Строительство с высоким уровнем грунтовых вод
Всем привет.
Хочу вынести на обсуждение наши сложности.
Проектируем здание спортивного комплекса в г. Бугульма. В наличии довольно высокий уровень грунтовых вод. Несмотря на то что близлежащие здания имеют свайные фундаменты заказчику понадобился подвал, в подвале Боулинг. Итого изначально здание садилось в грунт на глубину 4-5 метров. Изначально предполагалось что работы нижу нуля будут вестись зимой и вода не будет очень уж мешать. Но сроки не выдержали и котлован начали рыть уже когда все таяло.
В какой то момент пригласили нас и показывают картину (см рисунок):
[IMG]http://i051.***********/1004/fe/dc3f10f8787ft.jpg[/IMG]
лужа справа это котлован на проектной отметке. Как видим вода стоит на этой отметке. (откосы обрушаются, что угрожает соседним зданиям)
Было принято решение остановить экскаватор, и фактически поднять здание на 1.5 метра. Но весна продолжалась и уровень грунтовых вод поднимался.
Грунтовые воды в данном районе характерны тем что ввиду глинистых грунтов вода находиться в прослойках. Т.е она прибывает на участок не снизу а сбоку.
Сделали водоотводящие каналы по периметру котлована. Ливневой канализации нет, поэтому воду приходитья возить машинами.
Было решено подготовить основание слеующим способом: уплотнить щебнем и выровнять песком. Потом подбетонка гидроизоляция и фундаментная плита.
И вот теперь звонит наш авторский надзор оттуда и сообщает что грунт основания переувлажненый в 2 раза.
Чтобы весь этот структурированный сумбур еще как то структурировать вопросы задам по пунктам:
1 Допустимо ли столь «мокрое» основание при ведении работ, не вызовет ли это дополнительных трещин (деформаций) в фундаментной плите?
2 Можно ли осушить основание? Как?
3 И вообще что думаете об этом?
Крепление траншей и котлованов при грунтовых водах: как не сесть в лужу и сдать объект в срок?
Строительство — дело серьезное, а подготовка территории для него определяет качество будущего объекта. При разработке выемок в грунтах с водой — так называемых плывунах — осушение следует проводить по индивидуальным проектам, учитывающим особенности местности и характер почвы.
В ходе работ может применяться искусственное водопонижение, шпунтовое крепление и другие способы из арсенала геоинженера.
Как можно укрепить стены траншей и котлованов при разных видах почвы — читайте в этой статье.
Что рекомендует СНИП и СП
Во время осушения грунта в траншеях с креплением стенок и с верхними распорами стоит придерживаться правил производства и приемки работ, которые прописаны в следующих документах:
Кроме того, существует регламент СП 381.1325800.2018, объясняющий порядок расчета и проектирования подпорных конструкций и приспособлений для укрепления стен котлована.
Для требований по безопасности, а также для стандартизирования крутизны откосов предусмотрен отдельный документ — СНиП 12.04.2002. Согласно ему, размещение систем крепления не требуется в следующих случаях:
Если на вашем объекте котлован или траншея вырыты глубже указанных стандартов, то есть необходимость в укреплении стен. В противном случае грозит обрушение, что существенно замедляет ход работ и несет опасность для жизни и здоровья строителей.
Кроме того, глубокое прокапывание грунта чревато вскрытием подземных вод, как это случилось на объекте «Ленинградская Атомная Электростанция 2».
Напомним кратко, что в той ситуации было предпринято инженерами группы компаний «КС» и «ВММоторсервис»:
Смонтировано 4 установки: 2 – дизельные вакуумные центробежные насосные установки по 340 м3/ч., и 2 – электрические вакуумные центробежные насосные установки по 300 м3/ч.
Результат был виден уже к концу первого рабочего дня, территория стала заметно суше. По завершении сотрудничества котлован был полностью осушен, а УГВ снижен до требуемой отметки. Заказчик смог провести укладку кольцевого и пластового дренажа и продолжил работы на объекте.
