Технология водопонижения и выбор эффективного оборудования. Основы проектирования водопонижения

Работы по снижению уровня грунтовых вод при сооружении различных объектов должны осуществляться в полном соответствии с требованиями действующих СНиПов, правилами противопожарной охраны, техники безопасности и охраны труда, техническими условиями, инструкциями и указаниями на проведение строительно-монтажных работ.

Все работы по водопонижению проводятся только при наличии утвержденного и согласованного в установленном порядке проекта водопонижения. Обычно разработка такого проекта базируется на материалах инженерно-геологических изысканий и работ по водопонижению на опытном участке.

При этом материалы изысканий должны содержать: общие данные о природных условиях района с описанием местоположения и рельефа строительной площадки, имеющихся вблизи нее открытых водо­емов и водотоков или других источников питания грунтовых вод; сведения о строении к свойствах грунтов, водоносных горизонтов, источников их питания, взаимосвязи между ними, химическом составе и температуре грунтовых вод; коэффициенты фильтрации, пьезопроводности, уровне проводности и водоотдачи грунтов; карты распространения водоносных горизонтов; схемы геологических разрезов и профилей на участке проведения водопонизительных работ.

В качестве мобильных источников энергообеспечения при выполнении работ по водопонижению можно использовать бензиновые генераторы.

Подробнее...

Технология водопонижения

Строительство подземных и загубленных объектов в обводненных грунтовых условиях на практике осуществляется двумя способами: открытым (различные траншеи, колодцы, котлованы) и закрытым (тоннели метрополитенов, канализационные коллекторы, подземные выработки и емкости различного назначения).

При применении открытого способа схема расположения водопонижающих скважин или иглофильтров бывает линейной (одно и двухрядной), контурной (кольцевой), многоконтурной (площадной) и произвольной. Особенно широко распространены линейные и контурные схемы.

Наиболее часто встречающиеся схемы водопонижения с использованием легких иглофильтровых установок приведены на рис. 47.

При разработке нешироких траншей в безнапорных или напорных условиях может быть применена линейная однорядная схема (рис. 47, а), а широких траншей - линейная двухрядная схема (рис. 47, б).

При разработке котлованов, а также неглубоких стволов, как в напорных, так и в безнапорных условиях используют контурную (кольцевую) схему.

Подробнее...

Схемы водопонижения при сооружении объектов открытым способом

При разработке достаточно глубоких и больших котлованов для общего снижения уровня грунтовых вод часто используют погружные насосы. Однако при близком расположении дна котлована к водоупору они неэффективны. Чтобы откачать воду из грунта до водоупора нередко используют открытый водоотлив (рис. 50).

С этой целью в котловане сооружают дренажные траншеи (площадь поперечного сечения 1 м2), а через каждые 30 м - водосборные зумпфы с забивной крепью. Дренажные траншеи обычно засыпают гравием.

При этом способе водопонижения вода, просачивающаяся из бор­тов и дна котлована, попадает в дренажные траншеи, собирается в водосборных зумпфах, откуда центробежными насосами периодически откачивается на поверхность.

Описанная схема отличается простотой, но имеет ряд недостатков. В частности, при водопонижении в грунтах с плохой водоотдачей часто не удается существенно снизить высоту «остаточного» слоя грунтовых вод. Кроме того, при сооружении зумпфов и дренажных канав нередко используется ручной труд.

В ряде случаев для откачки «остаточного» слоя воды используются установки типа ЛИУ (рис. 51), причем общее снижение грунтовых вод осуществляется погруженными насосами. Однако эта схема применима в грунтах с коэффициентами фильтрации не менее 1 м/сут. Кроме того, следует учитывать, что близкое расположение дна котлована от водоупора, когда через грунт в приемные звенья иглофильтров вместе с водой нередко поступает воздух, отрицательно сказывается на работе насосного агрегата   установки   ЛИУ.

Подробнее...

