Что такое открытый водоотлив

Что такое открытый водоотлив

Искусственное понижение уровня грунтовых вод (водопонижение) или грунтовой водоотлив заключается в откачке грунтовой воды из шахтных колодцев или буровых (трубчатых) скважин, расположенных определенным образом на осушаемом участке; при этом грунт в пределах между первоначальной и сниженной в процессе откачки поверхностями грунтовых вод временно освобождается от воды, что дает возможность вести разработку так же, как в грунте естественной влажности.

Поддерживание сниженной поверхности требует непрерывной откачки грунтовой воды (в зависимости от притока откачка может производиться с перерывами), которую прекращают лишь после окончания всех строительных работ в зоне, расположенной ниже первоначального уровня.

Обязательным условием является организация строительства в три смены (круглосуточно) с максимальным использованием фронта работ в осушенном участке

Наибольшее распространение в строительстве имеют системы водопонижения с применением:

При осушении котлованов больших сооружений, главным образом в гидротехническом строительстве, применяются комбинированные системы водопонижения (например, артезианские насосы или эжекторные иглофильтры в сочетании с легкими иглофильтровыми установками).

Устройство водоотлива

Особенностью открытого водоотлива является высачивание грунтовых вод через откосы и дно разрабатываемой выемки, что может приводить к оплыванию откосов, разрыхлению грунта в основании сооружения и к возникновению неблагоприятных условий для производства работ в котловане.

В необходимых случаях поверхностный водоотлив применяют в сочетании со шпунтовым ограждением. Основные элементы открытого водоотлива (рис. 1) — сборная канава, приямок-колодец, насос для откачки воды.

Сборную канаву и приямок-колодец устраивают на дне разрабатываемой выемки; насос может быть установлен как на поверхности (при глубине выемки, не превышающей высоту всасывания насоса), так и в самой выемке.

Для открытого водоотлива применяются насосы, обладающие способностью самовсасывания — диафрагмовые (при небольших размерах выемки и незначительном притоке воды) и центробежные (рис. 2).

Источник

Для чего, как и с помощью чего производится водоотлив из траншей?

Чтобы организовать отведение воды из выкопанной траншеи, используют водоотлив. Это один из обязательных этапов строительства, когда недалеко от траншеи залегают грунтовые воды.

Иногда этот процесс сложно выполним, так как зависит от плотности грунта, состава пород и характеристики уровня подпочвенных вод.

В случае высокого уровня воды произойдет затопление траншеи и повреждение трубопровода, проложенного в ней. Чтобы избежать этого, рекомендуется обустраивать водоотводы.

Что это такое?

При появлении воды на строительной площадке, она заполняет все пустоты и полости. Вырытая траншея обязательно заполнится жидкостью при стабильно проявлении осадков. Она заполняется водой быстрее, так как имеет небольшую глубину.

Ситуация усугубляется, когда уже уложены трубы канализации, водопровода или газопровода, но обратная засыпка еще не произведена.

Если в траншее лежит электрический кабель, попадание воды в нее крайне нежелательно. Во избежание подобных ситуаций делают водоотлив из траншей.

Водоотлив из траншеи – это отведение и удаление вод, образовавшихся внутри вертикальных и горизонтальных выработок грунта.

Все процедуры по производству временного водоотлива из траншеи осуществляются до начала земляных работ. Для выполнения задачи делают дренажные канавы, а также устанавливают насосы. Если траншея проходит с заглублением, в этом месте монтируют водосборный колодец, который закрепляют досками и засыпают снизу гравием или щебнем.

Зачем нужно организовывать откачку воды?

Основной задачей организации водоотлива является удаление воды, образовавшейся в траншее. Искусственное понижение уровня грунтовых вод заключается в откачке появившейся жидкости.

В процессе осушения площади между первоначальной и сниженной откачкой поверхностью от воды, образуется пространство, где можно осуществлять разработку грунта. Это отлично помогает ускорить процесс работы, чтобы не ждать пока грунтовые воды сами уйдут под землю.

Чтобы поддерживать надлежащий уровень воды, приемлемый для работы техники и персонала, необходимо постоянно откачивать жидкость из канавы. Для этого используются специализированные насосы, они работают до тех пор, пока все строительные работы по укладке трубопровода и рытью траншеи не будут завершены.

