Система отвода поверхностных вод. Устройство отвода поверхностных и грунтовых вод. Разбивка земляных сооружений

Отвод поверхностных (атмосферных) вод

Наименование параметра	Значение
Тема статьи:	Отвод поверхностных (атмосферных) вод
Рубрика (тематическая категория)	Спорт

ЛЕКЦИЯ 3

ОТВОД ПОВЕРХНОСТНЫХ (АТМОСФЕРНЫХ) ВОД

Организация стока поверхностных дождевых и талых вод на территориях жилых районов, микрорайонов и кварталов осуществляется с помощью открытой или закрытой системы водоотвода.

На городских улицах жилых районов водоотвод осуществляют, как правило, с помощью закрытой системы, ᴛ.ᴇ. городской водосточной сети (ливневой канализации). Устройство водосточных сетей является общегородским мероприятием.

На территориях микрорайонов и кварталов водоотвод осуществляется открытой системой и состоит в организации стока поверхностных вод с участков застройки, площадок разного назначения и территорий зелœеных насаждений в лотки проездов, по которым вода направляется к лоткам проезжих частей прилегающих городских улиц. Такая организация водоотвода осуществляется с помощью вертикальной планировки всœей территории, обеспечивающей сток создаваемыми продольными и поперечными уклонами на всœех проездах, площадках и территориях микрорайона или квартала.

В случае если сеть проездов не представляет собой системы взаимосвязанных проездов или при недостаточности пропускной способности лотков на проездах при больших дождях, на территории микрорайонов предусматривается устройство более или менее развитой сети открытых лотков, кюветов и канав.

Открытая система водоотвода является простейшей системой, не требующей сложных и дорогих сооружений. В эксплуатации же эта система требует постоянного надзора и очистки.

Открытую систему применяют в микрорайонах и кварталах сравнительно небольшой площади при благоприятной для стока вод рельефе, не имеющем заниженных бессточных мест. В крупных микрорайонах открытая система не всœегда обеспечивает сток поверхностных вод без переполнения лотков и затопления проездов, в связи с этим тогда применяют закрытую систему.

Закрытая система водоотвода предусматривает развитие на территории микрорайона подземной сети водосточных труб – коллекторов, с приемом поверхностных вод водоприемными колодцами и направлением собранных вод в городскую водосточную сеть.

В качестве возможного варианта применяют комбинированную систему, когда на территории микрорайона создают открытую сеть лотков, кюветов и канав, дополняемую подземной сетью водосточных коллекторов. Подземный водоотвод – весьма важный элемент инженерного благоустройства территорий жилых кварталов и микрорайонов, он соответствует высоким требованиям комфорта и общего благоустройства жилых территорий.

Поверхностный водоотвод на территории микрорайона должен быть обеспечен в такой мере, чтобы из любой точки территории сток воды беспрепятственно доходил до лотков проезжей части прилегающих улиц.

От зданий, как правило, воду отводят в сторону проездов, а при прилегании зелœеных насаждений – к лоткам или кюветам, проходящим вдоль зданий.

На тупиковых проездах при направлении продольного уклона в сторону тупика образуются бессточные места͵ из которых вода не имеет выхода; иногда такие точки образуются и на проездах. Выпуск воды из таких мест осуществляют с помощью перепускных лотков, в направлении к проездам, расположенным на более низких отметках (рис. 3.1).

Лотки применяют также для отвода поверхностных вод от зданий, с площадок различного назначения, на территориях зелœеных насаждений.

Перепускные лотки могут иметь треугольную, прямоугольную или трапецеидальную форму. Откосы лотков принимают исходя из грунта и способа укрепления их в пределах 1:1 до 1:1,5. Глубина лотка не менее, а чаще всœего и не более 15-20 см. Продольный уклон лотка принимают не менее 0,5%.

Земляные лотки неустойчивы, их легко размывает дождь, при этом они теряют свою форму и продольный уклон. По этой причине более всœего целœесообразно применять лотки с укрепленными стенками или сборные, изготовленные из какого-либо устойчивого материала.

