Při výstavbě výkopů umístěných pod hladinou podzemní vody je nutné odvodnit vodou nasycenou zeminu a zajistit její rozvoj za normálních podmínek. Kromě toho je nutné po dobu prací v nich zabránit vnikání podzemních vod do jam, příkopů a výkopů.
Účinnou technologickou metodou řešení takových problémů je čerpání podzemní vody. Jámy a příkopy s malým přítokem podzemní vody jsou vytvářeny pomocí otevřené drenáže, a pokud je přítok vody významný a tloušťka vodou nasycené vrstvy, která má být vyvinuta, je velká, pak před zahájením prací je hladina podzemní vody uměle spouštěné pomocí různých metod uzavřeného odvodnění, nazývaného odvodnění.
Otevřená drenáž slouží k čerpání tekoucí vody přímo z jímek nebo výkopů pomocí čerpadel. Při otevřené drenáži podzemní voda prosakuje svahy a dnem jámy a je směřována přes vykopané odvodňovací příkopy nebo podnosy do speciálně vybudovaných jímek ve spodní části jámy, tzv. jímkya odkud je voda odčerpávána membránovými nebo odstředivými čerpadly vhodného výkonu. Čerpadla se volí v závislosti na průtoku (přítoku) vody a samotný průtok se vypočítává pomocí vzorců pro ustálený pohyb podzemní vody.
Odvodňovací příkopy jsou uspořádány se spodní šířkou 0,3. 0,6 m a hloubce 1 m se sklonem 2. 0,01 m směrem k jámám. Vlastní jámy ve stabilních zeminách jsou zajištěny formou dřevěného rámu bez dna a v sesuvných zeminách jsou zajištěny i štětovnicovou stěnou.
Otevřená drenáž je jednoduchý a cenově dostupný způsob boje proti podzemní vodě, má však vážnou technologickou nevýhodu. Stoupající proudy podzemní vody protékající stěnami a dnem jam a příkopů zkapalňují půdu a vynášejí z ní drobné částice na povrch. V důsledku takového vyluhování má tato metoda řadu významných nevýhod:
— přirozená pevnost základny výkopu je snížena v důsledku její eroze tekoucí vodou;
— přítomnost vody na dně výkopu ztěžuje rozvoj půdy;
— je nutné upevnění stěn výklenků, protože pohyb vody do jímek také způsobuje pohyb liber;
— přítok vody do odvodňovacího příkopu může způsobit oslabení základů budov a staveb umístěných vedle budovaného zařízení.
V případech, kdy se drenáž ukáže jako nepraktická, se používá umělé snížení hladiny podzemní vody (odběr vody).
Odvodňování zajišťuje pokles hladiny podzemní vody (GWL) pod dnem budoucího výkopu. Snižování hladiny podzemní vody spočívá v čerpání podzemní vody hlubinnými čerpadly z důlních vrtů (obr. 5.2) nebo vrtání vrtů snižujících vodu umístěných v těsné blízkosti budoucí jámy nebo příkopu. Současně se prudce snižuje hladina podzemní vody, dříve vodou nasycená půda je nyní dehydratovaná a vyvíjí se jako půda přirozené vlhkosti. Když je voda snížena, je možné zachovat integritu svahů výkopů a zabránit odstraňování částic zeminy zpod základů blízkých budov.
Pro umělou redukci vody bylo vyvinuto několik dalších účinných metod, z nichž hlavní jsou wellpoint, vakuum a elektroosmotické
Wellpoint metoda umělé snižování hladiny podzemní vody je založeno na použití jednotek wellpoint, skládajících se z ocelových trubek s filtrační jednotkou ve spodní části (wellpoint), drenážního kolektoru na povrchu země a samonasávacího vírového čerpadla s elektromotorem . Ocelové trubky jsou ponořeny do podmáčené půdy po obvodu jámy nebo podél příkopu.
Wellpoint filtr se skládá ze dvou částí: filtrační jednotky a nadfiltrační trubky (wellpoint průměr 40 mm). Filtrační jednotka se zase skládá z vnitřní slepé trubky a vnější děrované trubky. Tato trubka je z vnější strany obalena drátem a vyztužena filtrací a ochrannou síťkou; Ve spodní části je trubka zakončena frézovacím hrotem, uvnitř kterého jsou kulové a kroužkové ventily.