Когда водопонижение необходимо
При затоплении осадочными водами строительного объекта, при обнаружении подземной реки на месте стройки или же при подготовке крепления грунта в траншее — с чем бы вы ни столкнулись, группа компаний «КС» и «ВММоторсервис» придет на помощь!
Способы крепления стенок траншей и котлованов на каждом объекте могут отличаться, специалисты проводят:
Осуществить все эти работы возможно только после грамотного водопонижения. Инженеры «КС» и «ВММоторсервис» индивидуально составят проект осушения, в зависимости от ваших целей, задач и особенностей объекта. Для реализации плана мы предоставляем всю необходимую технику и специалистов.
Чтобы заказать услугу или получить бесплатную консультацию просто оставьте заявку на сайте, мы позвоним вам в ближайшее время!
Котлован в воде что это
Для возведения фундаментов промышленных, гражданских, гидротехнических и других зданий и сооружений отрываются различные по профилю и размерам в плане котлованы. В тех случаях когда дно котлована располагается ниже уровня грунтовых вод, для производства строительных работ в таких котлованах необходимо принимать меры по их осушению. Осушение котлованов может осуществляться откачкой притекающей воды непосредственно из котлована (открытый водоотлив) либо искусственным понижением уровня грунтовых вод специальными водопонизительными установками.
III.1.1. Проектирование и организация работ по открытому водоотливу
При вскрытии котлованов в скальных, обломочных и гравийно-галечных грунтах применяется, как правило, открытый водоотлив. В мелкозернистых грунтах открытый водоотлив приводит к оплыванию откосов котлована, разрыхлению грунта в основании сооружения.
Для определения величины притока грунтовых вод выделяют следующие виды котлованов:
К первой группе относятся котлованы с отношением ширины к длине 1 : 10 и менее, а ко второй — большим 1 : 10.
где L — длина котлована, м; В — ширина котлована, м.
Значения η приводятся ниже.
| B/L | 0 | 0,2 | 0,4 | 0,6 | 0,8 | 1 |
| η | 1 | 1,12 | 1,16 | 1,18 | 1,18 | 1,18 |
Для котлованов неправильной формы в плане значение r0 определяется по формуле
Расчет притока воды в котлованы производится по формулам установившегося движения грунтовых вод. Максимальный приток получается при паводковом горизонте воды в реке, минимальный — при меженном.
Если котлован прорезает слои грунта различной водопроницаемости, то при соотношении коэффициентов фильтрации отдельных слоев, не превышающем 1 : 10, определяется средневзвешенное значение коэффициента фильтрации k по формуле Г.Н. Каменского:
При больших соотношениях коэффициентов фильтрации слои с малым коэффициентом из расчетов исключаются.
Котлованы могут быть совершенными, т.е. доходящими до нижнего водоупора и принимающими воду только через стенки, и несовершенными, т.е. не доходящими до нижнего водоупора с притоком воды через стенки и дно или только через дно.
В зависимости от гидравлического состояния водоносного пласта котлованы разрабатываются в условиях безнапорных (случай, наиболее часто встречающийся в практике) или напорных вод.
Для совершенных котлованов расчет притока воды может быть произведен по несколько преобразованным формулам Дюпюи [1]:
в условиях безнапорных вод (рис. III-1, а)
в смешанных условиях (при наличии двух зон — напорной и безнапорной) (рис. III-1, б):
В том случае когда котлован не доходит до нижнего водоупора (несовершенные котлованы), приток воды в напорных условиях (рис. III-2) может быть высчитан по формуле В.М. Шестакова
Приток воды к несовершенному котловану при его работе в безнапорных условиях (рис. III-3) может быть определен по формулам (III-3) и (III-5), при этом приток выше дна котлована рассматривается как безнапорный к совершенному котловану, а поступающий через дно — как напорный; расчетная формула для этого случая приобретает вид
В формулах (III-3)—(III-6):
Q — приток воды в котлован, м 3 /сут;
k — коэффициент фильтрации водоносного пласта, м/сут;
Н — толщина безнапорного водоносного пласта, м;
R — радиус депрессии при работе котлована или соответственно среднее расстояние до него от реки (при наличии гидравлической связи напорного пласта с рекой), м;
r0 — приведенный радиус котлована, м;
m — толщина напорного водоносного пласта, м;
S — заглубление дна котлована относительно непониженного уровня [статического для формулы (III-6), пьезометрического — для формул (III-4) и (III-5)], м.
