Разработка траншеи с грунтовыми водами

Крепление траншей и котлованов при грунтовых водах: как не сесть в лужу и сдать объект в срок?

Строительство — дело серьезное, а подготовка территории для него определяет качество будущего объекта. При разработке выемок в грунтах с водой — так называемых плывунах — осушение следует проводить по индивидуальным проектам, учитывающим особенности местности и характер почвы.

В ходе работ может применяться искусственное водопонижение, шпунтовое крепление и другие способы из арсенала геоинженера.

Как можно укрепить стены траншей и котлованов при разных видах почвы — читайте в этой статье.

Что рекомендует СНИП и СП

Во время осушения грунта в траншеях с креплением стенок и с верхними распорами стоит придерживаться правил производства и приемки работ, которые прописаны в следующих документах:

• СНиП 12.01.2004 «Организация строительства»;
• СНиП 3.02.01–87 «Земляные сооружения, основания и фундаменты»;
• СНиП 12.03.2001 «Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие требования»;
• Организационно-технологическому регламенту строительства (реконструкции) объектов в стесненных условиях существующей городской застройки;
• ППБ 01–03 «Правила пожарной безопасности в Российской Федерации»;
• СНиП 3.03.01–87 «Несущие и ограждающие конструкции».

Кроме того, существует регламент СП 381.1325800.2018, объясняющий порядок расчета и проектирования подпорных конструкций и приспособлений для укрепления стен котлована.

Для требований по безопасности, а также для стандартизирования крутизны откосов предусмотрен отдельный документ — СНиП 12.04.2002. Согласно ему, размещение систем крепления не требуется в следующих случаях:

• глубина котлована в песчаном грунте не превышает 1 метр и 1,25 метра при работе с супесями;
• глубина не более 1,5 метра при глинистом характере почвы;
• не более 2 метров для каменистых территорий и грунтов высокой плотности.

Если на вашем объекте котлован или траншея вырыты глубже указанных стандартов, то есть необходимость в укреплении стен. В противном случае грозит обрушение, что существенно замедляет ход работ и несет опасность для жизни и здоровья строителей.

Кроме того, глубокое прокапывание грунта чревато вскрытием подземных вод, как это случилось на объекте «Ленинградская Атомная Электростанция 2».

Напомним кратко, что в той ситуации было предпринято инженерами группы компаний «КС» и «ВММоторсервис»:

Смонтировано 4 установки: 2 – дизельные вакуумные центробежные насосные установки по 340 м3/ч., и 2 – электрические вакуумные центробежные насосные установки по 300 м3/ч.

Результат был виден уже к концу первого рабочего дня, территория стала заметно суше. По завершении сотрудничества котлован был полностью осушен, а УГВ снижен до требуемой отметки. Заказчик смог провести укладку кольцевого и пластового дренажа и продолжил работы на объекте.

Когда водопонижение необходимо

При затоплении осадочными водами строительного объекта, при обнаружении подземной реки на месте стройки или же при подготовке крепления грунта в траншее — с чем бы вы ни столкнулись, группа компаний «КС» и «ВММоторсервис» придет на помощь!

Способы крепления стенок траншей и котлованов на каждом объекте могут отличаться, специалисты проводят:

• Крепление деревянными распорками.
• Забойное крепление.
• Крепления котлованов сваями с деревянной рамой.
• Крепление шпунтовыми ограждениями.
• Горизонтальное сплошное крепление.
• Вертикальное сплошное.
• Горизонтальное с прозорами.
• С использованием инвентарного оснащения.

Осуществить все эти работы возможно только после грамотного водопонижения. Инженеры «КС» и «ВММоторсервис» индивидуально составят проект осушения, в зависимости от ваших целей, задач и особенностей объекта. Для реализации плана мы предоставляем всю необходимую технику и специалистов.

Чтобы заказать услугу или получить бесплатную консультацию просто оставьте заявку на сайте, мы позвоним вам в ближайшее время!

