Водопонижение — это важный этап при строительстве подземных объектов, таких как тоннели, метро, паркинги, фундаменты и подземные коммуникации. Грунтовые воды могут негативно влиять на стабильность строящихся сооружений, вызывая разрушение фундамента, сдвиги грунта и дополнительные гидравлические нагрузки. Для обеспечения безопасности и эффективности строительных работ необходимо снизить уровень грунтовых вод до допустимого уровня, что достигается применением различных методов.
Основная проблема, возникающая при строительстве подземных сооружений, заключается в том, что большинство объектов строится ниже уровня грунтовых вод. Это означает, что строительная площадка постоянно подвергается воздействию водяного давления. Без своевременного водопонижения воды могут проникать в строительные котлованы, туннели или шахты, затрудняя выполнение работ, создавая опасные условия для рабочих и повышая риск разрушения сооружения.
Грунтовые воды могут вызывать следующие проблемы:
Существует несколько методов водопонижения, каждый из которых выбирается в зависимости от условий грунта, объема грунтовых вод и особенностей строительного объекта.
1. Игольчатые фильтры Игольчатые фильтры представляют собой систему трубок небольшого диаметра, которые втыкаются в грунт вокруг строительного объекта. Через фильтры откачиваются грунтовые воды, что позволяет временно снизить их уровень и осушить строительную площадку. Данный метод эффективен при небольших объемах грунтовых вод и на несложных объектах, таких как фундаменты небольших зданий.
2. Глубинные насосы Этот метод используется для более сложных и глубоких проектов, когда требуется значительное снижение уровня воды. Насосы устанавливаются на дне скважин или котлованов и откачивают воду на поверхность. Глубинные насосы эффективны при работе на больших стройках, например, при строительстве подземных паркингов или тоннелей.
3. Скважинные системы Скважинные системы водопонижения используются на объектах с высоким уровнем грунтовых вод. Скважины бурятся по периметру строительной площадки, в них устанавливаются насосы, которые откачивают воду на протяжении всего строительства. Этот метод эффективен на больших и сложных объектах, таких как тоннели метро или подземные коммуникации.
4. Вакуумное водопонижение Данный метод используется в условиях, когда грунт имеет высокую фильтрационную способность. Он включает установку игольчатых фильтров или скважин, но с использованием вакуумных насосов для более эффективного удаления воды из грунта. Вакуумное водопонижение часто применяется при строительстве на песчаных или галечных грунтах.
5. Физическое барьерное водопонижение Этот метод включает создание физических барьеров для защиты строительной площадки от проникновения грунтовых вод. Например, вокруг котлована могут возводиться стены в грунте, диафрагмы или свайные ряды, которые предотвращают попадание воды в зону строительства. Этот метод применяется в сочетании с откачкой воды для максимальной защиты объекта.
Основные преимущества водопонижения при строительстве подземных сооружений включают:
Водопонижение является важнейшим этапом строительства подземных сооружений. Оно необходимо для обеспечения безопасности, защиты конструкций от разрушения и создания оптимальных условий для выполнения строительных работ. Выбор метода водопонижения зависит от объема грунтовых вод, типа грунта и сложности объекта, а его успешная реализация требует высокой квалификации и опыта специалистов.