При значительном стоке вод лотки оказываются недостаточными по всœей пропускной способности и их заменяют кюветами. Обычно кюветы имеют трапецеидальную форму с шириной по дну не менее 0,4 м и глубиной 0,5 м; боковые откосы имеют крутизну 1:1,5. Укрепляют откосы бетоном, мощением или одерновкой. При значительных размерах, при глубинœе 0,7-0,8 м и более, кюветы превращаются в канавы.

Следует иметь в виду, что кюветы и канавы на пересечениях с проездами и тротуарами должны быть заключены в трубы или над ними устраивают мостики. Выпускать воду из кюветов и канав в лотки проездов, вследствие различного заглубления и разности отметок, сложно и трудно.

По этой причине применение открытых кюветов и канав допустимо лишь в исключительных случаях, тем более что кюветы и канавы вообще нарушают благоустройство современных микрорайонов. Лотки же, при обычно малой глубинœе их, приемлемы, в случае если они не создают больших неудобств для движения.

При сравнительно небольших территориях зелœеных насаждений водоотвод должна быть с успехом осуществлен открытым способом по лоткам дорожек и аллей.

При расположении дорожек и проездов среди зелœеных насаждений на сравнительно коротком протяжении сток поверхностных вод можно осуществлять без устройства лотков или кюветов, непосредственно на участки насаждений. В таких случаях не устраивают ограждения бортиками для дорожек и проездов. При этом должно быть исключено образование застаивающихся вод и заболоченности. Такой сток особо целœесообразен при крайне важно сти искусственного орошения участков зелœеных насаждений.

При проектировании подземной сети водостоков особое внимание крайне важно уделять отводу поверхностных вод с базовых дорог и пешеходных аллей, а также с мест массового скопления посœетителœей (главные площади парка; площади перед театрами, ресторанами и т.п.).

В местах выпуска поверхностных вод с территории микрорайонов на городские улицы за красной линией устанавливают водоприемный колодец, при этом присоединяют его сточную ветку к коллектору городской водосточной сети.

При закрытой системе водоотвода поверхностные воды направляются к водоприемным колодцам водосточной сети и поступают в них через водоприемные решетки.

Водоприемные колодцы на территории микрорайонов располагают во всœех пониженных точках, не имеющих свободного стока, на прямых участках проездов исходя из продольного уклона с интервалом в 50-100 м, на пересечениях проездов со стороны притока воды.

Уклон водосточных веток принимают как минимум в 0,5%, но оптимальным уклоном является 1-2%. Диаметр водосточных веток принимают не менее 200 мм.

Трассы водосточных коллекторов на территории микрорайона прокладывают преимущественно вне проездов в полосах зелœеных насаждений на расстоянии 1-1,5 м от бордюрного камня или проезжей части.

Глубину заложения коллекторов водосточной сети в микрорайоне принимают с учетом глубины промерзания грунта.

Водоприемные колодцы имеют водоприемные решетки, преимущественно прямоугольной формы. Эти колодцы сооружают из сборных бетонных и желœезобетонных элементов и только при отсутствии их – из кирпича (рис. 3.2).

Смотровые колодцы сооружают по типовым проектам из сборных элементов.

При выборе системы водоотвода в микрорайоне следует иметь в виду, что в современных благоустроенных микрорайонах развитие сети водосточных коллекторов предопределяется не только сбором и отведением поверхностных вод, но и использованием водосточной сети в других целях, как, к примеру, для приема и отведения вод от снеготаялок и при снегосбросœе в коллекторы сети, а также при сбросœе в сеть воды при мойке проезжих частей проездов и площадок.

Целœесообразно устраивать подземную водосточную сеть в микрорайоне при оборудовании зданий внутренними водостоками, а также при системе удаления вод с крыш зданий по наружным трубам со сбросом воды в подземную водосточную сеть.

В этих обоих случаях исключаются стекание воды из водосточных труб по тротуарам и прилегающим к зданиям территориям, а также улучшается внешний вид зданий. Исходя из этих соображений считают целœесообразным развитие подземной водосточной сети на территории микрорайонов.

Подземная водосточная сеть в микрорайонах оправдана также при наличии на территории бессточных мест, не имеющих свободного выхода собирающихся в них дождевых и талых вод. Такие случаи сравнительно редки, но возможны при сложном пересеченном рельефе и не бывают ликвидированы вертикальной планировкой из-за больших объёмов земляных работ.

