Пособие по производству работ при устройстве оснований и фундаментов (к СНиП 3.02.01-83) - часть 6

Применение иглофильтров может оказаться целесообразным и при необходимости водопонижения в слабопроницаемых грунтах, ниже которых залегает более водопроницаемый слой. В таких случаях иглофильтры следует заглублять в нижний слой (рис. 46) с обязательным выполнением обсыпки по всей высоте скважины.

4.63. Установлены следующие области эффективного использования иглофильтровых установок отечественного изготовления: установки типа ЛИУ (рис. 47), включающие легкие иглофильтры (рис. 48) и насосы, сагрегированные с вакуум-насосом — гравитационное водопонижение в неслоистых грунтах с коэффициентами фильтрации от 50 до 2 м/сут при требуемой глубине понижения уровня подземных вод одной ступенью 4—5 м от оси насоса;

установки типа УВВ (рис. 49), включающие легкие иглофильтры в насосные установки, располагаемые на поверхности, для централизованной откачки воды и воздуха из иглофильтров — вакуумное водопонижение в неслоистых грунтах с коэффициентами фильтрадни от 2 до 0,1 м/сут при требуемой глубине понижения уровня подземных вод одной ступенью до 6—7 м; при необходимости — гравитационное водопонижение в грунтах с коэффициентами фильтрации от 2 до 5 м/сут;

установки типа ЭИ (рис. 50), включающие иглофильтры, оборудованные индивидуальными эжекторными водоподъемниками (рис. 51), и высоконапорные насосы для откачки из иглофильтров с помощью эжекторов воды и воздуха — вакуумное водопонижение в неслоистых грунтах с коэффициентом фильтрации от 2 до 0,1 м/сут на глубину до 10—12 м, а при должном обосновании — до 20 м; при необходимости — гравитационное водопонижение в неслоистых грунтах с коэффициентом фильтрации более 2 м/сут;

Рис. 49. Схема насосной установки УВВ-3
1 _ электродвигатель: 2 — центробежный насос; 3, 4 — напорная я приемная камеры; 5 — напорный трубопровод; 6 — эжекторы; 7 _ сбросная напорная линия; 8 — регулирующий клапан с поплавком; 9 — циркуляционный бак; 10 — сливной стояк; 11 — сбросной напорный трубопровод; 12 — линия свободного излива; 13 — иглофильтр; 14, 15 —воздушный и водяной переходные шланги; 16 — всасывающий коллектор

Рис. 50. Установка ЭИ-70 с эжекторными иглофильтрами
1 — иглофильтры; 2 — глиняный тампон; 5 —пробковые краны; 4 — распределительный напорный трубопровод; 5 — сбросной коллектор; 6 — центробежный насос; 7 — задвижка; 5 — циркуляционный бак; 9 — пониженный уровень подземных вод

Рас. 51. Эжекторный иглофильтр
а — фильтровое звено; 6 — общий вид;
1 — наконечник; 2 — шаровой клапан; 3 — седло шарового клапана; 4 — внутренняя труба фильтрового звена; 5 — перфорированная труба; 6 — фильтровая сетка; 7— проволочная спираль; 8 — седло эжектора; 9— насадка эжектора; 10 — надфильтровая труба; 11—диффузор; 12 — водоподъемная труба; 13 — фильтровое звено

Рис. 52. Вакуумная концентрическая скважина
1 — надфильтровые трубы; 2 — эжектор с диффузором; 3 — водоприемное звено; 4 — фильтровая оболочка; 5—глиняный тампон; 6 — соединительные муфты оболочки; 7—-направляющие фонари; 8 — вакуумметр; 9 — сальник

установки типа ЭВВУ, включающие вакуум-концентрические иглофильтры с индивидуальными эжекторными водоподъемниками (рис. 52) и высоконапорные насосы — вакуумное водопонижение в толще переслаивающихся водоносных и слабопроницаемых грунтов на глубину до 20 м.

4.64. Гидравлическое погружение иглофильтров применяется в любых песках: от мелких до крупных и гравелистых.

При наличии гравелистых прослоек, сильно поглощающих во-ду, к трубе, по которой подается вода для размыва грунта, присоединяют шланг для подачи от компрессора сжатого воздуха.

Перед погружением иглофильтр устанавливают вертикально. При длине иглофильтра до 5 м его установку можно производить вручную, при длине более 5 м — с помощью крана. Для лучшей промывки затрубного пространства рекомендуется периодически несколько замедлять погружение иглофильтра, придерживая его на

весу.

Контроль за установкой фильтра осуществляется наблюдением за выносимым из устья скважины грунтом и скоростью погружения иглофильтра.