Схемы водопонижения при сооружении объектов закрытым способом

При таком способе водопонижение ведется с учетом местных условий с помощью технических средств, монтируемых с поверхности земли или непосредственно в подземных выработках.

Для водопонижения с поверхности земли служат водопонизительные скважины, оборудованные погружными либо артезианскими насосами, а также установки глубинного вакуумного водопонижения ЭИ-2,5 либо ЭВВУ.

При проведении подземных выработок малого сечения для подземного забойного водопонижения используются установки УЗВМ-3 и УЗВ-3.

В практике строительства подземных объектов реализуются различные   техноло­гические схемы водопонижения. Наиболее часто применяются линейная (одно-и-двухрядная) схемы размещения водопонизительных скважин либо иглофильтров вдоль трассы сооружаемой подземной выработки. Контурная (кольцевая) схема их расположения используется при сооружении шахт.

Технологические схемы водопонижения с помощью погружных насосов и установок вакуумного водопонижения приведены на рис. 58. Схемы I н II преимущественно применяются при сооружении тоннелей глубокого заложения в грунтах с хорошими фильтрационными свойствами.

Воду из скважин откачивают погружными насосами. Схемы III и IV используются с применением установок ЭИ-2,5 или ЭВВУ при сооружении тоннелей, расположенных на глубине до 18-20 м в грунтах с плохими фильтрационными свойствами, что в ряде случаев позволяет снять избыточный напор на дно сооружаемого тоннеля.

Подробнее...

Расчеты водопонижения

Расчеты водопонижения в основном сводятся к определению суммарного дебита радиусов влияния принятых систем, фактического понижения уровней грунтовых вод, а также к выбору (либо уточнению) наиболее эффективных технических средств технологических схем водопонижения.

При определении величины притока грунтовых вод выделяют две группы котлованов: траншеи и узкие вытянутые котлованы  прямоугольной   в плане формы

(отношение ширины к длине 1 : 10 и менее); широкие котлованы квадратной, прямоугольной, круглой и других в плане форм (отношение ширины к длине более I : 10).

Для простоты при расчете принимают, что котлованы имеют вертикальные откосы.

При этом котлованы, не вытянутые в длину, приводят к фиктивному равновеликому кругу радиусом r₀. Для котлованов, имеющих в плане прямоугольную форму значения приведенного радиуса подсчитывают по формуле:

Подробнее...

Сфера применения и особенности диафрагменных насосов

Современное насосное оборудование отличается огромным разнообразием, как в конструктивном плане, так и по  техническим характеристикам, главными из которых являются напор и подача.

Насосное оборудование применяется во всех областях промышленности, где оно используется как для обеспечения бесперебойной работы систем водоснабжения и канализации, так и для перекачивания различных технологических жидкостей, многие из которых являются весьма агрессивными.

Особое место среди насосного оборудования занимают диафрагменные (мембранные) насосы.

Диафрагменный насос может эффективно работать в условиях, когда другое насосное оборудование применять невозможно. Сфера использования диафрагменных насосов очень обширна. Их применяют на нефтяных и газовых промыслах, для обеспечения технологических операций в строительстве, в пищевой промышленности, фармацевтике и при переработке отходов.

В диафрагменных насосах основные функции поршневого механизма выполняет гибкая диафрагма, которая крепиться к механической части различными способами, в том числе и за счет специально отлитого места для крепления в самой мембране. Сама же диафрагма закрепляется по краям. Привод диафрагменных насосов может быть гидравлическим, пневматическим или механическим.

Устройство и принцип действия диафрагменных насосов  

Состоит диафрагменный насос из камер расположенных с каждой стороны насоса, которые отличаются высокой прочностью. Внутри каждой камеры расположен воздушный отсек, в который подается воздух из распределителя. При работе диафрагменного насоса контакт проточных и камер содержащих воздух отсутствует, так как они разделяются диафрагмой.

Подробнее...