ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ 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, уровнепроводности и водоотдачи грунтов; карты распространения водоносных горизонтов; схемы геологических разрезов и профилей на участке проведения водопонизительных работ.
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.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. Ориентировочная область применения различных систем водопонижения приведена в табл.

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

При проектировании водопонижения должны быть определены:

1. Величина требуемого понижения уровня грунтовых вод;

2. размеры территории, в пределах которой должно быть выполнено необходимое понижение уровня грунтовых вод, размеры депрессионной воронки;

3. способ водопонижения;

4. расположение системы водопонижения в плане;

5. типы необходимого оборудования, производительность водопонизительных устройств и необходимое их количество;

6. продолжительность действия системы водопонижения

7. Необходимое понижение уровня грунтовых вод следует определять от статического уровня грунтовых вод до отметки на 0,5 – 1,0 м ниже наиболее пониженной части котлована или тоннеля.

8. Рабочее и установленное резервное оборудование должно обеспечивать в течение всего периода работ поддержание сниженного уровня грунтовых вод на заданной отметке. Резерв водопонизительных скважин, оборудованных насосами, должен составлять до 20% расчетного количества скважин водопонизительной системы.

При расчете параметров водопонижения определяют: понижение уровня подземных вод в расчетных точках, в том числе и в водопонизительных устройствах в различные сроки строительства; общий приток воды ко всей водопонизительной системе и отдельным скважинам в различные периоды времени; количество и размещение водопонижающих скважин; остаточный приток воды к строительной площадки. В необходимых случаях расчетами определяется время достижения требуемого понижения уровня грунтовых вод.

При открытом водоотливе определяют приток воды, в зависимости от чего принимают оборудование (напор и производительность насоса). Приток воды на 1 погонный метр траншеи (дрены) определяют по формуле:

Q_тр=(2H-S) S k / R, м³/сут,

где H – мощность водоносного слоя, м;

S – требуемое снижение, м;

k – коэффициент фильтрации, м/сут;

R – радиус влияния водопонизительных установок, который определяют по формуле:

.

Ниже приведена упрощённая методика фильтрационного расчёта для наиболее применяемых способов водопонижения в городском подземном строительстве.

Водопонижение легкими иглофильтровыми установками (ЛИУ)

Расчет иглофильтровых установок сводится к определению требуемого числа насосных агрегатов, расстояния между иглофильтрами и глубины их погружения для достижения заданного снижения уровня грунтовых вод. При водопонижении вокруг котлована применяют замкнутую схему расположения иглофильтров. При строительстве тоннеля схему расположения иглофильтров выбирают в зависимости от коэффициента фильтрации. При коэффициенте фильтрации к_ф> 1 м/сут применяют одностороннюю схему расположения иглофильтров. При к_ф< 1 м/сут применяют двухстороннюю схему расположения иглофильтров. Расстояние между иглофильтрами (2s) обычно принимают равным 0,75¸1,5 м.

Задают необходимое понижение уровня грунтовых вод в центре установки S с учетом осушения грунтов на 0,5 ¸ 1 м ниже основания выработки. Определяют радиус действия установки

для безнапорного потока

;

для напорного потока

,

где Н – напор грунтовых вод, м; t – время откачки, которое при расчете принимается равным 5 сут; m - коэффициент водоотдачи; а – коэффициент пьезопроводности, м²/сут. Значение коэффициентов пьезопроводности и водоотдачи определяют на основании опытных полевых работ.

Значение дебита одной скважины Q_c и понижение уровня грунтовых вод на линии расположения скважин h_л решают путем совместного решения системы уравнений:

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: