Дренажна свердловина при високих грунтових водах: один з варіантів будівельного водозниження

Буріння свердловини для відведення грунтових вод

Зміст

• Штучне зниження рівня води
• Що відбувається з грунтом при відкачці води
• Пристрій водознижувальних свердловин
• Самовиливні і поглинювальні свердловини
• Відкриті і герметичні свердловини

Зниження рівня підземних вод, є найвідповідальнішим етапом будь-якого будівельного процесу, пов`язаного з розробкою грунту. У деяких регіонах вода, взагалі, підходить практично до самої поверхні, і виробляти водозниження доводиться не тільки на час будівництва, а й на весь термін експлуатації будівель.

Дренажна свердловина при високих грунтових водах, в такій ситуації найбільш ефективна. Що являє собою даний спосіб зниження УГВ, розповість наша інструкція. А для наочності, пропонуємо подивитися відео в цій статті.

Штучне зниження рівня води

У ситуаціях, коли підземні води залягають в межах вертикальної розробки грунту, або знаходяться зовсім близько до підошви фундаменту майбутньої будови, виникає гостра необхідність в зниженні їх рівня.

Отже:

• Існує чимало способів, що дозволяють це зробити, і називають їх одним загальним терміном: «водозниження будівельне». Деякі методи можуть використовуватися в приватному будівництві. Це різні способи, поверхневого дренування: водовідвідні канали, трубний відведення води, накопичувальні системи, які можна споруджувати, що називається, своїми руками.
• Всі вони відносяться до горизонтальних варіантів водовідведення. Але існують і способи вертикального водозниження, до яких відноситься, наприклад, відкачка води глибинними голкофільтрами. Одним з найбільш дієвих способів є дренажні, а правильніше буде сказати, водознижувальних свердловини, про яких і піде мова в нашій статті.

Схема зниження УГВ за допомогою дренажних свердловин

Що відбувається з грунтом при відкачці води

Використання горизонтальних і вертикальних способів зниження води, дає абсолютно різний ефект. Якщо в першому випадку, проводиться відведення вологи, самостійно виступила з товщі грунту, і потрапила в дренажну систему, то в другій ситуації, вона нерідко відкачується примусово, за допомогою насосів.

Отже:

• Як таке втручання позначається на структурі грунту, і впливає на гідрогеологічну обстановку ділянки в цілому? Під впливом сили всмоктування, що створюється насосом, дзеркало води змінює свою форму. Тепер це не пласка поверхня, а увігнута воронка, в епіцентрі якої знаходиться насос.

Депресійні воронки навколо водознижувальних свердловин

• Якщо свердловин, а, відповідно, і насосів, кілька - воронки з`єднуються між собою, утворюючи єдине депресивне простір. У міру відкачування води, діаметр воронки і її глибина збільшуються, але тільки до певної межі.
• Площа депрессионной поверхні стабілізується лише при постійній інтенсивності відкачування. Варто виключити насоси і УГВ відновиться, а воронка знову стане плоскою.
• Зрозуміло, що таким способом можна підтримувати необхідний рівень вод, а також знімати їх надмірний натиск - хоч в певний відрізок часу, хоч постійно. Так що, якщо депрессионная воронка не стикається з дном котловану, під землею можна будувати все що завгодно.

Напорная текти в стіні підвалу

• Коли роботи завершені, і всі конструкції герметизовані, відкачка може проводитися і в меншому обсязі - тільки з метою зняття тиску грунтових вод. Це допомагає уникнути руйнувань підстав споруд, і виникнення напірної течі.
  Грунтові води, що впливають на бетонні конструкції під напором, здатні створити чимало проблем - такий варіант розвитку подій ви бачите на фото зверху (читайте також Захист фундаменту від грунтових вод: яка краще).
• Сукупність декількох пристроїв, що використовуються для зниження УГВ - а в даному випадку це дренажні свердловини, утворює систему водопониження. Чим масштабніша система, тим сильніше вона впливає на стан грунту - і не тільки в котловані, а й на прилеглій до нього території.
• Найнебезпечніше явище - це осаду пластів під власною вагою. При незначному зниженні УГВ, грунт осаджується рівномірно, і особливого впливу на побудовані споруди не робить. Глибоке пониження води може спровокувати значні зрушення грунту, які обов`язково повинні бути враховані в проекті.
• Великомасштабне виробництво робіт з водопониження, зазвичай супроводжується проектом деформацій. Ведуться спостереження за рухом поверхні грунту, вживаються заходи щодо забезпечення комфортної експлуатації та збереження підземних конструкцій і споруд.

Ударно-канатне буріння свердловини

• Найчастіше, водопоніжающіе свердловини бурять ударно-канатним способом. Це може викликати як ущільнення, так і розпушення грунту і, як наслідок, його осадку. З цієї причини, бурити свердловину поблизу існуючого фундаменту, ні в якому разі не можна.
• Особливо небезпечно, коли в результаті механічної дії на грунт, вода починає просочуватися через стінки котловану. Так можна спровокувати Суфозія - винос фільтраційним потоком найдрібніших частинок грунту на поверхню.
• Це явище швидко руйнує структуру ґрунту, та фундамент може глибоко осісти. Рятуючи будова, доведеться навпаки, думати, як підвищити рівень грунтових вод. Так що, намагаючись самостійно виконати вертикальне водозниження на своїй ділянці, що не наживите собі проблем. Спочатку сто разів відміряйте ...

