🗊Презентация Водопонижение и организация поверхностного стока и водоотвода

Лекция 4. Водопонижение и организация поверхностного стока и водоотвода

Водопонижение и организация поверхностного стока и водоотвода Наша задача - снизить уровень грунтовых вод  до такого предела, при котором она будет ниже уровня рабочей площадки, котлована, шахты, штольни и.т.д. Подземные воды - самый злейший враг земляных и горных работ и сохранность наземных и подземных сооружений, расположенных вблизи возводимых объектов строительства.  Водопонижение это целый комплекс строительных работ, направленных на защиту наземных и подземных строений, а так же сохранность наземных и подземных сооружений, расположенных вблизи возводимых объектов строительства. Водопонижение производится с помощью специальных технических средств, позволяющих выполнить осушение грунтов в различных гидрогеологических условиях.

Работы по водопонижению, организации поверхностного стока и водоотвода Устройство водоводных и дренажных канав; Устройство водоотлива из траншей и котлованов при работе в мокрых грунтах; Устройство закрытого дренажа; Погружение и извлечение иглофильтров и обсыпка фильтрующими материалами; Сборка и демонтаж всасывающего коллектора; Возведение конструкций из камня и скальной породы; Обратная засыпка песком или шлаком с применением механизмов;

Работы по водопонижению, организации поверхностного стока и водоотвода Устройство подстилающих слоев и оснований из песка и гравия; Устройство подстилающих слоев и оснований из щебня; Устройство дренирующих слоев и фильтров из щебня (угля); Устройство дренажных фильтров из гравия и песка; Укладка пористых керамических пластин аэратов.

Строительное водопонижение Водопонижение - искусственное понижение уровня подземных вод - достигается откачкой или отводом их к пониженным местам. Оно носит название "строительное водопонижение", когда применяется при производстве земляных и других строительных работ по возведению фундаментов, гидротехнических сооружений, различных подземных сооружений и коммуникаций, а также при разработке горных выработок в строительный период

Устройство водоотлива из котлованов и траншей Открытый водоотлив в котловане:  1 - дренажная канава; 2 - зумпф; 3 - пониженный уровень подземных вод; 4 - дренажная пригрузка; 5 - насос    

Схема устройства котлована с применением временного водопонижения

Водоотлив Выкачивание грунтовой воды из котлованов или другие способы ее удаления называют водоотливом. Различают открытый водоотлив и грунтовый или глубинный. Общий расход грунтовой воды, выкачиваемой насосами, складывается из двух частей: 1) расход, который определяется временем, отведенным на первоначальное осушение V – объем воды, находящейся в котловане

Водоотлив 2) Расход воды, обеспечивающий поддержание котлована в сухом состоянии где q - приток воды на 1м2 дна котлована; F- площадь дна котлована

Устройство дренажей обязательно в случаях расположения: полов подвалов, технических подполий, внутриквартальных коллекторов, каналов для коммуникаций и т.п. ниже расчетного уровня подземных вод или если превышение полов над расчетным уровнем подземных вод менее 50 см.; полов эксплуатируемых подвалов, внутриквартальных коллекторов, каналов для коммуникаций в глинистых и суглинистых грунтах независимо от наличия подземных вод; полов подвалов, расположенных в зоне капиллярного увлажнения, когда в подвальных помещениях не допускается появления сырости;

Устройство дренажей обязательно в случаях расположения: полов технических подполий в глинистых и суглинистых грунтах при их заглублении более 1,3 м от планировочной поверхности земли независимо от наличия подземных вод; полов технических подполий в глинистых и суглинистых грунтах при их заглублении менее 1,3 м от планировочной поверхности земли при расположении пола на фундаментной плите, а также в случаях, если с нагорной стороны к зданию подходят песчаные линзы или с нагорной стороны к зданию расположен тальвег.

Типы дренажа В зависимости от расположения дренажа по отношению к водоупору дренажи могут быть совершенного или несовершенного типа. Дренаж совершенного типа закладывается на водоупоре. Грунтовые воды поступают в дренаж сверху и с боков. В соответствии с этими условиями дренаж совершенного типа должен иметь дренирующую обсыпку сверху и с боков Дренаж несовершенного типа закладывается выше водоупора. Грунтовые воды поступают в дренажи со всех сторон, поэтому дренирующая обсыпка должна выполняться замкнутой со всех сторон

