19.2. КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ

19.2.1. Водоотлив

При проектировании водоотлива из котлованов и траншей должны быть предусмотрены канавки и лотки для сбора и отвода к зумпфам (водосборникам) поступающих в выемки подземных и поверхностных вод с последующей их откачкой на поверхность (рис. 19.1).

Схема открытого водоотлива
Рис. 19.1. Схема открытого водоотлива
1 — водосборная канавка; 2 — зумпф; 3 — депрессионная поверхность; 4 — дренажная пригрузка на откосе; 5 — насосная установка

Применение водоотлива не имеет ограничений в зависимости от вида грунтов (и их фильтрационных свойств). В проекте необходимо предусматривать мероприятия (пригрузки откосов и т.п.), исключающие нарушение природной структуры, разуплотнение и оплывание грунтов. При разработке грунтов методами гидромеханизации организация водоотлива становится более простой, так как откачка подземных вод обычно совмещается с удалением пульпы, а в забое допускается разрыхление грунтов фильтрующейся водой. Эффективность применения водоотлива обусловливается высоким КПД насосного оборудования, минимальным, по сравнению с другими способами водопонижения, объемом откачиваемой воды и возможностью выполнения работ без привлечения специализированной строительной организации.

19.2.2. Дренаж (ч. 1)

В практике строительства, а также для защиты сооружений находят применение следующие виды дренажей: траншейные, закрытые беструбчатые, трубчатые, галерейные, пластовые. Поступающие в них подземные воды самотеком направляются к водоотводящим коллекторам, сбросным линиям или к водосборникам насосных станций (рис. 19.2).

Дренажная насосная станция
Рис. 19.2. Дренажная насосная станция 1 — воздуховод; 2 — грузовой люк; 3 — смотровой люк; 4 — переходная площадка; 5 — напорный трубопровод, 6 — машинное отделение; 7 — насосный агрегат; 8 — приемный резервуар; 9 — датчики уровней; 10 — подводящий коллектор; 11 — шкаф электропитания; 12 — вытяжной вентилятор; 13 — станция управления насосами; 14 — герметичный люк; 15 — приямок для сбора воды

Траншейные дренажи (открытые траншеи и канавы) можно применять для осушении массивов грунта на различных территориях. Такие дренажи являются эффективным средством водопонижения, но применимы лишь в относительно устойчивых грунтах, занимают значительные площади, осложняют устройства транспортных и других коммуникаций и требуют существенных эксплуатационных затрат для поддержания их в рабочем состоянии.

Закрытый беструбчатый дренаж (рис. 19.3) представляет собой траншею, заполненную фильтрующим материалом от дна до уровня подземных вод.

Беструбчатые дренажи
Рис. 19.3. Беструбчатые дренажи
а — каменно щебеночный; б — хворостяной; 1 — дерн корнями вниз; 2 — уплотненная глина; 3 — дерн корнями вверх; 4 — местный песчаный грунт; 5 — щебень; 6 — каменная кладка; 7 — глинобетонная подушка; 8 — засыпка местным грунтом; 9 — хворост

В качестве фильтрующего материала используется гравий, щебень, камень и др. Закрытый беструбчатый дренаж целесообразно предусматривать в основном для сравнительно недолговременной эксплуатации, например на оползневом склоне в период осуществления мероприятий, необходимых для его стабилизации; на уровне дна котлована в период возведения и нем сооружении и т.п.

Трубчатый дренаж — дырчатая труба с обсыпкой песчано-гравийным материалом или с фильтровым покрытием из волокнистого материала (рис. 19.4 и 19.5). Для трубчатых дренажей используются керамические (табл. 19.1), асбестоцементные (табл. 19.2 и 19.3), бетонные (табл. 19.4) и чугунные (табл. 19.5 и 19.6) трубы, трубофильтры из пористого бетона (ВСН 13-77 МЭиЭ СССР) и трубы железобетонные диаметром 400 мм (ГОСТ 6482.0-79). В мелиоративном строительстве применяются керамические дренажные трубы диаметром 100—250 мм (ГОСТ 8411-74).

