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.

Водопонижение в котловане

 Для обоснования проекта искусственного снижения уровня грунтовых вод инженерно-геологическими изысканиями предусматривается: изучение литературных источников, отчетов и других материалов по гидрогеологическим и инженерно-геологическим изысканиям, проводившимся ранее в намечаемом районе ведения работ; бурение скважин и проходку различных разведочных выработок; наблюдения за колебаниями уровня грунтовых вод, пробные опытные откачки, наливы и нагнетания; исследования в лабораторных условиях физико-химических свойств грунтов и химического состава подземных вод; геофизические работы.

 Опытная откачка на участке производится в соответствии с проектом, в котором указываются диаметр, длина и глубины установки фильтра, количество и величина понижений, тип и марка насоса, способы измерения уровней и расхода воды, расстояния между центральной скважиной и контрольными (наблюдательными) скважинами, а также схема их расположения в кусте.

В зависимости от гидрогеологических особенностей участка и характеристики обводненных грунтов расстояние между наблюдательными скважинами в опытном кусте может быть определено по табл. 40.
Конструкции и тип фильтра контрольной скважины в зависимости от характера водоносных грунтов принимаются в соответствии со СНиП II-31-74 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения».

 Таблица 40. Расстояние от наблюдательных до центральной скважины, м

 
Примечание. При кустовой откачке в песках третья наблюдательная скважина на луче обычно не устраивается.

Проектирование производства работ по водопонижению обычно осуществляется на стадиях технического проекта и разработки рабочих чертежей.

Техническим проектом определяются: размеры и положение строительной площадки, в пределах которой должны осуществляться водопонизительные работы; расположение водопонизительных и контрольных скважин и основного оборудования (в плане и профиле); календарный план ведения работ; типы оборудования, аппаратуры и труб; система энергоснабжения;.система отвода откачиваемых грунтовых вод; объемы работ по снижению уровня грунтовых вод и их стоимость. Кроме того, технический проект должен содержать краткую пояснительную записку с обоснованием принятого варианта снижения уровня грунтовых вод.

При выборе варианта водопонижения обычно следует учитывать: свойства и расположение грунтов; условия питания грунтовых вод; коэффициент фильтрации грунтов, в которых должны вестись водопонизительные работы; способ производства основных строительных работ; размеры зоны водопонижения; мощность водоносных горизонтов; продолжительность ведения работ; характеристики технических средств (оборудования) водопонижения.

При этом значения предельного коэффициента фильтрации, при котором рационально применять водопонижение: для водопонижающих скважин, оборудованных погружными и артезианскими центробежными насосами, легкими иглофильтровыми установками - 1 м/сут и более; для вакуумного водопонижения - от 0,05 до 2 м/сут; для электроосмотического водопонижения - менее 0,05 м/сут.
Ориентировочная область применения различных систем водопонижения приведена в табл. 41.

Таблица   41. Ориентировочная область применения различных способов и технических средств водопонижения.

Проект производства водопонизительных работ должен содержать: план расположения водопонизительных скважин, контрольных скважин, насосных агрегатов, основных трубопроводов и водоотводящих устройств с указанием контуров сооружаемого объекта, а также расположенных вблизи участка ведения работ наземных и подземных сооружений и коммуникаций; схемы геологических размеров с указанием отметок и расположения принятых технических средств водопонижения и контуров существующих и возводимых сооружений; перечень и характеристики оборудования, аппаратуры, а также спецификацию труб и основных материалов; монтажные чертежи водопонизительных установок и указания по устройству водопонижающих и контрольных скважин; чертежи оборудования, изготовляемого непосредственно на участке; указания источников и схем энергоснабжения; указания мест сброса откачиваемой воды; календарный план откачки воды, учитывающий необходимые сроки предварительного водопонижения; пояснительную записку с обоснованием принятого варианта водопонижения; технические решения по методам и средствам возведения объекта, согласованные с органами надзора и инспекции; совмещенный график возведения объекта, монтажа и эксплуатации водопонизительных установок; чертеж водопонижающей скважины; акты освидетельствования расположенных вблизи сооружений; проектные объемы работ по номенклатуре сметных норм; гидрогеологические расчеты, на основании которых принят способ водопонижения, количество и тип водопонизительных устройств.

При разработке проекта водопонижения в сложных гидрогеологических условиях необходимо уточнять режим водопонижения в лаборатории (методами аналогии, моделирования и др.) либо опытно-производственными работами, осуществляемыми на стадии разработки рабочих чертежей.

Расчет систем водопонижения при разработке проекта сводится обычно к определению: понижения уровней грунтовых вод в различных точках; притока воды к водопонизительным устройствам и ко всей водопонижающей системе по этапам ее развития; параметров водопонизительного оборудования, водосборных и водоотводящих устройств.

Все работы по водопонижению на участке, а также по сооружению объекта выполняются по графику производства работ, предусмотренному проектом водопонижения на стадии составления рабочих чертежей.