Pro spouštění vrtu do pracovní polohy v obtížných půdách se používají vrtné studny, do kterých se vrty spouštějí (v hloubkách až 6 m). V písčitých a hlinitopísčitých půdách se jamky zapouštějí hydraulicky (obr. 9, b), promytím zeminy pod frézovacím hrotem vodou o tlaku do 5.4 MPa. Voda, která vstoupí do horní části špičky, spustí kulový ventil, pod tlakem vstoupí do spodní části špičky a eroduje okolní půdu, a to i po obvodu trubky. Vlivem vlastní hmoty je wellpoint zanořen do země, prstencový ventil uzavírá prostor mezi vnější a vnitřní trubkou při ponoření trubky. Po ponoření vrtu do pracovní hloubky se dutý prostor kolem trubky částečně vyplní sesedající zeminou a částečně se vyplní hrubým pískem nebo štěrkem.
Když je celý systém přepnut do režimu čerpání vody, kulové ventily studní se vlivem plížení a pod vlivem podtlaku zvednou nahoru a uzavřou otvor, současně se sníží prstencový ventil, čímž se otevírá cesta pro podzemní vodu přes buňky sítě do prostoru mezi trubkami a dále do vnitřní trubky.
Studny umožňují snížit hladinu podzemní vody u jednovrstvého uspořádání o 4 m, u dvoupatrového o 5 m. Studny jsou umístěny ve vzdálenosti 7 m od okraje jímky nebo příkopu. Úzké příkopy s hloubkou do 9 m a šířkou do 0,5 m jsou odvodňovány jednou řadou studní, s většími šířkami a hloubkami – dvěma řadami.
Vzdálenost v řadě mezi body vrtů se určuje v závislosti na vlastnostech půdy a hloubce hladiny podzemní vody. U středně zrnitých zemin s filtračním koeficientem 2 m/den se vzdálenost odebírá v rozmezí 60-1 m, u vysoce filtračních hrubých písčitých a písčitých štěrkopísků se vzdálenost snižuje na 1,5 m.
Instalace wellpoint se skládá ze série wellpointů ponořených do země podél obvodu budoucí jámy, na jedné nebo obou stranách příkopu. Na povrchu země jsou studny spojeny s čerpací jednotkou drenážním kolektorem. Když čerpadla pracují v režimu čerpání vody, v důsledku drenážních vlastností půdy klesá hladina vody v místě vrtu a okolních půdních vrstvách, což vede k vytvoření nové hladiny podzemní vody, tzv. křivka deprese.
Vakuová metoda Redukce vody je založena na použití ejektorových redukčních jednotek vody. Tato zařízení se používají ke snížení hladiny podzemní vody v jemnozrnných půdách (jemnozrnné a bahnité písky, písčité hlíny, hlinité a sprašové půdy s filtračním koeficientem 0,02 m/den), ve kterých je použití zařízení light wellpoint je nepraktické. Při provozu vakuových zařízení snižujících vodu vzniká vakuum v oblasti ejektoru.
Instalace vyhazovače použitelné pro snížení hladiny podzemní vody v jedné vrstvě do hloubky 15 m; optimální podmínky pro provoz ejektoru jsou 20 m. Filtrační jednotka ejektoru je navržena na principu light wellpoint a nadfiltrační jednotka se skládá z vnějšího a vnitřního potrubí s ejektorovou tryskou. Sloup nadfiltračních trubek je zanořen do země stejně jako u wellpointu, hydraulicky, zemina je odplavována a trubka je spouštěna působením gravitace. Když sloup klesne na požadovanou úroveň, spustí se do něj vnitřní potrubí s ejektorem.
Během pracovní doby je do trysky ejektoru přiváděna pracovní voda z povrchu pod tlakem 0,75. 0,8 MPa v prstencovém prostoru mezi vnitřním a vnějším potrubím. Proud této vody vycházející z ejektorové trysky vytváří podtlak v okolním prstencovém prostoru a nasává vodu z hlavního pracovního potrubí. V důsledku prudké změny rychlosti pohybu pracovní vody vzniká v trysce podtlak a tím je zajištěno nasávání podzemní vody. Podzemní voda, smíchaná s pracovní vodou, proudí potrubím nahoru pomocí sacího čerpadla do cirkulační nádrže. Voda odčerpaná ze země je odváděna z drenážní nádrže gravitačním potrubím mimo jámu nebo staveniště.
Fenomén elektroosmóza používá se k rozšíření rozsahu použití instalací wellpointů v půdách s filtračním koeficientem menším než 0,05 m/den. V tomto případě spolu s body studny do země ve vzdálenosti 0,5. 1 m od bodů vrtů na straně jámy se ocelové trubky nebo tyče ponoří do hloubky shodné s ponořením bodů vrtů. Wellpointy jsou připojeny k zápornému pólu (katodě) a trubky nebo tyče jsou připojeny ke kladnému pólu zdroje stejnosměrného proudu (anoda) (obr. 5.5, Obr. b).
