Осушение участка с высоким уровнем грунтовых вод. Водопонижение участка
Водопонижение участка. Что нужно знать при водопонижении участка?
Ни в коем случае не делайте водопонижение участка и тогда...
Перечислим основные неприятности, которые однозначно вас ожидают в течение ближайших 10 лет:
- фундамент будет постоянно напитываться водой, из-за чего начнет давать трещины и рассыпаться;
- если уровень грунтовых вод позволит сделать погреб, такой погреб однозначно будет мокрым;
- через несколько лет плодовые деревья перестанут расти, так как их корневая система дойдет до воды.
Надеяться на чудо в этой ситуации не приходится, надо принимать меры. Необходимо обеспечить водопонижение участка. Или, другими словами, его осушить. Задача эта не из простых. Она требует больших трудозатрат, да и то, предварительно придется грамотно составить проект, сделать который может лишь специалист-гидротехник.
Без предварительного осушения участка бесполезно заниматься строительством в расчете на то, что снизить уровень грунтовых вод можно будет и потом – в большинстве случаев после ухода из почвы воды происходит проседание фундаментов, строение может повести себя непредсказуемо, вплоть до разрушения всей конструкции.
Как происходит водопонижение участка?
Существует две основные схемы водопонижения:
- грунтовые воды отводятся по всему участку;
- понижение уровня предусматривается только в районе строительства здания.
В первом случае трудозатратность проекта значительно выше, хотя и результат позволяет в дальнейшем смело производить строительство любых объектов в любом месте участка. Если же планируется отвести грунтовые воды только от будущего здания, то и строительство можно вести на определенной площади. Хотя с осушением даже такого небольшого участка придется немало повозиться.
Дело в том, понижение уровня грунтовых вод производится с помощью дренажных систем, то есть перфорированных труб, укладываемых наклонно таким образом, чтобы их нижняя часть располагалась как минимум на 15 см ниже основания фундамента. А фундамент углубляется на 20 см ниже уровня промерзания, что в среднем составляет 1,2 м.
Дренажная система укладывается с отстоянием 2-3 м от здания, с уклоном приблизительно 0,7-0,8 см на погонный метр трубы. Для труб выкапываются траншеи, имеющие ширину внизу порядка 0,5-0,6 метра. Верхняя ширина траншеи зависит от характеристик грунта, но не может быть менее 0,8-0,9 метра. Трубы укладываются на 15 см слой щебня фракции 10-20 мм.
Таким образом, общая глубина самого верхнего угла системы, в среднем, будет составлять не менее: 1,2 м (глубина подошвы фундамента) + 0,15 м (глубина подсыпки из щебня) = 1, 35 м! И это при средней ширине траншеи, составляющей 0,5 м + 0,9 м / 2 = 0,7 м. А дальше – больше. Через каждый погонный метр траншея будет все больше заглубляться, и, следовательно, количество выбираемой земли будет увеличиваться. Это при условии, что сами грунтовые воды в процессе копки траншеи не выйдут в ее русло.
А если грунтовые воды не выйдут? Вручную с задачей явно не справиться
Следующим шагом постройки системы осушения является вывод дренажных труб, при возможности, в открытую канаву, или же в специально вырытые для этих целей емкости. Таким образом, объем производства земляных работ значительно возрастает.
Все-таки проще поручить эту работу организации, имеющей в своем арсенале и специалистов, которые грамотно проведут расчеты системы, и специальную технику, и все необходимые материалы.
yamobur.org
Осушение участка услуги в Москве и стоимость работ
Если грунтовые воды на вашем земельном участке залегают слишком близко к поверхности, то, скорее всего, сырой подвал вашему дому обеспечен, а сама территория будет долго высыхать после дождя и таяния снега. Однако не стоит отказываться от таких участков, ведь вполне реально их осушить, используя современные технологии дренажа.
Среди них есть и варианты, реализовать которые могут все владельцы частных домов, дач и огородов, и тем более, промышленных предприятий.
Качественная мелиорация земли даст возможность использовать территорию земельного участка по назначению, в полном объёме и без особых проблем.
Цели устройства осушения земли
Осушение участка решает различные цели, главными из которых являются:
- понижение уровня грунтовой воды;
- отвод лишней воды за пределы участка;
- создание условий поддержания на участке определённой влажности почвы, которая позволит содержать строительные конструкции в нормальном состоянии, использовать землю под посадки сельскохозяйственных и декоративных культур, устраивать спортивные площадки и т.п.
Осушать участок придётся в следующих случаях:
- Уровень грунтовых вод располагается на глубине 1-2 метра от покрытия территории.
- Грунтовые воды поднимаются выше уровня пола подвального помещения.
- Почва плохо впитывает атмосферные осадки (глинистый или суглинистый грунт).