| Грунты | Коэффициент фильтраций, м/сут |
| Галечник чистый | 200 |
| Гравий: чистый с песком | 200—100 150—75 |
| Песок: крупный гравелистый крупный средний мелкий мелкозернистый глинистый | 100—50 75—25 25—10 10—2 2—1 |
| Супесь | 0,7—0,2 |
| Суглинок | 0,4—0,005 |
| Глины | 0,005 и меньше |
Смородинов М.И. Справочник по общестроительным работам. Основания и фундаменты
Когда необходима и как осуществляется откачка воды из котлована?
Обустройство котлована — один из важнейших этапов строительных работ по возведению дома, коммерческого или промышленного здания.
При высоком уровне залегания грунтовых вод, важно правильно выполнить их откачку из котлована.
Далее в статье предусмотрен правильный порядок действий и предварительные расчеты.
Что такое водоотлив?
Водоотлив из котлована представляет собой комплекс мероприятий, которые позволяют избавиться от скопления воды. При правильном выборе оборудования и методики выполнения работы сохраняется целостность стенок котлована, можно продолжить работы на стройплощадке.
Проблема скопления воды встречается практически на любых участках, из-за чего важно предусмотреть водоотлив на этапе планирования.
Это позволяет решать комплекс задач:
Если воду откачивать по мере необходимости, работы завершаются в установленные сроки. При этом не появляется дополнительная сложность и большие расходы при возобновлении строительства.
Зачем нужен дренаж?
Откачка воды из котлована позволяет не останавливать строительство, быстро осушить участок. Водоотлив обеспечивается при появлении следующих проблем:
| Грунтовые воды | Их влиянию подвержен практически любой строительный объект. При близком залегании воды случается, что котлован полностью затопило и работы вынужденно остановлены. |
| Плохие погодные условия | Скопление воды может произойти из-за резкого потепления в холодный период или ливневых дождей летом. Мощная техника позволит быстро осушить котлован от воды, которая его заполняет, и спасти фундамент при его обустройстве. |
| Ошибки во время земляных работ | Перед началом строительства проводятся расчеты, выполняются комплексные изыскания на площадке. Это позволяет выявить возможные угрозы и предотвратить их. Если подготовительная работа не выполнена, возможно обнаружение воды. |
Уровень грунтовых вод поднимается во время таяния снега. Это сказывается не только на завершенных объектах, но и во время обустройства котлована. Проблема усугубляется и при длительных осадках. Все это ухудшает несущую способность почвы несмотря на мероприятия по ее укреплению.
Данную ситуацию исправит своевременно организованный водоотлив. Необходимо специальное оборудование и предварительная подготовка. В этом случае на работу уходит немного времени. После этого можно продолжить возведение объекта.
Методики водопонижения
Водоотлив нужен для своевременного отведения талых, грунтовых и дождевых вод. Перед выполнением работ проводится предварительное исследование грунта и строительной площадки, подбирается подходящий метод откачки воды.
Учитываются следующие технические параметры:
Технология осушения является сложным комплексом мер, требующим профессионального участия и привлечения оборудования. Необходимо учитывать особенности, характеристики почвы, конкретного котлована.
Применяются стандартные способы организации водоотлива:
В большинстве случаев используется открытый тип, но выбор зависит от конкретных условий на строительной площадке и качества грунта. Важно руководствоваться требованиями регламентов и строительных норм.
В процессе откачки воды ведется постоянное наблюдение за откосами и другими укрепляющими конструкции. Если появляются проблемные участки, проводится укрепление. На качество работы влияет состояние монтажных элементов и перемычек.
