оборудование для забойного понижения:

иглофильтры;
коллектор для водосбора;
всасывающая труба;
насосная установка.

Метод состоит из следующих основных этапов:

Иглофильтрующие элементы устанавливают на глубину 2-3 метра.
Система может быть смонтирована на движущейся платформе, которая позволяет передвигаться по мере продвижения по забою с целью дальнейшей выработки.
Иглофильтры монтируются к коллектору при помощи шлангов и закрепляются герметичными креплениями.

Искусственный отвод на стройплощадке

Понижение грунтовых вод на строительной площадке проводится на начальном этапе строительства.

Выбор технологии будет зависеть от:

типа грунта,
рельефа,
глубины пролегания грунтовых вод,
экономической составляющей строительного объекта.

Способы:

Открытый способ предусматривает укрепление стенок котлована свайными конструкциями, проникая через которые, вода скапливается в специальных сборниках.
При закрытом методе на строительном участке оборудуют колодцы определенной глубины, в которых скапливаются грунтовые воды, а затем откачиваются.
Легкие иглофильтровые установки используют при мелкозернистом грунте для понижения на глубине до 5м. В зависимости от глубины залегания используют одноярусный или многоярусный способ монтажа оборудования.
Для глубины от 6 до 8 метров при низких показателях проницаемости (например, крупные фракции песка и гравия) используют вакуумные установки.
Для глубины 10-18м используют эжекторные иглофильтровые установки.
Для снижения давления водоносных горизонтов и осушения строительных котлованов на глубину до 40м используют метод скваженного водопонижения.

Все, что необходимо знать об уровне грунтовых вод, найдете в этом разделе.

Заключение

Все методы понижения преследуют цель понизить уровень грунтовых вод для успешных строительных работ или проведения любой хозяйственной деятельности.

Выбор метода зависит от:

характера грунта,
глубины пролегания грунтовых вод,
площади осушаемого участка,
экономической составляющей проекта.

Источник: o-vode.net

Классификация и методология способов водопонижения

Учитывая, что не бывает одинаковых гидрогеологических условий, способы понижения воды на строительных участках постоянно дополняются. Порой применяемая методика представляет собой систему из множества позиций. Поэтому классифицируются они по нескольким признакам.

По используемому методу

С применением иглофильтров – колодцев из трубных секций диаметром 40-70 см, нижний сегмент которых представляет собой фильтрационное звено с режущим наконечником. С помощью этого наконечника и мощной струи иглофильтр погружается в грунт гидравлическим способом. Установки являются частью системы для понижения уровня воды на участке.
Открытый способ предполагает защиту котлована сплошными свайными или шпунтовыми стенками, укрепляющими откосы. Шпунты не пропускают воду, позволяя просачиваться ей лишь на уровне дна, где находятся приготовленные водосборники.
Закрытый метод заключается в бурении на территории строительного участка приемных колодцев. Затем, по мере их наполнения, вакуумным либо гравитационным способом, из этих водосборников откачивают воду, производя водопонижение котлована.
Уплотнение грунта производится несколькими способами, еще и укрепляющими его: заморозка, цементация, битумизация, а также закачка в грунт жидкого стекла (силикатизация). Замораживание грунтовых вод – временное мероприятие, но прочие технологии дают постоянный эффект. Это — несомненный плюс, особенно при возведении крупных подземных объектов (станции метро, тоннели, паркинги и пр.). Инъекционные трубы иногда используют в качестве электродов, применяя электросиликатизацию, значительно ускоряющую и усиливающую уплотнение пород.
Пневматическое водоотведение, называемое еще отжатием, предполагает создание высокого давления в глубине грунта. Метод позволяет отжать воду по вертикали, а также по горизонтали давлением сжатого воздуха. Основная его особенность в том, что отжим получается быстрым и эффективным, но краткосрочным.
Электроосмотическое водопонижение заключается в погружении в грунт больших металлических стержней – катодов, анодов. Электромагнитные поля, возникающие при подаче постоянного тока, изменяют направление движения подземных потоков, что приводит к понижению уровня грунтовых вод. Кроме того, данный способ значительно повышает несущую способность грунта, а также понижает его растворимость водой. Происходит это за счет возникновения гидроксида того металла, из которого сделаны аноды, и уплотнения этими гидроксидами грунтовых пород путем диффузии.

По глубине и времени проведения работ

Поверхностное водоотведение заключается в бурении скважин с поверхности земли вокруг котлована. Эти мероприятия приводят к образованию стабильной депрессионной воронки (участка с пониженным давлением). Теперь, при наличии пород глубже водоносного уровня, способных поглощать воду, ее не выкачивают наверх, а продавливают по скважинам вниз. При наличии подходящих гидрогеологических условий, такая схема очень эффективна для водопонижения котлована. Однако имеет серьезный недостаток – все или почти все скважины должны работать одновременно и стабильно.
Подземное понижение УГВ предполагает бурение скважин с дна выработки. Данный способ эффективен при любых условиях, но более трудоемок и длителен.
Комбинированный способ применяют, когда поверхностное осушение не дало нужного результата.
Предварительное водоотведение производится до начала нулевого этапа строительства. Применяется при наличии мощных водоносных слоев с целью создания условий для начала строительных работ.
Параллельное водопонижение на строительной площадке осуществляют одновременно с копкой котлована, траншеи.