Почти всœегда крайне важно сооружать подземную водосточную сеть при большой глубинœе микрорайона и удалении водораздела от ближайшей прилегающей улицы на 150-200 м, а также во всœех случаях, когда пропускная способность лотков на проездах недостаточна и проезды бывают затоплены при относительно больших дождях; применение кюветов и канав в микрорайонах крайне нежелательно.

При вертикальной планировке и создании стока поверхностных вод очень существенное значение имеет расположение отдельных зданий относительно естественного рельефа. Так, к примеру, недопустимо располагать здания поперек естественного тальвега, создавая тем самым бессточные места.

Избежать излишних и неоправданных земляных работ по подсыпкам в бессточных местах возможно только при отводе воды из таких мест с помощью подземного коллектора водосточной сети, с установкой в низкой точке водоприемного колодца. При этом направление продольного уклона такого коллектора будет обратным по отношению к рельефу. Это может привести к крайне важно сти излишнего заглубления некоторых участков водосточной сети микрорайона.

В качестве неудачных примеров можно привести расположение зданий различной конфигурации в плане без учета естественного рельефа и стока вод от зданий (рис. 3.3).

Отвод поверхностных (атмосферных) вод - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Отвод поверхностных (атмосферных) вод" 2017, 2018.

Отвод поверхностных вод (Водоотвод) устраивают с целью отвода поверхностной воды по лоткам, трубам и канавам в различные пониженные места и водотоки.

1. Типы и способы сооружения отвода поверхностных вод.

2. Общие сведения об отводе поверхностных вод.

3. Конкретный пример организации отвода воды с поверхности участка.

Бывает трех типов:

1. Открытый

2. Закрытый

3. Комбинированный.

При открытой системе водоотвода поверхностные воды а также воды дома отводятся по лоткам или канавам в многочисленные пониженные места и водотоки. В случае с закрытой системы отвода воды, поверхностная вода собирается в лотках проезжей части или стекает сразу в водоприемные колодцы, и потом по трубам подземного водостока отводится в тальвеги и водотоки.

При комбинированной системе водоотвода, поверхностная вода собирается с прилегающей к дому территории для сброса в подземный водосток. В городских условиях не устраивают открытые канавы, потому что их трудно содержать в санитарном состоянии. Кроме этого приходиться устраивать к каждому домику переездные мостики. Воду лучше всего отводить по лоткам которые в городских условиях образуются во время устройства подзоров — откосов. В последствии укрепляются мощением или установкой бетонных бордюров.

Минимальный уклон лотков или канав принимается равным 0.05 ‰ а в исключительных случаях принимают 0.03 ‰ . В городах и крупных населенных пунктов широко применяют закрытый водоотвод, особенно при равнинном и плоском рельефе местности, который затрудняет работу канав и лотков. Если существует подземный водоотвод, то тогда уклон местности можно проектировать если в этом есть необходимость с уклоном менее 0.05 ‰.

Во всех пониженных местах пилообразного профиля лотка через каждые 50-60 метров размещаются водоприемные колодцы.

Водосливные системы отвода поверхностных вод

При проектирование отвода поверхностных вод с участка в первую очередь устанавливается направление основных водосточных магистралей. Затем направление основных магистралей совмещают с пониженными местами тальвегами. Но преимущественно устраивают закрытые водостоки и располагают магистрали по направлению уклона местности, вдоль улиц или застроек.

Водосливные системы на территориях прилегающих к водостоку проектируют с учетом сброса поверхностной воды в главную магистраль. Вначале поверхностная вода благодаря уклонам попадает в водосливную систему (может состоять из водоотводных труб или лотках) и далее уклонами отводиться в водосборные колодцы (на рисунке-1 и 2). Водосборные колодцы располагаются примерно на расстоянии 50-60 метров друг от друга и служат для приема воды и дальнейшему распределению по трубам диаметром 30-40 сантиметров в уличный водосток.

Каждая улица (в городских и других развитых населенных пунктах) имеет свой водосток и через разветвленную сеть трубных водостоков весь поток сбрасывается в магистральный водосток. Магистральный водосток принимает весь поток сточных вод и сбрасывает в реку или тальвег. При проектирование магистрального водостока глубину закладки рассчитывают исходя из возможности дальнейшего присоединения к нему всех водосточных труб с прилегающих улиц населенного пункта.

