Опасность колебания грунтовых вод, оборудование водопонижения

Строительные объекты - сооружения тяжелые, под их весом грунтовые воды стремительно поднимаются вверх, регулярно подтопляя новые постройки. Иногда уровень вод поднимается настолько, что сухое прежде место после строительства глубоких тоннелей или возведения высотных комплексов постепенно превращается в болотце. Бороться с этим явлением люди научились и научились его предотвращать. В Германии, например, уже более 30 лет существует норма – если после строительства объекта уровень грунтовых вод может подняться на 20 см, такой проект даже не рассматривается. В результате столь перспективного прагматизма удалось избежать не только расхода материальных средств на ежегодное восстановление после сезонных подтоплений, дренаж грунтов, но и сохранить моральные ресурсы, которые могли десятилетиями тратиться на сизифов труд. Чтобы вода под тяжестью строений не поднималась вверх, еще на проектной стадии должна быть ясность с расположением геологических разрезов, с уровнем грунтовых вод и путями их отвода. Предполагаемый уровнем вод после возведения объекта может быть просчитан, такие методики есть. Если все же приходится строить в сложных гидрогеологических условиях, есть специализированные организации - они проведут работы по водопонижению не только под зданием, но и на всей прилегающей к нему территории. Перед началом работ проводятся изыскания с целью создания исчерпывающей гидрогеологической картины на стройплощадке. Местоположение и рельеф, схемы геологических разрезов на участке проведения работ, описание водоемов и водотоков, питающих грунтовые воды, состав и свойства грунтов, карты водоносных горизонтов – без этих данных проект водопонижения нельзя считать объективным. Предварительно проводится бурение скважин для наблюдения за колебаниями грунтовых вод, опытные откачки и нагнетания, исследования химического составы вод в лабораториях. В результате исследований специалисты могут выбирать из нескольких возможных один вариант водопонижения, типы строительного оборудования и труб, марки насосов, пригодных для водопонижения на данном участке и даже график работ. Принятый проект должен быть изложен в технической записке, содержащей обоснование выбранного варианта водопонижения. В нем указывается размер участка и представлен его план, должны быть обозначены контуры возводимого объекта, отмечены все водопонизительные скважины, расстановка насосных агрегатов, основных трубопроводов и водоотводящих устройств, должны быть представлены характеристики используемого оборудования, монтажные чертежи водопонизительных установок, источники энергоснабжения и места сброса откачанной воды. Для проведения водопонижения существует специализированное оборудование. Универсальной машиной для бурения скважин глубиной 30 м и диаметром 20 см является буровой станок на базе тракта - БТС-150. С его помощью можно бурить скважины в мягких и твердых породах не только перпендикулярно к поверхности, но и под углом 30 градусов.

 

Для формирования скважины вдвое большего диаметра используют буровую установку СО-2. Она предназначена также для устройства полостей диаметром до 160 см. В котлованах, вырытых в водонасыщенных грунтах, строительное водопонижение можно проводить с помощью иглофильтров, которые вставляются в грунты по всей строительной площадке. Связанные с ними легкие иглофильтровальные установки или установки вакуумного водопонижения откачивают воду из грунтов и подают на высоту более 30 м. Мощности той и другой конструкций достаточны для обслуживания одновременно 100 иглофильтров. Водопонижающие скважины оборудуют погружными насосами, часто используют и артезианские центробежные насосы - они понижают уровень вод на 1 м в сутки и более, установки вакуумного понижения - до 2 м в сутки. Центробежные насосы откачивают воду из скважин, с помощью установок вакуумного понижения и расположенных ярусами иглофильтров происходит открытый отлив вод. Все извлеченные из грунтов воды отводятся трубопроводами со строительных площадок на безопасное расстояние.