Водопонижение с применением иглофильтровых установок

Иглофильтровые установки предназначаются для понижения уровня грунтовых вод в песчаных и гравелистых грунтах.
Иглофильтровая установка состоит из рядов иглофильтров, погруженных в грунт по сторонам траншеи или котлована. Иглофильтры гибкими шлангами соединяют с всасывающим коллектором, который соединяется с самовсасывающим вихревым насосом.
Иглофильтровые установки можно применять в грунтах с коэффициентом фильтрации водоносного слоя от 0 00001 до 0 001 - 0 002 м.сек. Наиболее успешно иглофильтровые установки работают в песчаных и песчано-гравелистых грунтах.
Иглофильтровые установки применяют для понижения уровня воды в траншеях и котлованах на глубину 4 - 5 м при коэффициенте фильтрации грунтов k, равном 1 - 40 м / сут. Использование иглофильтровых установок обходится значительно дороже, чем открытый водоотлив, поэтому применяют их редко - только при очень высоком уровне грунтовых вод и в тех случаях, когда газопроводы прокладывают в водонасыщенных грунтах на большой глубине, например около переходов под железнодорожным полотном, проходящим в выемках.
Эжекторная установка с циркуляционным резервуаром. Проектирование иглофильтровых установок сводится к определению общего притока воды к установке, подбору необходимого насосного оборудования, нахождению числа иглофильтров, глубины их погружения и размещению иглофильтров в плане. Конструкция иглофильтровых установок позволяет легко корректировать число игл и насосов в процессе работы.
Применение иглофильтровой установки значительно сокращает время ликвидации повреждений.
Преимущество иглофильтровых установок прежде всего в том, что они доступны для быстрого монтажа и пуска в эксплуатацию, не требуя громоздкого и сложного оборудования. Особенно эффективны иглофильтры в тех случаях, когда необходимо понижение уровня грунтовых вод не более чем на 4 - 5 м от их первоначального уровня. Расчетные схемы к определению наибольших глубин траншей при безнапорной симметричной. Водопонижение иглофильтровыми установками рекомендуется применять при разработке траншей в супесчаных и песчаных грунтах, характеризуемых коэффициентами фильтрации от 0 5 до 50 м / сутки.

 

Силикатизация

В результате З. г. увеличивается несущая способность основания сооружения, повышается его прочность, водонепроницаемость. Способ силикатизации основан на использовании силикатных растворов. Для закрепления среднезернистых песков применяется т. н. двухрастворный способ, состоящий в последовательном нагнетании в грунт растворов силиката натрия и хлористого кальция. Получающийся в результате реакции гель кремниевой кислоты придаёт грунту значительную прочность и водонепроницаемость. Мелкие пески закрепляются способом однорастворной силикатизации, т. с. раствором силиката натрия с добавкой фосфорной кислоты (рис. 1). В лёссовых грунтах нагнетается лишь раствор силиката натрия; роль второго раствора выполняют соли самого грунта.

Глинизация служит для уменьшения фильтрационной способности трещиноватых скальных, кавернозных пород и гравелистых грунтов. При этом способе в трещины породы нагнетается под большим давлением глинистая суспензия с добавкой небольшой дозы коагулянта.

Смолизация — нагнетание водного раствора карбамидной смолы с добавкой соляной кислоты, щавелевой кислоты или хлористого аммония. Применяется для закрепления, повышения прочности и водонепроницаемости мелкозернистых песчаных грунтов.

 

Уплотнение грунтов

Уплотнение грунтов, искусственное преобразование свойств грунтов в строительных целях без коренного изменения их физико-химического состояния; представляет собой процесс взаимного перемещения частиц грунта, в результате которого увеличивается число контактов между ними в единице объёма вследствие их перераспределения и проникновения мелких частиц в промежутки между крупными под действием прилагаемых к грунту механических усилий. У. г. производится главным образом для обеспечения их заданной плотности и, следовательно, уменьшения величины и неравномерности последующей осадки оснований и земляных сооружений. При У. г. повышается их прочность, уменьшаются сжимаемость и фильтрационная способность. При уплотнении водонасыщенных грунтов происходит отжатие воды из пор грунта. Степень У. г. оценивается плотностью грунта, т. е. объёмной массой его скелета (высушенного грунта). Уплотнённым называется (условно) грунт, объёмная масса скелета которого равна не менее 1,6 т/м³.

У. г. получило распространение в гидротехническом, автодорожном и ж.-д. строительстве, при выполнении земляных работ, связанных с вертикальной планировкой застраиваемых территорий, при засыпке котлованов и траншей после устройства фундаментов, прокладки подземных коммуникаций и т.п. Весьма эффективно У. г. при подготовке оснований под здания и сооружения, возводимые на неоднородных (по сжимаемости) насыпных, просадочных и водонасыщенных грунтах.

Различают поверхностное и глубинное У. г. При поверхностном У. г. применяют катки дорожные, трамбующие машины, виброплиты и т.п. Глубинное У. г. производится с помощью вертикальных песчаных дрен, свай, гидровиброуплотнением и др. способами. Поверхностное У. г. производят при оптимальной влажности грунта. Если природная влажность грунта меньше оптимальной, его предварительно увлажняют. Для контроля качества У. г. осуществляют статическое и динамическое зондирование грунтов, а также отбор образцов грунта из уплотнённого слоя с целью исследования его прочностных, деформационных и фильтрационных свойств.

22. Виды земляных сооружений.

Строительство зданий и сооружений вызывает необходимость переработки грунтов, включающей их разработку, перемещение, укладку и уплотнение. Весь комплекс этих процессов называют земляными работами.

В промышленном и гражданском строительстве земляные работы выполняют при устройстве котлованов и траншей под фундаменты и подземные коммуникации, при возведении земляного полотна дорог, а также при планировке площадок.

Выемки и насыпи, получаемые в результате разработки и перемещения грунта, называют земляными сооружениями. Они имеют следующие названия:

котлован — выемка шириной более 3 м и длиной не менее ширины;

траншея —выемка шириной менее 3 м и длиной, многократно превышающей ширину;

шурф — глубокая выемка с малыми размерами в плане; насыпь—сооружение из насыпного и уплотненного грунта;

резерв—выемка, из которой берут грунт для возведения насыпи;

кавальер — насыпь, образуемая при отсыпке ненужного грунта, а также создаваемая для его временного хранения.

Земляные сооружения бывают:

постоянные — насыпи дорог, плотины, дамбы, ирригационные и мелиоративные каналы, водоемы, планировочные площадки жилых кварталов, промышленных комплексов, стадионов, аэродромов и т.д.;

временные — выемки для прокладки подземных коммуникаций и устройства фундаментов, насыпи для временных дорог.

В зависимости от назначения земляных сооружений к ним предъявляют различные требования в отношении крутизны и тщательности отделки откосов, степени уплотнения и фильтрующей способности грунта, его устойчивости к размыванию и других механических свойств.