Уклон труб водостока принимают равным уклону местности или из расчета что при заполнении трубы на 1/3 высоты скорость сточных вод в трубе водостока была не меньше 0.75 м/с. Такая скорость в трубе водостока позволит избежать накопление наносов в трубе. Для того чтобы вода не замерзла в трубе при промерзании грунта, глубину закладки трубы берут с учетом глубины промерзания грунта. При этом водосточная труба водоотвода закладывается ниже расчетной глубины промерзания грунта.

Пример отвода поверхностных вод с участка

Планировка участка

Планировка отвода поверхностных вод с участка прилегающего к дому требует выполнения больших объемов земляных работ. По этому в таких делах не обходятся без специальной землеройной и планировочной техники. Легче всего поверхность участка спланировать таким образом, чтобы вода самотеком уходила в пониженные места.

Но это не всегда представляется возможным. Причины могут быть разные как например, особенности местного рельефа или компактное проживание. Поверхностные воды со своей территории не направишь к соседу.

Другой вариант отвода поверхностных вод состоит в строительстве водосборных колодцев. Такие колодцы располагают на расчетное расстояние друг от друга а уклон участка планируют таким образом чтобы поверхностная вода самотеком направлялась прямо на них. Из водоприемных колодцев вода направляется далее по трубам соединенные с уличной трубной магистралью для отвода воды или имеют выход в пониженные места для сброса.Для устройства отвода поверхностных вод таким методом необходимо:

Закладка труб

Закладка водоотводных труб

1. Выкопать по всему периметру дома траншею для закладки труб и придать им необходимый уклон.Минимальный уклон необходимый для стока воды равен 0.05 ‰. Диаметр трубы принимается по расчету и зависит от площади водосбора и расчетного количества осадка. В большинстве случаев принимают диаметр трубы 15-30 см.
Закладка в землю сборных водоприемных колодцев

Закладка водоприемных колодцев

2. На необходимое расстояние друг от друга следует заложить в грунт водоприемные колодца.Водоприемные колодца могут быть сборными из железобетонных колец или монолитными из железобетона.

Устройство монолитных железобетонных водоприемных колодцев

Устройство монолитного ж/б колодца

Для устройства монолитных железобетонных колодцев следует сколотить и установить опалубку,затем изготовить вязанный или сварной каркас из стальной строительной арматуры и установить его в опалубку. Затем, следует залить бетонную смесь и выдержать бетон в опалубке несколько суток.

Подстилающий песчаный слой

Уплотнение песчаного слоя

3. На дно выкопанной траншеи нужно устроить подсылающий слой из песка высотой примерно 30 см. Песчаный слой устраивают из крупного песка, а поверхности песчаной подушки тоже придают минимально необходимый уклон. Далее, принимаются за уплотнение песчаного подсылающего слоя и укладывают водоотводные трубы по утрамбованному песчаному слою.
Стыковка водоотводных труб с колодцем

Заделывание стыков цементным раствором

4. Концы водоотводных труб заводят внутри колодца и заделывают стыки цементным раствором. При этом от низа трубы до дна колодца оставляют минимальную высоту (15-40) см, необходимую для очистки сточных вод от ила.После стыковки водоотводных труб с колодцами следует засыпать песком водоотводные трубы и уплотнить. Далее засыпают траншею послойно грунтом и уплотняют каждый засыпанный слой грунта.
Установка ж/б крышки

Ж/б крышка- люк

5. Колодцы закрываются специальными сборными бетонными крышками,которые можно изготовить вручную самостоятельно или можно купить в сборе с бетонными кольцами.

Благоустроенный водоприемный колодец

Благоустроенный водоприемный колодец

Над ж/б крышкой устанавливают чугунную решетку, которая не допустит попадания в водосборном колодце различного мусора и веток деревьев.

***** РЕКОМЕНДУЕМ выполнить перепост статьи в соцсетях!

Вода является одной из самых частых причин повреждения земляных сооружений. Кроме того если в котлован или выемку попадает большое количество воды, то сильно затрудняется их разработка. Поэтому отвод воды должен, как правило, производится до приступа к производству земляных работ.

