2.15. Необходимое понижение уровня грунтовых вод следует определять от статического уровня грунтовых вод до отметки на 0,5 - 1,0 м ниже наиболее пониженной части котлована или тоннеля.
2.16. Для понижения уровня грунтовых вод на глубину более 5 м рекомендуется применять многоярусные установки легких иглофильтров (приложение 2), одноярусные установки эжекторных иглофильтров (приложение 3), вакуум-концентрические скважины или водопонизительные скважины, оборудованные погружными насосами - вертикальными центробежными типа ЭЦВ (приложение 4) или водоструйными и пневматическими (приложение 5).
2.17. При ширине котлованов более 18 - 20 м, а также в грунтах с низкими фильтрационными свойствами следует предусматривать промежуточный ряд иглофильтров.
2.18. Рабочее и установленное резервное оборудование должно обеспечивать в течение всего периода работ поддержание сниженного уровня грунтовых вод на заданной отметке.
2.19. Резерв водопонизительных скважин, оборудованных насосами, должен составлять до 20 % расчетного количества скважин водопонизительной системы.
2.20. При откачке воды из супесей, пылеватых и мелких песков в проекте должна быть предусмотрена песчано-гравийная обсыпка вокруг фильтров. Состав песчано-гравийной обсыпки подбирается согласно п. 3.2.7.
2.21. В проектах по водопонижению должна предусматриваться возможность измерения расхода воды, откачиваемой каждым насосом водопонизительной системы.
2.22. В проекте производства работ должны быть предусмотрены дополнительные мероприятия, обеспечивающие безопасность ведения работ вблизи высоковольтных линий, на пересечениях железных дорог, в условиях сплошной городской застройки, вблизи подземных коммуникаций и сооружений и т.п.
2.23. При необходимости эксплуатации водопонизительных установок в зимнее время в проекте должны быть предусмотрены специальные мероприятия по утеплению насосных станций и коммуникаций.
2.24. Программа проведения опытно-производственных работ составляется проектной организацией и включает следующие вопросы:
выбор местоположения и схемы опытного куста - количество рабочих и наблюдательных скважин, расположение их на местности с указанием расстояний между водопонизительными и наблюдательными скважинами, глубину и конструкцию скважин, тип и конструкцию фильтровых звеньев;
оборудование водопонизительных скважин с указанием типа насосного оборудования и расположения его в скважине;
порядок включения скважин в работу, предполагаемый дебит скважин, частота замеров уровней воды и дебитов скважин;
продолжительность откачки.
2.25. Система водопонижения на опытно-производственном участке должна монтироваться и включаться в работу с опережением общестроительного графика.
3. ОРГАНИЗАЦИЯ И ПРОИЗВОДСТВО РАБОТ
3.1. Подготовительные работы
3.1.1. До начала производства работ по водопонижению должно быть уточнено расположение и состояние подземных коммуникаций, осмотрено состояние зданий и сооружений, расположенных в зоне расчетной депрессионной воронки, оформлено разрешение на производство работ, связанных с вскрытием земной поверхности.
Участок производства работ в пределах городской застройки необходимо оградить забором.
3.1.2. В случае необходимости отдельные здания и сооружения следует оборудовать системой реперов в соответствии с проектом.
В процессе производства работ за деформациями реперов должно быть организовано постоянное наблюдение, а при появлении на сооружениях деформаций и трещин необходимо устанавливать «маяки» из гипсовых или цементных покрытий, металлических стержней и т.п.
3.1.3. Земляные выработки должны быть ограждены от поступления поверхностных вод.
Устройства, необходимые для отвода поверхностных вод, выполняются до начала земляных работ. При производстве земляных работ на косогоре в первую очередь устраиваются нагорные канавы.
3.1.4. Продольный уклон кюветов, отводящих воду, должен быть не менее 0,002. На болотах и речных поймах уклон допускается уменьшать до 0,001. Углы откосов кювета должны соответствовать категории грунта.
3.1.5. Сброс откачиваемой воды в водотоки или городские водостоки необходимо согласовывать с соответствующими организациями.
3.1.6. До начала производства работ по водопонижению маркшейдерской службой должны быть размечены на местности точки заложения водопонизительных и наблюдательных скважин, трассы всасывающих и напорных коммуникаций, водостоков, места установки насосных агрегатов.
3.1.7. До начала монтажа водопонизительных установок следует проверить их техническую исправность и соответствие требованиям проекта.
Оборудование для работ по водопонижению (насосные агрегаты, буровые станки, компрессорные станции, контрольно-измерительное оборудование и т.д.) должно иметь паспорта с указанием технических характеристик.