- Участок территории в основном имеет твёрдое покрытие. В данном случае атмосферная влага скапливается на непокрытом грунте, что приводит к образованию луж и заболачиванию.
- Полезная площадь территории располагается в низменности, куда стекают дождевые и талые воды.
- Территория располагается в непосредственной близости от водоёма, что приводит к заболачиванию участка.
В каждом конкретном случае требуется использовать для осушения участка свой способ и свою технологию. Самым лучшим вариантом проведения данных работ является использование опыта профессиональных мелиораторов и дизайнеров, которые не только отведут лишнюю воду с территории, но и помогут создать на земле красивые и удобные ландшафты.
Основные способы мелиорации земельного участка
Если вы имеете техническое образование, то вполне сможете разобраться в сводных правилах (СП) и строительных нормах и правилах (СНиП), которые регламентируют мелиоративные работы по осушению территории. Если специальных знаний нет, то ниже представлены основные способы отвода воды с участка, на доступном языке.
Выбирать способ осушения нужно исходя из типа почвы, глубины залегания грунтовых вод и количества атмосферных осадков на данной территории.
Отвод воды с помощью дренирования земли может быть:
- Открытый. Конструкция этого водоотвода представляет собой ряд канав, вырытых под углом в одну сторону. Вода по ним уходит самотёком в специальные колодцы. Так же большое количество атмосферной воды при такой системе дренирования впитывается в нижние слоя грунта, что способствует осушению верхних участков. Длина канавы выбирается исходя из расположения дренажного колодца, основной центральной канализации или естественной низменности. Глубина должна быть на 25-35 см ниже нижней опоры строительных конструкций, расположенных на участке. Ширина канавы должна оставлять около 1/3 её глубины. Нельзя располагать дренажную канаву вблизи фундамента строений, так как это может спровоцировать его деформацию.
- Засыпной. В данном случае, чтобы осушить участок, так же требуется вырыть каналы. Но, работа на этом не заканчивается. Канаву застилают геотекстилем с запасом по краям. Затем канал заполняют крупным гравием на 2/3 глубины. Далее на гравий насыпают мелкую фракцию этого камня толщиной в 10-15 см. Теперь нужно закрыть со всех сторон фильтрующий слой геотекстилем, запас которого сделали заранее. Финальной стадией дренирования станет засыпка канавы песком и почвой. Не стоит забывать, что, как и в случае открытого дренажа, засыпной способ отвода воды предусматривает создание канала с уклоном, по которому будут уходить атмосферные осадки и лишняя грунтовая вода.
- Закрытый. Это достаточно эффективный способ отвода за пределы участка грунтовых вод. Для этого используются специальные перфорированные трубы различного диаметра (по проектному расчету), которые укладываются в траншеи на подушку из песка и гравия. Снаружи трубы укрываются геотекстилем, который будет защищать дренажную магистраль от загрязнения и заиливания.
Закрытый способ дренажа отлично подходит для осушения участка с высоким уровнем грунтовых вод.
Порядок проведения работ по организации закрытого осушения участка такой:
- в первую очередь необходимо составить план дренажной системы, учитывая, что канавы нужно прокладывать не ближе 2,5 метров от зданий и сооружений, крупных деревьев. Отметьте на плане расположение дренажных колодцев или место, куда вода будет стекать по системе водоотвода;
- планируйте расположение элементов системы осушения дачного участка или придомовой территории на местности, используя для этого колышки;
- дренажные траншеи роются ниже уровня промерзания земли на глубину около 15 см;
- основание канавы засыпается песком слоем в 15 см и утрамбовывается. Песок насыпается так, чтобы создать единый уровень уклона дренажа к колодцу или естественной низменности. Величина уклона 1-2 см на 10 метров траншеи;
- на песок укладывается геотекстиль с запасом по краям примерно в 25 см;
- укладываются перфорированные фильтрующие трубы;
- трубы обёртываются геотекстилем и засыпаются мытым гравием таким слоем, чтобы до верхнего края канавы оставалось не менее 30 см;
- подушка из гравия обертывается геотекстилем, оставленным с запасом при устройстве первого песчаного слоя;
- насыпается слой песка с послойной трамбовкой и земли.
Таким образом, создаётся подземный канал для осушения участка от подземных вод и атмосферных осадков.
Другие способы осушения участка
1. Осушение с помощью деревьев.
Традиционный способ осушения участка – дренаж, может осуществляться не только с помощью дренажных каналов и труб, но и с помощью посадки влаголюбивых растений, корневая система которых забирает из почвы большое количество воды.