Отвод поверхностных вод

Отвод поверхностных вод может осуществляться следующими способами:

1. устройством с нагорной стороны у выемок и насыпей нагорных канав, собирающих воду, текущую по склону (рис 5б);
2. устройством кюветов в выемках, отводящих вод, выпадающую на полотно и откосы выемки (рис. 5б);
3. устройством у насыпей правильно разбитых резервов (рис. 5а) и правильно устроенных кавальеров у выемки (рис. 5б);
4. правильным устройством планировки полосы земли между насыпью и резервом или между выемкой и кавальером с уклоном поверхности этой полосы (бермы) в сторону от сооружения;
5. устройством с нагорной стороны валика из земли при копке траншеи;
6. укреплением откосов насыпей, выемок, плотин и прочих сооружений.

Если земляные работы необходимо вести в заболоченной местности, то до приступа к работам необходимо произвести ряд работ по осушению участка, иногда с целой системой (сетью) осушительных канав, собирающих воду из болота и отводящих ее в ближайшую реку, ручей, озеро и. т. д.

Отвод грунтовых вод

Грунтовые воды могут залегать на различной глубине.

При неглубоких грунтовых водах и малой толщине их слоя они могут отводиться от сооружения открытыми канавами, собирающими воду.

Иногда грунтовые воды залегают глубоко, и слой их имеет большую толщину. Тогда прибегают к устройству дренажей.

Дренажем называется узкая закрытая канава, заполненная хорошо пропускающими воду материалами. На дно этих канав укладывают трубы, собирающие грунтовую воду или крупный щебенистый хорошо проводящий воду материал.

Назначение дренажей бывает различное:

1. Отвод воды совместно с открытой канавой (подкюветные дренажи); в этом случае канаве придается минимальное сечение, а дренаж устраивается под дном канавы. Дренажные трубы могут быть деревянные, пластиковые, стальные, каменные, бетонные или гончарные (рис. 35). Для того чтобы дренаж не засорялся через колодцы, последние закрываются сверху решетками.
2. Понижение уровня грунтовых вод. Это понижение происходит сильнее всего около дренажа; по мере удаления от дренажа уровень опять повышается (рис.36). Для того, чтобы осушить значительную площадь, необходимо располагать дренажами в несколько линий на определенном расстоянии друг от друга в плане.

Каждый дренаж должен иметь продольный уклон (0,0025-0,015). Необходимо следить, чтобы вода из дренажа имела выход в пониженную точку местности, открытую канаву или в другой более глубокий дренаж. Дренажи устраиваются ниже линии промерзания грунта.

Дренажные канавы выкапываются специальными узкими лопатами. При отсутствии таких лопат рытье производится обыкновенными лопатами, и тогда ширину канавы приходится давать большую, что увеличивает объем работ.

Если при работе в котловане появляется грунтовая вода, приходится прибегать к откачиванию грунтовой воды (водоотливу). При этом котлован воды в котлован (шпунтовым креплением).

Эти два вида работ делаются обычно одновременно с самой разработкой грунта и являются не подготовительными, а вспомогательными работами и описаны ниже.

Заготовка инструмента и инвентаря для работы, хранение их и организация их ремонта

Перед началом работ должен быть заготовлен весь необходимый инструмент и инвентарь (тачки, грабарки и пр.) по числу рабочих, с запасом на случай поломки. Инструмент должен отвечать грунту и роду работ.

Инструменты, например лопаты, должны заготовляться с ручками различной авсоты, а ломы — различной тяжести, чтобы рабочий мог подобрать соответствующий инструмент. Инструменты и инвентарь должны быть прикреплены к определенной бригаде, звену или отдельному рабочему, отвечающим за их сохранность и состояние.

Для хранения инструмента надлежит иметь у места работы кладовые, а для хранения тачек, грабарок и вагонеток необходимы навесы.

Должен быть обеспечен своевременный ремонт инструмента и всего инвентаря.

Помимо перечисленных подготовительных работ до начала основных работ необходимо:

• обеспечить рабочих жильем и питанием на месте работы;
• обеспечить снабжение водой;
• на месте будущей работы исследовать грунты и точно определить их категорию, наличие грунтовых вод и пр.;
• определить точные объемы работ;
• назначить способы производства работ и их организацию;
• распределить рабочих по бригадам, звеньям.