Коли цим займаються спеціалізовані організації, вони діють на підставі дозвільної документації та результатів обстеження фактичного стану експлуатованих споруд і будівель. Будь-яка технологія виробництва водознижувальних робіт націлена на створення найбільш сприятливих умов, і високої ефективності їх виконання.

Пристрій водознижувальних свердловин

Свердловини, які здійснюють функції зниження рівня води - це досить складні гідротехнічні споруди. Причому, конструктивно вони можуть бути різними.

Є свердловини відкритого типу-є герметичні, або як їх ще називають, вакуумні - а ще водопоглотительной, самовиливаються і наскрізні. Які їх відмінні риси, і якого варіанту віддається перевага в тому, чи іншому випадку? Про це ви дізнаєтесь далі.

Самовиливні і поглинювальні свердловини

Відмінною особливістю самовиливних свердловин є той факт, що воду з них відкачувати насосом не вимагається.

Раз немає насоса, значить і ціна водознижувальних споруди нижче. Воно влаштовано так, що вода сама піднімається до гирла, і виливається на поверхню.

Так в чому ж сенс, і куди дівається вода:

• Найважливішим критерієм для вибору даного типу свердловини, є рельєф місцевості. Необхідно, щоб ландшафт дозволяв воді, яка витікає з водозабірного гирла, самопливом виливатися на позначку, що знаходиться нижче необхідного зниження УГВ.
• Тому, самовиливаються свердловини можуть бути не тільки вертикальними, але і похилими, і навіть горизонтальними - якщо розташовуються на природному схилі. Їх бурять не тільки на поверхні землі, а й в підземній виробці, наприклад: на дні котловану. Така споруда - це відмінний спосіб зняття напору вод.
• Воно так само може бути облаштовано як резервний варіант, поряд зі свердловиною, яка обладнана насосом - на випадок аварійної ситуації. Саме з цієї причини, на великих будівельних об`єктах зазвичай одночасно використовують кілька способів водозниження - наприклад: іглофільтри, і два види понижуючих свердловин.

свердловина самовиливаються

• Резервна свердловина обов`язково повинна підтримуватися в робочому стані, так як при тривалому простої, її доводиться прокачувати за допомогою струменевого насоса, званого ерліфтом. Щоб була можливість зняти натиск, Водоприймальна частина самовиливаються свердловини повинна бути заглиблена в найбільш рясну зону водоносного горизонту.
• Така свердловина набагато ефективніше багатьох дренажних систем, і нерідко виявляється ще й дешевшим варіантом. Тому, для виливу необхідного обсягу води, на одному об`єкті нерідко бурять цілу систему радіальних свердловин. Вода з них може за допомогою насосів відводитися в променевої водозабір. Що це таке?
• Це центральний накопичувальний резервуар, звідки вода може використовуватися як на потреби будівництва, так і перерозподілятися за допомогою водопоглотительной колодязів в інші водоносні горизонти. Вода з одного горизонту в інший, може скидатися і безпосередньо.
• Якщо водоносний пласт, в якому потрібно знизити УГВ, має достатній розмір і добре віддає воду, що поглинає свердловина може бути пробурена прямо в ньому - до глибини наступного водоносного шару.

Тобто, при бурінні порушується цілісність водотривкому шару і крізь отвір вода може легко потрапити в наступний водоносний пласт. Таким чином, що пролягає нижче горизонт поглине воду з шару, розташованого вище.

Відкриті і герметичні свердловини

Свердловини відкритого типу проектуються в тих випадках, коли потрібно знизити УГВ не менше ніж на чотири метри. Якщо висота зниження повинна бути менше, то використання такої споруди повинно бути обгрунтовано економічно.

Продуктивність такої свердловини може забезпечити тільки водоносний шар достатньої товщини:

• Що стосується продуктивності насоса, то вона підбирається, виходячи зі ступеня насиченості грунту і необхідного рівня водопониження. Відкачування води може здійснюватися як занурювальним насосом гвинтовий або відцентрової конструкції, так і за допомогою поверхневого дизельного агрегату, один з яких ви бачите на фото.

Поршневий насосний агрегат для водозниження

• Як же здійснюється контроль над свердловиною? Його забезпечують прилади, які називаються пьезометр.
  Один встановлюють всередині фільтрувальної колони, а інший - в затрубному просторі. Вони дають можливість відслідковувати п`єзометричний рівень води всередині колони, і в грунті. Якщо рівень різко знижується, засувку напірного трубопроводу закривають, а насос відключають.
• Відмінною особливістю вакуумної свердловини є герметично закрите гирлі з занурювальним насосом. У них теж встановлені насоси, тільки не водяні, а вакуумні, за допомогою яких проводиться відкачка повітря. Такий спосіб водопониження застосовується в слабких грунтах - наприклад: дрібнозернистих пісках.
• Бурят вакуумні свердловини, коли знижувати УГВ на велику глибину не потрібно - в середньому, це 3-4м. Зниження тиску повітря - ось те, що в даному випадку забезпечує зниження рівня води.
• Для нормального функціонування водознижувальних свердловини будь-якої конструкції, необхідні певні умови. Це особливо стосується споруд працюють безперебійно. До таких умов можна віднести і способи буріння, і виконання гравійних фільтрів і обсипання, і інтенсивність відкачування.

Більшість робіт має прихований характер, тому виправити помилку, допущену під час робіт - або дуже важко, або просто неможливо. Тому, проводити буріння, так само як і здійснювати нагляд, повинні фахівці.

Всі приховані роботи супроводжуються відповідним актом, а перед введенням в експлуатацію - виконуються заходи щодо запобігання замулювання свердловини.