Среди таких растений лучше отдавать предпочтение следующим деревьям:
- тополь. Очень мощный природный насос. Отлично растёт около водоёмов, не только дренируя почву, но и укрепляя берега. Недостаток – его пух, который образуется во время цветения дерева;
- берёза и ива. Рекомендуется высаживать по краям увлажнённого участка. Хорошо приживаются на территории, которая начала заболачиваться. Разветвлённая корневая система растений эффективно удаляет воду на большой площади;
- клён, лиственница. Деревья, которые не только подойдут для осушения участка, но и станут хорошей декорацией территории;
- слива. Культурное дерево, способное вытягивать воду из почвы в большом количестве и при этом хорошо плодоносить.
Однако чтобы отдать предпочтение какому-то одному виду деревьев, нужно посмотреть, что лучше растёт на конкретной территории. Если, например, берёза для местности редкость, то не стоит её высаживать на своём участке.
При посадке деревьев с целью осушения участка следует соблюдать следующие правила:
- яма под корневую систему растения роется глубиной не менее 80 см при диаметре 1,5 метра;
- дно ямы обязательно засыпается гравием и затем плодородной почвой вперемешку с гравием;
- камень не следует сыпать только вокруг ствола саженца.
2. Осушение участка с помощью его «подъёма».
Данный способ подойдёт для осушения территорий, которые подвергаются заболачиванию. Однако, это дорогостоящий метод, так как потребуется большое количество грунта и создание дренажной канавы по периметру землевладения.
Цена осушения участка в этом случае будет высокая. Но, она оправдана, если другие способы водоотведения оказываются неэффективны.
3. Дренаж с насосной системой.
Используется преимущественно в низменных территориях, с которых вода не сможет уйти самотёком по системе дренажных каналов.
Для создания эффективного дренажа лучше привлекать специалистов, которые учтут при строительстве системы осушения все нюансы, которые могут возникнуть в процессе работы.
hydromoskva.ru
Способ искусственного водопонижения
При пересечении трассой тоннеля водоносных грунтов для осушения участка на время производства работ по сооружению тоннеля применяют искусственное водопонижение.
Сущность способа заключается в непрерывной и интенсивной откачке воды из грунтового массива через систему скважин. В результате поверхность грунтовой воды снижается к месту откачки и образует депрессионную поверхность. Вокруг одной скважины эта поверхность имеет форму воронки и называется депрессионной воронкой. Если скважины расположить с определенным интервалом так, чтобы «стенки» воронок пересеклись, то уровень воды на месте сооружения тоннеля можно снизить. В результате грунты осушаются, что позволяет вести работы в относительно благоприятных условиях. Понижать уровень грунтовых вод таким образом эффективно в песчаных, гравийно-галечных и трещиноватых скальных грунтах. Эффективность водопонижения зависит от того, насколько быстро грунт может отдавать воду или, другими словами, насколько он проницаем для воды. Степень водопроницаемости грунта характеризуется коэффициентом фильтрации, который определяют как среднюю скорость движения воды по порам или трещинам в грунте под действием собственного веса (метров в сутки). Например, крупнозернистый песок имеет коэффициент фильтрации 20–50 м/сут, мелкозернистый песок – 1–5 м/сут, а глина – 10–7 м/сут.
При проектировании водопонизительных работ необходимо знать, что их проведение приводит к уплотнению грунтов и нарушению их природных свойств в основании существующих зданий и сооружений, расположенных вблизи зоны водопонижения; повышает инфильтрацию поверхностных вод в грунт водотоки и водоемы, служившие до начала строительства дренажом для грунтовых вод, могут стать для них дополнительным источником питания. Поэтому при выборе вида и схемы водопонижения, технических средств и размеров осушаемой зоны следует всесторонне проанализировать и правильно оценить возможные изменения природной обстановки в районе сооружения тоннеля.
В зависимости от способа сооружения тоннеля (открытый или закрытый) и глубины его заложения возможны три основные схемы водопонижения: водопонижение с поверхности, водопонижение из выработки, комбинированное водопонижение.
При выборе схемы водопонижения необходимо учитывать: свойства и условия залегания грунтов, условия залегания грунтовых вод, водопроницаемость (коэффициент фильтрации) осушаемых грунтов, размеры осушаемой зоны, мощность водоносного горизонта, характеристики технических средств водопонижения.
При открытом способе сооружения тоннелей для осушения котлованов и траншей широко используют водопонижение с поверхности. Сущность его заключается в следующем. На некотором расстоянии от контура вокруг будущего подземного сооружения с поверхности земли бурят систему водопонизительных скважин.
Для водопонижения с поверхности используют легкие иглофильтровые установки (ЛИУ), эжекторные иглофильтровые установки (ЭИ), установки вакуумного водопонижения (УВВ), эжекторные вакуумные водопонижающие установки (ЭВВУ) с вакуумными концентрическими скважинами (ВКС) и установки забойного водопонижения (УЗВМ).