Уход грунтовых вод осуществляется через выемки дна разработанной траншеи, а также через откосы. В процессе эксплуатации такой системы откосы могут разрушаться. Поэтому рекомендуется использовать шпунтовые ограждения стенок траншеи и укрепление.

Способы организации

Существует несколько способов организации водоотлива из траншеи: открытый и закрытый.

Открытый

Такой способ водопонижения в траншеях считается самым простым и распространенным методом борьбы с грунтовыми водами.

Для каких грунтов подходит данная методика понижения грунтовых вод:

Иногда такой тип водоотлива используют в траншеях из песчаного грунта. В таком случае важно использовать открытый водоотлив в сочетании с глубинным водопонижением.

Суть открытого способа заключается в наличии:

Водосборная канава находится в самом низу траншеи, на ее дне. Там же устанавливается откачивающий насос. Сама канава состоит из установленных по вертикали досок, расстояние между которыми составляет 60 см. По бокам доски обсыпают гравием.

Плюсами открытого водоотлива считаются его доступность, простота исполнения, а также необходимость применения только центробежных насосов. Из недостатков – невозможность использования на песчаных и глинистых почвах.

Закрытый

Такой способ отведения воды из траншеи еще называют грунтовым. Если при открытом способе насосы устанавливаются на дне траншеи, но на поверхности земли, то в данном случае все откачивающие приборы зарывают в землю.

Закрытый водоотлив обустраивается с помощью иглофильтров. В таком случае откачка воды ведется из системы отдельных скважин. Они расположены вне контура основания траншеи по всему периметру.

При таком способе откачки воды вокруг скважин образуется воронка понижения. В нижней части скважины расположены фильтры: через них поступает вода внутрь и оттуда же откачивается.

Этот способ позволяет расположить скважины так, что кривая оттока воды будет находиться внутри грунта. Тогда напор воды будет направлен не на разрушение стенок траншеи, а на их уплотнение изнутри. Грунт на откосах траншеи при закрытом водоотливе будет находится в осушенном состоянии. Такой способ водоотлива используется для песчаной и глинистой почвы.

Расчет объема притока грунтовых вод

Первое, что необходимо знать для расчета этих показателей – размеры траншеи. Какие еще показатели важны для использования формулы:

Как посчитать? Чтобы узнать коэффициент фильтрации и водоотдачи грунтов, пользуются лабораторными исследованиями, проведенными на участке. Если такие сведения отсутствуют, можно использовать данные нормативного документа «Рекомендации по определению гидрогеологических параметров грунтов методом откачки воды из скважин».

Для этого нужно от пьезометрического уровня воды в колодце отнять динамический уровень установившейся воды при откачке, все данные записывать в метрах.

Знаменатель R говорит про радиус воронки, а r – о размере скважины в метрах. Для быстрого расчета существуют специальные программы, которые после введения данных быстро рассчитывают приток воды в траншею.

Схема и технология осуществления

Рассмотрим схемы и технологии открытого и закрытого водоотлива из траншеи:

Открытого

Чтобы сделать систему открытого водоотлива, оборудуются специальные приямки-водосборники в траншеях. В них находятся подводящие канавы, с шириной по дну не менее 50 см. Чтобы обустроить такой приямок производят извлечение грунта площадью 1 метр х1 метр или 1,5 метра х 1,5 метра. Глубина такого приямка составляет 1,5-2 метра.

Водосборник должен быть оборудован из перфорированной трубы, ее диаметр от 530 до 1020 мм. Количество водосборников может изменяться: оно зависит от уровня грунтовых вод, расположения других подземных конструкций, а также от условий строительной площадки для траншеи.

Для работы применяются центробежные и грязевые насосы. Они способны откачивать воду в водосборный коллектор. Оттуда она уходит за пределы траншеи, затем сбрасывается в систему ливневой канализации.

Чтобы предотвратить размывание траншеи, ее стенок и откосов, дополнительно используют искусственное понижение уровня грунтовых вод – закрытый метод водоотлива. Для этого организовывают скважины, не позволяющие разрушить целостность траншеи.

Какие насосы применяются?

