Водовідлив

Попереднє осушення часто здійснюють при влаштуванні котлованів і траншей, оскільки більшість споруд і мереж систем водопостачання і водовідведення зводять або в безпосередній близькості від водоймищ, або в умовах обводнених та нестійких ґрунтів. Виїмки (котловани і траншеї) при невеликому притоці ґрунтових вод розробляють із застосуванням відкритого водовідливу, а якщо приплив значний і товщина водонасиченого шару, що підлягає розробці, велика, то до початку провадження робіт рівень ґрунтових вод (РГВ) штучно знижують з використанням різних способів закритого, тобто ґрунтового водовідливу, який ще називають будівельним водопониженням.

Роботи з будівельного водопониження залежать від прийнятого методу механізованої розробки котлованів і траншей. У водопровідному будівництві переважно застосовують два методи виконання земляних робіт: 1) розробку ґрунту землерийними машинами і механізмами з попередніми його осушенням; 2) розробку ґрунту засобами гідромеханізації з наступним осушенням котлованів і траншей. Відповідно встановлюють черговість робіт як з монтажу водовідливних і водопонижуючих установок, їх експлуатації, так і по розробці котлованів і траншей. Наприклад, якщо котлован розміщений на березі, в межах заплави річки, то розробку його починають тільки після монтажу водопонижуючого обладнання, причому так, щоб пониження рівня ґрунтових вод випереджало заглиблення котловану на 1... 1.5 м. Якщо котлован розташований безпосередньо в руслі річки (при будівництві, наприклад, водозабору або насосної станції першого підйому), то до робіт з водопониження котлован огороджують з боку води спеціальними греблями (перемичками). Роботи по осушенню при цьому складаються з видалення води з відгородженого котловану і подальшої відкачки води, фільтруючої в котлован. При поглибленні такого котловану необхідно організувати глибинне пониження рівня ґрунтових вод під всією його площею. Правильне рішення задач будівельного водопониження полегшує виконання земляних робіт та інших робіт при зведенні споруд у котлованах і прокладці трубопроводів у траншеях, підвищує стійкість їх укосів.

Початкове осушення котлованів виконується після огородження їх перемичками. При цьому об'єм води, що підлягає відкачуванню

, м, (2.10)

де ‒ об'єм води в котловані, м³; ‒ приплив води в котловані, м³/год.; - тривалість осушення котловану, год.

За величиною обсягу початкового водовідливу підбирають тип і кількість-насосних агрегатів. Зазвичай для відкачування води з неглибоких котлованів, коли глибина води в них не перевищує висот всмоктування, застосовують стаціонарні відцентрові насоси, в тому числі консольного типу, що розміщуються на перемичках, а при великих глибинах використовують плавучі або пересувні насосні установки.

В процесі осушення котлованів дуже важливо правильно вибрати швидкість відкачки води, швидке осушення може викликати пошкодження перемичок, укосів і дна котлован. В перші дні відкачування інтенсивність пониження рівня води в котлованах з крупнозернистих і скельних ґрунтів не повинна перевищувати 0, 5...0, 7 м/добу, з середньозернистих - 0, 3...0, 4 і в котлованах з дрібнозернистих ґрунтів 0, 15...0, 2м/добу. Надалі інтенсивність відкачування можна збільшити до 1...1, 5 м/добу, але на останніх 1, 2...2 м глибини відкачку води слід сповільнювати. Аварійне затоплення котловану може призвести до збільшення термінів будівництва і пошкодження котловану.

Рис. 2.9. Відкритий водовідлив з котловану (а) і траншеї (б):

1 ‒ дренажна канава; 2 ‒ приямок (зумпф); 3 ‒ знижений рівень ґрунтових вод; 4 ‒ дренажна призма; 5 ‒ насос; 6 ‒ шпунтове кріплення; 7 ‒ інвентарні розпірки; 8 ‒ всмоктуючий рукав з сіткою (фільтром)

Відкритий водовідлив передбачає відкачку води безпосередньо з котловану або траншей. Спосіб застосовують в скельних, уламкових, галечникових і гравійних ґрунтах, стійких проти фільтраційних деформацій. Відкритий водовідлив часто застосовують у поєднанні з ґрунтовим водопониженням. При цьому відкритий водовідлив використовують для видалення з котловану вод поверхневого стоку, а установки глибинного водопониження - для пониження РГВ.

При відкритому водовідливі ґрунтова вода, просочуючись через укоси і дно котловану, надходить у водозбірні канави і по ним в приямки (зумпфи), звідки її відкачують насосами (рис. 2.9, а). Водозбірні канави влаштовують шириною по дну 0, 3... 0, 6 м і глибиною 1... 2 м з ухилом 0, 01... 0, 02 в бік приямків. Розміри приямків в плані з метою зручності їх очищення приймають 1х1 або 1, 5х1, 5 м, а глибину від 2 до 5 м, в залежності від необхідної глибини занурення водоприймального рукава насоса. Мінімальні розміри приямка призначають з умови забезпечення безперервної роботи насоса протягом 10 хв. Приямки в стійких ґрунтах кріплять дерев'яним зрубом з колод (без дна), а в нестійких - шпунтовою стінкою і на дні його влаштовують зворотний фільтр. Приблизно так само кріплять траншеї в нестійких ґрунтах при використанні відкритого водовідливу (рис. 2.9, б). Число приямків залежить від розрахункового припливу води до котловану і продуктивності насосного обладнання.

Системою насосних установок відкачують воду у водозбірний колектор і по ньому відводять її за межі котловану. Відкритий водовідлив досить ефективний і простий спосіб осушення котлованів і траншей. Однак при цьому можливо розпушення або розрідження ґрунтів в основі і винесення частини ґрунту фільтрується водою. Тому на практиці в багатьох випадках частіше застосовують різні способи штучного зниження рівня ґрунтових вод, тобто ґрунтового водовідливу, що виключає просочування води через укоси і дно котловану