Методи захисту від ґрунтових вод. Види дренажів
В тих випадках, коли підземні води ускладнюють будівництво та експлуатацію будівель та споруд приймають рішення про зниження їх рівня. Захист від ґрунтових вод може здійснюватись трьома методами: 1) відкритим водовідливом; 2) створення горизонтальних дренажів; 3)організацією вертикальних дренажів.
При виборі способу водозниження враховують умови залягання, джерело живлення, ґрунтових вод, характер їх потоків, розміри зони, яку осушують та необхідний термін водозниження. Якщо рельєфні умови сприятливі іноді створюють безпосередній самостечний відвід води з кар'єрів до ріки. В деяких випадках застосовують комплексний спосіб осушення, при якому боротьба з водою здійснюється шляхом сумісного застосування двох або трьох методів.
3. Вертикальний дренаж
Вертикальний дренаж – осушувальна система, яка складається з декількох вертикальних дрен. Види вертикального дренажу:
1) водознижувальні свердловини;
2) голкофільтрові споруди;
3) поглинаючі колодці;
4) електродренаж.
Водознижувальні свердловини обладнують спеціальними насосами, які поміщають всередину них. Кар'єр охоплюють системою подібних свердловин, з яких періодично відкачують воду. Відкачування викликає утворення навколо свердловин депресіонних воронок, які об'єднуються, і це викликає загальне зниження рівня ґрунтових вод у межах кар'єрів (рис. 5.9).
Голкофільтрові установки складаються з системи голкофільтрів (тонких металевих трубок довжиною 7-
Рис. 5.9. Водознижувальні свердловини
Під час роботи таких голкофільтрів у кільцевий простір, що лежить між двома трубками, подають стиснене повітря, під дією якого до внутрішньої трубки поступає вода під визначеним тиском.
Електроосушення або електродренаж застосовують для дренування водомістких товщ з дуже низьким коефіцієнтом фільтрації (менше 1м/доб). Найбільш ефективно електроосушення здійснюють у всіх видах глинистих ґрунтів у комбінації з голкофільтровими установками (рис.
Рис.
2 – перфорована частина голкофільтру;
3 – трубопровід(колектор); 4 – насос; 5 – котлован; 6 – природний рівень ґрунтових вод; 7 – знижений рівень ґрунтових вод;
Рис.
1 – рівень ґрунтових вод до осушення; 2 – рівень ґрунтових вод, знижений електродренажем; 3 – водовмісні породи;
4 – електричний ланцюг, який з'єднує аноди 8; 5 – колектор, який з'єднує бурові свердловини (катоди) 9; 6 – насос; 7 – генератор постійного струму; а,б,в,г,д,е – контур котловану
Вбирні колодці облаштовують, якщо під водотривким шаром залягає ґрунт, який має високе водопроникнення (рис. 5.12).
Рис.
2 – депресіонні криві; 3 – водотрив; 4 – ґрунт, який має високе водопроникнення; 5 – криві воронки водопоглинання
В такому випадку вода з верхніх шарів водовмісних горизонтів по колодязю буде поступати вглиб шару, який має значний коефіцієнт фільтрації, при цьому товща ґрунту, який розробляють осушується.
Вбирні виробки скидають воду як у безводні, так і в обводнені породи. В якості вбирних колодязів можна застосовувати свердловини, шурфи та колодязі. Вбирні виробки або значно знижують рівень води в кар'єрах, або зовсім їх осушують.
Залежно від характеру розкриття водоносного шару водозбори бувають досконалі та недосконалі. Різниця між ними полягає у тому, що досконалі розкривають водоносний шар на всю потужність, від рівня води до покрівлі підстильного водотривкого шару. Недосконалі дренажі такі, у яких дно не доведене до водотривкого шару. У досконалі дренажі вода надходить тільки з боків, а в недосконалі вода може проникати з боків і через дно (рис. 5.13).
Рис.
2 – досконалий; 3 – верховодка; 4 – водотривкий шар;
5 – водознижувальні свердловини; 6 – рівень ґрунтових вод після їх зниження