Строительство дренажа в неустойчивых грунтах при выходе напорных вод и в грунтах, питаемых грунтовыми водами

Неустойчивые грунты - плывуны. Но их свойства могут приобретать пылеватые грунты, насыщенные водой, а также пески средней крупности, крупные и даже суглинки с большим количеством коллоидных частиц.

При строительстве дренажа в пылеватых грунтах необходимо принимать специальные мероприятия. Наибольшее распространение такие грунты имеют в Шакяйском и Вилкавишкском районах, а в других - их площади незначительны.

Сухие пылеватые грунты мало чем отличаются от супесей. Особое свойство пылеватых грунтов - совместно с водой проникать через самые мелкие щели. Поэтому закрытый дренаж, построенный обычным способом, быстро заносится, особенно во время весенних паводков или во время ливней и продолжительных дождей. Часто над дренами образуются воронки. Большой объем грунта через дрены выносится в каналы.

Как известно, примерно две трети площади республики составляют равнины и низменности, а одну треть - холмистый рельеф. На холмистом рельефе часто встречаются избыточно увлажненные земли грунтового питания.

Грунтовые воды выходят на поверхность в виде родников напорного питания. Осушение земель, питаемых грунтовыми водами, является сложной и пока полностью не решенной проблемой. В местах родников, как правило, тоже бывают ползучие, неустойчивые грунты. Поэтому строительство дренажа в местах родников особенно затруднительно.

Строительство дренажа в местах родников на ползучих и пылеватых грунтах необходимо проводить в летнее, наиболее засушливое время, когда уровень грунтовых вод бывает в наиболее низком положении. Если родники или ползучие грунты расположены на небольшой площади, то рекомендуется сначала построить дренаж на окружающей территории. Это устранит приток поверхностных и грунтовых вод с окружающих площадей. Уровень грунтовых вод понижает также сеть открытых коллекторов дренажных систем. Для этих же целей можно использовать канавы, отрытые канавокопателем. Несмотря на трудоемкость этих работ, в некоторых случаях они во многом облегчают строительство дренажа и тем самым окупают трудовые и денежные затраты.

При строительстве дренажа в местах родников и в ползучих грунтах особое внимание обращают на крепление основания дренажных труб, обкладку их фильтрующим материалом и засыпку гумусовым грунтом.

Для обкладки труб применяют разные фильтрующие материалы: стеклохолст, стеклоткань, мох, дери, гравий и др. Фильтрующий материал задерживает частицы грунта, стремящиеся проникнуть в трубы вместе с водой.

Глубину разрабатываемых траншей в ползучих грунтах увеличивают при необходимости крепления основания и обкладки труб фильтрующим материалом снизу.

Ползучий грунт является плохим основанием для укладки труб. Поэтому некоторые трубы оседают. Это приводит к образованию больших щелей, через которые грунт проникает в дрены. Таким образом, основание следует укреплять. Для этих целей можно использовать настил, который применяют для укладки труб в жидком торфе.

Водонасыщенные ползучие грунты теряют устойчивость. Откосы разработанных траншей обрушаются. При напорном питании грунт поднимается в траншею со дна. Через некоторое время разработанная траншея может совсем заплыть. В связи с этим трубы в траншею в ползучих грунтах необходимо укладывать сразу после ее разработки.

При строительстве дренажа в водонасыщенных ползучих грунтах траншеи обычно разрабатывают многоковшовыми экскаваторами ЭТЦ-202 или ЭТЦ-202А с дреноукладчиками.

В весенний, осенний периоды года, а также в период летних дождей в местах родников траншеи обычно откапывают одноковшовыми экскаваторами с рабочим оборудованием обратная лопата или драглайн. Сечение траншеи имеет трапецеидальную форму с пологими откосами и глубину на 0,2-0,7 м больше проектной. Часть траншеи ниже проектной глубины служит для сбора оползающего грунта и отвода фильтрационной воды. Для укладки труб на откосе траншеи устраивают желобок. С этой целью один откос делают более пологим. Дренажные трубы, уложенные на откосе, обкладывают фильтрующим материалом и засыпают гумусовым грунтом.

Если и пологие откосы быстро оползают, то на нижнюю часть траншеи отсыпают гумусовый грунт, уплотняют его, а затем делают желобок для укладки труб.

Особенно трудно осушить избыточно увлажненные земли, питаемые напорными грунтовыми водами. В местах выхода напорных грунтовых вод за долгие годы образуются повышения рельефа из торфа, песка и суглинка. Иногда площадь их может достигать 15-30 м2. В этих случаях следует применять фильтр типа колодца. Фильтр состоит из железобетонной трубы диаметром0,7-1 м, длиной 1 м. Вокруг установленной трубы отсыпают обратный фильтр из двух-трех слоев щебня, гравия и крупного песка. Вода, попадающая в фильтр, отводится дренами в дренажную систему. Такой же фильтр можно применять для сбора воды родников. Фильтры устанавливают на место выхода родника.

Если напорные грунтовые воды выходят на поверхность площадью более 30 м2 или невозможно точно установить место выхода родника, то целесообразно применять такой же фильтр-колодец (или несколько таких фильтров) в сочетании с густой сетью дрен.

При выходе напорных грунтовых вод на большую площадь (несколько десятков га) во многих местах без ярко выраженных родников следует применять систему горизонтальных и вертикальных дрен. При этом вертикальные дрены должны быть глубокими, а горизонтальные - короткими. По трассе коллекторов дренажной системы устраивают вертикальные дрены, которые соединяют с коллектором. Для вертикальных дрен рекомендуется использовать полиэтиленовые трубы. Нижние концы вертикальных дрен с перфорацией и фильтром из синтетических материалов опускают в водоносный слой. Вокруг труб горизонтальных дрен и коллекторов делают обратные фильтры.

Фильтры-колодцы можно заменить деревянными колодцами или гравийными, пористобетонными фильтрами и др.