Понижение уровня грунтовых вод

В отечественной практике применяют следующие способы искусственного понижения уровня грунтовых вод: иглофильтровый, комбинированный и вакуумный.

Иглофильтровый способ, эффективен для пониженияуровня грунтовых вод в песках, песчано-гравелистых грунтах. Иглофильтровая установка состоит из стальных труб с фильтрующим звеном, водосборного коллектора и самовсасывающего вихревого насоса с электродвигателем. Фильтрующее звено (рис. 3.4) включает наружную перфорированную трубу и внутреннюю глухую трубу.

В нижней части глухой трубы закреплен наконечник с шаровым и кольцевым клапанами. Погружение иглофильтра. Вода, поступая к наконечнику, опускает шаровой клапан и отжимает к верху кольцевой клапан; при этом зазор между внутренней и наружной трубами закрывается. Вода под давлением выходит из наконечника, размывает грунт и иглофильтр погружается в грунт.

Работа иглофильтра. При работе самовсасывающего вихревого насоса вода всасывается из грунта через фильтрующее звено; клапаны занимают обратное положение; уровень воды понижается в иглофильтрах и соответственно в окружающем грунтовом слое. Один ярус иглофильтров (рис. 3.5) может понизить уровень грунтовых вод в среднем до 5 м; при необходимости понижения уровня грунтовых вод на большую глубину используют двухярусные иглофильтровые установки (рис. 3.6).

Способ комбинированный. Сущность комбинированного способа состоит в том, что в грунтах с коэффициентом фильтрации менее 0,05 м/сут применяют иглофильтры и стальные трубы или стержни. К ис-

Рис. 3.4

Рис 3.5.

Рис. 3.6. Двухъярусная иглофильтровая установка

1 – внутренняя труба, 7 – иглофильтр,

2 – наружная труба, 8 – кольцевой коллектор,

3 – кольцевой клапан, 9 – насосы,

4 – гнездо кольцевого клапана, 10 – депрессионная кривая,

5 – шаровой клапан, L – расстояние между иглофильтрами

6 – ограничитель,

точнику постоянного тока подключают: иглофильтры – к отрицательному полюсу (катод) и стальные трубы – к положительному полюсу (анод). Стальные трубы на расстоянии 0,5¸1 м от иглофильтров (в плане) погружают в грунт. Электроды (катоды и аноды) располагают в шахматном порядке и на одной глубине. Под действием электрического тока поровая вода в грунте освобождается и движется в сторону иглофильтров. Коэффициент фильтрации увеличивается в 10¸25 раз. На 1 м² площади необходимы сила тока 0,5¸1 А и напряжение 30¸60 В.

Вакуумный способ, используется для понижения уровня грунтовых вод в мелкозернистых грунтах с коэффициентом фильтрации 0,02¸1 м/сут (мелкозернистые, пылеватые пески, лессовые грунты). Эжекторный иглофильтр состоит из двух звеньев: нижнего и верхнего. Нижнее звено исполнено как легкий иглофильтр; верхнее надфильтровое звено состоит из наружной и внутренней труб с эжекторной насадкой.

Рабочая вода под давлением 750¸800 КПа подается в пространство между внутренней и наружной трубами и далее через эжекторную насадку устремляется вверх по внутренней трубе. Изменение скорости движения рабочей воды в эжекторе создает разрежение в насадке и подсос грунтовой воды; последняя перемешивается с рабочей и попадает в циркуляционный резервуар.