Открытый
Такой тип водооткачки становится наиболее простым и распространенным решением. Он подходит в тех случаях, когда стенки и дно организованы из грунтов следующих типов:
Это самый экономичный и простой способ. Процедура проводится на грунтах, которые сохраняют целостность основания выемки и устойчивость откосов.
При выборе открытого водоотлива используются конструкции:
| Кавальеры | Это обваловка стенок оградительного типа, Которая выполняется с нагорной стороны или по периметру. |
| Нагорная канава | Закладывается, если наблюдается уклон на площадке. Система используется, если вода стекает в котлован с верхней точки участка. |
| Канавы, лотки, открытые дренажи | Элементы позволяют эффективно отводить влагу. Важно правильно рассчитать уклон. Учитываются требования регламентов и строительных норм. |
| Насосное оборудование | Используются стационарные системы или переносные компрессоры. Последние элементы используются, если требуется постоянная откачка воды. |
| Водосборные колодцы | Обеспечивается устройство зумпфы и приямки. Систему оборудуют на дне котлована, чтобы эффективно собирать грунтовые или талые воды. |
При выборе открытой системы выполняются подробные расчеты. Их использование возможно, если крутизна склона траншеи составляет 75-90 градусов. При этом минимальный уклон составляет 2-3 см на каждый метр относительно горизонта.
Закрытый
Если для участка характерны несвязные грунты с низкой сопротивляемостью к вымыванию, могут разрушиться стенки котлована или траншей.
В данном случае предпочтительнее закрытые системы. Такой вариант очистки вод применяется при строительстве на рыхлых почвах.
Используются такие методики:
Система основана на эффективном понижении уровня воды с использованием искусственных средств. Это совершенный и эффективный, но и непростой в организации метод. Работа осуществляется путем перекачки воды через скважины, которые располагаются вдоль траншеи или вокруг котлована.
Расчет притока водных масс
Для водоотводной системы важно выполнить предварительные расчеты. Если они будут сделаны неправильно, эффективность водоотведения снижается. В результате котлован постепенно наполняется водой, а работы на участке останавливаются.
Определяется минимальная мощность насосов. Они должны успевать откачивать воду даже при появлении нестандартных ситуаций — обильных и продолжительных осадков, прорыва плывуна, интенсивного таяния льда и снега.
Расчеты необходимы, чтобы правильно подобрать оптимальное оборудование, время на выполнение операции. Формулы предусмотрены для двух емкостей — траншей и котлованов. Для упрощения расчета во внимание принимают вертикальные откосы.
Учитывается отношение ширине к длине:
Параметр равновеликого круга радиуса или r0 применяется, если емкость не имеет вытянутую форму. Для котлованов прямоугольной формы значение рассчитывается следующим образом:
При неправильной форме используют формулу:
r0 = √F/π, где F представляет площадь котлована, выраженную в кв. метрах.
Для определения притока воды используют формулу текущего режима понижения уровня воды. Если выявлено несколько слоев почвы с разной водонепроницаемостью, нужно выявить средневзвешенное значение фильтрации:
Чтобы выявить фактическую подачу воды на конкретной скважине, строят совмещенные характеристики скважины, трубопровода, насосной установки.
Учитываются следующие особенности:
Во время строительства обычно используется вся система водопонизительных скважин. При этом общее снижение грунтовых вод зависит от общего дебита скважины.
Разновидности осушения строительных котлованов
Для грамотного осушения используется один из двух вариантов:
Предварительное осушение заключается в водопонижении перед началом строительных работ. Данный способ позволяет предотвратить прорыв подземных плавунов. Он эффективен на водонасыщенных участках.
В результате улучшается общая устойчивость грунта, появляется дополнительная прочность во время его выемки.
Существует несколько методик для предварительного осушения:
Последующее осушение может применяться вместе с предварительным или отдельно от него. Почвенная влага просачивается через дно и стенки котлована. После этого она поступает в зумпфы, которые представляют собой специальные водосборные канавы. Каждый такой элемент выполняется при глубине 2-5 метров. Его размеры составляют метр на метр или 1,5 х 1,5 м.