При водопонижении легкими игло-фильтровыми установками (рис. 3.8) воду откачивают насосами (1), создающими вакуум в системе скважин с трубчатыми водоприемниками – иглофильтрами (2), через которые грунтовая вода, поступая в коллектор (4), откачивается за пределы осушаемого участка. Иглофильтр представляет собой колонку из труб, оканчивающуюся фильтровым звеном (3). Общая длина иглофильтра достигает 8,5 м. Легкие иглофильтровые установки применяют для понижения уровня подземных вод на 4–5 м в песчаных грунтах с коэффициентом фильтрации от 1 до 40 м/сут. Для понижения уровня грунтовых вод на глубину более 5 м водопонижение ведут ступенями с применением ярусных водопонизительных систем, располагая иглофильтры на двух или нескольких уступах в откосах котлована. Иглофильтры присоединяют к коллектору, входящему в состав комплекса установки, с расстоянием 0,75 или 1,5 м.
Рис. 3.8 – Схема осушения котлована легкой иглофильтровой установкой
Принцип действия эжекторного иглофильтра основан на создании вакуума непосредственно в колонке струей воды, нагнетаемой центробежным насосом между наружной (надфильтровой) и внутренней (водоприемной) трубами иглофильтра. Струя рабочей воды, нагнетаемой насосом, выходит из насадки с большой скоростью, создает разряжение в колонке и увлекает грунтовую воду, поступающую в фильтровое звено из окружающего грунта. При такой системе скорость движения воды в грунте возрастает, так как на нее воздействуют не только гравитационные силы, но и вакуум, создающий эффект подсоса. За счет этого появляется возможность осушения грунтов с небольшим коэффициентом фильтрации (0,1–10 м/сут), а глубина водопонижения достигает 20 м. В отечественной практике используют три типа эжекторных иглофильтровых установок: ЭИ-2,5, ЭИ-4 и ЭИ-6, различающиеся диаметром фильтров.
Для водопонижения в мелкозернистых пылеватых и глинистых песках, супесях, легких суглинках, илах и лёссах с коэффициентом фильтрации 0,5–2 м/сут на глубину 6–7 м могут быть использованы установки типа УВВ. Установка оборудована обычными иглофильтрами, но при погружении их в грунт обязательно устраивают обсыпку из чистого крупнозернистого песка. Вода отсасывается через иглофильтр благодаря устойчивому вакууму, который создается в полости всасывающего коллектора с помощью водовоздушного эжектора.
Для осушения массивов с неоднородным грунтом, т. е. при переслаивании грунтов разной водопроницаемости, используют эжекторные вакуумные установки (ЭВВУ). Водоприемник установки опускают в предварительно пробуренную скважину большого диаметра. Пространство между водоприемником и стенками скважины на всю высоту водоносных грунтов заполняют песчано-гравийной смесью, а выше водоносных грунтов уплотняют глиной. Вакуум, создаваемый эжекторным иглофильтром, распространяется по всей высоте водоприемника. Это позволяет отводить воду одновременно из всех водоносных прослоек прорезаемой фильтром толщи.
При необходимости понизить уровень грунтовых вод с поверхности на значительную глубину (от 5 до 20 м) в грунтах с коэффициентом фильтрации более 50 м/сут, а также на глубине более 20 м используют водопонижающие скважины большого диаметра, в которые опускают глубинные насосы. Скважины диаметром 325–425 мм бурят по контуру будущего котлована на расстоянии 5–15 м одна от другой и опускают в них трубчатые фильтры и специальные глубинные насосы, работающие под водой. Такой прием водопонижения целесообразен в условиях тесной городской застройки и наличия большого количества подземных коммуникаций, когда расположить плотные ряды иглофильтров крайне затруднительно.
В некоторых случаях большое расстояние между скважинами не позволяет осушить грунты вблизи дна котлована или вблизи водоупора. Тогда одновременно с общим водопонижением скважинами необходимо использовать установки забойного водопонижения типа УЗВМ (рис. 3.9). Такая установка предназначена для осушения мелких и пылеватых песков с коэффициентом фильтрации от 0,1 до 2 м/сут. Центробежный насос (1) установки вместе с циркуляционным баком (9) монтируют на поверхности вне зоны ведения строительных работ, а водоструйный насос (2), водосборный коллектор (3) и иглофильтры (6), имеющие сравнительно небольшие габаритные размеры, размещают в котловане. При одновременной работе водопонижающих скважин (8) и иглофильтров (6) уровень (7) грунтовой воды опускается до уровня (5), т. е. ниже отметки дна котлована (4).
Рис. 3.9 – Схема осушения котлована водопонижающими скважинами и УЗВМ
При закрытом способе сооружения тоннелей на мелком заложении для осушения участков большой протяженности скважины располагают по контурной замкнутой схеме. Откачку грунтовых вод ведут непрерывно на отдельных участках, разделенных поперечными рядами скважин. Отключение водопонизительной системы участка допускается только после возведения тоннельной обделки и окончания гидроизоляционных работ, осуществляемых на этом участке тоннеля. Технические средства водопонижения выбирают в соответствии с принципами, изложенными ранее.
