Водоотвод. Дренаж. Водопонижение. Подводно-технические работы

Работы данного цикла включают:

• устройство нагорных и водоотводных канав, обваловывание;

• открытый и закрытый дренажи;

• планировку поверхности складских и монтажных площа­док.

Поверхностные воды образуются из атмосферных осадков (ливневые и талые воды). Различают «чужие» поверхностные во­ды, поступающие с повышенных соседних участков, и «свои», образующиеся непосредственно на строительной площадке.

Территория строительства должна быть защищена от по­ступления «чужих» поверхностных вод, для чего их перехваты­вают и отводят за пределы площадки. Для перехвата вод устраивают нагорные и водоотводные канавы или обваловывание вдоль границ строительной площадки в повышенной ее части. Водоотводные канавы должны обеспечивать пропуск ливневых и талых вод в пониженные точки местности за пределами строительной площадки. В зависимости от планируемого де­бита воды, водоотводные канавы устраивают глубиной не ме­нее 0,5 м, шириной 0,5...0,6 м, с высотой бровки над расчет­ным уровнем воды не менее 0,1...0,2 м. Для предохранения лотка канавы от размыва скорость движения воды не должна превышать для песка 0,5...0,6 м/с, для суглинка — 1,2...1,4 м/с. Канаву устраивают на расстоянии не менее 5 м от постоянной выемки и 3 м — от временной. Для предохранения от возмож­ного заиливания продольный профиль водоотводных канав де­лают не менее 0,002. Стенки и дно канавы защищают дерном, Камнями, фашинами.

«Свои» поверхностные воды отводят, придавая соответству­ющий уклон при вертикальной планировке площадки и устраи­вая сети открытого или закрытого водостока, а также с помо­щью принудительного сброса через водоотводные трубопроводы посредством электрических насосов.

При сильном обводнении площадки грунтовыми водами с высоким уровнем горизонта, осушение осуществляют дренаж­ными системами, которые бывают открытого и закрытого типов. Дренажные системы предназначены для улучшения обще­санитарных и строительных условий и предусматривают понижение уровня грунтовых вод.

Открытый дренаж применяют в грунтах с малым коэффи­циентом фильтрации при необходимости понижения уровня грунтовых вод на небольшую глубину — около 0,3...0,4 м. Дре­наж устраивают в виде канав глубиной 0,5...0,7 м, на дно ко­торых укладывают слой крупнозернистого песка, гравия или щебня толщиной 10... 15 см.

Закрытый дренаж — это обычно траншеи глубокого заложе­ния с устройством колодцев для ревизии системы и с уклоном в сторону сброса воды, заполняемые дренируемым материалом (щебень, гравий, крупный песок). Поверху дренажную канаву закрывают местным грунтом.

При устройстве более эффективных дренажей на дно такой траншеи укладывают перфорированные в боковых поверхно­стях трубы — керамические, бетонные, асбестоцементные диа­метром 125...300 мм, иногда просто лотки. Зазоры труб не за­делывают, трубы сверху засыпают хорошо дренирующим материалом. Глубина дренажных канав 1,5...2,0 м и ширина поверху 0,8... 1,0 м. Снизу под трубой часто укладывают щебе­ночное основание толщиной до 0,3 м. Рекомендуемое распре­деление слоев грунта:

1) дренажная труба, укладываемая в слой гравия;

2) слой крупнозернистого песка;

3) слой средне- или мелкозернистого песка. Толщина всех слоев не менее 40 см;

4) слой местного грунта толщиной до 30 см.

Такие дренажи собирают воду из прилегающих слоев грун­та и отводят ее лучше, так как скорость движения воды в тру­бах выше, чем в дренирующем материале. Закрытые дренажи должны быть заложены ниже уровня промерзания грунта и иметь продольный уклон не менее 0,005%. Устройство дрена­жа необходимо выполнить до начала возведения зданий и со­оружений.

