8 (800) 350 - 01 - 91

Задать вопрос

Общие сведения о гравитационной воде

Общие сведения о гравитационной воде

Подземные воды

При производстве водопонизительных работ в основном имеют дело со свободной гравитационной водой, которая обводняет строительные выработки и которую средствами водопонижения откачивают на поверхность. О степени осушения грунта судят по положению уровня гравитационной воды.

Гравитационная вода подразделяется на просачивающуюся (инфильтрационную) и воду подземного водоносного пласта (пластовую). Просачивающаяся вода под влиянием гравитационных сил движется сверху вниз. Направление движения пластовой воды более сложно и зависит в первую очередь от условий залегания водоносного пласта. Водоносные пласты могут быть напорные и безнапорные. Напорные водоносные пласты ограничены сверху и снизу водоупорными слоями, а уровень воды в них (пьезометрический уровень) устанавливается выше основания верхнего водоупора.

При откачке подземных вод из водоносного пласта размеры осушенной зоны грунта постепенно увеличиваются (рис. 1). В первый период откачки вода притекает к водопонизительной установке как изнутри контура, по которому расположена установка, так и снаружи. После осушения внутренней зоны вода к установке притекает только снаружи, а размеры депрессионной воронки продолжают постепенно увеличиваться. В связи с этим расход воды, притекающей к установке, постепенно уменьшается. Вначале изменения притока значительны, а в дальнейшем замедляются. При продолжительной откачке устанавливается постоянный приток. При сжатых сроках проведения общестроительных работ для ускорения осушения грунтов защищаемого контура следует выбирать производительность насосного оборудования, соответствующую начальным притокам воды. Капиллярная вода заполняет зону грунта над уровнем пластовых вод и гидравлически с ними связана.

Схема постепенного осушения котлована при водопонижении

Рис. 1. Схема постепенного осушения котлована при водопонижении

1 — контур котлована; 2 — уровни грунтовых вод в процессе осушения; 3 — установившийся уровень грунтовых вод

Под действием сил поверхностного натяжения она может передвигаться вверх, а под влиянием силы тяжести — вниз. Высота капиллярного поднятия различна: для крупнозернистых песков она составляет 0,02- 0,35 м; для среднезернистых песков — 0,12–0,35 м; для мелкозернистых песков — 0,35–1,20 м; для супесей — 1,20–3,50 м; для суглинков — 3,50–6,50 м и для глин — 6,5–12 м.

Существующими средствами водопонижения капиллярная вода не может откачиваться, за исключением средств, создающих вакуум непосредственно в фильтровом звене. К таким средствам относятся установки вакуумного водопонижения (УВВ) и эжекторные иглофильтровые установки (ЭИ).

При ведении строительных и водопонизительных работ часто приходится сталкиваться с разрушающим воздействием грунтовых вод на бетонные и металлические сооружения, обсадные трубы, фильтры водопонизительных скважин, иглофильтры, насосы и т. д. Вода, разрушающе действующая на металл и бетон, вследствие содержания в ней свободного кислорода, сероводорода, двуокиси, углерода сульфатов меди и др. называется агрессивной. Разрушающее действие на металл в наибольшей степени оказывает вода, содержащая свободный кислород, двуокись углерода и сероводород.

Если строительные котлованы или траншеи обводняются агрессивной водой, то средства водопонижения должны быть выполнены в антикоррозионном исполнении.

Вредное воздействие грунтовых вод на водопонизительное оборудование и эффективность работ по водопонижению часто обусловлены выпадением из воды различных солей, следствием чего является цементация грунтов на участках установки фильтров и уменьшение проходных отверстий фильтров, водоподъемных труб и т. д.

В строительной практике иногда приходится иметь дело и с последствиями гидростатического давления, т. е. давления в нижележащем напорном водоносном пласте. Известны случаи, когда после прекращения работы водопонизительных установок, под защитой которых выполняли строительные и монтажные работы нулевого цикла, под действием возникающего гидростатического давления построенные сооружения «всплывали» и конструкции их деформировались, а также случаи прорыва напорных вод в котлован.

Приблизительная оценка необходимости разгрузки (снятия напора) ниже-лежащего водоносного пласта может быть произведена условия H<2h, где H — напор воды в м, отсчитывается от подошвы проверяемого слоя; h — расстояние от дна котлована до подошвы проверяемого слоя в м. Если это условие не соблюдается, необходимо снять избыточное гидростатическое давление. Гидростатическое давление измеряется в кГ/см2 или в Т/м2.

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.