Схема и технология открытого водоотлива
Общая схема открытого водоотлива включает следующие элементы:
На схеме стрелки отображают направление движения воды.
При использовании открытого метода вода проникает через откосы и дно, после чего направляется по водосборным канавам, а затем попадает в приямки. После этого она откачивается при помощи насосов. Если грунт мелкозернистый, дополнительно загружается песчано-гравийная смесь. Она улучшает проводимость воды.
Применяются следующие типы центробежных насосов:
| С | Используются при выборе открытой системы откачки воды. Они эффективны, если наблюдается сильное загрязнение воды. |
| К | Подходят при подготовительном отведении воды после разработки с помощью выемки грунта или гидромеханизмов. |
| МС | Секционные устройства подходят для работы с температурой до уровня 60 градусов. Они используются для питания эжекторной системы. |
| НД | Одноступенчатое оборудование оснащено рабочим колесом и разъемным корпусом в горизонтальном положении. Система подходит для работы с температурой до уровня 100 градусов. |
Важно заранее запланировать использование насосов и подобрать наиболее эффективные из них. Учитываются особенности участка, качественные характеристики грунта.
Закрытый водоотлив
В случае низкой эффективности открытой откачки воды применяется искусственное водопонижение. Процесс выполняется благодаря непрерывной откачки. Процесс планируется до грунтовых работ.
Применяются такие методики:
Выбор способа зависит от конкретных условий работы. Учитываются параметры емкости, глубина, параметры оборудования.
Иглофильтровой
В данном случае применяются иглофильтровые установки. Они выполняются из стальных труб с фильтрами, самовсасывающим вихревым насосом, коллектором для сбора воды. Трубы из стали погружаются в обводненный грунт по периметру отверстия. Иглофильтр включает трубу диаметром 40-50 см и фильтрующее звено.
На схеме отображаются следующие элементы:
Применяют следующие элементы:
При включении шаровые клапаны поднимают вверх, после чего отверстие закрывается. Одновременно опускается клапан, который направляет воду в пространство между трубами.
Вакуумный насос
Он основан на работе эжекторного оборудования, которое используется для работе на глубине 15-20 метров.
На схеме передается использование следующих элементов:
Технология связана с погружением фильтрового звена в гнут. Используется принцип легкого иглофильтра. При этом надфильтровое звено включает наружную и внутреннюю трубу со специальной насадкой.
После погружения почва размывается, под воздействием тяжести опускается труба. Затем до нужного уровня опускается внутренняя труба. Вода создает разрешение, подсасывается из рабочей трубы.
Использование электроосмоса
Он используется в грунтах с коэффициентом фильтрации до 0,05 м/сут. Вместе с иглофильтрами обеспечивается погружение трубы или стержня из стали на такую же глубину. Обеспечивается расстояние между элементами от 50 см до 1 метра. Иглофильтры подключают к катоду, трубы — к аноду.
На схеме передается изображение элементов:
Вода освобождается под действием тока. Затем она поступает к иглофильтрам. В зависимости от показателей мощности конкретной установки фильтрация увеличивается от 5 до 25 раз.
Расценки
Цена на откачку воды зависит от объема и сложности работ, количества задействованной техники. Во внимание принимаются условия на конкретном объекте и необходимая скорость выполнения операции.
Для определения точной стоимости важно вызвать специалистов на объект. Они проводят исследование, подбирают оптимальный способ выполнения работ, уточняют предстоящие затраты.
Стоимость начинается от 1300 рублей за кубический метр. При этом учитывается тип насоса, удаленность объекта, проведение подготовительной работы, наличие нестандартных условий.
Все самое важное и полезное о котловане и его разработке найдете в этом разделе.
Заключение
Откачка воды из котлована относится к числу сложных процедур, требующих предварительного планирования и работы профессионалов. Необходимо правильно подобрать спецтехнику и насосы. Учитывается место проведения работы, мощность установок, сложность конкретных условий на объекте.
