Водоотвод и водопонижение уровня грунтовых вод

Устройство выемок, расположенных ниже уровня грунтовых вод. Предотвращение попадания грунтовой воды в котлованы, траншеи и выработки в период производства в них работ. Открытый водоотлив и откачки воды насосами. Использование иглофильтровых установок.

Рубрика Сельское, лесное хозяйство и землепользование
Вид реферат
Язык русский
Дата добавления 03.12.2015
Размер файла 1,0 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Водоотвод и водопонижение уровня грунтовых вод

Введение

грунтовый водоотлив котлован иглофильтровый

При устройстве выемок, расположенных ниже уровня грунтовых вод, необходимо осушать водонасыщенный грунт и обеспечивать его разработку в нормальных условиях. Кроме этого необходимо предотвращать попадание грунтовой воды в котлованы, траншеи и выработки в период производства в них работ.

Эффективным технологическим приемом решения таких задач является откачка грунтовой воды. Котлованы и траншеи при небольшом притоке грунтовых вод разрабатывают с применением открытого водоотлива, а если приток воды значителен и большая толщина водонасыщенного слоя, подлежащая разработке, то до начала производства работ уровень грунтовых вод искусственно понижают с использованием различных способов закрытого водоотлива, называемого водопонижением.

1. Открытый водоотлив

Открытый водоотлив применяют для откачки протекающей воды непосредственно из котлованов или траншей насосами. При открытом водоотливе грунтовые воды просачиваются через откосы и дно котлована и направляются по прорытым водосборным канавам или лоткам к специально устроенным в пониженной части котлована приямкам, называемым зумпфами, откуда вода выкачивается диафрагмовыми или центробежными насосами соответствующей производительности. Насосы подбирают в зависимости от дебита (притока) вод, а сам дебит рассчитывают по формулам установившегося движения грунтовых вод.

Водосборные канавы устраивают шириной по дну 0,3...0,6 м и глубиной 1...2 м с уклоном 0,01...0,02 м в сторону приямков. Сами приямки в устойчивых грунтах крепят в виде деревянного сруба без дна, а в оплывающих грунтах еще шпунтовой стенкой. Открытый водоотлив является простым и доступным способом борьбы с грунтовыми водами, но имеет серьезный технологический недостаток. Восходящие потоки грунтовой воды, протекающей через стенки и дно котлованов и траншей, разжижают грунт и выносят из него на поверхность мелкие частицы. В результате такого вымывания этот способ имеет ряд существенных недостатков:

- снижается естественная прочность основания выемки за счет размыва его проточной водой;

- наличие воды на дне выемки затрудняет разработку грунта;

- требуется крепление стенок выемок, так как движение воды к зумпфам приводит в движение и фунты;

- подток воды к водосборной канаве может вызвать ослабление оснований зданий и сооружений, расположенных рядом со строящимся объектом.

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

2. Закрытый водоотлив

В тех случаях, когда водоотлив оказывается нецелесообразным, применяют искусственное понижение уровня грунтовых вод (водопонижение). Искусственное понижение уровня грунтовых вод является более совершенным, но и более сложным методом борьбы с притоком воды в выемку. Понижение уровня грунтовых вод обеспечивают путем непрерывной откачки из специальных скважин, расположенных вокруг котлована или вдоль траншеи и оканчивающихся ниже дна выемки.

Иглофильтровый способ искусственного понижения УГВ основан на использовании иглофильтровых установок, состоящих из стальных труб с фильтрующим звеном в нижней части (иглофильтр), водосборного коллектора на поверхности земли и самовсасывающего вихревого насоса с электродвигателем. Стальные трубы погружают в обводненный грунт по периметру котлована или вдоль траншеи. Иглофильтр состоит из двух частей: фильтрующего звена и надфильтровой трубы (диаметр иглофильтра 40...50 мм). Фильтрующее звено в свою очередь состоит из внутренней глухой и наружной перфорированной труб. Эта труба с наружной стороны обмотана проволокой, усилена фильтрационной и защитной сетками; снизу труба заканчивается фрезерным наконечником, внутри которого размещены шаровой и кольцевой клапаны.