Для открытого водоотлива используются центробежные насосы нескольких типов. Все они имеют разные характеристики, степень производительности, высоту всасывания и подъема воды:

Насосы типа С не требуют обязательной горизонтальной установки, они не прихотливы в обслуживании, так как для них не опасны примеси в воде. Приборы других типов могут работать только с чистой водой и устанавливаются только в горизонтальном положении.

Закрытого

Грунтовой или закрытый водоотлив может использоваться в любом грунте, но часто его применение целесообразно в тех типах почвы, где откачка открытым методом может привести к обрушению стенок траншеи.

В этом случае нет необходимости обустраивать пологие откосы, делать шпунтовые ограждения. Качество водоотлива повышается, а количество времени на работы уменьшается.

Процесс обустройства закрытого водоотлива имеет свои особенности:

Используемые установки

Для закрытого водоотлива используются:

На рисунке показана схема эжекторной установки с циркуляционным резервуаром. При такой системе вода, выбрасываемая из иглофильтра, попадает в контейнер, а затем сливается в циркуляционный резервуар. Потом часть жидкости высасывается насосом, а другая часть выводится за пределы траншеи.

Расценки в смете

Цена на обустройство разных видов водоотлива складывается из:

Если используется закрытый способ, нужно бурить скважины. Чем больше диаметр скважины, тем дороже обойдется бурение на 1 погонный метр.

Также учитывают тип используемого насоса: чем больше его производительность, тем дороже обойдется общая сумма работы по обустройству водоотлива. Открытый водоотлив из траншеи обойдется в разы дешевле закрытого, но этот вариант будет эффективнее в любом типе грунта.

Ориентировочная стоимость на откачку воды из траншеи указана в таблице:

При этом откачка образовавшейся воды из траншеи с помощью илососа по стоимости составит от 1500 рублей за час работы.

Если вас интересует, что собой представляет траншея в строительстве, каково ее устройство, методы разработки, загляните в этот раздел.

Заключение

Водоотлив бывает открытым и закрытым. Он обустраивается для откачки воды из траншеи на строительной площадке. Перед организацией работ необходимо по формуле вычислить величину притока грунтовых вод.

Для открытого способа используются центробежные насосы, для закрытого – иглофильтровые установки и скважины. Стоимость услуги складывается из типа грунта, особенностей траншеи и результатов лабораторной экспертизы почвы.

Источник

Открытый водоотлив: бюджетный метод с ограничениями в применении

Ищете бюджетный вариант водопонижения неглубокого котлована? Обратите внимание на открытый водоотлив. Да, это не универсальный метод, но, возможно, именно в вашем случае он подойдет и позволит сэкономить приличную сумму. Читайте статью наших экспертов, а если возникнут вопросы — не стесняйтесь и звоните: специалисты группы компаний «КС» и «ВММ» помогут разобраться.

Технология открытого водоотлива

Открытый водоотлив — наиболее простой и наименее затратный из всех способов осушения строительного участка. Вода откачивается напрямую из котлована или траншеи. Минус в том, что эта технология оправдывает себя только в котлованах с устойчивыми грунтами: галечниковые, гравийные, скальные породы не осыпаются на откосах и в основании выемки.

В некоторых случаях открытый водоотлив оказывается эффективным даже в котлованах с песчаными грунтами, особенно если он сочетается с глубинным водопонижением иглофильтровыми установками.

Попытки использовать этот недорогой способ осушения котлованов без глубинного водопонижения на песчаных грунтах приводит к оплыванию откосов и разрыхлению грунта. В таком случае потребуется соорудить шпунтовые ограждения и дренажную пригрузку по откосам и дну котлована.

Открытый водоотлив: крупный план

Для реализации водоотлива по этой технологии потребуется:

Осушение выемок в однородных грунтах предваряется устройством зумпфов — приемных колодцев глубиной 0,5-0,7 м, дно которых засыпается крупным песком и гравием. Помимо зумпфов, вырываются водосборные канавы глубиной 0,3-0,6 м. По мере осушения дно углубляется землеройными машинами. Вода откачивается насосами не со дна котлована, а из зумпфов, что позволяет снизить гидродинамическое давление, которое деформирует дно котлована.

