Понижение уровня грунтовых вод на строительных площадках и объектах.
Близкое расположение к поверхности или излишек грунтовых вод может препятствовать нормальному ведению хозяйственной деятельности. Например, при строительстве зданий, сооружений, метро, при прокладке трубопроводов и сетей, при разработке шахт. В этом случае проводится обязательное водопонижение. Уровень понижения грунтовых вод производится на заданную глубину, которая определяется отдельно в каждом конкретном случае.
Водопонижение может быть предварительным и параллельным.
Предварительное водопонижение осуществляется до начала непосредственно строительных работ и применяется в случаях наличия на заданных участках мощных водоносных горизонтов. Оно помогает предотвратить прорыв плавунов, обеспечить устойчивость дна выработки и безопасность во время последующего проведения работ по строительству. Параллельное водопонижение производится одновременно с ведением строительства.
Оба вида водопонижения осуществляются с применением специального оборудования и устройств для понижения грунтовых вод – вертикальных и горизонтальных. Чтобы защитить от грунтовых вод открытые выработки (траншеи, котлованы), рационально использование иглофильтровых установок, водопонизительных, горизонтальных дренажных скважин. Защита подземных выработок (туннелей) производится с помощью дренажных колодцев, сквозных и забивных фильтров, водопонизительных, разгрузочных, поглощающих скважин, иглофильтровых установок.
Способов водопонижения, применяемых на практике, существует три: поверхностный, подземный и комбинированный. Выбор способа водопонижения зависит от ряда факторов – коэффициента фильтрации пород, подлежащих осушению, площади территории для осушения, характеристик и условий залегания пород и питания грунтовых вод, мощности водоносного горизонта.
Чаще всего применяется поверхностный способ. При этом для образования на участке устойчивой депрессионной воронки, откачивание грунтовых вод производится из водопонизительных скважин. Если ниже уровня водоносного горизонта залегают водопоглощающие породы, грунтовые воды на поверхность не выводятся, а опускаются в эти породы по скважинам. При таком способе удается довольно быстро произвести водопонижение на большую глубину в сложных условиях. Однако данная схема предполагает одновременную работу сразу нескольких скважин и насосов.
Подземный способ водопонижения предусматривает бурение скважин из горных выработок или забоя шахтного ствола. При таком способе, как и при поверхностном, возможен спуск грунтовых вод в водопоглощающие, расположенные ниже заданного уровня, породы, если между ними имеется водоупорный горизонт. Подземный способ считается более надежным и эффективным в сложных гидрогеологических условиях. Минус – дренажные работы выполняются дольше, подготовка является достаточно трудоемкой, горные выработки необходимо поддерживать длительное время.
При поверхностном способе используют водопоглощающие и водопонизительные скважины с насосами, сквозные фильтры, вакуумные установки, легкие и эжекторные иглофильтры, при подземном – установки забойного водопонижения, ЛИУ, забивные фильтры.
Комбинированный способ водопонижения предполагает бурение скважин как с поверхности участка для осушения, так и из подземных выработок. В данном случае, часть грунтовых вод выводится при помощи насосов на поверхность, часть – отводится в подземные дренажные выработки. Комбинированный способ находит применение, когда произвести осушение участка только с поверхности не представляется возможным.