Для трубчатых дренажей в последние годы широко исполь­зуют трубофильтры из пористого бетона и керамзитостекла. Применение трубофильтров значительно снижает трудозатраты и стоимость работ. Они представляют собой трубы диаметром 100 и 150 мм с большим количеством сквозных отверстий (пор) в стенке, по которым вода просачивается внутрь трубо­провода и отводится. Конструкция труб позволяет осуществ­лять их машинную укладку по предварительно разровненному основанию.

· Водопонижение

Понижение гидростатического уровня грунтовых вод ниже нулевой отметки выработки. Осуществляется с помощью иглофильтровых установок, устройством водопоглащающих и водопонижающих скважин.

Открытый водоотлив. При устройстве котлованов для сохранения структуры грунта и возможности ведения работ необходимо проведение мероприятий по водоотведению. Простейшим способом водоотведения является открытый водоотлив. Осуществляется разработкой в котловане приямков глубиной до 1 м и дренажных канавок по периметру котлована. Канавки имеют уклоны в направлении приямков. В Питере возможен открытый водоотлив при глубине до 3-4 м. Вода перемещается по канавкам в приямки и с помощью систем насосов откачивается и транспортируется в канализацию.

Минусы: грязь в котловане, постоянное затопление приямков, необходимость очистки канавок, малое водопонижение. М.б. противофильтрационная завеса или шпунт. Должны доходить до водоупора (для глин IL≤0,5)

Дренажи предназначены для отвода поверхностных и грунтовых вод от подземного сооружения путем установки по периметру здания дренажных труб. Дренажные трубы имеют отверстия/перфорацию, сквозь которые вода из почвы попадает внутрь системы. Большую популярность приобрели трубы из ПВХ, гофрированные, а перфорация спрятана во впадинах (от засорения)+обмотка геотекстилем. Верх трубы должен располагаться ниже подошвы фундамента.

Искусственное понижение уровня грунтовых вод. Глубинное понижение с помощью иглофильтров. Иглофильтры погружаются в грунт по периметру бровки котлована в скважины, устраиваемые путем размыва водой под давлением. После погружения иглофильтра грунтовые воды постоянно откачиваются с помощью вакуумных насосов. При этом происходит понижение уровня грунтовых вод до 5м. Для более глубокого водопонижения иглофильтры устанавливают в 2-3 яруса. Можно понизить до 20 м. Минусы: из-за откачки воды поры грунтовой толщи сжимаются – может привести к осадке поверхности грунта и фундаментов зданий, попадающих в зону влияния. Часто забиваются в случае наличия пылеватых и глинистых грунтов.

М.б. еще противофильтрационная завеса или шпунт. Должны доходить до водоупора (для глин IL≤0,5)

Подводно-технические работы. Укладка бетонной смеси под водой, 2 вида:

1. Метод вертикально-перемещаемой трубы (ВПТ)

2. Метод восходящего раствора

Еще может быть укладка смеси бункерами и метод втрамбовывания.

Метод ВПТ применяют на глубине от 1,5 до 50 м., когда требуется высокая прочность и монолитность подводного сооружения. Бетонирование производится до отметки выше на 2%. Верхняя прослойка, которая все время соприкасается с водой срубается (не менее 10 см). При этом методе не происходит размытие подаваемой смеси. Необходимо контролировать, чтобы бетоновод был постоянно заглублен в бетонную смесь не менее 0,8м при глубинах до 10м и не менее 1,2м при больших глубинах. Не прекращая подачу бетона, трубу поднимают с таким расчетом, чтобы нижний ее конец располагался ниже поверхности бетона на 0,8-1,2м. Используют только пластичную бетонную смесь с осадкой конуса 16-20 см. Радиус растекания из нижнего конца трубы не должен превышать 6м. Бетон классов не ниже В25.

Метод восходящего раствора - опалубку заполняют бутовым камнем в виде каменной наброски, затем в толщу наброски по питающей трубе нагнетают цементно-песчаный раствор. 4 — труба, подающая раствор; 5 — каменная наброска; 6 — предохранительная шахта; 7 — наброска, заполненная раствором.