Если осушаемая выемка расположена ниже уровня грунтовых вод, зумпф или канаву выкапывают на кровле водоупорных грунтов по основанию откосов котлована.

При разработке котлована, дно которого доходит до водоупора, выемка грунта осуществляется с подключением водопонижения иглофильтрами. Глубинное водопонижение гарантирует высокую скорость земляных работ. По завершении выемки грунта открытый водоотлив отводит насосами воду с откосов котлована.

Оборудование для открытого водоотлива

Расчет объема воды, который потребуется откачать при водоотливе определяет выбор насосного оборудования.

Расчет производится по формуле: W = V+qt, где:

Воду выкачивают диафрагмовые или центробежные насосы соответствующей производительности. Важно грамотно установить скорость откачки воды, чтобы слишком быстрое осушение не повредило откосы котлована.

В первые дни откачки интенсивность водопонижения не должна превышать 0,5-0,7 для крупнозернистых и скальных грунтов и 0,3-0,4 для среднезернистых пород и 0,15-0,2 м/сут для мелкозернистых грунтов. Впоследствии откачку можно увеличить до 1-1,5 м/сут, но на последних 1,2-2 м глубины откачку воды необходимо замедлить, чтобы не повредить дно котлована.

За более чем десятилетний срок работы в сфере водопонижения наши специалисты протестировали множество единиц техники различных производителей. Сегодня для откачки поверхностных и грунтовых вод они используют самовсасывающие насосы Борей и Varisco. Оборудование откачивает грязную воду с примесью грунта с максимальным диаметром частиц до 76 мм, с глубины до 6 метров.

Для решения задач открытого водоотлива прекрасно себя зарекомендовала насосная установка на тележке с колесами. Мотопомпа Борей 300 перекачивает грязную воду с содержанием абразива до 10% и твердых частиц размером до 76мм. Подходит для осушения с иглофильтровыми системами.

Как подобрать оптимальное оборудование для открытого водоотлива?

В зависимости от объемов объекта, структуры грунта, особенностей ландшафта и предоставленной заказчиком документации, мы подбираем оборудование. Каждый случай мы рассматриваем индивидуально и находим наиболее эффективное решение проблемы заказчика.

Мы не просто продаем насосное оборудование, а ориентируемся на грамотное решение вашей задачи. Довольный клиент вернется и приведет других, а это гораздо ценнее сиюминутной выгоды!

Если у вас остались вопросы, или вы хотели бы проконсультироваться относительно выбора техники для водоотлива, позвоните по номеру телефона, указанному на сайте, или заполните форму обратной связи.

Источник

Зумпф при открытом понижении грунтовых вод. Что это и для чего?

Осушение территории перед строительством — дело ответственное, проводить его нужно заблаговременно. Насосы, иглофильтры и зумпфы необходимо расположить так, чтобы они не мешали землеройной и другой технике эффективно выполнять свою работу.

Как это сделать правильно при открытом водоотливе и для чего вообще нужен зумпф, рассказывают специалисты группы компаний «КС» и «ВММоторсервис».

Что такое зумпф?

Зумпф — это отстойник или колодец, располагающийся под осушаемым объектом. Сюда стекается грунтовая вода, которая откачивается с помощью насоса.

Используется при открытом водопонижении в глубоких котлованах и траншеях, из которых по откосам, канавкам и водостокам жидкость поступает в зумпф. Наши инженеры рекомендуют рассчитывать его вместительность исходя из мощностей работающего насоса, примерно на 5 минут перекачки воды.

Разумеется, в процессе можно и углубить зумпф дополнительным прорыванием, это увеличит время работы, но, как показывает практика, такие изменения не критичны для больших котлованов.

В отличие от других способов водопонижения, для осушения с помощью зумпфов нет ограничений по характеру грунта. Однако стоит понимать, что в песчаных малоустойчивых породах, скорее всего, будут затруднения, связанные с возможным нарушением стен котлована, а в глинистых почвах возникнут трудности с фильтрацией.

Какие задачи решает зумпф и как он устроен?

Само строение зумпфа предельно простое. Грубо говоря, небольшая ямка с водой уже может считаться полноправным зумпфом, главное — вырыть ее в подходящем месте ниже уровня водного зеркала.