При закрытом способе сооружения о контуру тоннелей на глубоком заложении для осушения забоя при меняют схему водопонижения из выработки. В этом случае водопонизительные установки могут быть смонтированы в штольнях, расположенных над водонасыщенным пластом, который пересекает трасса тоннеля, либо непосредственно в забое тоннеля – забойное водопонижение.
Сущность забойного водопониже заключается в том, что откачку воды производят через вдавленные в грунт из забоя выработки иглофильтры, в результате чего происходит осушение грунта на очередную заходку. Для забойного водопонижения применяют установки типа УЗВ (рис. 3.10) или УЗВМ (Рис. 3.11).Иглофильтры установки внедряют на 2–3 м в призабойную зону водоносных грунтов. Установка может быть смонтирована на специальной платформе, что позволяет перемещать ее вслед за продвижением забоя выработки либо на укладчике тоннельной обделки.
Рис. 3.10 – Схема забойного водопонижения с применением установки УЗВ: 1 – иглофильтры; 2 – водосборный коллектор; 3 – всасывающий рукав; 4 – насосный агрегат
В некоторых случаях поверхностное водопонижение целесообразно применить не для осушения грунтов в забое выработки, а для снижения гидростатического напора. Такая необходимость может возникнуть для предотвращения опасности прорыва плывуна через тонкую кровлю или подошву выработки. Водопонижение с поверхности при кессонной проходке на значительной глубине позволяет снизить давление воздуха в рабочей зоне тоннеля.
Рис. 3.11 – Схема водопонижения в лотковой части станционных тоннелей с применением установки УЗВМ: 1 – иглофильтры; 2 – иглофильтры наблюдения за уровнем грунтовых вод; 3 – коллектор; 4 – уровень грунтовых вод при работе УЗВМ
Средством снятия гидростатического напора при проходке тоннелей в водоносных грунтах являются также самоизливающиеся скважины. Такие скважины устраивают вертикальными или под небольшим углом к вертикали из подземных выработок (например, дренажных штолен, камер и т. п.). Самоизливающиеся скважины могут быть использованы в качестве дополнительного мероприятия, когда напор снимается поверхностными водопонизительными установками. Самоизливающиеся скважины применяют как в скальных, так и в нескальных грунтах. Скважины бурят из выработок специальными станками или в слабых грунтах при небольшой длине скважин вдавливают в грунт фильтровые колонки.
vse-lekcii.ru
Осушение участка с высоким уровнем грунтовых вод. Советы специалистов
В настоящее время все чаще и чаще становится востребованным осушение участка с высоким уровнем грунтовых вод. Наличие на участке подземных вод, расположенных близко к поверхности, создает большую опасность не только для нормального земледелия, но и для проведения строительных работ на данной территории. Из-за большого количества «лишней» воды из плодородного верхнего слоя постоянно происходит вымывание питательных веществ, сам грунт засаливается, корни деревьев подмываются, подвалы построек затапливаются, а их фундамент разрушается.
Как эффективно предотвратить затопление строительного участка мы постараемся рассказать в данной статье.
Оглавление:
Как определить необходимость мелиорации
Прежде чем на участке начинать любые строительные работы, его почву необходимо обследовать на предмет оценки глубины залегания подземных вод. Одними из наиболее явных признаков опасной близости грунтовых вод к поверхности являются болотные растения, произрастающие на участке – осока, хвощ, крапива, наперстянка. Если на визуально сухой полянке вы видите такие растения как камыш или тростник, то грунтовые воды проходят уже не так близко к поверхности, примерно где-то на глубине 3-х метров. А наличие зарослей полыни или солодки подскажет, что вода на данном участке находится глубоко под землей и ее влияние на строящийся объект будет не столь критичным.
Геодезическая разведка
Но одних наблюдений за растениями для однозначных выводов об уровне подземных вод будет явно недостаточно, поэтому в любом случае, для точной оценки необходимо приглашать специалистов-геодезистов. Пробурив скважину и изучив состав грунта, геодезисты смогут точно определить высоту стояния водного пласта на месте возведения дома. И если есть опасность будущего подтопления здания, то на основе полученных данных уже можно будет выбирать конкретную технологию, когда осушение участка с высоким уровнем грунтовых вод будет наиболее эффективным.