Поверхностные воды образуются из атмосферных осадков. Различают поверхностные воды «чужие», поступающие с повышенных соседних уча­стков, и «свои», образующиеся непосредственно на строительной площад­ке. Для перехвата «чужих» вод делают нагорные водоотводные канавы или обваловывание. Нагорные канавы устраиваются глубиной не менее 0,5 м и шириной 0,5-0,6 м (рис. 1.9). «Свои» поверхностные воды отводят прида­нием соответствующего уклона при вертикальной планировке площадки и устройством сети открытого водостока .

При сильном обводнении площадки грунтовыми водами с высоким уровнем горизонта осушение осуществляют дренажными системами. Они бывают открытого и закрытого типа. Открытый дренаж применяется при необходимости понижения уровня грунтовых вод на небольшую глубину – 0,3-0,4 м. Их устраивают в виде канав, глубиной 0,5-0,7 м, на дно которых укладывают слой крупнозернистого песка, гравия или щебня толщиной 10-15 см.

Рис 1.9. Защита площадки от поступления поверхностных вод: 1 – бассейн стока воды; 2 – нагорная канава; 3 – строительная площадка

Закрытый дренаж – это траншеи с уклоном в сторону сброса воды, за­полняемые дренирующим материалом. При устройстве более эффективных дренажей на дно такой траншеи укладываются перфорированные трубы (рис.1.10).

При устройстве выемок, расположенных ниже уровня грунтовых вод (УГВ), необходимо: осушать водонасыщенный грунт и обеспечи­вать таким образом возможность его разработки и устройства вы­емок; предотвращать попадание грунтовой воды в котлованы, траншеи и выработки в период выполнения в них строительных работ . Эффективным технологи­ческим приемом решения таких задач является откачка грунтовой воды.

Рис 1.10. Схема закрытого дренажа для

осушения территории: 1 – местный грунт;

2 – средне или мелкозернистый песок; 3 -

крупнозернистый песок; 4 – гравий; 5 -

перфорированная труба; 6 – уплотненный слой

Выемки (котлованы и тран­шеи) при небольшом притоке грунтовых вод разрабатывают с применением открытого водоот­лива (рис.1.11), а если приток значителен и толщина водонасыщенного слоя, подлежащего разработке, большая, то до начала производства работ уровень грун­товых вод искусственно понижают с использованием различных способов закрытого, т. е. грунтового, во­доотлива, называемого строительным водопонижением.

Рис 1.11. Открытый водоотлив из котлована (а) и траншеи (б): 1 – дренажная кана­ва; 2 – приямок (зумпф); 3 – пониженный уровень грунтовых вод; 4 – дренажная пригрузка; 5 – насос; 6 – шпунтовое крепление; 7 – инвентарные распорки; 8 – вса­сывающий рукав с сеткой (фильтром); Н – высота всасывания (до 5-6 м)

Открытый водоотлив предусматривает откачку притекающей воды не­посредственно из котлованов или траншей. Приток воды к котловану рас­считывают по формулам установившегося движения грунтовых вод.

При открытом водоотливе грунтовая вода, просачиваясь через откосы и дно котлована, поступает в водосборные канавы и по ним в. приямки (зумпфы), откуда ее откачивают насосами (рис. 1.11 а). Водосборные кана­вы устраивают шириной по дну 0,3-0,6 и глубиной 1-2 м с уклоном 0,01-0,02 в сторону приямков, которые в устойчивых грунтах крепят дере­вянным срубом без дна, а в оплывающих – шпунтовой стенкой.

Открытый водоотлив, являясь простым и доступным способом борьбы с грунтовыми водами, имеет серьезный технологический недостаток. Вос­ходящие потоки грунтовой воды, протекающей через дно и стенки котлова­нов и траншей, разжижают грунт и выносят из него на поверхность мелкие частицы. Явление такого вымывания и выноса мелких частиц называют суффозией грунта. В результате суффозии несущая способность грунта в основаниях может снизиться. Поэтому на практике во многих случаях чаще применяют грунтовый водоотлив, исключающий просачивание / воды через откосы и дно котлованов и траншей.