Трубчатый дренаж совершенного типа
Рис. 19.4. Трубчатый дренаж совершенного типа а — с песчано-гравийной обсыпкой в траншее с откосами; б — с песчано-гравийной обсыпкой в траншее с вертикальными стенками: в — с фильтровый покрытием из минеральных волокнистых материалов; 1 — обратная засыпка местным песчаным грунтом; 2 — песок средней крупности; 3 — щебень; 4 — водоупор; 5 — труба; 6 — щебень, втрамбованный в грунт; 7 — минеральный волокнистый материал; 8 — хомуты из жгутов стекловолокна или шпагата
Трубчатый дренаж несовершенного типа
Рис. 19.5. Трубчатый дренаж несовершенного типа
1 — местный песчаный грунт; 2 — песок средней крупности; 3 — труба; 4 — щебень или гравий

ТАБЛИЦА 19.1. ТРУБЫ КЕРАМИЧЕСКИЕ КАНАЛИЗАЦИОННЫЕ (ГОСТ 286-82)

Внутренний диаметр, мм Толщина стенок ствола и раструба, мм
ствола раструба
150
200
250
300
224
282
340
398
19
20
22
27

Примечания: 1. Все размеры труб номинальные.

2. Трубы имеют длину 1000, 1100, 1200, 1300, 1400 и 1500 мм.

3. Длина нарезки ствола 60 мм.

4. Глубина раструба 60 мм.

Для приема подземных вод в асбестоцементных и чугунных трубах устраиваются круглые или щелевые отверстия (рис. 19.6, а, б, в), в бетонных и железобетонных — круглые (рис. 19.6, в).

ТАБЛИЦА 19.2. ТРУБЫ АСБЕСТОЦЕМЕНТНЫЕ БЕЗНАПОРНЫЕ (ГОСТ 1839-80)

Труба Муфта
условный проход, мм диаметр, мм толщина стенки, мм длина, мм масса 1 м длины, кг условный проход мм диаметр, мм толщина стенки, мм длина, мм масса 1 м длины, кг
наружный внутренний наружный внутренний
100
150
200
300
118
161
211
307
100
141
189
279
9
10
11
14
2950
2950
3950
3950
6
9
13
25
100
150
200
300
160
212
262
366
140
188
234
334
10
12
14
16
150 150 150 150 1
2
3
5

ТАБЛИЦА 19.3. ТРУБЫ АСБЕСТОЦЕМЕНТНЫЕ НАПОРНЫЕ (ГОСТ 539-80)

Условный проход, мм Труба Муфта
длина, мм наружный
диаметр, мм
толщина
стенки, мм
масса 1 м
длины, кг
длина, мм наружный
диаметр, мм
масса, кг
ВТ-6 ВТ-9 ВТ-6 ВТ-9 CAM6 CAM9 CAM6 CAM9
100 2950 122 9 11 7,8 9,2 140 171 175 3,5 3,8
150 3950 168 11 13,5 12,9 15,2 219 225 4,6 5,2
200 3950 224 14 17,5 22,1 26,4 150 277 287 6,9 8,2
250 274 15 19,5 28,4 35,9 329 341 8,7 10,3
300 324 17,5 22,5 40,2 49,4 383 397 11,1 13,8

Примечание. Трубам типа ВТ-6 соответствуют муфты CAM6 а трубам типа ВТ-9 — муфты CAM9.

ТАБЛИЦА 19.4. ТРУБЫ БЕТОННЫЕ (ГОСТ 20054-82)

Условный
проход, мм
Толщина
стенки, мм
Длина, мм Глубина
раструба, мм
150
200
300
400
35, 30, 25
40, 35, 30
55, 50, 45
75, 65, 65
1000
1500
1500
1500
50
50
80
100

ТАБЛИЦА 19.5. ТРУБЫ ЧУГУННЫЕ КАНАЛИЗАЦИОННЫЕ (ГОСТ 6942.3-80)

Условный
проход, мм
Наружный
диаметр, мм
Толщина
стенки, мм
Масса трубы, кг, при длине, м
0,75 1,25 2
100
150
118
168
4,5
5
10,5
16,3
25
40

ТАБЛИЦА 19.6. ТРУБЫ ЧУГУННЫЕ НАПОРНЫЕ (ГОСТ 9583-75)

Условный
проход, мм
Наружный
диаметр, мм
Толщина
стенки, мм
Масса трубы, кг, при длине, м
4 5 6
150
200
260
300
170
222
274
325
8,3
9,2
10
10,8
132
193
260
336
163
238
320
414
193
282
381
492

Сорочан Е.А. Основания, фундаменты и подземные сооружения