Осушение котлованов

Водоотлив из котлована

Для возведения фундаментов и других подземных кон­струкций часто приходится отрывать котлованы ниже уровня подземных вод. Исключать приток воды в котлован путём

Устройства водонепроницаемых стен, заглубляемых до относи­тельного водоупора, далеко не всегда целесообразно из-за их большой стоимости, а иногда в этом и нет необходимости, на­пример в глинах и суглинках, где приток воды обычно незна­чителен. В таких случаях применяют открытый водоот­лив— откачку воды из котлована.

С этой целью по периметру котлована устраивают дренаж­ную канавку (или закрытый дренаж) для отвода воды в при­ямки, из которых затем ее откачивают. Вода не должна покры­вать дно котлована, так как это может привести к постепен­ному набуханию грунтов в основании.

Открытый водоотлив применяют и при относительно водо­непроницаемом креплении стенок котлована (например, шпун­товой стенкой). При таком креплении откачка воды особенно необходима в первое время — до заиливания швов шпунтовой стенки.

Особенно тщательно следует отводить воду из котлована при устройстве гидроизоляции подвальных этажей. С этой целью часто делают пластовый дренаж, из которого воду от­водят в дренажные трубы, обычно расположенные по пери* метру котлована.

Искусственное понижение уровня подземных вод

При необходимости полного исключения проникания подземных вод в котлован как через его дно, так и через стен­ки, особенно при большой обводненности грунтов, применяют искусственное понижение уровня подземных вод. Это позволяет в ряде случаев отказаться от устройства шпунтовой стенки и ограничиться несплошным креплением.

Для понижения уровня грунтовых вод по периметру котло* вана или вдоль траншеи располагают ряд иглофильтров, из которых откачивают воду всасывающим вихревым насосом. В результате вокруг отдельного иглофильтра образуется деп- рессионная воронка. Поскольку иглофильтры обычно распола^ гают с шагом 0,8...1,5 м, воронки соединяются и уровень грун- товых вод на месте будущего котлована (траншеи) понижается приблизительно на 5 м (рис. 13.10).

Понижение уровня подземных вод должно обеспечивать производство работ в сухом котловане. Это позволяет сохра< нить природную структуру грунтов в основании.

Размыв грунта для погружения легких иглофильтров осу­ществляется струей воды, подаваемой в него под давлением. В нижней части иглофильтра расположена сетка, предназначен­ная для приема воды.

При необходимости уменьшения высоты всасывания грун? предварительно разрабатывают до отметки уровня грунтовых
вод. Затем в грунт погружают иглофильтры, соединяют их с коллектором и устанавливают вихревой насос (рис. 13.10).

Легкими иглофильтровыми установками можно понижать уровень грунтовых вод в относительно хорошо фильтрующих чистых песках. В песках, содержащих большое количество пы­леватых частиц, сетки иглофильтров быстро заиливаются. Для исключения этого вокруг иглофильтра при его погружении раз­мывают грунт с целью образования скважины, которую засы­пают чистым песком средней крупности.

Для понижения уровня подземных вод на большую глубину либо располагают в несколько ярусов легкие иглофильтры или применяют эжекторные иглофильтры, либо откачивают воду из буровых скважин (колодцев) с помощью глубинных насосов.

В грунтах с коэффициентом фильтрации меньше 0,1 м/сут искусственное понижение уровня грунтовых вод осуществляют путем электроосмотического осушения, сочетающе­гося с применением иглофильтров. Для этого по периметру котлована вблизи его бровки забивают стальные стержни из арматуры или труб. На расстоянии 1,5...2 м от бровки котло­вана погружают ряд легких иглофильтров в шахматном по­рядке относительно стержней. Стержни присоединяют к поло­жительному полюсу источника постоянного электрического тока с напряжением 30...60 В, а коллектор иглофильтровой уста­новки — к отрицательному полюсу. Под воздействием пропу­скаемого тока грунтовая вода, перемещаясь от анода, к катоду, поступает в иглофильтры и оттуда откачивается всасывающим насосом. При этом уровень грунтовых вод понижается во всем осушаемом массиве (рис. 13.11). На 1 м³ осушаемого грунт*, расходуется от 5 до 40 кВт-ч электроэнергии,

Рис. 13.11. Схема электроосмотического водопонижеиия Ч — иглофильтр-катод; 2 — стержень-анод; 3 — коллектор; 4 — депресснонная кривая

Стоимость искусственного понижения уровня подземных вод и водоотлива из котлованов зависит от продолжительности ра- бот по отрывке котлованов, устройству фундаментов, гидроизо­ляции и обратной засыпке грунтов. Поэтому целесообразно вы­полнять их в сжатые сроки, что также способствует сохранен нию структуры грунтов в основании.