Вакуумное водопонижение. Схема, оборудование и установка

  • 06 июня 2016 в 10:45:00
  • Отзывы :0
  • Просмотров: 1947
  • 0
 

При возведении объектов различного назначения, обычно роют котлованы, шахты, тоннели ниже уровня подземных вод. Неграмотно составленный план дренажа часто приводит к затоплению площадки строительства. При повышенном уровне фундамент сооружения будет впитывать влагу и через некоторое время может потрескаться, осыпаться, а это приведет к полному разрушению строения. 

В данной ситуации существует оптимальный выход - водопонижение участка. Это довольно трудоемкое мероприятие, требующее комплексного подхода. Работы должны производиться по разработанному проекту, с учетом существующих норм и положений.

Снижение гидростатического напора на участке строительства заключается в следующем: по периметру котлована делают скважины, из которых постоянно отводится жидкость, в итоге образуется депрессионная поверхность и снижается уровень подземных вод.

Вакуумное водопонижение

Данное оборудование должно работать на протяжении всего периода строительства, обеспечивая необходимый уровень в грунтовых водах.

Задачи строительного водопонижения:

  • Предотвращать просачивание грунтовых вод в котлованы, шахты, разрабатываемые в обводненных почвах;
  • Создавать оптимальные условия для закладки фундамента здания;
  • Предотвращать изменение свойств почвы в связи с нарушением гидрогеологических условий и развитие негативных процессов в толще земли (карст, подтопление, оползни, вымыв заполнителя);
  • Способствовать эффективному отводу поверхностных и подземных вод к месту сброса;
  • Повышать рабочую безопасность во время возведения объекта.

Вакуумный способ водопонижения

В  мелкозернистых песках, когда по ряду причин гравитационный способ не может обеспечить нужный уровень водопонижения, для удаления грунтовой воды используют вакуумные установки. Вакуумное водопонижение подходит для почв с малым коэффициентом фильтрации (от 2 до 0,01 м/сутки).

В вакуумных установках предусмотрена энергосберегающая технология и надежные системные компоненты. А для выброса воды используются дренажные насосы.

Установка вакуумного типа состоит из двух труб, на концах которых предусмотрена эжекторная насадка. Оборудование функционирует по принципу простого иглофильтра: вода под высоким давлением подается в образовавшуюся полость между трубами.

Жидкость через эжекторную насадку двигается вверх трубы. Стремительное изменение напора воды, понижает давление в системе, что позволяет откачивать грунтовые воды непосредственно в циркуляционный бак.

Низконапорные насосы удаляют воду за пределы площадки строительства. Применение иглофильтров позволяет с минимальными расходами снизить водонасыщенность грунта на стройплощадке по возведению объекта.

Водопонижение с применением вакуумных установок - оптимальное решение для быстрого снижения высоты остаточного слоя воды над водоупором, а также уменьшения периода развития депрессии в малопроницаемых грунтах. На участках со слоистым типом почвы вакуумирование позволяет уменьшить уровень подземных вод в любых водоносных прослойках.

Осушение участка строительства

Понижение уровня воды на определенную глубину предусматривает применение специальных технологий и современного оборудования, позволяющих в короткий срок осушить место под застройку. Прежде чем начать строительство, необходимо обеспечить устойчивость почвы и требуемый уровень безопасности. В ряде случаев осушение участка производят одновременно с возведением здания.

При разработке схемы снижения уровня подземных вод непременно учитываются условия эксплуатации, тип грунта и его характеристики. Поэтому для разных типов почв, рекомендуют использовать оптимальные виды водопонижения, что позволяет вести работы в комфортных условиях с соблюдением существующих технологических требований.

Осушение участка строительства

При проведении работ нулевого цикла на неоднородных сложных почвах, характеризующихся небольшой водопроницаемостью, рекомендуют для водопонижения использовать вакуумные установки. Принцип действия системы: создание на внешних поверхностях водоприемных устройствах стабильного вакуума. Данный способ водопонижения целесообразно применять в почвах, имеющий коэффициент фильтрации 0,01-2 м/сутки.