Дренаж совершенного типа

Дренаж несовершенного типа

Схема головного дренажа

Схемы засыпки траншей с фильтрующей призмой дренажа несовершенного типа

Комбинированный дренаж с вертикальным самоизливающимся колодцем

Схема берегового дренажа

Схема систематического дренажа

Схема кольцевого дренажа

Схема пластового дренажа

Схема прокладки дренажа над водостоком

Для исключения обводнения грунтов территорий и поступления воды к зданиям и сооружениям, необходимо предусматривать: нормативное уплотнение грунта при засыпке котлованов и траншей; как правило, закрытые выпуски водостоков с кровли зданий; водоотводящие открытые лотки сечением ≥ 15×15 см. с продольным уклоном, ≥ 1 % при открытых выпусках водостока; устройство отмосток у зданий шириной ≥ 100 см. с активным поперечным уклоном от зданий ≥ 2 % до дорог или лотков;

Для исключения обводнения грунтов территорий и поступления воды к зданиям и сооружениям, необходимо предусматривать: герметичную заделку отверстий в наружных стенах и фундаментах на вводах и выпусках инженерных сетей; организованный поверхностный сток с территории проектируемого объекта, не ухудшающий отвод дождевых и талых вод с прилегающей территории.

Насосные станции (установки) для откачки дренажных вод Глубина заложения подземных помещений жилых и общественных зданий и сооружений не всегда позволяет направить дренажные воды самотеком в ливневую канализацию. В этом случае необходимо устройство дренажных насосных станций. При проектировании дренажных насосных станций следует руководствоваться следующим: устройство отдельно стоящих насосных станций (установок), как правило, экономически нецелесообразно, т.к. затраты на их строительство и эксплуатацию будут значительно больше, чем встроенных в подвальные помещения;

Насосные станции (установки) для откачки дренажных вод насосные установки, в основном должны располагаться в зданиях, дренажные воды от которых направить в ливневую канализацию (водосток) самотеком не представляется возможным; при технико-экономическом обосновании возможно устройство одной насосной станции перекачки дренажных вод от нескольких зданий. Если здания будут принадлежать разным владельцам, для решения этого вопроса необходимо получить соответствующий документ о долевом участии в строительстве и эксплуатации общей станции перекачки, оформленный в установленном порядке. При решении вопроса о размещении насосных станций перекачки дренажных вод приоритетным является соблюдение допустимых уровней шума и вибрации от насосных агрегатов и трубопроводов в квартирах жилых домов и общественных помещениях. Насосные установки не должны располагаться: под жилыми квартирами, детскими или групповыми комнатами детских садов и яслей, классами общеобразовательных школ, больничными помещениями, рабочими комнатами административных зданий, аудиториями учебных заведений и другими подобными помещениями.

Насосные станции (установки) для откачки дренажных вод При решении вопроса о размещении насосных станций перекачки дренажных вод приоритетным является соблюдение допустимых уровней шума и вибрации от насосных агрегатов и трубопроводов в квартирах жилых домов и общественных помещениях. Насосные установки не должны располагаться: под жилыми квартирами, детскими или групповыми комнатами детских садов и яслей, классами общеобразовательных школ, больничными помещениями, рабочими комнатами административных зданий, аудиториями учебных заведений и другими подобными помещениями.

Насосные станции (установки) для откачки дренажных вод

Водопонизительные скважины При строительном водопонижении применяются открытые (сообщающиеся с атмосферой) и вакуумные (герметически закрытые) водопонизительные скважины, оборудованные насосами, самоизливающиеся и водопоглощающие скважины и сквозные фильтры.

Система водопонижения с применением резервных самоизливающихся скважин:

Схема устройства горизонтальной скважины: 1 - фильтровая колонна, оборудованная наконечником с обратным клапаном; 2 - опорная рама; 3 - домкраты с зажимным хомутом; 4 - маслостанция; 5 - откидные домкраты для упора трактора в грунт; 6 - передвижная насосная станция гидроподмыва; 7 - отстойник для обратной воды

Иглофильтровый способ понижения УГВ

Вакуумный способ водопонижения

Электросушение Электроосмотический способ водопонижения - электроосушение - основан на использовании явления электроосмоса, представляющего собой движение воды в порах грунта в поле постоянного электрического тока от анода к катоду. Способ может быть применен в незасоленных грунтах с коэффициентом фильтрации менее 0,1 м/сут и удельным электрическим сопротивлением более 500 Ом/см при ширине котлована до 40 м.

Электросушение Электроосушение заключается в создании вокруг массива грунта электроосмотической завесы, которая приводит заключенную в нем воду в капиллярно-натяженное состояние и позволяет вскрыть котлован "насухо". С этой целью по периметру будущего котлована устанавливаются два ряда электродов: с внешней стороны иглофильтры (катоды), из которых производят откачку воды, а с внутренней - металлические трубы (аноды)

Электросушение 1 - насосный агрегат; 2 - двигатель-генератор; 3 - иглофильтры-катоды; 4 - трубы-аноды; 5 - пониженный уровень подземных вод; 6 - всасывающий коллектор