Для чего предназначен зумпф:

Для примера приведем схему открытого водоотлива, вместо приямка также используется зумпф:

Почитать подробнее про открытый водоотлив вы можете в этой статье.

От чего зависит глубина зумпфа?

Как правило, глубина самого зумпфа, а также поддерживаемый уровень воды в его водосборнике зависят от назначения. Глубина ствола должна соответствовать требованиям ПБ и отраслевых норм по проектированию подъемных установок, предусматривающих минимально допустимые расстояния между уровнем воды и размещаемым в зумпфовой части ствола оборудованием.

Получить бесплатную консультацию

С какими сложностями можно столкнуться при работе?

Создание зумпфа не что иное, как бурение грунта. Соответственно, могут возникнуть трудности, связанные с характером земляных пород. Так, песчаные и рыхлые почвы могут осыпаться, а суглинок — плохо пропускать воду и, в принципе, быть тяжелым на подъем.

Кроме того, зумпф должен располагаться ниже уровня грунтовых вод, что часто предполагает серьезную глубину. При бурении необходимо удалять шлак, который мешает копать глубже. От него избавляются с помощью насосов: всасываемая грунтовая вода как бы выталкивает лишние фракции на поверхность.

Инженеры группы компаний «КС» и «ВММоторсервис» за более чем десятилетний опыт работы имели дело с грунтами самого разного характера и решали самые сложные задачи.

У нас вы можете заказать водоотведение насосными установками, взять оборудование в аренду или просто проконсультироваться со специалистом. Мы не понаслышке знаем, что такое зумпф в строительстве и как эффективно и за минимальный срок осушить объект под застройку.

Источник

Открытый водоотлив представляет собой самый простой способ защиты объекта от обводнения. Он применяется для предотвращения подтопления неглубоких котлованов отдельными (не имеющими постоянной подпитки) линзами грунтовых вод или водами типа «верховодки». Открытый водоотлив обладает рядом существенных недостатков, таких как: поступление воды через боковые стенки котлована, приводящее к их оплыванию из-за выноса частиц грунта; уменьшение несущей способности грунта, вследствие его разрыхления потоком воды (эффект механической суффозии); образование слоя разжиженного грунта на дне котлована, что создаёт определённые помехи при проведении строительных работ.

Использование для разработки грунта методов гидромеханизации в значительной степени облегчает организацию водоотлива, так как совместно с откачкой дренируемых вод происходит и удаление пульпы, кроме того, в забое допустимо наличие разрыхлённого фильтрационными притоками грунта.

Строительство крупных и глубоких строительных выработок, осушаемых методом водоотлива, производится ярусами. Создание каждого яруса начинается с разработки разрезной (пионерской) траншеи, глубина которой несколько превышает высоту яруса. Траншея прокладывается с уклоном против направления движения экскаватора. При этом вблизи съезда (начало траншеи) располагается водосборный зумпф для приёма инфильтрационных вод. Насосные агрегаты для откачки дренажных вод размещаются на дне вблизи зумпфа, или на поверхности земли у верхней бровки траншеи (в случае больших притоков). Высота яруса, как правило, не превышает 4 м, что обусловлено максимальной высотой всасывания используемых насосов. По завершении разработки траншеи в непосредственной близости от зумпфа устанавливается насосная станция, работающая в течение всего времени создания яруса. При больших площадях осушения возможно использование нескольких дополнительных насосных станций на одном ярусе. После окончания выемки грунта на дне выработки (по её контуру) прокладываются водосборные траншеи. Водоотлив на следующих ярусах осуществляется в аналогичном порядке.

Насосные станции, осуществляющие водоотлив, комплектуются резервным насосным оборудованием (уровень резервирования 100% при одном рабочем насосе и 50% при использовании более одного насоса). Непосредственный водоотлив из котлованов и выработок, без использования специальных зумпфов, производится в случаях, когда не ставится задача полного осушения, который нецелесообразен, например, при подводной выборке при помощи грейферов или земснарядов. При необходимости достижения полного осушения котлована, подготовка зумпфов и обеспечение беспрепятственного стока грунтовых вод в них проводится заблаговременно.