Факторы, влияющие на выбор метода осушения
В настоящее время существует несколько способов осушения участка и выбор конкретного способа должен проводиться с учетом следующих факторов:
- Размер котлована и его форма
- Наличие на участке других зданий и сооружений
- Необходимый уровень водопонижения
- Степень водопроницаемости почвы
- Время, на которое необходимо осушать территорию
- Направление потока грунтовых вод
Способы осушения
В зависимости от вашей конкретной ситуации осушение участка с высоким уровнем грунтовых вод можно провести следующими способами:
Поверхностный отвод
При использовании этого метода в котловане и на подходах к нему готовят специальные водосборные канавы, в которых излишки воды будет скапливаться, а затем, при помощи водяных насосов, откачиваться. На мелкозернистых почвах водосборные канавы рекомендуется заполнять смесью песка и гравия.
Трубное отведение
По этому методу полимерные трубы, имеющие перфорированную поверхность, укладывают в землю ниже уровня промерзания. А вдоль них делают отверстия для сбора воды. Для последующей откачки воды также рекомендуется использовать насос.
При помощи иглофильтров
В случае необходимости понижения уровня воды на 3-5 метров рекомендуется использовать легкие, но весьма эффективные системы иглофильтров. Такая система, обычно, состоит из 3-х основных компонентов:
- Мотопомпа
- Коллектор
- Иглофильтр
Иглофильтры размещаются по всему периметру котлована и затем при помощи специальных соединений подключаются к вакуумному коллектору и мотопомпе. Подступающие к котловану грунтовые воды при помощи мощной мотопомпы через иглофильтры всасываются еще на подходе к котловану и, через рукав отведения, удаляется в безопасную зону.
Иногда, для повышения эффективности осушения, система иглофильтров может устанавливаться в несколько ярусов. Такая многоярусная система осушения становится особенно необходимой, когда уровень грунтовых вод необходимо понизить на достаточно большую глубину.
Где купить систему водопонижения?
Система осушения при помощи иглофильтров считается наиболее эффективной, когда стоит задача оперативного, высокопроизводительного и надежного осушения строительного участка от близко прилегающих грунтовых вод.
Наша компания предлагает по доступным ценам системы водопонижения, спроектированные и изготовленные итальянской компанией Varisco. В связи с тем, что мы являемся официальным дистрибьютором данной компании на территории России, то предлагаемые нами условия весьма интересны нашим клиентам, как в области цены, так и с точки зрения качества предлагаемого оборудования.
Компания Varisco – это один из мировых лидеров в области проектирования и производства систем строительного водопонижения. Благодаря своей высокой надежности и эффективности, системы водопонижения Varisco используют во всем мире, а само осушение участка с высоким уровнем вод с использованием данных систем происходит быстро и качественно.
водопонижение
www.euronasos.ru
Водопонижение грунтовых вод как необходимая задача начального этапа строительства
Игидов Турал Шахидович, магистрант Уральский федеральный университет им. Б.Н. Ельцина E-mail: [email protected]
Аннотация. В статье рассматривается сущность водопонижения как необходимая задача начального этапа строительных работ. Автор рассматривает ключевые способы удаления вод из грунта. В качестве объекта исследования взяты мероприятия по отводу вод от жилого дома, оборудованного подземной автостоянкой.
Ключевые слова: водопонижение грунтовых вод; водоотлив; дренаж; иглофильтры; водопонизительные скважины; строительная площадка; здания и сооружения; поверхностный, подземный и комбинированный способы.
Dewatering of groundwater as the essential objective of the initial phase of construction
Abstract. The article deals with the essence of drawdown as a necessary task of the initial stage of construction. The author examines the key methods for removing water from the soil. As object of study taken measures to drain water from residential houses with underground Parking.
Keywords: dewatering of groundwater; dewatering; drainage; well point; vodopostachannya wells; construction site; buildings and structures; surface, underground and combined methods.
Проблематика организации строительного водопонижения грунтовых вод всегда приковывала внимание специалистов не только теоретиков, но и практических работников. Данный факт обусловлен тем, что под водопонижением целесообразно понимать комплекс мероприятий, нацеленных на минимизацию вредного влияния грунтовых вод на фундамент. Проведение подобных работ необходимо в связи с тем, что расположение подземных вод вблизи объекта строительства может препятствовать дальнейшему нормальному функционированию здания и ведению хозяйственной деятельности. Именно поэтому эти меры призваны решать целый ряд первоочередных задач, в том числе:
· недопущение поступления грунтовых вод в специальные выемки в форме котлованов, траншей и др.;
· профилактика прорывов грунтовых вод или поднятия водоупорных слоев грунта и образование повышенной нагрузки на днище котлованов;
· профилактика изменения естественных гидрогеологических условий и свойств грунтов негативного характера и препятствие развитию опасных процессов в слоях грунта;
· осуществление эффективной системы водоотвода к местам сброса;
· обеспечение экологической безопасности на строительной площадке с сохранением водного баланса;
· полное соблюдение техники безопасности всех проводимых работ.
Учитывая перечисленные факторы, необходимо со всей ответственностью подходить к организации эффективного водопонижения на начальном этапе строительства.