Оборудование, бывшее в употреблении, должно быть проверено на соответствие его характеристик паспортным данным. В случае необходимости должен быть произведен соответствующий ремонт или оборудование должно быть снабжено актом, уточняющим его характеристики в связи с износом.
3.1.8. Иглофильтры, коллекторы и насосные агрегаты при многоярусном водопонижении рекомендуется монтировать на специальных площадках, на бермах котлованов с откосами или на кронштейнах в котлованах со свайным ограждением.
3.1.9. В подготовительные работы также входит:
определение порядка передвижения и совместной работы буровых агрегатов и кранов;
обеспечение снабжения водой, электроэнергией и сжатым воздухом;
подготовка площадок для бурения скважин и подъезда к ним;
подготовка комплектов инструмента и необходимых материалов.
3.1.10. Все работы должны производиться в сроки, установленные графиком производства работ.
3.2. Конструкции и обустройство систем водопонижения
Конструкции и установка фильтров
3.2.1. Тип и конструкции фильтров водопонизительных скважин устанавливаются проектом. В зависимости от гидрогеологических условий при устройстве фильтров применяются покрытия из проволочной обмотки, сетки галунного плетения, сетки квадратного плетения, штампованные просечные листы (приложения 6, 7, 8, 9).
3.2.2. При откачке грунтовой воды, обладающей агрессивными свойствами, фильтры водопонизительных скважин следует изготавливать из антикоррозионных материалов или покрывать антикоррозионным слоем.
3.2.3. Размеры проходных отверстий фильтров при их контактировании с водоносным грунтом рекомендуется определять в зависимости от коэффициента неоднородности грунта Kн по табл. 3.1.
Таблица 3.1. Рекомендуемые размеры проходных отверстий фильтров, мм
|
Тип фильтра |
Kн ?? 2 |
Kн ?? 2 |
|
Трубчатый с круглой перфорацией |
(2,5 - 3) d50 |
(3 - 4) d50 |
|
То же со щелевой перфорацией |
(1,25 - 1,5) d50 |
(1,5 - 2) d50 |
|
Сетчатый |
(1,5 - 2) d50 |
(2 - 2,5) d50 |
В таблице принято:
d50 - размер частиц, содержание которых в водоносном пласте по массе составляет 50 % (определяется по графику гранулометрического состава грунтов, построенному в полулогарифмическом масштабе); - коэффициент неоднородности, представляющий собой отношение диаметров частиц, соответствующих 60- и 10-% содержанию в грунте, определяемых по кривой гранулометрического состава.
Меньшие размеры проходных отверстий относятся к мелким пескам, большие - к крупным.
Размеры проходных отверстий фильтров, контактирующих со слоем гравийной обсыпки (толщиной не менее 50 мм), должны подбираться, исходя из среднего диаметра частиц обсыпки.
3.2.4. Скважность фильтра (отношение площади отверстий ко всей поверхности фильтрующей части) следует доводить:
в фильтрах с проволочной обмоткой и каркасно-стержневых - до 40 - 60 %;
в трубчатых фильтрах с круглой или щелевой перфорацией - до 20 - 25 %.
3.2.5. Расстояние между проходными отверстиями фильтров для обеспечения необходимой скважности и прочности рекомендуется принимать:
для круглых отверстий - 20 - 40 мм;
для щелевых отверстий между осями щелей - 10 - 20 мм.
Во всех случаях длину щелей следует принимать равной 10-кратной ширине щели.
3.2.6. Расчетная производительность скважины, определяемая гидрогеологическим расчетом, не должна превышать водозахватную способность фильтра, которую определяют по формуле:
м3/сутки,
где Vф - допустимая скорость фильтрации, м/сутки; - для сетчатых фильтров (по С.К. Абрамову); - для гравийных фильтров (по О.В. Избашу и Л.И. Козловой); K - коэффициент фильтрации, м/сутки; ω - площадь рабочей смоченной поверхности, м2; l0 - длина фильтровой части, погруженной ниже динамического уровня, м; d - диаметр фильтра, принимаемый для дырчатых и щелевых фильтров по внешней поверхности трубы, для сетчатых по внешней поверхности сетки, для гравийных по внешней поверхности обсыпки.
Расчетом определяются или длина фильтра при заданном диаметре, или диаметр при заданной длине.
3.2.7. При устройстве гравийных фильтров в зависимости от гранулометрического состава водоносных грунтов в качестве обсыпки могут быть применены пески, гравий и песчано-гравийные смеси.
3.2.8. В гравийных фильтрах толщину обсыпки необходимо назначать в соответствии с принятой конструкцией фильтра.
Толщина обсыпки для фильтров, собираемых на забое скважин и засыпаемых гравием по затрубному пространству, должна быть не менее 50 мм.