Грунтовый водоотлив обеспечивает снижение УГВ ниже дна будущей выемки. Необходимый уровень грунтовых вод достигается их непрерывной откачкой водопонизительными установками из системы трубчатых колод­цев и скважин, расположенных вокруг котлована или вдоль траншеи. Для искусственного понижения уровня грунтовых вод разработан ряд эффективных способов, основными из которых являются иглофильтровый, вакуумный и электроосмотический.

Иглофильтровый способ искусственного понижения грунтовых вод реализуется с использованием иглофильтровых установок (рис. 1.12), со­стоящих из стальных труб с фильтрующим звеном в нижней части, водо­сборного коллектора и самовсасывающего вихревого насоса с электродви­гателем. Стальные трубы погружают в обводненный грунт по периметру котлована или вдоль траншеи. Фильтрующее звено состоит из наружной перфорированной и внутренней глухой трубы.

Рис. 1.12. Схема иглофильтрового способа понижения уровня грунтовых вод: а -для котлована при одноярусном расположении иглофильтров; б – то же при двухъя­русном их расположении; в – для траншеи; г - схема работы фильтрующего звена при погружении в грунт и в процессе откачки воды; 1 - насосы; 2 – кольцевой кол­лектор; 3 – депрессионная кривая; 4 - фильтрующее звено; 5 – фильтрационная сетка; 6 – внутренняя труба; 7 – наружная труба; 8 - кольцевой клапан; 9 – гнездо кольцевого клапана; 10 – шаровой клапан; 11 – ограничитель

Наружная труба внизу имеет наконечник с шаровым и кольцевым кла­панами. На поверхности земли иглофильтры присоединяют водосборным коллектором к насосной установке (обеспеченной резервными насосами). При работе насосов уровень воды в иглофильтрах понижается; из-за дрени­рующих свойств грунта он понижается и в окружающих грунтовых слоях, образуя новую границу УГВ. Иглофильтры погружают в грунт через буро­вые скважины или путем нагнетания в трубу иглофильтра воды под давле­нием до 0,3 МПа (гидравлическое погружение). Поступая к наконечнику, вода опускает шаровой клапан, а кольцевой клапан, отжимаемый при этом кверху, закрывает зазор между внутренней и наружной трубами. Выходя из наконечника под давлением, струя воды размывает грунт и обеспечивает погружение иглофильтра. Когда вода всасывается из грунта через фильтро­вое звено, клапаны занимают обратное положение.

Применение иглофильтровых установок наиболее эффективно в чистых песках и песчано-гравелистых грунтах. Наибольшее понижение уровня грун­товых вод, достигаемое в средних условиях одним ярусом иглофильтров, составляет около 5 м. При большей глубине понижения применяют двухъя­русные установки.

Вакуумный способ водопонижения реализуют применением вакуумных водопонизительных установок. Эти установки используют для понижения уровня грунтовых вод в мелкозернистых грунтах (мелкозернистые и пылеватые пески, супеси, илистые и лессовые грунты с коэффициентом фильт­рации 0,02-1 м/сут), в которых применять легкие иглофильтровые уста­новки нецелесообразно. При работе вакуумных водопонизительных устано­вок вакуум возникает в зоне эжекторного иглофильтра (рис. 1.13).

Рис 1.13. Схема вакуумной установки: а – вакуумная установка; б – схема действия эжекторного иглофильтра; 1 – центробежный насос низкого давления; 2 – циркуля­ционный резервуар; 3 – сборный лоток; 4 – напорный насос; 5 – напорный рукав; 6 - эжекторный иглофильтр; 7 – напорная вода; 8 – сопло; 9 – всасываемая вода; 10 - обратный клапан; 11- фильтровая сетка

Фильтровое звено эжекторного иглофильтра устроено по принципу легкого иглофильтра, а надфильтровое звено состоит из наружной и внутрен­ней труб с эжекторной насадкой. Рабочую воду под давлением 750-800 кПа подают в кольцевое пространство между внутренней и наружной трубами, и через эжекторную насадку она устремляется вверх по внутренней трубе. В результате резкого изменения скорости движения рабочей воды в насадке создается разрежение и тем самым обеспечивается подсос грунтовой воды. Грунтовая вода смешивается с рабочей и направляется в циркуляционный бак, откуда ее избыток откачивается низконапорным насосом или сливается самотеком.