Объектом настоящего исследования выступают подготовительные работы при строительстве жилого дома с подземной автостоянкой по ул. Лукиных г. Екатеринбурга.
Следует заострить внимание на гидрогеологических условиях площадки строительства. Так, на данной строительной площадке вскрыт водоносный горизонт, приуроченный к юрским отложениям, в которых выдержанного водовмещающего горизонта нет. Подземные воды «гуляют» в юрских отложениях. Питание грунтовых вод происходит за счет выпадения атмосферных осадков и таяния снегов.
Уровень подземных вод установился на глубинах 0,5-0,3 метра.
По химическому составу воды хлоридно-сульфатно-натриево-калиевые, солоноватые (сумма солей-9,7г/л), очень жесткие (общая жесткость- 34,5мг-экв/л), слабощелочные (рН=7,4).
Подземные воды сильноагрессивные по отношению к портландцементам и неагрессивные по отношению к шлакопортландцементам и сульфатостойким цементам (НСО3=3,4мг-экв/л; SO4= 1548,0 мг/л). По отношению к железобетонным конструкциям вода среднеагрессивная при периодическом смачивании и неагрессивная при постоянном погружении (Cl= 4863,0мг/л).
В этой связи необходимо организовать грамотную систему водопонижения. Для этого целесообразно рассмотреть его теоретические основы, в рамках которых особый практический интерес вызывает классификация водопонижения, которое бывает следующих видов [1, с.102]:
· водоотлив;
· дренаж;
· иглофильтры;
· водопонизительные скважины;
· электроосмос.
Помимо этого, в зависимости от времени проведения водопонижение может быть предварительным и параллельным. В первом случае мероприятия проводятся до начала строительных работ. Оно необходимо тогда, когда в границах участка присутствуют мощные водоносные горизонты. Анализируемый способ позволяет предотвратить прорыв плавунов, обеспечить устойчивость дна выработки, а также безопасность во время последующего проведения строительных работ. Во втором случае водопонижение производится одновременно с ведением строительства.
Необходимо подчеркнуть, что оба перечисленных вида осуществляются с привлечением специального оборудования и устройств, позволяющих снизить уровень грунтовых вод. Так, чтобы защитить траншеи и котлованы целесообразно использовать иглофильтровые установки, водопонизительные, горизонтальные дренажные скважины. Защиту туннелей лучше осуществлять с помощью дренажных колодцев, сквозных и забивных фильтров, различного вида скважин, иглофильтровых установок.
Большое влияние на окончательный результат оказывает выбор конкретного способа водопонижения. Как правило, дифференцируют открытый и закрытый способы. В первом случае котлованы могут обладать наклонными либо вертикально закрепленными откосами. При обеспечении их защиты сплошными шпунтовыми, свайными стенками или стеной вода может образовываться только через основание котлована, где она концентрируется в специальных водосборниках. Во втором случае вода откачивается из приемных колодцев, что приводит к существенному снижению уровня грунтовых вод вокруг котлована и уменьшение их притока
Помимо этого, сам процесс удаления избыточных вод из слоев грунта может осуществляться различными способами, окончательный выбор которого зависит от различных факторов, в том числе [2, с.15]:
· характерных свойств и условий залегания породы;
· условий питания подземных вод;
· водопроницаемости пород, подлежащих осушению;
· размеров зоны, подвергаемся осушению;
· мощности водоносного горизонта;
· ключевых характеристик используемых технических средств водопонижения.
Рассмотрим более подробно основные способы удаления воды с учетом условий, в которых происходит их приток в котлован. Так, если поступление воды происходит под влиянием напора грунтовых вод, и вода поступает в приемные колодцы под действием сил гравитации, то этот способ удаления воды является гравитационным. Устранение воды из грунта посредством дополнительного снижения давления, является вакуумным способом. В почвах, характеризующихся мелкозернистостью и водопроницаемостью, движение вод может быть усилено воздействием постоянного электрического тока. В этом случае речь идет о электроосмотическом способе удаления грунтовых вод. При применении пневматического способа водопонижения воды удаляются с помощью искусственного создания в порах грунта избыточного давления. Это, в свою очередь, приводит к более интенсивному отделению воды. Формирование необходимого давления возможно исключительно в замкнутой системе. В тяжелых грунтовых условиях наиболее оптимальным вариантом является применение ограждения котлована со всех сторон специальными непроницаемыми стенками и устройство днища. Его изоляция может осуществляться с помощью стенок-прорезей, буровых скважин, а также шпунтовых или инъекционных стенок. Для придания дну котлована такого свойства может применяться способ подводного бетонирования. В особых случаях, особенно на этапе подготовительных работ в шахтах и при сооружении туннелей, для защиты котлованов применяется метод замораживания грунта. В этом случае для защиты котлована от поступления грунтовых вод сооружается стенка из мерзлого грунта [5, с.93].