3.2.9. Заглубление фильтровой части следует принимать с расчетом, чтобы верх сетки находился ниже расчетного пониженного уровня грунтовых вод.
При близком залегании водоупора относительно лотка сооружения и применении установок, способных откачивать водо-воздушную смесь, заглубление фильтровой части следует устанавливать проектом.
3.2.10. Перед установкой фильтровой колонны, при ударно-канатном способе бурения, должен быть тщательно очищен забой скважины путем налива в нее чистой воды и желонирования до полного осветления; при вращательном бурении с прямой и обратной промывкой скважину прокачивают или промывают чистой водой с помощью бурового насоса.
3.2.11. При установке фильтра необходимо убедиться в прочности и плотности соединений опускаемых его звеньев, в наличии на колонне направляющих фонарей и заглушки отстойника колонны.
3.2.12. Обсыпку фильтровой колонны песчано-гравийным материалом следует производить после ее установки в скважине по мере удаления обсадной трубы. Ось колонны фильтровых труб должна совпадать с осью скважины.
Поверхность песка и гравия, насыпаемых перед каждым очередным подъемом обсадных труб, не должна превышать отметку низа обсадной трубы более чем на один метр при диаметре фильтра до 150 мм и более чем на два метра при диаметре фильтра более 150 мм. После каждого очередного подъема обсадной трубы над ее низом должен оставаться слой обсыпки высотой не менее 0,5 м.
3.2.13. Сразу после установки фильтровой колонны и устройства песчано-гравийной обсыпки необходимо тщательно прокачать скважину эрлифтом.
При установке фильтра в скальных и полускальных грунтах допускается производить прокачку скважин насосами. Запрещается прокачивать скважину насосом, предназначенным для ее эксплуатации.
3.2.14. Если по окончании сооружения водопонизительной скважины в нее не монтируется глубинный насос, то устье скважины необходимо закрыть металлической крышкой.
3.2.15. Внутренний диаметр фильтровой колонны должен превышать наружный диаметр эксплуатационного насоса не менее чем на 50 мм.
3.2.16. В конструкцию скважины, предусмотренную проектом (приложение 36), в процессе производства работ изменения могут быть внесены только после согласования их с проектной организацией. Оборудование скважины фильтром оформляется актом (приложение 34).
Легкие иглофильтровые установки
3.2.17. Легкие иглофильтры погружают в грунт способом гидроподмыва под действием собственного веса с помощью струи воды давлением 0,3÷0,5 МПа, размывающей грунт под наконечником фильтра (приложение 11), или монтируют в заранее пробуренные скважины. В глинистых и суглинистых грунтах допускается предварительная проработка ствола скважины трубой, снабженной наконечником с фрезой.
Данные об установке фильтров заносят в журнал погружения иглофильтров (приложение 12).
3.2.18. Иглофильтры следует погружать при постоянной подаче рабочей воды в вертикальном положении во избежание обрушения стенок скважины и затруднений при извлечении его из грунта по окончании работ.
Для лучшей промывки затрубного пространства при гидравлическом погружении иглофильтров рекомендуется несколько раз замедлять погружение, придерживая фильтр на весу.
3.2.19. В мелкие и среднезернистые пески легкие иглофильтры следует погружать при напоре 0,3 - 0,35 МПа. При погружении иглофильтров в глинистые прослои грунта и гравий давление воды следует увеличивать до 0,4 - 0,5 МПа.
3.2.20. При погружении иглофильтров в плотные слои следует периодически приподнимать и опускать иглофильтр, исключая вдавливание их наконечников в грунт, так как при этом шаровой клапан закрывает отверстие для выхода промывочной струи воды.
3.2.21. Для ускорения погружения иглофильтров не следует увеличивать напор и расход воды, так как при этом затрудняется образование естественного фильтра из крупных фракций грунта.
3.2.22. При погружении иглофильтров в толщу, состоящую из слоев разной проницаемости, необходимо, чтобы фильтровое звено находилось в наиболее проницаемом слое.
3.2.23. При погружении иглофильтров допускается использовать воду непосредственно из водопроводной сети (при достаточном ее давлении) или подавать воду специальным насосом, сагрегированным с заполненной водой емкостью объемом 4 ÷ 5 м3.
3.2.24. Общая длина иглофильтра (собственно иглофильтр и надфильтровые трубы) должна быть подобрана так, чтобы фильтровое звено было расположено на предусмотренных проектом отметках. При сборке должна быть обеспечена герметичность соединения звеньев труб. Перед погружением иглофильтра в грунт осматривают все его соединения, шаровой клапан и фильтровую сетку.