Для опускания иглофильтра в рабочее положение при сложных грунтах применяют пробуривание скважин, в которые и опускаются иглофильтры (при глубинах до 6...9 м). В песках и супесчаных грунтах иглофильтры погружают гидравлическим способом, путем подмыва грунта под фрезерным наконечником водой с напором до 0,3 МПа. Поступая в верхнюю часть наконечника, вода опускает шаровой клапан, поступает под давлением к низу наконечника, размывает окружающий грунт, в том числе и по периметру трубы. Под действием собственной массы иглофильтр погружается в грунт, кольцевой клапан в процессе погружения трубы закрывает пространство между наружной и внутренней трубами. После погружения иглофильтра на рабочую глубину полое пространство вокруг трубы частично заполняется просевшим грунтом, частично засыпается крупнозернистым песком или гравием.

При включении всей системы на режим откачки воды, шаровые клапаны иглофильтров вследствие ползучести и под влиянием вакуума поднимаются вверх и закрывают отверстие, одновременно кольцевой клапан опускается, открывая путь грунтовой воде через ячейки сеток в пространство между трубами и далее во внутреннюю трубу. Иглофильтры позволяют при одноярусном расположении понизить уровень грунтовых вод на 4...5 м, при двухъярусном - на 7...9 м. Иглофильтры располагают на расстоянии 0,5 м от бровки котлована или траншеи. Узкие траншеи глубиной до 4,5 м и шириной до 4 м осушают одним рядом иглофильтров, при большей ширине и глубине - двумя рядами. Расстояние в ряду между иглофильтрами назначают в зависимости от свойств грунта и глубины понижения уровня грунтовых вод. Для среднезернистых грунтов при коэффициенте фильтрации 2...60 м/сут. расстояние принимают в пределах 1--1,5 м, в сильно фильтрующих крупнопесчаных и песчаногравелистых грунтах расстояние сокращают до 0,75 м. Иглофильтровая установка состоит из ряда иглофильтров, погружаемых в грунт по периметру будущего котлована, по одной или двум сторонам траншеи. На поверхности земли иглофильтры присоединяют водосборным коллектором к насосной установке. При работе насосов в режиме откачки воды благодаря дренирующим свойствам грунта уровень воды в иглофильтре и окружающих грунтовых слоях понижается, что приводит к образованию нового УГВ, который называется депрессионной кривой.

Рис. 2. Схема иглофильтрового способа понижения уровня грунтовых вод

а) для котлована при одноярусном расположении иглофильтров;

б) то же, при двухъярусном;

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.

Вакуумный способ водопонижения основан на использовании эжекторньгх водопонизительньгх 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.

Эжекторная установка применима для понижения уровня грунтовых вод одним ярусом до глубины 15...20 м; оптимальные условия для работы эжектора - 8... 18 м. Фильтровое звено эжектора решено по принципу легкого иглофильтра, а надфильтровое звено состоит из наружной и внутренних труб с эжекторной насадкой. Погружение в грунт колонки надфильтровых труб осуществляется, как и у иглофильтра, гидравлическим способом, грунт размывается, труба опускается под действием силы тяжести. Когда колонка опустилась до необходимого уровня во внутрь ее опускают внутреннюю трубу с эжектором. В рабочий период к насадке эжектора подается рабочая вода с поверхности под давлением 0,75...0,8 МПа в кольцевое пространство между внутренними и наружными трубами. Выходя из эжекторной насадки, струя этой воды создает разряжение в окружающем кольцевом пространстве и подсасывает воду из основной рабочей трубы. В результате резкого изменения скорости движения рабочей воды в насадке создается разрежение и тем самым обеспечивается подсос грунтовой воды. Грунтовая вода, смешиваясь с рабочей, поступает по трубе наверх под действием всасывающего насоса в циркуляционный резервуар. Откаченная из грунта вода отводится из водосборного резервуара самотечным трубопроводом за пределы котлована или строительной площадки.

