8 (800) 350 - 01 - 91

Задать вопрос

Использование открытых водоотливов в водопонижении

Использование открытых водоотливов в водопонижении

Открытые водоотливы при осушении котлованов

Основной недостаток большинства средств водопонижения — невозможность полного перехвата грунтового потока. При работе водопонизительных скважин и иглофильтровых установок имеет место «проскок» подземных вод, которые могут обводнять защищаемые объекты. Поэтому водопонижению в совершенных котлованах обычно сопутствует открытый водоотлив.

Открытый водоотлив является отдельной областью водопонижения — наиболее простой и экономичный способ борьбы с грунтовыми водами, который часто применяют в строительстве.
Открытый водоотлив применяют обычно в котлованах, проходимых в грунтах, не вызывающих сомнений в части устойчивости откосов и целостности основания выемки (трещиноватые скальные породы, обломочные, галечниковые и гравийные грунты).

Опыт строительства показывает, что применение открытого водоотлива в ряде случаев может быть целесообразным и в котлованах, проходимых в песчаных грунтах. В этих условиях открытый водоотлив следует сочетать с глубинным водопонижением. В этом заключается принципиальная особенность современного открытого водоотлива, которая в значительной степени снижает его слабые стороны.

Основными элементами открытого водоотлива являются водосборная канава, зумпф (приямок), насос для откачки воды и сбросной трубопровод (рис. 1). Схема крепления водосборной канавы показана на рис. 2.

Схема открытого водоотлива

Рис. 1. Схема открытого водоотлива 

1 — водосборная канава; 2 -зумпф; 3 — насос; 4 — напорный трубопровод; 5 — линии токов грунтовых вод; 6 — депрессионная кривая (уровень грунтовых вод после понижения)

Схема крепления водосборной канавы

Рис. 2. Схема крепления водосборной канавы

1 — пластины; 2 — зазоры 3 мм; 3 — обсыпка гравием

При осушении выемок, разрабатываемых в однородных грунтах, водосборную канаву и зумпф устраивают на дне котлована или траншеи и заглубляют по мере их разработки. При заглублении выемки ниже кровли водоупора, подстилающего водоносные грунты, канаву или зумпф обычно устраивают на кровле водоупорных грунтов и располагают по основанию откосов котлована.

Схемы открытого водоотлива могут быть различными в зависимости от способа разработки котлована (землеройными машинами насухо или земснарядами).

При разработке совершенного котлована насухо выемку грунта, как правило, производят под защитой глубинного водопонижения, что обеспечивает высокие темпы и хорошее качество земляных работ. По окончании земляных работ в работу включают открытый водоотлив, который должен отводить воду, фильтрующуюся на откосе котлована. Для этого надо спланировать откос, положить фильтрующую пригрузку, организовать водоотводящую систему и установить насосы открытого водоотлива. После включения в работу системы открытого водоотлива установки глубинного водопонижения частично или полностью могут быть отключены.

Рациональное соотношение между открытым и глубинным водоотливом должно быть определено технико-экономическим расчетом. Размер дополнительных затрат на устройство открытого водоотлива слагается из стоимости песчано-гравийной пригрузки, дополнительных земляных работ для выполаживания откоса в пределах участка, на котором фильтруется вода, стоимости строительства водосборной и водоотводящей систем и эксплуатации насосов открытого водоотлива.

Применение открытого водоотлива без средств водопонижения для осушения котлованов, разрабатываемых в песках (особенно мелкозернистых) и супесях, приводит к оплыванию откосов котлована и разрыхлению грунта в основании сооружения. При этом разработка грунта и производство строительных работ значительно осложняются. В этом случае открытый водоотлив применяют в сочетании с мероприятиями, предохраняющими откосы и дно котлована от оплывания и разрыхления. К таким мероприятиям относятся устройство шпунтового ограждения, дренажной пригрузки по основанию откоса и некоторые другие.

При разработке котлована способом гидромеханизации возможности применения открытого водоотлива расширяются. С помощью открытого водоотлива прежде всего производят первичную откачку. При этом глубинное водопонижение может быть установлено лишь в такой мере, чтобы откосы котлована были гарантированы от недопустимого оплывания. После первичной откачки вблизи основания откосов монтируют легкие иглофильтровые установки, под защитой которых откосы планируют и защищают фильтрующей пригрузкой. В дальнейшем система глубинного водопонижения может быть сокращена за счет работы открытого водоотлива.

Применение открытого водоотлива в несовершенных котлованах сложнее, чем в совершенных, так как при этом возникает восходящий фильтрационный поток, который, достигнув определенной интенсивности, может нарушить плотность грунтов основания и уменьшить их несущую способность.

Для открытого водоотлива рекомендуется применять самовсасывающие насосы, которые требуют заливки только один раз, и диафрагмовые насосы. Однако на стационарных установках могут быть применены насосы других типов, например, консольные.

Для обеспечения надежной работы насосов их устанавливают так, чтобы высота всасывания не превышала 4,5 м. Каждая насосная установка открытого водоотлива должна быть оборудована резервными насосами, количество которых следует принимать по следующим данным:

  • Количество насосов: 1,2,3,4,5 и более
  • Количество резервных насосов в %: 100, 50, 30, 25, 1 насос

Всасывающие и сбросные коммуникации насосов открытого водоотлива, как правило, выполняют из резинотканевых рукавов с металлическими спиралями.

Опыт эксплуатации насосов открытого водоотлива показывает, что всасывающий клапан нередко выходит из строя, так как часто забивается строительным мусором и грязью. Чтобы увеличить живое сечение всасывающего трубопровода, необходимо клапан очищать. Поскольку извлечение клапана для ремонта, замены или чистки его связано с демонтажем насосной установки, что весьма нежелательно, принято ограничиваться установкой всасывающей сетки, предохраняющей насос от попадания в него крупных твердых частиц.

Основные требования, предъявляемые к всасывающей сетке, заключаются в том, чтобы с течением времени прочность ее не нарушалась, а пропускная способность не уменьшалась. В случае необходимости всасывающие сетки оцинковывают или изготовляют из нержавеющих сплавов.

Свяжитесь с нами

Прикрепить файл

Поддерживаемые форматы файлов для загрузки:
gif, png, jpg, jpeg, pdf, doc, docs, xls, xlsx, txt
Ерлан Тимиргалиев Инженер-гидротехник

Спасибо за заявку!

Мы свяжемся с Вами ближайшее время.