Явление электроосмоса используют для расширения области примене­ния иглофильтровых установок в грушах с коэффициентом фильтрации менее 0,05 м/сут. В этом случае наряду с иглофильтрами в грунт на рас­стоянии 0,5-1 м от иглофильтров в сторону котлована погружают стальные трубы или стержни (рис. 1.14). Иглофильтры подключают к отрицательно­му (катод), а трубы или стержни – к положительному полюсу источника постоянного тока (анод).

Рис. 1.14. Схема водопонижения с ис­пользованием электроосмоса: 1 – игло­фильтр (катод); 2 – труба (анод); 3 – кол­лектор; 4 – токопровод; 5 – генератор постоянного тока; 6 – насос

Электроды размещают друг относительно друга в шахматном порядке. Шаг, или расстояние меж­ду анодами и катодами в одном ряду, одинаков – 0,75-1,5 м. Аноды и катоды погружают на одну и ту же глубину. В качестве источника электропитания применяют свароч­ные агрегаты или передвижные преобразователи. Мощность гене­ратора постоянного тока определя­ют исходя из того, что на 1 м2 пло­щади электроосмотической завесы необходима сила тока 0,5-1 А, на­пряжение 30-60 В. Под действием электрического тока вода, содер­жащаяся в порах грунта, освобож­дается и перемещается в сторону иглофильтров. За счет ее движения коэффициент фильтрации грунта увеличивается в 5-25 раз.

Подбор средств водоотлива и понижения уровня грунтовых вод осуществляется с учетом вида грунтов, интенсивности притока грунтовых вод и т. д. При возведении подземной части здания в водонасыщенных, скальных, обломочных и галечных грун­тах применяют открытый водоотлив. Этот способ наиболее простой и эко­номичный, однако он применим в грунтах с малым притоком грунтовых вод (Q< от 10 до 12 м3 /ч). Откачку вод производят насосом из приямков размером 1×1 м. При этом насосная установка открытого водоотлива долж­на быть оборудована резервными насосами.

Планировка участков под застройку и другие нужды обязательно производится с учетом эффективно отведения атмосферных осадков при помощи системы дренажа, ливневых каналов и водоотводов. Если дождевая или талая вода будет застаиваться, это будет способствовать разрушению покрытия и другим негативным последствиям.

Чем опасны поверхностные воды?

Поверхностные воды образуются из атмосферных осадков: снег, дождь, град и т.д. Данная влага может доставлять неприятности на участке (строительном, дачном), начиная от элементарного застоя воды с неприятным запахом и заканчивая нарушением целостности фундаментов близ лежащих зданий. На этом неприятности не заканчиваются, также сырость может проникать в строения и провоцировать распространение грибка, повышение влажности. Для тротуаров и дорожного покрытия также есть опасность: растрескивание, сильное обледенение, проседание полотна. Корневая система растений от излишка осадков может загнивать, плодородный слой будет вымываться, а нарушение теплового режима создаст условия для экспансии мха и плесени.

Дабы избежать всех этих негативных явлений, нужна отменная система отвода поверхностных вод.

Данная система бывает двух видов:

• точечный;
• линейный.

Также еще отводы делят на открытые и закрытые. Второй вариант больше применяется для отвода осадков целых городских кварталов. Точечный самый простой, его чаще всего используют при незначительном количестве выпадающей влаги, которую собирают в локальные модули (пример, вода стекающая с крыш). Линейная система более сложная и состоит из множества элементов: желоба, лотки, канавы, колодцы и т.д. Влага быстро собирается с большого участка и сразу же направляется в центральный водосборный коллектор.

Материалы

В качестве материалов используют бетон, пластик и земляные насыпи, рвы и траншеи как временное решение проблемы с осадками. Элементы системы отвода поверхностных вод устанавливаются под наклоном, что способствует быстрому сбору и сбросу ненужной влаги. Если на участке повышенная влажность через подземные воды, тогда дренажная система проектируется комплексно, учитывая атмосферные явления и влияние подземных источников. Часто с водой в водосборные каналы и лотки может попадать песок, грязь, мусор, а поэтому устанавливают специальные уловители.


Данные устройства не дают системе засорится и перестать выполнять свои прямые функции. При составлении генерального проекта отвода поверхностных вод нужно учесть ряд факторов: количество осадков, территория участка, наличие подземных вод, уровень влажности, уклон.