Elektrody jsou umístěny vzájemně vůči sobě v šachovnicovém vzoru. Předpokládá se, že rozteč nebo vzdálenost anod a katod v jejich řadě je stejná v rozmezí 0,75. 1,5 m. Jako zdroj energie se používají svařovací stroje nebo mobilní měniče elektrického proudu. Výkon generátoru stejnosměrného proudu se stanoví z požadované intenzity proudu 0,5,-1 A na 1 m 2 plochy elektroosmotické clony při napětí obvodu 30 V. Vlivem el. voda obsažená v pórech půdy se uvolňuje a pohybuje se směrem k filtrům wellpoint. Díky elektroosmóze se koeficient filtrace půdy zvyšuje 60krát.
Použití každého z popsaných způsobů snížení hladiny podzemní vody závisí na mocnosti zvodnělé vrstvy, koeficientu filtrace půdy, parametrech zemní konstrukce a staveniště. Rozhodnutí o volbě metody musí být zdůvodněno i z hlediska ochrany životního prostředí a environmentální bezpečnosti budovaného zařízení.
Použití zařízení pro umělé snižování vody vyvolává potřebu řešit problémy životního prostředí. V prvé řadě je to nutnost používat technologie šetrné k životnímu prostředí, které by zamezily kontaminaci podzemních vod a vstupu škodlivých nečistot do nich.
Často dochází při intenzivním čerpání podzemních vod v prostoru stavby k narušení hydrogeologických poměrů a vztahu podzemních vod s povrchovými, což může mít za následek narušení stávajících vodovodních systémů, odvodňování pramenů apod. Dlouhodobé čerpání podzemních vod je nebezpečné zejména v zastavěné městské oblasti, protože mohou způsobit sedání zemského povrchu, deformace budov a staveb a posun os inženýrských sítí. Proto by měl být výběr metod ochrany zemních konstrukcí před účinky podzemních vod doprovázen analýzou a vývojem vhodných opatření na ochranu životního prostředí.
Vytvoření umělé nepropustnosti záclony a zástěny
K oplocení jám, příkopů, podzemních děl a ochraně stavebních prací v nich prováděných před přítokem podzemní vody, v závislosti na fyzikálních a mechanických vlastnostech půdy, jejím stavu, tloušťce zvodněných vrstev, existují následující způsoby upevnění: půda: zmrazování, vstřikování tužících roztoků do půdy, vytváření tixotropních nepropustných clon a clon, instalace štětovnic.
V půdách vysoce nasycených vodou (rychlopísky) se při vývoji hlubokých výkopů a podzemních staveb vytvářejí antifiltrační clony pomocí přirozeného nebo umělého zmrazování půdy.
Přirozené zmrazení používá se v oblastech s nízkými teplotami. V létě se vykope jáma na úroveň půl kila vody a poté se při nástupu mrazů nechá zemina na svazích a dně výkopu promrznout do hloubky 20–30 cm. zemina se odstraňuje vrstva po vrstvě (10–15 cm), což umožňuje, aby půda každých 30 cm hluboce promrzla.Tak se objeví ledová skořápka, která chrání výkop před pronikáním podzemní vody do něj.
Umělé zmrazení zeminy se používají při vysokých hladinách podzemní vody (ve vysoce nasycených půdách a tekutém písku) při stavbě dolů, tunelů a při vývoji jam (hluboké výkopy) v písčitých, písčitohlinitých a hlinitých půdách. Účelem promrzání je vytvořit kolem konstrukce ledo-zemní skořápku, pod jejíž ochranou bude výkop rozvinut.
Po obvodu budované jámy jsou mrazicí sloupy ponořeny z trubek vzájemně spojených sítí dvou potrubí, která jsou napojena na chladicí komoru. Mrazící kolona (chladící jehla) se skládá ze dvou trubek – vnějšího průměru 110 mm s uzavřeným a zahroceným spodním koncem a vnitřní trubky o průměru cca 35 mm, přičemž vnitřní trubka není uzavřena a nedosahuje spodní část vnějšího. Na vršek vnější trubky je přivařeno víko, skrz něj je protažena vnitřní trubka, kterou je přiváděn zmrazovací roztok a na stranu v horní části vnější trubky je navařena výstupní trubka, kterou se již použitý chladicí roztok je opět přiváděn do chladicí komory; K těmto výstupním trubkám jsou připojeny teploměry pro sledování teploty solanky.
