Водопонижение является неотъемлемойчастью в строительстве, поэтому при планировании и осуществлении работ как в промышленном, так и в индивидуальном строительстве зачастую приходится сталкиваться с проблемами заболоченности местности. Проще говоря - высокого УГВ (уровня грунтовых вод). Определить это можно визуально, но не стоит делать выводы только осмотром участка, требуется провести геологоразведочное исследование, которое покажет состав, и структуру породы, и главное порядок залегания грунтовых вод. Это позволит в дальнейшем избежать разнообразных проблем. Хотя для промышленного капитального строительства проект осушения фактически является обязательным, то для индивидуального жилого - исходит из пожеланий собственника земли.
Конечно же, отказываться от реализации своих планов беспочвенно - требуется осушить землю, то есть произвести водопонижение. В противном случае возможно разрушение фундамента дома, подтопление подвальных помещений, гибель садовых деревьев, но и самое главное производить строительство или осуществлять деятельность в болотистой местности как минимум опасно с точки зрения промышленной безопасности - возможны обвалы и гибель или травмирование сотрудников, а фактически на практике производить работы не представляется возможным.
Процесс осушения бывае предварительным и параллельным с проведением производства. Соответственно первое проводится перед началом действия на объекте, а второе в процессе. Предварительное строительное водопонижение используется для снижения риска оплывания откосов котлована во время начала работ. Возможно также, что предварительное осушение далее перейдет в категорию параллельного в процессе деятельности на объекте.
В строительстве наиболее часто используется вариант поверхностного водопонижения, с применением колодцев, эжекторов или с помощью легких иглофильтров.
Проект состоит из двух стадий - подготовка документации и самого проекта. В процессе подготовки документации имеется множество подводных камней и чтобы обезопасить себя и производство работ на объекте лучше обратиться к специалистам в данном вопросе.
Имеется шесть основных методов:
- Дренаж;
- Водопонижение скважинами;
- Легкими иглофильтрами;
- Эжекторный способ;
- С помощью вакуума.
Применение каждого метода обосновано структурой участка, его назначением, гидрогеологическими условиями и величиной необходимого снижения УГВ.
Дренаж
Самый распространённый, он же самый доступный вариант для снижения заболоченности - дренаж. Принцип - по выкопанным рвам, либо перфорированным трубам жидкость отводится в водоемы, приемник, или в ливневую канализацию, таким образом, осушение происходит постоянно.
Различается открытый и закрытый дренаж. При открытом роется траншея, дно которой выстилается песком и гравием. Такой прием позволит понизить точку до 40см. Закрытый - представляет собой дренажную систему из специальных труб, проложенных под землей, с помощью такого варианта осушают даже сложные грунты.
Выбор дренажной системы
При выборе дренажной системы целесообразно и нужно составление проекта вертикальной планировки, где отображается уровень воды, место строительства, фундамент и его размеры, а также наличие/отсутствие водоема или ливневой канализации вблизи участка. На основании плана дренажной системы начинается обустройство. Траншеи для прокладки дренов роют от устья коллектора, ширина как правило составляет до 1 м вверху и до 40 см на глубине. От фундамента дренаж проходит на расстоянии 2 -3 метра, а по глубине - на уровне подошвы фундамента, либо несколько глубже. Жидкость, поступая в дрены самотеком устремляется в коллектор, поэтому трубы укладываются с уклоном к сборному коллектору.
Если раньше дренажная система состояла из асбестоцементных труб - пропилы необходимо было делать самостоятельно, либо из готовых керамических с уже имеющимися отверстиями для приема воды, то на настоящий момент на рынке представлены гофрированные трубы ПВХ с готовой перфорацией и фильтрами от заиливания для разных типов грунта, что значительно ускоряет обустройство дренажной системы.