Источник

Для чего, как и с помощью чего производится водоотлив из траншей?

Чтобы организовать отведение воды из выкопанной траншеи, используют водоотлив. Это один из обязательных этапов строительства, когда недалеко от траншеи залегают грунтовые воды.

Иногда этот процесс сложно выполним, так как зависит от плотности грунта, состава пород и характеристики уровня подпочвенных вод.

В случае высокого уровня воды произойдет затопление траншеи и повреждение трубопровода, проложенного в ней. Чтобы избежать этого, рекомендуется обустраивать водоотводы.

Что это такое?

При появлении воды на строительной площадке, она заполняет все пустоты и полости. Вырытая траншея обязательно заполнится жидкостью при стабильно проявлении осадков. Она заполняется водой быстрее, так как имеет небольшую глубину.

Ситуация усугубляется, когда уже уложены трубы канализации, водопровода или газопровода, но обратная засыпка еще не произведена.

Если в траншее лежит электрический кабель, попадание воды в нее крайне нежелательно. Во избежание подобных ситуаций делают водоотлив из траншей.

Водоотлив из траншеи – это отведение и удаление вод, образовавшихся внутри вертикальных и горизонтальных выработок грунта.

Все процедуры по производству временного водоотлива из траншеи осуществляются до начала земляных работ. Для выполнения задачи делают дренажные канавы, а также устанавливают насосы. Если траншея проходит с заглублением, в этом месте монтируют водосборный колодец, который закрепляют досками и засыпают снизу гравием или щебнем.

Зачем нужно организовывать откачку воды?

Основной задачей организации водоотлива является удаление воды, образовавшейся в траншее. Искусственное понижение уровня грунтовых вод заключается в откачке появившейся жидкости.

В процессе осушения площади между первоначальной и сниженной откачкой поверхностью от воды, образуется пространство, где можно осуществлять разработку грунта. Это отлично помогает ускорить процесс работы, чтобы не ждать пока грунтовые воды сами уйдут под землю.

Чтобы поддерживать надлежащий уровень воды, приемлемый для работы техники и персонала, необходимо постоянно откачивать жидкость из канавы. Для этого используются специализированные насосы, они работают до тех пор, пока все строительные работы по укладке трубопровода и рытью траншеи не будут завершены.

Уход грунтовых вод осуществляется через выемки дна разработанной траншеи, а также через откосы. В процессе эксплуатации такой системы откосы могут разрушаться. Поэтому рекомендуется использовать шпунтовые ограждения стенок траншеи и укрепление.

Способы организации

Существует несколько способов организации водоотлива из траншеи: открытый и закрытый.

Открытый

Такой способ водопонижения в траншеях считается самым простым и распространенным методом борьбы с грунтовыми водами.

Для каких грунтов подходит данная методика понижения грунтовых вод:

• трещиноватые породы;
• обломочные породы;
• галечниковые грунты;
• гравийные грунты.

Иногда такой тип водоотлива используют в траншеях из песчаного грунта. В таком случае важно использовать открытый водоотлив в сочетании с глубинным водопонижением.

Суть открытого способа заключается в наличии:

• водосборной канавы,
• приямка,
• насоса для откачки воды,
• сбросного трубопровода.

Водосборная канава находится в самом низу траншеи, на ее дне. Там же устанавливается откачивающий насос. Сама канава состоит из установленных по вертикали досок, расстояние между которыми составляет 60 см. По бокам доски обсыпают гравием.

Плюсами открытого водоотлива считаются его доступность, простота исполнения, а также необходимость применения только центробежных насосов. Из недостатков – невозможность использования на песчаных и глинистых почвах.

Закрытый

Такой способ отведения воды из траншеи еще называют грунтовым. Если при открытом способе насосы устанавливаются на дне траншеи, но на поверхности земли, то в данном случае все откачивающие приборы зарывают в землю.