Схема водопонижения вакуумным способом

Для защиты объекта от подтопления, специалисты обязательно проводят геолого-гидрогеологические изыскания, изучают свойства грунта, влияние подземных вод на соседние сооружения и окружающую среду. Также рассчитывают размеры депрессионной воронки, определяют местоположение скважин, мощность насосных агрегатов. 

Как правило, дренажные устройства могут быть установлены в вертикальном/ горизонтальном положении. Водопонизительные схемы бывают нескольких видов: линейные, контурные, площадные, произвольные. 
Линейные схемы довольно сложные в проектировании и монтаже. Их используют для вытянутых по форме выемок (тоннелей, траншей).

Установка иглофильтров произвольным способом - наиболее эффективное решение для грунтов с неравномерными фильтрационными свойствами.

Контурные схемы расположения водопонизительных устройств применяются, когда на стройплощадке наблюдается большая мощность водоносного горизонта и устроена выработка внушительных размеров. Следует заметить, что при использовании такой схемы нужного эффекта не получают, поэтому иглофильтры располагают по ярусам. 

Площадная схема – оптимальный вариант водопонижения на дне вырытого котлована, что позволяет снизить риски прорыва подземной воды из дна котлована. Данная схема эффективна при организации 2-3 котлованов на осушаемом участке.

Оборудование

Конструктивно, вакуумная установка состоит из следующих элементов:

  1. Всасывающей системы.
  2. Насосного агрегата.
  3. Центробежного насоса.
  4. Регулирующего клапана.
  5. Циркуляционного бака с плотно закрывающейся крышкой.
  6. Стабилизатора выходящего потока.

Система сконструирована таким образом, что может отсасывать воздух из всасывающего коллектора и иглофильтров, а это предотвращает возможные проблемы и упрощает работу строителей.

В ряде случаев данный фактор является определяющим при выборе оборудования для осушения места под строительство будущего объекта после проведения гидрологических изысканий и проектных работ.

Для осушения стройплощадок подходят:

  • Установки вакуумного водопонижения (УВВ);
  • Эжекторные установки с вакуумными концентрическими скважинами (ЭВВУ);
  • Оборудование для забойного водопонижения (УЗВ и УЗВМ).

Установки типа УВВ (одноярусные/двухъярусные) находят применение для понижения уровня грунтовых вод на глубину до 7 метров. Данное оборудование характеризуется высокой эффективностью, поэтому система функционируют с вакуумом в приемных фильтровых звеньях 0,04—0,06 МПа.

При этом вакуум обеспечивает просачивание к иглофильтрам грунтовой воды, а также атмосферного воздуха. В процессе работ в землю погружают иглофильтры, вокруг которых делают подсыпку из песка без наличия примесей. При слабом водоносном горизонте устраивают обсыпку 2,5 - 3,5 метра от забоя скважины.

В иных случаях подсыпку устраивают до поверхности грунта. Если необходимо создать внутри всасывающего коллектора устойчивый вакуум, используют водовоздушный эжектор, удаляющий воздух из иглофильтров.

Насосное оборудование обеспечивает стабильное отведение воздушно-водной смеси при работе на площадках со сложным типом почвы. Водопонижение вакуумным способом актуально на территориях с резкими перепадами высот.

Эжекторные установки (ЭВВУ) эффективны при осушении слоистых почв разной проницаемости. Если производится водопонижение супесчаных и глинистых почв, иглофильтры располагают в несколько ярусов, а это увеличивает время проведения работ. В таких условиях рекомендуют использовать вакуумные концентрические скважины, которые способны откачивать воду сразу из всех слоев грунта.

При осуществлении забойного водопонижения применяют системы серии УЗВ, УЗВМ, УВВ. Данное оборудование отличается конструкцией отдельных узлов, рабочими параметрами, массой и габаритами. Системы состоят из иглофильтровых труб и насосного агрегата.

Фильтровые звенья имеют аналогичную конструкцию установок типа ЛИУ. Функцию насосного агрегата в системах типа УЗВ, УЗВМ, УВВ выполняет водоструйный насос, который создает вакуум в группе иглофильтров, расположенных в обводненных породах разрабатываемой площадки.

Оставить отзыв
Ещё никто не оставил отзывов к записи.
Оставить отзыв

Powered by module Blog | News | Reviews | Gallery ver.: 4.34.5 (Commercial) (opencartadmin.com)