Применяется для удаления влаги из траншей и котлованов. Суть заключается в устройстве приямков(зумпфов) от 2 до 5м и шириной ориентировочно 1,5х1,5м, Стенки приямок закрепляются деревянным срубом с открытым дном- в устойчивых породах, а в случае плывущего грунта стенки зумпфа составляют шпунтовые стенки, а на дно устанавливается обратный фильтр. Влага, стекая по стенкам и просачиваясь через дно собирается в канавах, откуда попадает в приямки, производится откачка , таким образом происходит водопонижение в котлолване. По мере углубления зумпфы организуются ниже.
Количество насосов для эксплуатации рассчитывает специалист, основываясь на расчете притока воды. Оборудование отводит влагу в коллектор и далее за пределы участка.
Открытый - из самых простых вариантов, однако имеет существенные недостатки, поскольку влага, все же ослабляет почву, к тому же постоянно сохраняется грязь.
Искусственное водопонижение скважинами
Самый распространенный прием, так как возможно его использование практически в любых гидрогеологических условиях. Однако, водопонижение скважинами целесообразно в случаях необходимости существенного уменьшения высокого уровня грунтовых вод. Этот вариант позволяет действенно осушить почву, используется при необходимости осушки от 20м и более. Суть основывается на изготовлении колодцев, пробуренных непосредственно вблизи объекта.
Бурения скважин производится вращательным или ударно-канатным способом, а буровой станок выбирается в зависимости от геологических особенностей, диаметра, при этом нужно учитывать наличие электросетей вблизи предполагаемого места бурения.
По окончанию бурения, устанавливается специальный фильтр на глубине водоносного горизонта, монтируется скважинный центробежный насос. Далее обсадная колонна извлекается, а при работе насоса создается депрессионная воронка, позволяющая эффективно производить водопонижение котлована.
Водопонижение иглофильтрами
Водопонижение иглофильтрами подразумевает использование специальной установки, которая используется для уменьшения высокого уровня грунтовых вод в песчаных и субпесчаных грунтах.
Одна колонна имеет возможность понизить высокий уровень грунтовых вод на небольшой глубине, эффективна при эксплуатации - до 4,5 м. В случае, если нужно понижение ниже, то применяются несколько ярусов иглофильтров.
Водопонижение эжекторное
Целесообразен во время процесса строительства при подмывании грунта водами, а также при масштабном строительстве. Позволяет провести водопонижение в котлолване 18-20 м. Способ основывается на применении специального оборудования- (эжектора) связанного с сетью иглофильтров. Струя, направляемая эжектором, на значительной скорости поднимает жидкость с нижнего слоя.
Установка иглофильтров производится при подмыве воды, проходящей через шаровой клапан. Если геологические условия не позволяют произвести установку оборудования данным способом, то производится бурение специальных скважин.
Состоит установка из эжектора (насоса), сети иглофильтров - от 16 до 36 единиц, электрических насосов, циркуляционного бака и трубопровода.
Вакуумное водопонижение
Собственно, название говорит само за себя - осушение грунта происходит за счет использования устойчивого вакуума для наружных участков колонн. Применяется в сложных геологических условиях. При данном порядке применяется такая установка водопонижения как эжектор.
Зачастую строительное водопонижение включает в себя комбинированный порядок, то есть совмещение разнообразных методик работы, за счет чего достигается более высокие результаты. Так, например, возможно комбинирование скважин с использованием насосного оборудования с применением иглофильтров. Такой вариант наиболее эффективно применять при многослойности породы. В основном результат достигается за счет вывода жидкости скважинными насосами, а остаточную влагу выводит установка легких иглофильтров.
Таким образом, исходя из назначения объекта, планируемыми работами на конкретном месте осуществляется выбор конкретного метода. Стоит понимать, что процесс сложный и трудозатратный. Для проведения мероприятий нужно составление проекта, расчета необходимого оборудования, проведения геологоразведочных работ с целью определения залегания пород на участке, а также согласования с регулирующими органами. Поэтому необходимо привлечение специалистов для проведения данного вида работ. Лучше всего остановить свой выбор на организациях, имеющих в наличии установки, опыт в данной сфере работ.