Учитывая, что система методик так сложна и разнообразна, подробное рассмотрение здесь имеют лишь некоторые ее компоненты. Те, что являются универсальными, а также используются при реализации практически любых мероприятий данной тематики.

Технология водопонижения иглофильтрами и ее методики

Эта технология представляет собой применение системы иглофильтровых установок, смонтированных через каждые 1.5 м вокруг котлована или траншеи. Агрегаты соединяются между собой водосборным коллектором на поверхности земли. Откачка воды производится насосной установкой, оборудованной помимо основных, резервными насосами для водопонижения.

Попутно с откачкой воды из установок, понижается УГВ в близлежащих слоях благодаря дренирующим свойствам грунтовых пород. Тем самым создается так называемая депрессионная линия – новая граница УГВ.

Методика погружения иглофильтра

Для погружения иглофильтровых установок применяют два метода: с помощью предварительно пробуренных скважин, а также посредством закачиваемой в трубу воды под большим давлением (300 кПа). Нижнее звено установки – фильтрационное, которое состоит из перфорированной внешней трубы и цельной внутренней. Снизу внешней трубы имеется режущий наконечник, а также два клапана, работающие при погружении иглофильтра в землю гидравлическим методом.

Доходя до конца внешней трубы, напор воды выдавливает шаровой клапан вниз, а второй — кольцевой – вверх. При этом герметизируется технологический зазор между внешней и внутренней трубами. Затем напор, выходящий из наконечника, подмывает грунтовую породу, благодаря чему иглофильтровая установка погружается глубже. Когда же начинается отсос воды, во внутренней трубе создается разрежение, способствующее возвращению клапанов в исходное положение. Из-за того, что кольцевой клапан уходит вниз, зазор между трубами открывается, а грунтовая вода, пройдя через фильтрационное звено, попадает в нижний конец внутренней трубы.

Применение иглофильтровой системы водопонижения

На участках с песчаным грунтом использование иглофильтров дает максимальный эффект. Здесь понижение УГВ с помощью одноярусных агрегатов в средних условиях достигает 5 м. При необходимости более глубокого осушения требуется применение двухъярусных установок.

Эжекторы

Эжекторные установки для водопонижения иглофильтрами представляют собой систему с высоким давлением воды. На поверхности земли смонтирован насос с циркуляционным баком, от него идет распределительный коллектор, через который вода опускается в эжекторы.

Эжектор – это водоструйный насос, помещенный внутрь второго снизу яруса иглофильтра.

После прохода эжекторной насадки под давлением свыше 0.7 МПа, водяной столб по внутренней цельной трубе поднимается вверх, создавая вакуум в эжекторе. Благодаря этому происходит откачка грунтовой воды в циркуляционный бак, куда она попадает вместе с рабочей. А ее отвод из бака обеспечивается обычными насосами либо гравитацией.

Данный метод настолько значительно повышает эффективность мероприятий по понижению УГВ, что имеет принципиальное значение. Особенно это касается работ по осушению грунтовых пород с низкими фильтрационными свойствами.

Столбчатый фундамент своими руками: пошаговая инструкция. – здесь больше полезной информации.

Электроосмос

Согласно законам электрокинетики, пористые тела имеют свойство перераспределять влагу внутри себя под воздействием электрического поля. Часть объема тела, имеющая положительный заряд, отдает влагу той части, которая имеет отрицательный заряд.

Вас заинтересует эта статья – Утепление фундамента и цоколя снаружи дома.

Практически это происходит следующим образом: на расстоянии 1-1.5 м в сторону выработки от иглофильтровых установок, в землю помещают металлические стержни. На иглофильтры подают постоянное напряжение (отрицательный полюс), а на стержни – напряжение от положительного полюса источника тока. Под воздействием образовавшегося электрического поля влага высвобождается из близлежащей грунтовой породы, перемещаясь при этом в сторону иглофильтровых агрегатов. Такая технология повышает фильтрационные возможности грунта более чем в 20 раз.

Вакуумное водопонижение

Принцип действия данной технологии основан на создании пониженного давления (вакуума) внутри колодцев или скважин. Иглофильтровые установки часто используются, как необходимые для вакуумного водопонижения скважины. Такое понижение УГВ необходимо, когда влага не может поступать в приемник (колодец) самотеком из грунтовых пород достаточно интенсивно. Например, по причине их низкой способности пропускать влагу. Однако использование иглофильтров, как колодцев или скважин, возможно лишь при полной изоляции от атмосферного давления.

Водопонижение котлована вакуумной установкой, видео:

При необходимости осушения грунтовых пород на глубину более 20 м применяются специальные скважины диаметром 40 см, оборудованные фильтрами. Мощные насосы высокого давления производят откачку грунтовых вод из таких скважин.

Источник: DimDom.ru

Водопонижение грунтовых вод