Строительные технологии

Устройство котлованов и водопонижение

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Метод вакуумирования в средних и крупных илистых и мелкозернистых песках применяется с большой эффективностью.

Метод вакуумного понижения особенно эффективен в грунтах 

которые расположены к образованию плывунов. Метод

вакуумирования предназначен для применения в мелкозернистых 

грунтах, так как эти грунты содержат капиллярно связанную воду в 

большом количестве.

Потоки грунтовой воды при гравитационных способах 

водопонижения вызываются лишь образующимися гидравлическими градиентами, тогда как при методе вакуумирования их движение определяется 

перепадом атмосферного давления на уровне грунтовой воды и 

пониженного давления в вакуум-колодце или скважине, что усиливает действие

на капиллярно связанную в грунте воду. В связи с этим форма депрес-

сионной кривой при методе вакуумирования будет более пологой, чем

при гравитационных способах. Между двумя рядами 

скважин-колодцев может образоваться почти ровная поверхность грунтовой

воды. Образующаяся вокруг колодца зона пониженного давления явля-

ется весьма ограниченной по своему распространению. Влияние 

распространяется лишь не более чем на 1,5-2,0 м, в связи с чем скважины-

колодцы должны располагаться на расстоянии от 1,0 до 1,5 м.

Обычно при вакуумном водопонижении применяются иглофильтры.

Возможно его применение и для глубоких скважин. Причем в этом 

случае имеет место следующее подразделение способа вакуумного водопо-

нижения:

глубокие вакуумные скважины-колодцы с применением эжекторов;

глубокие вакуумные скважины-колодцы с применением насосов,

располагаемых под водой или работающих при пониженном давлении

При применении эжекторов в скважину-колодец опускаются 

эжектор с комплектом фильтров. При включении насосной установки 

вначале происходит отсос воздуха и воды из прилегающего к колодцу грунта

и материала фильтровой оболочки. При этом предпочтение должно быть

отдано одноярусной схеме водопонижения.

Теоретические и экспериментальные исследования вертикальных

и пологих стенок котлованов при применении вакуумного метода 

водопонижения в мелкозернистых проницаемых грунтах привели к 

интересному выводу, что получаемый в практических условиях перепад

давления меньше, чем определяемый по расчету При применении ва-

куумирования вследствие образующегося перепада давления из-за 

ограниченной области его распространения в грунте образуется 

двухфазное водовоздушное течение, которое может быть описано теорией 

потенциального движения.

В начале расчета определяется положение наименее благоприятных

кривых скольжения грунта до начала водопониженкя и строится сетка

потенциальных линий для происходящих в грунте динамических 

процессов. После этого определяются значения возникающих сил в точках

сечения потенциальных линий с поверхностью скольжения грунта, что

позволяет определить значение силы давления воздуха в плоскости,

перпендикулярной плоскости скольжения. Получаемое в результате

этого давление воздуха должно быть просуммировано с давлением

грунта.

В работах [89, 91] описываются дополнительные детали и 

подробности метода расчета устойчивости откосов при применении метода вакуумирования. Необходимо отметить, что другие способы водопонижения

по сравнению с вакуумным обеспечивают устойчивость откосов 

котлована со значительно большей вероятностью.