Pro zmrazování zemin se používá chladicí jednotka, která dodává chlorid vápenatý nebo jiný chladící roztok – solanku (roztoky solí s nízkým bodem tuhnutí) do mrazících kolon ponořených v zemině. Roztok chloridu vápenatého v chladničce se ochladí na teplotu -20 °C. -25°C vlivem chladiv – oxid uhličitý (oxid uhličitý) nebo čpavek a pod tlakem se přivádí do vnitřního přívodního potrubí a vylévá se z něj a končí v uzavřeném vnějším potrubí v kontaktu se zemí. Při pohybu touto trubkou zdola nahoru pod vlivem tlaku se roztok ohřívá absorbováním tepla z půdy stěnou vnější trubky, za současného ochlazování půdy se vrací do chladničky se zbytkovou teplotou asi -5 °C, kde se opět ochladí a opět vstupuje do potrubního systému.
Kolem chladicího sloupce, kterým prochází solanka, se postupem času vytvoří válec zmrzlé zeminy, jehož průměr se postupem času zvětšuje a může dosáhnout maximálně 3 m. Nějakou dobu po začátku zamrzání (hodiny, častěji však den), sousední válce zmrzlé zeminy splývají (zamrzají) ) v pevnou stěnu zmrzlé zeminy, která brání pronikání podzemní vody do jámy, funguje tedy jako oplocení pro provizorní výkop. Zmrzlá stěna musí být zakopána až do vodotěsné vrstvy zeminy, aby se zabránilo vniknutí vody do vnitřní dutiny zespodu.
Vzdálenost mezi sloupy závisí na hydrogeologických a teplotních podmínkách díla, hloubce navrhovaného výkopu a ve většině případů se pohybuje do 1,5. 3 m.
Konstrukce tixotropních nepropustných clon tloušťka 0,15. 0,25 m se vyrábí pomocí rázových, řezacích, vibračních a vodních mechanismů. Jako narážecí stroj se používá kladivová jednotka, která ponoří několik ocelových štětovnic nebo dutých štětovnic blízko sebe do země. Poté se první ponořený prvek vyjme hydraulickým traktorem a do vzniklé dutiny se přivede jílovocementový nebo jílový roztok s tixotropními vlastnostmi. Tixotropní suspenze se připravuje z bentonitového jílu, který je schopen absorbovat, tj. absorbovat vodu v množství až 7násobku své vlastní hmotnosti, a po nasycení vodou zhoustne a získá hydrofobní (vodoodpudivé) vlastnosti.
Extrahovaný prvek se ponoří do místa nacházejícího se od posledního ponoření ve vzdálenosti ne větší než je šířka strany průřezu ponořeného prvku. Proces se opakuje, dokud se nevytvoří antifilarionová clona. Ponoření a vyjmutí dutinotvorných prvků lze provádět pomocí vibračního zařízení. Do hmoty zeminy se vrtá studna o hloubce do 10 m o průměru 0,5 m. V okamžiku, kdy se vrták začne ze vrtu vyjímat, je pod tlakem přiváděn cement přes jeho plnou šachtu a míchán s kypřenou půda. V zemi se vytvoří hromada cementové zeminy. Poté se ve vzdálenosti menší, než je průměr hromady, vyvrtá nová studna, ve které je také instalován cementový sloup. Mezi oběma sloupy je opět vyvrtán otvor, částečně zachycující materiál dvou sousedních pilot. Výsledkem je vytvoření stěny z uzavřené řady pilot, která má antifiltrační vlastnosti. Zařízení umožňuje instalovat nejen svislé, ale i šikmé piloty (až 15° ve všech směrech).
vertikální drenáž, uspořádané pomocí drenážních pilot a drenážních stěn. Nejprve se do pažnicové trubky vyvrtá studna o průměru cca 90 cm a hloubce až 6 m. V hotové studni je umístěn výztužný rám, uvnitř kterého je upevněna trubka, ve spodní části s řadou otvorů pro proudění podzemní vody do ní. Betonová litá trubka je spuštěna do dutiny mezi pláštěm a vnitřním drenážním potrubím a poté je pilota betonována metodou vertikálně se pohybující trubky (VPT). Filtrační beton je přiváděn do základny piloty a současně se začíná zvedat pažnicová trubka. Poté se hromada betonuje běžným betonem.
Metody snižování vody. Podmínky použití.