Закрытый водоотлив обустраивается с помощью иглофильтров. В таком случае откачка воды ведется из системы отдельных скважин. Они расположены вне контура основания траншеи по всему периметру.

При таком способе откачки воды вокруг скважин образуется воронка понижения. В нижней части скважины расположены фильтры: через них поступает вода внутрь и оттуда же откачивается.

Этот способ позволяет расположить скважины так, что кривая оттока воды будет находиться внутри грунта. Тогда напор воды будет направлен не на разрушение стенок траншеи, а на их уплотнение изнутри. Грунт на откосах траншеи при закрытом водоотливе будет находится в осушенном состоянии. Такой способ водоотлива используется для песчаной и глинистой почвы.

Расчет объема притока грунтовых вод

Первое, что необходимо знать для расчета этих показателей – размеры траншеи. Какие еще показатели важны для использования формулы:

1. Вид траншеи: прямоугольный, квадратный или неправильной формы.
2. Длина, ширина и средняя ее глубина.
3. Продолжительность работы насосной установки.
4. Типы грунтов, а также коэффициенты их фильтрации и водоотдачи.
5. Мощность и напор каждой скважины.

Как посчитать? Чтобы узнать коэффициент фильтрации и водоотдачи грунтов, пользуются лабораторными исследованиями, проведенными на участке. Если такие сведения отсутствуют, можно использовать данные нормативного документа «Рекомендации по определению гидрогеологических параметров грунтов методом откачки воды из скважин».

Для этого нужно от пьезометрического уровня воды в колодце отнять динамический уровень установившейся воды при откачке, все данные записывать в метрах.

Знаменатель R говорит про радиус воронки, а r – о размере скважины в метрах. Для быстрого расчета существуют специальные программы, которые после введения данных быстро рассчитывают приток воды в траншею.

Схема и технология осуществления

Рассмотрим схемы и технологии открытого и закрытого водоотлива из траншеи:

Открытого

Чтобы сделать систему открытого водоотлива, оборудуются специальные приямки-водосборники в траншеях. В них находятся подводящие канавы, с шириной по дну не менее 50 см. Чтобы обустроить такой приямок производят извлечение грунта площадью 1 метр х1 метр или 1,5 метра х 1,5 метра. Глубина такого приямка составляет 1,5-2 метра.

Водосборник должен быть оборудован из перфорированной трубы, ее диаметр от 530 до 1020 мм. Количество водосборников может изменяться: оно зависит от уровня грунтовых вод, расположения других подземных конструкций, а также от условий строительной площадки для траншеи.

Для работы применяются центробежные и грязевые насосы. Они способны откачивать воду в водосборный коллектор. Оттуда она уходит за пределы траншеи, затем сбрасывается в систему ливневой канализации.

Чтобы предотвратить размывание траншеи, ее стенок и откосов, дополнительно используют искусственное понижение уровня грунтовых вод – закрытый метод водоотлива. Для этого организовывают скважины, не позволяющие разрушить целостность траншеи.

Какие насосы применяются?

Для открытого водоотлива используются центробежные насосы нескольких типов. Все они имеют разные характеристики, степень производительности, высоту всасывания и подъема воды:

1. Насосы типа C. Предназначены для откачивания грязной воды. Имеют высокую производительность – до 120 кубов в час. Оснащаются двигателями на 7 кВт, высокой частотой вращения, имеют вес до 3 кг.
2. Насосы типа K. Приборы консольного типа, имеют горизонтальную одноступенчатую конструкцию. Подают от 5 до 360 кубов воды в час. Соединяются с электродвигателем при помощи фланцев. Такие насосы могут использоваться при вакуумном водопонижении.
3. Насосы типа МС. Секционные насосы, перекачивают чистую воду с температурой до 60 градусов, используются для поверхностного водоотлива. Производительность такого прибора достигает 150 кубов воды в час. Частота вращения составляет 3000 оборотов в минуту.
4. Насосы типа НД. Одноступенчатые модели с двухсторонним входом воды. Подают воду с температурой до 100 градусов. Могут работать с эжекторными иглофильтрами, а также в трубчатых колодцах.