Рис. 3. 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

Электроосмос используют для расширения области применения иглофильтровых установок в грунтах с коэффициентом фильтрации менее 0,05 м/сут. В этом случае наряду с иглофильтрами в грунт на расстоянии 0,5... 1 м от иглофильтров со стороны котлована погружают стальные трубы или стержни на глубину, идентичную погружению иглофильтров. Иглофильтры подключают к отрицательному (катод), а трубы или стержни - к положительному полюсу источника постоянного тока (анод). Электроды размещают относительно друг друга в шахматном порядке. Шаг, или расстояние анодов и катодов в своем ряду принимают одинаковым в пределах 0,75...1,5 м. В качестве источника электропитания применяют сварочные аппараты или передвижные преобразователи электрического тока. Мощность генератора постоянного тока определяют из необходимой силы тока 0,5.-1 А на 1 м2 площади электроосмотической завесы при напряжении в цепи 30...60 В. Под действием силы электрического тока вода, содержащаяся в порах грунта, освобождается и перемещается по направлению к иглофильтрам. Благодаря электроосмосу коэффициент фильтрации грунта возрастает в 5...25 раз.

Рис. 4. Схема водопонижения с использованием электроосмоса (размеры в м): 1 - иглофильтр (катод); 2 - труба (анод); з - коллектор; 4 - токопровод

Применение каждого из описанных методов понижения уровня грунтовых вод зависит от мощности водоносного слоя, коэффициента фильтрации грунта, параметров земляного сооружения и строительной площадки. Решение о выборе метода должно быть также обосновано и с позиций охраны окружающей среды и экологической безопасности возводимого объекта. Использование установок для искусственного водопонижения вызывает необходимость решения задач экологического характера. В первую очередь - это необходимость применения экологически чистых технологий, которые не допускали бы загрязнения подземных вод, попадания в них вредных примесей.

Нередко при интенсивной откачке грунтовых вод в районе строительства нарушаются гидрогеологические условия, взаимосвязь подземных вод с поверхностными, в результате чего могут произойти нарушения действующих водозаборных систем, осушение родников и т. д. Продолжительные откачки грунтовых вод особо опасны на застроенных городских территориях, так как они могут вызвать оседание земной поверхности, деформации зданий и сооружений, смещение осей инженерных сетей. Поэтому выбор способов защиты земляных сооружений от воздействия подземных вод должен сопровождаться анализом и разработкой соответствующих природоохранных мероприятий.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Вода в природе: классификация, загрязнение, очистка, обеззараживание и гигиенические требования. Виды систем водоснабжения: паспортизация, санитарная охрана источников, государственный контроль. Роль воды в организме животных; устройство и режим поения.

    курсовая работа [60,3 K], добавлен 05.01.2011

  • Виды тракторов, агротехнические требования к ним. Влияние тяговой мощности на производительность машинно-тракторного агрегата и себестоимость работ. Устройство и рабочий процесс машины для внесения аммиачной воды, триера и навесного кротователя.

    контрольная работа [29,0 K], добавлен 07.01.2011

  • Исследование способов полива и агролесотехнических требований, предъявляемых к поливу. Нормы и кратность полива растений. Классификация дождевальных машин и установок для полива. Описания систем подачи воды. Основные элементы дождевальных установок.

    презентация [3,9 M], добавлен 22.08.2013

  • Характеристика вариации показателей уровня и эффективности реализации продукции растениеводства. Основные уровни результативных показателей реализации продукции растениеводства. Анализ зависимости объёмов реализации продукции от уровня её товарности.

    курсовая работа [719,2 K], добавлен 14.11.2015

  • Определение расходов на участках водопроводной сети. Среднесуточный расход воды на объекте. Расчет емкости напорного бака, выбор водонапорной башни и насоса. Потребление воды в зависимости от времени суток. Часовая неравномерность водопотребления.

    контрольная работа [30,8 K], добавлен 15.03.2015

  • Санитарно-топографическое исследование водоисточника. Определение окисляемости, жесткости и химического состава воды; методы ее очистки и обеззараживания. Изучение способов санитарно-гигиенической оценки силоса и корнеклубнеплодов, зерна и комбикорма.