- filtry světelných studní (LIU);
- vakuové odvodňovací jednotky (VDU);
- filtry ejektorových studní (EI);
- hluboké vodní deprese.
Light wellpoint filtry
použit v případě potřeby snížit hladinu podzemní vody na 5 metrů ve sypkých, nevrstvených půdách s filtračním koeficientem větším než 1 m/den. Studny se zapouštějí do země vrtáním nebo hydraulicky. Používá se také kombinovaná metoda, kdy se v horní části vrtá studna a níže se spouštějí body vrtů hydraulickou metodou.
Vakuové jednotky na redukci vody
používá se v půdách s filtračním koeficientem od 0,01 do 2 m/den a umožňují snížit hladinu podzemní vody na 7 metrů z povrchu, v podmínkách, kde se LIU již nedokáže vyrovnat. Pro snížení podzemní vody se ponoří jímky, kolem kterých se nanese vrstva čistého písku o velikosti částic 0,5 až 2 mm. V případě volně tekoucích vod je náplň uspořádána ve výšce 2,5 – 3,5 m od dna studny, v případě tlakových vod – k povrchu. Přečtěte si více.
Vyhazovací studny
používá se k vysávání zeminy. Ony umožňují snížit hladinu podzemní vody na 15 – 20 metrů od povrchu s koeficientem filtrace 0,1 – 10 m/den. Voda je v tomto systému čerpána pomocí vodních odstředivých čerpadel (ejektorů). Přečtěte si více.
Odvodnění hlubokými vrty
- perforované a štěrbinové, používá se ve štěrkových a kamenitých půdách. Jsou to perforované trubky s otvory,
- síťové filtry, se používají při poklesu hladiny podzemní vody v hrubozrnných a středně zrnitých píscích. Jedná se o perforovanou ocelovou trubku, podél které jsou přivařeny tyče a nahoře je navinutý nerezový drát.
- rámové tyčové filtry zajistit co nejefektivnější provoz vrtů při dlouhodobém provozu. Používá se ve vodách nestabilního chemického složení. Jsou to kovové tyče svařené do trubkových rámů, na které jsou navinuty drátěné spirály.
- štěrkové filtry instalované přímo ve studni, sloužící ke snížení vody v jemnozrnných nebo středně zrnitých píscích. Jsou to děrované trubky. Část pro příjem vody je vyrobena z písku nebo štěrku.
Kdy je nutné provést stavební odvodnění?
Stavební odvodnění musí být provedeno, když se hladina podzemní vody nachází na nebo nad dnem jámy nebo příkopu. To je zvláště důležité při stavbě železobetonových konstrukcí. Pokud je v jámě voda, nemohou fungovat různé mechanismy používané ve stavebnictví. V půdách nasycených vodou je nemožné zhutnit základ na požadovanou únosnost. Díky stavebnímu odvodnění je možné provádět stavební práce bezpečně, efektivně a efektivně, neboť je možné odvodnit zeminu do hloubky, kde se negativní vliv podzemní vody na výstavbu sníží na nulu. Naše společnost je vysoce kvalitní bude provádět práce na snížení podzemních vod jakékoli složitosti a také poskytne ejektorové nebo vakuové instalace k pronájmu. Zejména máme nejoblíbenější modifikaci takového zařízení – vakuová instalace UVV-3A-6KM. Můžete si ji u nás pronajmout rychle a výhodně, jako ostatní zařízení na snižování podzemní vody. Odvodňování podzemních vod vyžaduje seriózní vybavení. Použití jedné nebo druhé metody, stejně jako výběr zařízení, je určeno parametry jámy, vlastnostmi půdy (zejména její schopností filtrovat vodu) a návrhem budoucí struktury.
Naši zaměstnanci mají bohaté zkušenosti s prováděním prací jakékoli složitosti a zařízení nám umožňuje snížit hladinu podzemní vody v hloubce až 20 metrů. Pokud si chcete objednat odvodňovací práce, pronajmout zařízení nebo se na něco zeptat, můžete zanechat požadavek nebo zavolat na číslo +7 (985) 786-40-68.
O nás
Naše společnost se zabývá výrobou kovových konstrukcí, prováděním bezvýkopových výkopových prací, prodejem a pronájmem zařízení pro podzemní práce a bezvýkopovou pokládku potrubí, instalacemi pro odvodňování staveb a prováděním stavebních odvodňovacích prací
služby
Oblasti činnosti
Moskva, Moskevská oblast, Leningradská oblast, Serpuchov, Tulská oblast, Kalugská oblast, Rjazaňská oblast, Novgorodská oblast