Насосы типа С не требуют обязательной горизонтальной установки, они не прихотливы в обслуживании, так как для них не опасны примеси в воде. Приборы других типов могут работать только с чистой водой и устанавливаются только в горизонтальном положении.

Закрытого

Грунтовой или закрытый водоотлив может использоваться в любом грунте, но часто его применение целесообразно в тех типах почвы, где откачка открытым методом может привести к обрушению стенок траншеи.

В этом случае нет необходимости обустраивать пологие откосы, делать шпунтовые ограждения. Качество водоотлива повышается, а количество времени на работы уменьшается.

Процесс обустройства закрытого водоотлива имеет свои особенности:

• используются иглофильтровые установки, понижающие уровень грунтовых вод;
• применение часто расположенных скважин с трубчатыми водоприемниками;
• фильтры монтируются на глубину 4-5 метров;
• делают траншеи шириной до 4-5 метра;
• если траншеи более широкие, то используются двухрядные установки.

Используемые установки

Для закрытого водоотлива используются:

1. Легкие иглофильтровые установки. Иглофильтровый прибор состоит из насосного агрегата, всасывающего коллектора, а также резинового шланга и самого иглофильтра. Это мобильные установки, их можно погружать в грунт в собранном виде. Они простые и надежные в эксплуатации, но на степень их эффективности влияет их герметичность. Наилучший вариант насосов, применяемых с установками – насосы, способные качать воду на высоту 8 метров.
2. Эжекторные иглофильтры. Подходят для вакуумирования скважин. Самые распространенные установки — ЭИ-2,5, ЭИ-4 и ЭИ-6. Конструкция состоит из иглофильтров с эжекторными водоподъемниками, распределительных трубопроводов и центробежных насосов.

На рисунке показана схема эжекторной установки с циркуляционным резервуаром. При такой системе вода, выбрасываемая из иглофильтра, попадает в контейнер, а затем сливается в циркуляционный резервуар. Потом часть жидкости высасывается насосом, а другая часть выводится за пределы траншеи.

Расценки в смете

Цена на обустройство разных видов водоотлива складывается из:

• типа грунта,
• условий строительной площадки,
• показателей экспертизы лабораторных исследований уровня грунтовых вод и самого грунта.

Если используется закрытый способ, нужно бурить скважины. Чем больше диаметр скважины, тем дороже обойдется бурение на 1 погонный метр.

Также учитывают тип используемого насоса: чем больше его производительность, тем дороже обойдется общая сумма работы по обустройству водоотлива. Открытый водоотлив из траншеи обойдется в разы дешевле закрытого, но этот вариант будет эффективнее в любом типе грунта.

Ориентировочная стоимость на откачку воды из траншеи указана в таблице:

Вид работы	Стоимость
Водопонижение иглофильтрами	От 250000 рублей за монтаж установки
Использование открытого водоотлива	От 40000 рублей
Глубинное водопонижение	От 4000 рублей

При этом откачка образовавшейся воды из траншеи с помощью илососа по стоимости составит от 1500 рублей за час работы.

Если вас интересует, что собой представляет траншея в строительстве, каково ее устройство, методы разработки, загляните в этот раздел.

Заключение

Водоотлив бывает открытым и закрытым. Он обустраивается для откачки воды из траншеи на строительной площадке. Перед организацией работ необходимо по формуле вычислить величину притока грунтовых вод.

Для открытого способа используются центробежные насосы, для закрытого – иглофильтровые установки и скважины. Стоимость услуги складывается из типа грунта, особенностей траншеи и результатов лабораторной экспертизы почвы.

Источник