При разработке котлованов в водосодержащих глинистых грунтах, служащих основанием сооружению, необходимо производить сплошную подсыпку (с утрамбовкой) гравием или щебнем. Выемка грунта при строительстве котлована подводным способом осуществляется путём черпания из-под воды землесосным (землечерпательным) снарядом или специальным (с ковшом драглайна или грейфером) экскаватором. При этом, обычно происходит понижение уровня воды в выработке. Вследствие неравномерности снижения уровня поступающей воды непосредственно в котловане и уровней подземных вод вблизи откосов, возникает вероятность значительного увеличения гидрофильтрационного градиента в зоне откосов, что создаёт в них опасность разрушения грунта.

В фильтрующих грунтах суффозионные явления приводят к образованию в грунтовом массиве пустот, каверн, провальных воронок, пещер, что может вызвать обрушения на отдельных участках откосов. В слабофильтрующих грунтах возможно оползание и оплывания откосов, вследствие возникновения избыточного давления подземных вод внутри массива при их взвешивающем воздействии. Возникновение высоких гидравлических градиентов фильтрации грунта, вследствие снижения уровня грунтовой воды в котловане, на завершающем этапе строительства котлована, может стать причиной разуплотнения грунта и возникновения деформаций дна котлована, появления в нём грифонов (выход воды, сопровождающийся выносом грунта) и частичного или полного нарушения основания возводимого сооружения. Поэтому, необходима тщательная увязка интенсивности снижения уровня воды в разрабатываемом подводным методом котловане и гидрогеологических условий за его пределами. Разрешённая в данных условиях скорость снижения уровня, общий объём понижения, способы выполнения водопонизительных работ, мероприятия по укреплению дна и откосов выработки должны рассчитываться в отдельном разделе проекта, регламентирующего этот этап строительства.

Дренажная система разрабатывается исходя из гидрогеологических условий и характерных особенностей защищаемого строительного объекта. В процессе проектирования новых объектов в районах с высоким уровнем грунтовых вод разрабатывается общая схема расположения дренажных систем. Она включает в себя расположение систем дренажей, обеспечивающих общее снижение уровней грунтовых вод на территории объекта, и местные дренажи, предназначенные для защиты от обводнения отдельных сооружений. Общее снижение уровня подземных вод на объекте обеспечивают головной (или береговой) дренаж и, так называемый, систематический дренаж.

Локальное осушение осуществляется кольцевым, пристенным и пластовым дренажами. Местными дренажами так же являются: дорожные; дренажные системы при засыпке ручьёв, речек, оврагов и логов; откосные и застенные; дренажи подземных элементов существующих зданий. Кроме того, в определённых условиях, например, в случае песчаных грунтов или значительных площадей распространения песчаных прослоек, местные дренажные системы способствуют общему водопонижению на территории объекта. В условиях преобладания песчаных грунтов, защита строительной площадки осуществляется созданием дренажной системы, предназначенной для общего снижения уровня подземных вод на объекте. Местные дренажи в данном случае, используются только для защиты от обводнения подземными водами отдельных, наиболее заглублённых сооружений.

В районах залегания подземных вод, в грунтах с относительно небольшой водоотдачей (глины, суглинки и т.п.), осушение строительных объектов производится преимущественно при помощи местных дренажных систем. При слоистом строении водоносных пластов для защиты объекта создаётся комбинированная система, включающая в себя дренажи общего и местного назначения.

Для осушения водосодержащих песчаных прослоек, обеспечивающих поступление грунтовых вод на дренируемую территорию, используются общие дренажные системы. Они могут быть усилены отдельными местными дренажами с радиусом депрессивной кривой, захватывающим значительную часть площади территории.

Местные дренажи применяются для защиты от обводнения подземных частей сооружений, расположенных на участках, где осушение водоносного пласта общей дренажной системой осуществляется не полностью, а также в случаях вероятного появления верховодки. На освоенных территориях, при возведении отдельных сооружений и зданий, нуждающихся в защите от обводнения подземными водами, должна быть устроена местная дренажная система. При её проектировании и строительстве должна быть учтена степень влияния на соседние здания и сооружения.

В случае невозможности применения способов открытого водоотлива и дренажа используются методы скважинного водопонижения с помощью погружных насосов или водопонижение иглофильтровыми установками.

Источник