В практической деятельности при проведении строительных работ применяются следующие основные способы водопонижения [4, с.100]:
1) поверхностный;
2) подземный;
3) комбинированный.
Рассмотрим каждый из способов более подробно. Так, в первом случае для создания в рабочей зоне устойчивой депрессионной воронки, откачивание вод происходит из специально оборудованных скважин. В том случае, если водопоглощающие породы располагаются ниже уровня водоносного горизонта, то грунтовые воды не выводятся на поверхность. Они опускаются в эти породы по скважинам. С помощью этого способа удается достаточно оперативно осуществить водопонижение на большую глубину и в сложных условиях. Однако практическая реализация данной схемы предполагает одновременную работу нескольких скважин и насосов. Наиболее распространенным оборудованием выступают скважины с насосами, сквозные фильтры, вакуумные установки, легкие и эжекторные иглофильтры.
Второй случай предполагает бурение скважин из горных выработок или забоя шахтного ствола. Кроме того, в этом случае допускается спуск грунтовых вод в водопоглощающие породы, которые расположены ниже заданного уровня, если между ними имеется водоупорный горизонт. По общим правилам, анализируемый способ считается более надежным и эффективным в сложных гидрогеологических условиях. Главный недостаток заключается в том, что дренажные работы выполняются дольше, подготовка является достаточно трудоемкой, горные выработки необходимо поддерживать длительное время. Такой способ водопонижения предполагает применение забивных фильтров, легких иглофильтровых установок, установок забойного водопонижения.
В основе третьего метода лежит бурение скважин с поверхности участка и из подземных выработок. В этом случае, определенный объем подземных вод выводится на поверхность почвы с помощью насосов, другая часть — спускается в дренажные выработки, расположенные под землей. Этот способ отлично работает, когда произвести осушение участка только с поверхности не представляется возможным.
Наиболее распространенным способом понижения грунтовых вод является поверхностный. Однако, по нашему мнению, для настоящего исследования целесообразно использовать комбинированный способ водопонижения, а именно устройство подпорных стен и дренажей вдоль этих стен.
Следует отметить, что подпорная стенка представляет собой сооружение, основное предназначение которого сводится к удержанию земляной массы от обрушения. Как правило, сооружения такого типа устанавливаются около домов, автомобильных дорог и других зданий и сооружений, когда следует обеспечить резкий перепад отметки планировки.
Существуют различные мнения относительно целесообразности применения подпорных стенок при проведении строительных работ, а именно:
1) при корректном понимании органичности городского ландшафта в подпорных стенках нет необходимости: озелененный естественный откос грунта визуально смотрится более выигрышно и его производство обходится гораздо дешевле;
2) осознание невозможности обойтись без подпорных сооружений в условиях городского ландшафта, что обусловлено относительной стесненностью застройки, которая характерна для городской черты, и отказ от использования такой конструкции приведет к потере пространства территории муниципальных образований.
По нашему мнению, как правило, любой тип сооружения формируется естественным путем, призванный решить какую-либо функциональную задачу градостроительства. При этом использование данной конструкции должно обеспечить наиболее эффективное решение возникшей задачи.
Подпорные стенки — не исключение. Несмотря на то, что эти сооружения не являются основными, они тесно связаны со строительством промышленных и гражданских зданий и сооружений.
Исходя из градостроительных условий проектируемого объекта для организации проектируемой территории выбираем уголковую подпорную стенку.
Грунтовые воды на участке отмечались по материалам изысканий на глубине 1.3...2.6 м. Таким образом, на участке отмечался один водоносный горизонт, представляющий грунтовый поток. Это обстоятельство и потребовало проектирования подпорных стен для предотвращения оползания грунта с северной и восточной сторон площадки протяженностью около 60 м. Возведение подпорной стенки должно было производиться под защитой водоотводящих канав длиной около 100 м, что существенно затруднило бы процесс производства строительных работ .
Список использованной литературы
- Веселов В.А. Проектирование оснований и фундаментов. — М.: Стройиздат, 1990.-304 с.
- Веряскина Е.М. Водопонижение в строительстве [Текст]: методические указания. Ч.1 / Е.М. Веряскиной. — Ухта: УГТУ, 2010. — 44 с.
- СНиП 2.02.01-83. Основания зданий и сооружений. — М.: Стройиздат, 2000. — 86 с.
- Теличенко В.И. Технология строительных процессов: учебник / Под ред. В.И. Теличенко, О.М. Терентьева, А.А. Лапидус. — 3-е изд. — М.: изд-во «Высшая школа», 2006. — 392 с.
- Технология строительного производства: учебник для студентов инженерно-строительных вузов и строительных факультетов / Под ред. О.О. Литвинова, Ю.И. Белякова. Киев: Изд-во «Высшая школа», 1985. — 428 с.
journalpro.ru
