Методы обезвоживания
При откачивании каждый отдельный иглофильтр снижает уровень грунтовых вод, в результате чего поверхность воды принимает форму перевернутого конуса (конуса влияния) вокруг каждого из иглофильтров.
Форма и геометрия конуса влияния зависят от:
- производительности откачивания;
- продолжительности откачивания (в переходном гидрологическом режиме);
- влагопроводности или проницаемости водоносного пласта;
- удельного потециала или эффективной пористости (фреатических пластов).
По мере откачивания, объем обезвоженного грунта увеличивается до тех пор, пока фильтрующая способность не сравняется с производительностью откачивания из грунта системой скважин-иглофильтров. В этот момент конус депрессии стабилизируется.
Когда иглофильтры системы находятся друг от друга на расстоянии меньше их радиуса влияния H, дренирующее действие каждого иглофильтра накладывается на дренирующее действие соседних иглофильтров. В соответствии с принципом суперпозиции действий, понижение уровня грунтовых вод в центре кольца иглофильтров равно сумме водопонижений, создаваемых каждым иглофильтром в данной конкретной точке.
Определение размеров системы
При определении размеров системы иглофильтров задают количество иглофильтров и насосов (мотопомп), необходимых для извлечения из грунта объема воды, достаточного для понижения уровня грунтовых вод, требуемого проектом.
Чем точнее эта предварительная техническая оценка, тем благоприятней условия безопасности при выемке грунта для фундаментов in осушенного грунта при наименьших возможных затратах.
Поверхностный расчет объема планируемых работ, в сочетании с неполной предварительной информацией о гидрогеологических условиях на строительной площадке может привести к тому, что будет запланировано слишком мало иглофильтров или насосов. Это может отрицательно сказаться на условиях работы, сроках выполнения проекта и на общих затратах на решение этих проблем.
Предварительное изучение вопроса обезвоживания грунта, которое должно быть проведено на стадии проектирования, в идеале должно быть выполнено в следующей последовательности:
- Предварительный этап сбора всей документации по геометрическим характеристикам возводимого сооружения и по гидрогеологическим характеристикам территории, а которой будет осуществляться строительство.
- Предварительное обследование стройплощадки с целью изучения логистических условий на месте. В ходе этого посещения есть возможность определить:
- план размещения оборудования системы
- количество точек отвода откачиваемой воды и расстояния между ними (водостоки, отводящие каналы и т.п.)
- размещение насосов и наличие у строительной площадки источников электроэнергии (бензиновые или дизельные генераторы) в достаточном объеме
- условия вокруг земляных работ, наличие зданий, дорог и т.п.
- существование связей между грунтовыми водами и гидрография поверхности
- Определение гидрогеологической модели с оценочными расчетами объемов воды, которую предстоит откачать из грунта. Осуществление предварительной опытной откачки, которая позволит:
- проверить правильность теоретической гидрогеологической модели (откачиваемые объемы и достигнутое водопонижение)
- выбор оптимальной установки иглофильтров (прямое гидромониторное размывание, бурение и т.п.).
- Окончательное определение размеров системы: количество иглофильтров, расстояния между ними и технические характеристики насосов, которые будут подсоединены к системе скважин-иглофильтров. Для этого могут быть полезны следующие диаграммы:
Кривые производительностей иглофильтров различных диаметров
Потери на трение на фильтре как функция глубины вакуума и различных типов сит, установленных на фильтре
Производительности иглофильтров в различных типах грунта
Номограмма для определения расстояния между иглофильтрами в зависимости от водопонижения и типов грунта