    методичка [55,0 K], добавлен 21.05.2012

  • Выбор места под плотину. Постоянный объем воды в пруду. Определение потерь воды из пруда на испарение и фильтрацию. Расчет сечения водоподводящего канала. Перенос плана плотины на местность. Дождевальные устройства, используемые в лесном хозяйстве.

    курсовая работа [197,9 K], добавлен 12.10.2014

  • Формы воды в почве и степень ее доступности для растений. Предупредительные меры борьбы с сорняками. Обработка почв, подверженных ветровой эрозии. Характеристика яровых зерновых культур как предшественников. Фосфорные удобрения, их свойства и применение.

    контрольная работа [21,9 K], добавлен 19.10.2010

  • Симптомы острого и хронического отравления рыб. Синергизм ионов как положительное влияние одних ионов на поглощение других ионов растениями. Организация исследования воды органолептическими методами. Характер и род запаха воды естественного происхождения.

    реферат [22,3 K], добавлен 05.11.2014

  • Описание почвообразующих пород, поверхностных, грунтовых вод и растительности. Изучение почвенного покрова хозяйства, морфогенетическое описание основных типов и подтипов почв. Осуществление качественной оценки почв и агропроизводственной группировки.

    дипломная работа [2,5 M], добавлен 05.12.2022

  • Структура просадочных грунтов. Относительная деформация просадочности и фазы ее развития. Зависимость относительной деформации просадочности грунта от давления. Гранулометрический и минералогический состав. Типы грунтовых условий по просадочности.

    курсовая работа [726,3 K], добавлен 28.03.2014

  • Определение концентрации производства на сельскохозяйственных предприятиях. Анализ показателей рентабельности, доходности капитала, ресурсов и продукции. Расчет численности руководящих работников, уровня оплаты труда, обеспечения средствами производства.

    контрольная работа [17,2 K], добавлен 19.06.2011

  • Предотвращение травмирования семян при обмолоте. Влияние влажности на качество семян при хранении и способы ее снижения. Очистка, сортирование, калибрование и обеззараживание семенного материала. Технология работ по закладке картофеля на хранение.

    контрольная работа [616,0 K], добавлен 25.09.2011

  • Теоретические аспекты организации производства и реализации продукции растениеводства. Анализ современного уровня эффективности производства зерновых культур на предприятии. Технологический процесс производства картофеля. Расчет прибыльности деятельности.

    курсовая работа [50,7 K], добавлен 28.12.2010

  • Рассмотрение необходимости и основных способов полива растений в теплице. Общая характеристика устройства и работы системы автоматического регулирования температуры поливной воды. Составление функциональной и структурной схемы данной поливной системы.

    презентация [1,4 M], добавлен 19.12.2014

  • Разработка структурной схемы технологического процесса нижнего лесопромышленного склада. Определение объемов работ и использование отходов производства. Обоснование вариантов лесоскладских работ, выбор варианта для проектирования. Выбор оборудования.

    курсовая работа [292,8 K], добавлен 15.02.2012

  • Зернопроизводство - основа устойчивого роста аграрной экономики и уровня жизни населения. Значение и особенности данного производства. Кризис зернопроизводства в Брянской области и пути повышения эффективности зернового хозяйства в данной области.

    дипломная работа [111,9 K], добавлен 08.07.2010

  • Биологические и физиологические особенности коров голштинской породы, нормы их потребностей в питательных веществах. Системы вентиляции, световой режим. Требования к количеству потребления воды, ее качеству. Типы доильных установок, кратность доения.

    курсовая работа [86,9 K], добавлен 30.06.2015

  • Комплексный анализ деятельности сельскохозяйственного предприятия по производству молока. Показатели уровня эффективности продукции животноводства: продуктивность скота, рациональная организации кормовой базы, трудовые ресурсы и их использование.

    курсовая работа [91,0 K], добавлен 20.05.2009

  • Специализация и сочетание отраслей в картофелеводческом хозяйстве, ресурсный потенциал предприятия. Современное состояние производства и реализации картофеля. Технология возделывания картофеля. Факторы, влияющие на уровень рентабельности производства.

    курсовая работа [72,5 K], добавлен 13.04.2014

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.