4. Отвод воды, водоотлив, наличие грунтовых вод.
Отвод воды необходим для защиты котл. и траншей от затопл.их ливневыми и талыми водами. Для водоотв. используют резервы, кавальеры, а также специально устанавливаемые оградительные обвалования, водоотводящие канавы, лотки и системы дренажей. Канавы или лотки устр.с продольным укл.0,002-0,003, а их размеры и виды креплений прин. в зависимости от расх.ливневых или талых вод и предельных знач. неразмывающих скоростей их течения. Воду из всех водоотв.устр. отводят в пониженные места, удаленные от возводимых и существующих сооружений.
При сильном обводнении площадки ГВ с высоким уровнем горизонта используют дренажные системы открытого и закрытого типов. Открытый дренаж применяют в грунтах с малым коэффициентом фильтрации при необходимости понижения УГВ на глубину 0,3…0,4 м. Дренаж устраивают в виде канав глубиной 0,5…0,7 м, на дно которых укладывают слой крупнозернистого песка, гравия или щебня толщиной 10…15 см. Закрытый дренаж – это обычно траншеи глубокого заложения с устройством колодцев для ревизии системы и с уклоном в сторону сброса воды, заполняемые дренируемым материалом. Иногда на дно такой траншеи укладывают перфорированные в боковых поверхностях трубы. Поверху дренажную канаву закрывают местным грунтом.
Водоотлив. Выемки (котлованы и траншеи) при небольшом притоке грунтовых вод разрабатывают с применением открытого водоотлива, предусматривающего откачку притекающей воды непосредственно из котлована или траншей насосами, а если приток значителен и толщина водонасыщенного слоя большая, то до начала производства работ УГВ искусственно понижают.
В процессе осушения котлована важно правильно выбрать скорость откачки воды, так как очень быстрое осушение может вызывать повреждение перемычек, откосов и дна котлована.
Открытый водоотлив применим в устойчивых против фильтрационных деформаций грунтах (скальных, гравийных и т.п.). При открытом водоотливе грунтовая вода, просачиваясь через откосы и дно котлована, поступает в водосборные канавы и по ним в приямки, откуда ее откачивают насосами. Приямки в устойчивых грунтах крепят деревянным срубом из бревен (без дна), а в оплывающих - шпунтовой стенкой и на дне его устраивают обратный фильтр. Примерно также крепят траншеи в неустойчивых грунтах. Число приямков зависит от расчетного притока воды к котловану и производительности насосного оборудования.
Приток воды к котловану (или дебит) рассчитывают по формулам установившегося движения грунтовых вод. По полученным данным, уточняют тип и марку насосов, их количество.
Открытый водоотлив эффективный и простой способ осушения. Однако возможно разрыхление или разжижения грунтов в основании и унос части грунта фильтрующейся водой.
Способы искусственного понижения УГВ, исключают просачивание воды через откосы и дно котлована. Искусственное понижение УГВ предполагает устройство системы дренажей, трубчатых колодцев, скважин, использование иглофильтров, расположенных в непосредственной близости от будущего котлована или траншеи. При этом УГВ резко понижается, ранее насыщенный водой грунт и теперь обезвоженный, разрабатывается как грунт естественной влажности. При водопонижении откосы выемок сохраняются в целостности и отсутствует вынос частиц грунта из-под фундаментов ближайших зданий.
Способы искусственного водопонижения: иглофильтровый, вакуумный и электроосмотический. Способы водопонижения и тип применяемого оборудования выбирают в зависимости от глубины разработки котлована (траншеи), инженерно-геологических и гидрогеологических условий площадки, сроков строительства, конструкции сооружения и ТЭП.
Иглофильтровый способ предусматривает использование для откачки воды из грунта часто расположенных скважин с трубчатыми водоприемниками малого диаметра - иглофильтров, соединенных общим всасывающим коллектором с общей (для группы иглофильтров) насосной станцией.
Вакуумный способ водопонижения основан на использовании эжекторных водопонизительных установок (ЭИУ). Эти установки используют для понижения УГВ в мелкозернистых грунтах с коэффициентом фильтрации 0,02…1 м/сут.
Электроосмотическое водопонижение, или электроосушение, основано на явлении электроосмоса (способности воды двигаться под воздействием поля постоянного тока в порах грунта от анода к катоду)..
Открытые (соединяющиеся с атмосферой) водопонизительные скважины, применяют, при большой глубине понижения УГВ, и когда использование иглофильтров затруднительно из-за больших притоков, необходимости осушения больших площадей и стесненности территории. Для откачки воды из скважин применяют артезианские турбинные насосы типа АТН, а также глубинные насосы погружного типа.
Применение каждого из описанных методов понижения УГВ зависит от мощности водоносного слоя, коэффициента фильтрации грунта, параметров земляного сооружения и строительной площадки, принятого способа производства работ.