Вода залила котлован: как его осушить быстро и эффективно?
Строительные работы иногда выливаются в сражение со стихией. Вода заполняет котлован, стенки начинают оплывать, края обваливаются, работа останавливается, а сроки срываются.
Расскажем, как оперативно справиться с грунтовыми водами.
Когда вода стройке не помеха
В редких случаях строительный участок представляет собой чистое поле с плотным грунтом. Чаще всего это «пятачок» между домами, с супесью, высоким уровнем грунтовых вод.
Именно затопленный водой котлован, в который норовит сползти нависающая почва, требует решительных действий. Как бы быстро ни работала техника, вода набегает быстрее. Без специального оборудования осушить котлован, подготовив его для забивки свай и возведения фундамента не получится.
Получить бесплатную консультацию
Проблемы с фундаментом возникают не только на этапе нулевого цикла работ. Агрессивное воздействие химических веществ, содержащихся в грунтовых водах, разрушает бетонные конструкции. Поэтому герметизация плиты должна производиться качественно и в сухих условиях.
Даже в такой ситуации поспешные действия могут выйти боком. Необходимо выбрать оптимальный вариант водопонижения, подходящий для конкретного случая.
Разновидности осушения котлована с водой
Осушение может быть предварительным или последующим.
При предварительном осушении работы проводят до начала строительства, тем самым предохраняя стройплощадку от прорыва подземных плавунов.
Работы могут проводиться разными способами:
Грунтовые воды проходят сквозь дно и стены котлована, попадая в зумпфы. В дальнейшем осушение участка может вестись параллельно со строительством.
При последующем осушении используется непрерывная откачка воды с помощью специализированной техники. Важно запланировать данный этап до начала работ с фундаментом и определиться, как будет осуществляться осушение. Возможны следующие варианты:
Выбор методики зависит от ряда технических показателей, среди которых используемое оборудование, глубина котлована, емкость зумпфов и т. д.
Иглофильтры
Одним из самых эффективных способов осушения котлована является установка системы иглофильтров. Иглофильтры погружают в почву вдоль верхней бровки котлована и подключают к всасывающему коллектору и вакуумной центробежной насосной установке. Насосная установка быстро опускает уровень грунтовых вод ниже отметки дна котлована, что дает возможность провести работы нулевого цикла «насухо» и в достаточно комфортных условиях.
Эффективные насосные установки
Если строительные работы должны проводиться на месте бывшего водоема, или строительный котлован наполнен водой, для его осушения потребуются самовсасывающие насосы.
Насосные установки откачивают грязную воду с примесью грунта с максимальным диаметром частиц до 76 мм, с глубины до 6 метров. Такую задачу не решит бытовой насос, предназначенный для перекачки чистой воды — он выйдет из строя еще до того, как покажется дно котлована.
В зависимости от глубины и объемов котлована, а также источника энергии на осушаемом участке специалист подбирает оптимальный вариант насосной установки.
Вода в котловане есть, а приобретение насоса в планы не входит
Не всем строительным компаниям приходится регулярно откачивать воду из котлована. Для кого-то это временные трудности в рамках отдельных проектов. В таком случае нецелесообразно расходовать бюджет на регулярное техобслуживание и хранение системы водопонижения. Гораздо выгоднее взять оборудование в аренду.
Специалисты смогут подобрать подходящую для ваших задач установку и определиться с периодом ее использования. Если у вас в штате нет сотрудников соответствующей компетенции, арендуйте мотопомпу с оператором и не переживайте за состояние оборудования. В данном случае за него будет отвечать наш оператор.
Получить бесплатную консультацию
Сотрудничая с нами вы получите:
Заключая договор аренды, вы получите все необходимое для осушения строительного участка: насосную установку на колесах, с оператором и иглофильтровую обвязку.
С выбором установки вам помогут наши специалисты. Позвоните по номеру телефона, указанному на сайте, или заполните форму обратной связи и мы поможем вам укротить стихию!
