Выемки ниже горизонта грунтовых вод должны разрабатываться с применением открытого водоотлива или искусственного понижения уровня грунтовых вод. Выбор способа обусловливается местными гидрогеологическими условиями, размерами выемки и требованиями про екта в отношении сохранения ненарушенной структуры грунтов основания. Объем выемки регламентируется строительными нормами на данный вид строительства.
Водоотлив нужно организовать так, чтобы была обеспечена сохранность расположенных вблизи сооружений и естественной структуры грунта на горизонте заложения фундамента. При этом вынос частиц грунта из основания и откосов выемок не допускается.
Искусственное понижение уровня грунтовых вод осуществляется с применением:
- легких иглофильтровых установок, допускающих одноярусное понижение уровня грунтовой воды до 5—6 м;
- эжекторных иглофильтров, допускающих одноярусное понижение уровня грунтовой воды до 15—20 м;
- трубчатых колодцев с глубинными насосами;
- забивных фильтров, погружаемых в грунт из подземных выработок.
Работы по искусственному понижению уровня грунтовых вод осуществляются в соответствии с проектом.
Вода, откачиваемая на поверхность, отводится в открытые водоемы или подземные водостоки.
Водоотводные канавы должны иметь выход, обеспечивающий свободный выпуск воды в сторону от земляного полотна.
Превышение бровки насыпи над наивысшим уровнем воды в канаве может составлять не менее 0,3 м. Дно дренажных труб, входящих в канаву, должно быть расположено не менее чем на 0,15 м выше дна канавы.
Поперечные сечения и уклоны нагорных канав следует назначать по расчету на пропуск всей воды, отводимой канавой. Откосы канав должны иметь крутизну 1 : 1,5, за исключением канав с вертикальными стенками, устраиваемых в скальных грунтах.
Осушительные канавы нужно устраивать с нагорной стороны по отношению к месту застройки.
В тех случаях, когда применение водоотводных канав невозможно или их действия недостаточно, устраивают дренаж, который, как правило, выполняется по особому проекту и бывает следующих типов: открытый и закрытый — с фильтрующей сердцевиной из гравия, щебня, хвороста и труб. Дренажи, как правило, должны быть заложены ниже уровня промерзания грунта и иметь уклон не менее 0,005.
Водоотлив производят с помощью центробежных самовсасывающих насосов, характеристика которых приведена в табл. 156.
Водопонижение осуществляется с помощью иглофильтровых установок (рис. 28 а), состоящих из ряда игл И, всасывающею коллектора К и насосного агрегата Н. Насосный агрегат устанавливают на стальной раме, имеющей колесный ход. Иглофильтр погружается гидравлическим методом, для чего в надфильтровую трубу подается по шлангу вода под давлением 4—5 атм при легкоразмываемых грунтах и 6—8 атм — при трудноразмываемых. Во время работы установки в трубе фильтра создается разрежение, и вода из грунта засасывается через фильтр, поднимается вверх и отводится насосом наружу.
Техническая характеристика центробежных насосов для откачивания загрязненной воды
| Показатель | Двухдюймовые | Четырехдюймовые | ||
| С-203 с электродвигателем | С-247 с двигателем внутреннего сгорания | С-204 с электродвигателем | С-245 с дизелем | |
| Диаметр шланга в мм:всасывающего | 50 | 50 | 100 | 100 |
| напорного | 50 | 50 | 100 | 100 |
| Максимальная производительность в м3/час . | до 24 | до 35 | до 120 | до 120 |
| Высота всасывания в м | 6 | 6 | 6 | 6 |
| Манометрический (общий) напор в м . | 9 | 20 | 20 | 20 |
| Число оборотов рабочего колеса и вала насоса в мин | 1500 | 2200 | 1500 | 1500 |
| Двигатель: мощность в квт | 1—1.5 | – | 7,4-8 | – |
| в л. с. | — | 3 | — | 13 |
| Число оборотов вала в мин | 1500 | 2200 | 1500 | 1000 |
| Вес насоса с тележкой и двигателем в кг | 155 | 205 | 560 | 1050 |
При понижении уровня грунтовых вод в траншеях шириной 2—3 м (рис. 28 б) иглофильтры устанавливают с одной стороны траншеи, при более широких— с двух сторон; при рытье котлованов (рис. 28 в) — вокруг их периметра.
Иглофильтровые установки выпускаются заводами в виде комплектного оборудования: установки ПВУ производительностью 300— 400 м3/час и типовые менее мощные установки производительностью от 30 до 120 м/час. Максимальный напор, развиваемый насосами этих установок, 35—40 м, высота всасывания от 5,5 до 7 м.
Рис. 28. Схема водопонижающей иглофильтровой установки:
а-общий вид; б — план установки вдоль траншеи; в — план установке у котлована.
Таблица 157 — Техническая характеристика насосных установок
| Показатель | АТН8-1-7 | АТН8-1-11 | АТН8-1-16 | АТН8-1-22 | АТН8-11-9 | АТН8-11-14 | АТН8-11-20 | АТН10-1-4 | АТН10-1-6 | АТН10-1-8 | АТН10-2-11 | АТН10-1-13 | АТН10-1-15 |
| Производительность в м3/час | 18-50 | 50-100 | |||||||||||
| Напор в м | 30 | 47 | 68 | 94 | 27 | 43 | 62 | 30 | 45 | 60 | 80 | 100 40 | 11545 |
| Мощность электродвигателя в квт | 7 | 10 | 14 | 2 | 45 | 7 | 10 | 14 | 20 | 28 | 40 | ||
| Число рабочих колес | 7 | 11 | 16 | 22 | 9 | 14 | 20 | 4 | 6 | 8 | 11 | 13 | 15 |
| Минимальный размер обсадной трубы в мм . | – | 201 | 0 | – | – | 200 | – | – | – | – | 250 | – | – |
| Длина рабочей части насоса в мм | 1141 | 1720 | 2464 | 3346 | 1435 | 2170 | 3052 | 875 | 1235 | 1595 | 2185 | 2495 | 2855 |
| Максимальное число секций напорного трубопровода | 15 | 22 | 32 | 44 | 12 | 20 | 30 | 12 | 18 | 24 | 31 | 39 | 47 |
| Вес одной секции в кг . | – | – | 61 | – | – | 61 | – | – | – | 116.7 | |||
| Общий вес насоса при максимальном числе секций в кг | 1330 | 1886 | 2564 | 3490 | 1158 | 1781 | 2602 | 1951 | 2832 | 3584 | 4541 | 5525 | 7500 |