При производстве земляных и Строительных работ ниже статического уровня грунтовых вод должно осуществляться удаление поступающих в котлован грунтовых вод.
Самый старый и простейший способ осушения строительных котлованов называется «открытый водоотлив», сущность которого заключается в следующем: по контурам котлована устраивают канавки и водосборные зумпфы, грунтовая вода выступает через дно и откосы котлована, собирается в канавки и по ним отводится в зумпфы, откуда откачивается при помощи насоса.
Несмотря на технологическую простоту способа открытый водоотлив нередко приводит к нежелательным последствиям
Способ открытого водоотлива может применяться в ограниченных геологических и гидрогеологических условиях и при незначительных темпах строительства. По грунтовым условиям применение открытого водоотлива целесообразно для котлованов, устраиваемых в скальных, трещиноватых, гравелистых и других крупнообломочных грунтах, в которых суффозия мелкого
Значительную опасность для возводимых сооружений представляет применение открытого водоотлива в мелкозернистых песках,
Грунтовый водоотлив почти не дает эффекта или малоэффективен и в тех случаях, когда осушаемая толща имеет слоистое строение, где чередуются слабопроницаемые, практически водоупорные слои с хорошопроницаемыми водообильными слоями. В этом случае по мере раскрытия котлована водоносные слои также раскрываются, и вода из них просачивается в котлован из этих слоев независимо от глубины котлована. Это создает весьма неблагоприятные условия для производства строительных работ, так как при этом все откосы котлована находятся в замоченном состоянии с повсеместной эрозией и оплыванием грунта. Не исключается также возможность крупных разрушений откосов котлована в случае интенсивной механической суффозии грунта из нижерасположенных водоносных слоев.
Применять ли открытый водоотлив — решается также исходя из технологии и условий производства земляных и строительных работ. В стесненных условиях производства строительных работ, когда границы котлована весьма ограничены окружающими постройками и котлованы должны разрабатываться крутыми, а нередко и вертикальными откосами, применение открытого водоотлива чревато большими опасностями разрушения откосов даже при использовании защитных шпунтовых стен или других способов удержания или упрочнения откосов котлована. Это происходит
При незначительных темпах вскрытия и углубления котлованов в однородных грунтах или других земляных выработок с пологими откосами и соответственно медленном снижении уровня грунтовых вод метод открытого водоотлива не вызывает существенных нарушений грунтов дна и откосов котлована. Граница осушения, образующаяся вокруг выработки к моменту полного углубления, успевает распространиться на большое расстояние от котлована. Благодаря этому, как расход притекающей воды в котлован, так и соответствующие ему фильтрационные градиенты, становятся достаточно малыми, неспособными вызвать нарушение грунта.
Медленные темпы разработки котлованов, кроме того, способствуют процессу высыхания грунтов в котловане за счет испарения воды (что играет весьма существенную роль особенно при значительных площадях дна выработки), а также своевременному устройству необходимых водоотводящих канавок и зумпфов на последующих ступенях разработки котлована. Это позволяет предотвратить возникновения больших гидравлических градиентов, способных нарушить структуру грунта и снизить его несущую способность в основании сооружений.
Возможности гидродинамического разуплотнения грунта на дне и откосах котлована при быстрых темпах разработки можно оценить параметрами фильтрационных потоков, проходящих через эти участки.