Значения радиуса влияния на каждые 10 м нонижения воды

Породы	Радиус влияния, R, м
Мелкозернистые пески	50-100
Среднезернистые пески	100-200
Крупнозернистые пески	200-400
Крупнозернистые пески, галечники и сильнотрещиноватые породы	и более 400-600

Водозаборные сооружения

Для водоснабжения и водопонижения чаще всего используют колодцы и буровые скважины. Принцип их работы одинаковый. Движение ПВ к ним в период откачки происходит в форме радиального потока.

Прогноз возможного притока грунтовых вод к водозаборным колодцам имеет большое практическое значение, так как позволяет спроектировать наиболее рациональную систему водозабора или мероприятия по понижению УГВ.

В зависимости от конфигурации строительные котлованы можно разделить на квадратные и прямоугольные. Первые в таком случае рассматривают как колодцы, т.е. вертикальные выработки определенного диаметра, а вторые больше отвечают горизонтальным выработкам типа траншеи или канавы.

Существует два типа водосбросов: колодцы и траншеи.

Колодцы и траншеи, дно которых достигает водоупоров, называют совершенными. Уровень воды в колодце до откачки называют статичным, а в процессе откачки – динамическим.

Приток воды (дебит) к совершенному колодцу:

В несовершенный колодец вода поступает через стенки и дно, что усложняет расчет водопритока. Дебит таких колодцев меньше дебита совершенных.При откачке вода поступает только из части водоносного слоя, которую называют активной зонойН_о. Глубину активной зоны принимаю за 4/3 высоты столба воды в колодце до его откачки.

Расход воды несовершенного колодца по Дюпюи, в интерпретации Паркера:

Колодец отдает воду в объеме своего дебита лишь в том случае, если соседние колодцы будут расположены от него на расстоянии не менее двух радиусов влияния.

Поглощающий колодец (скважины, шурфы) необходимы для сброса с поверхности сточных вод, для пополнения запасов ПВ путем закачки в него воды, а также для оценки водопоглощения неводоносных пород, например, на полях фильтрации.

Опытами установлено, что поглощать воду могут не только безводные (сухие) водопроницаемые слои, но и водоносные горизонты (безнапорные). При поглощении воды колодцем вокруг него возникает воронка поглощения, по форме аналогичная депрессионной, но обращенная выпуклостью вверх.

Дебит определяется по формуле Дюпюи как несовершенного колодца, так можно оценить потери сточных вод на полях орошения – их фильтрацию.

R – радиус депрессионного влияния, м

Траншеи (канавы) предназначены для понижения УГВ. Они входят в систему дренажных устройств. При расчете притока воды следует учитывать, что канавы могут быть совершенного и несовершенного вида и приток воды к ним может быть с одной или двух сторон.

Несовершенная канава имеет расход воды меньше совершенной канавы.

Расход совершенной канавы при притоке с двух сторон определяется по формуле:

С одной стороны:

 

Q – расход воды, м³/сут

K_ф – коэффициент фильтрации, м/сут

L – длина канавы, м

H – мощность грунтовой воды, м

h – столб воды в канаве, м

R – радиус влияния, м

Дренажные траншеи могут быть открытые и закрытые. Открытые более мелкие (менее 2.5 метров) траншеи чаще называют канавами. Закрытые имеют больную глубину и чаще используются на городских территориях. Вода сбрасывается по уложенным в траншеи трубам. Дренажные канавы будут эффективно осушать территорию только лишь если расстояние между канавами будет менее двойного влияния радиуса, то етсь при условии пересечения кривых депрессионных воронок.

 

Взаимодействие водозаборов

Эффективность работы водозаборов зависит от расстояния между ними. Если расстояние между водозаборными колодцами будет больше двух депрессионных радиусов, то каждый колодец даст  воду на уровне своего дебита. При водопонижении действуют в точности наоборот – расстояние между водозаборами добжно быть менее двух радиусов, тогда депрессионные воронки пересекаются, что обеспечивает понижение УГВ на всей стройплощадке.

Водопонижение уровней грунтовых вод (УГВ) на строительных площадках

Гидрогеологические изыскания, проводимые перед проектированием и строительством, устанавливают возможное влияние грунтовых вод на здания и сооружения. Во многих случаях необходимость в этих работах появляется в связи с подъемом УГВ уже на застроенных территориях. В тех случаях, когда ГВ осложняют строительство и будут мешать в дальнейшем, принимают решение о понижении их уровня.

Понижение УГВ на строительных площадках осществляют разными способами:

1. Самотеком воды

2. Принудительной откачкой открытым или закрытым способом - насосы

3. Отводом воды по горизонтали или вертикали (дренажные траншеи, колодцы, буровые скважины)

4. Откачкой воды дренажами, которые обеспечивают сохранение уровней постоянно в пониженном положении

Самотек грунтовой воды всецело зависит от реьефа местности. Водоносный слой может быть сверху вниз по склону прорезан откосной дренажной траншеей. Свободный выход воды приводит к снижениж УГВ в пределах депрессионных понижений. Такой свободный выход воды осуществляется с помощью подземных галерей, которые закладываются в глубину склона и прорезают водоносные слои. Подземные галереи чаще всего применяют на оползневых склонах с целью их осушения и предотвращения движения грунтовых масс. Принудительную откачку воды осуществляют с помощью насосов. Открытая откачка воды осуществляется непосредственно из стрроительного котлована насосом, который установлен а его пределами.

Отвод воды из района строительного котлована может осуществляться как по горизонтали с помощью дренажных траншей, так и по вертикали с помощью колодцев и буровых скважин.

Горизонтальные дренажные траншеи заглубляются в водоносные слои и бывают открытыми и закрытыми. Закрытые дренажи типичны для городских территорий.

Снижение уровней воды по вертикали обеспечивается либо откачной воды насосами вверх, либо самотеком. Этот способ может быть эффективным только при определенном геологическом строении участка, когда под первым от дневной поверхности водоупорном слоем, на котором располагается грунтовая вода, находится слой песка.

Недостатоком всех закрытых дренажей является непродолжительный срок их работы из-за заиления фильтрующих засыпок.

В отдельных случаях целесообразно создать комбинированные типы водопонизителей, соединяя вместе отвод воды по горизонтали и вертикали.

Система дренажей

Система дренажей – расположение дренажных устройств в плане по отношению к зданиям и сооружениям. На защищаемых от подтопления территориях в зависимости от особенностей рельфа и конкретных геологических условий, характера застройки, степени освоенности подземного пространства, условий движения ПВ со стороны водораздела и берега водоема применяют следующие основные схемы дренирования (за счет самотека):

1. Однолинейная

2. Двухлинейная

3. Многолинейная

4. Кольцевая

5. Комбинированная