При гидравлическом погружении иглофильтров и необходимости устройства обсыпки расход подмывной струи и скорость опускания иглофильтра подбирается так, чтобы диаметр каверны по всей высоте был не менее 150 мм. По окончании погружения иглофильтра разработанную размывом каверну вокруг иглофильтра, установленного на проектной глубине, следует промыть в течение нескольких минут. Затем расход воды сокращается до минимально возможного, при котором еще продолжается излив воды из устья, а в затрубный зазор равномерно засыпается песчано-гравийная смесь. Если таким способом выполнить обсыпку не удается, то возможно предварительно погрузить в грунт гидравлическим способом обсадную трубу диаметром не менее 150 мм. В эту трубу опускается собранный иглофильтр, кольцевое пространство между грубой и иглофильтром постепенно заполняется обсыпкой, а затем труба извлекается. Сверху вокруг иглофильтра на глубину 1 м должен быть устроен глиняный тампон.

Верхняя граница обсыпки вакуумной концентрической скважины должна располагаться не более, чем на 1 м выше отметки верхней кромки фильтра, а над обсыпкой до поверхности земли должен устраиваться глиняный тампон.

Для проверки годности установленных иглофильтров в них наливают воду и наблюдают за скоростью снижения столба воды. Иглофильтры, уровень воды в которых не понижается, следует извлечь, промыть и снова погрузить в грунт.

4.66. Длина иглофильтров установок ЛИУ и УВВ должна быть подобрана так, чтобы фильтровое звено было расположено на предусмотренной проектом отметке. При сборке должна быть обеспечена герметичность соединений звеньев труб. Перед погружением иглофильтра в грунт проверяется исправность соединений, наличие шарового клапана и целостность фильтровой сетки.

Установленные в грунт иглофильтры присоединяются к всасывающему коллектору с помощью инвентарных соединительных шлангов, имеющих на концах овальные фланцы. Резьбовые соединения уплотняются пенькой и суриком, фланцевые — резиновыми прокладками.

4.66. Установка эжекторных водоподъемников производится после погружения в грунт наружных труб иглофильтров. Трубы с эжекторным устройством на конце опускаются внутрь погруженной колонны с таким расчетом, чтобы опорное кольцо встало на седло, а верхний конец трубы выступал на 0,75—1 м над верхом наружной трубы.

После установки внутренней колонны труб зазор между ней и внешней трубой уплотняется сальником. На выступающий конец внутренней трубы надевается резиновый шланг, по которому вода отводится к сливному коллектору.

Перед монтажом водоподъемной части эжекторного иглофильтра должны быть проверены:

соосность насадки с диффузором;

гладкость внутренних поверхностей насадки и диффузора; герметичность сварных швов и резьбовых соединений; прямолинейность наружной и внутренней труб.

Циркуляционные баки (для эжекторных установок) и баки для заливки насосов устанавливаются в насосных станциях на деревянные или бетонные основания.

Объем циркуляционного бака должен быть не менее 4,5 м3, его конструкция и габариты назначаются из условия удобства транспортировки и монтажа. До установки баков в здание насосной станции следует провести их гидравлические испытания.

При установке на станции двух и более баков они должны быть соединены трубопроводами с задвижками для использования в случае необходимости воды из них для запуска любого насоса.

Всасывающий трубопровод от насоса к баку монтируется с уклоном не менее 0,005 в сторону бака.

Для заполнения водой циркуляционных баков перед запуском водопонизительной системы к насосной станции проводится водопровод от источника водоснабжения. Время наполнения системы п циркуляционных баков не должно превышать 1 ч.

Центробежный насос для подачи рабочей воды к эжекторным иглофильтрам следует устанавливать так, чтобы ось его рабочего колеса была ниже уровня воды в циркуляционном баке.

Вход всасывающего трубопровода в циркуляционный бак необходимо защищать сеткой с общей площадью отверстий, в 3—4 раза превышающей площадь сечения трубы.

В насосных станциях размещаются шкафы питания и электроосвещения, щитки сигнализации и станции управления насосными агрегатами.

4.67. Для контроля работы насосных агрегатов на напорных трубопроводах устанавливаются гидравлические манометры, а в установках ЛИУ и УВВ помимо этого на всасывающей стороне насосов устанавливаются вакуумметры.

4.68. Установки типа ЛИУ обеспечивают вакуум, который распространяется лишь в полостях коллектора и самого иглофильтра, поэтому верх фильтра должен быть обязательно заглублен ниже расчетного пониженного уровня подземных вод.

Насосные установки Л НУ могут быть использованы для подключения к группе неглубоких водопонизительных скважин, объединенных общим всасывающим коллектором. Это может оказаться целесообразным, в частности, в горных выработках.

4.69. В установках типа УВВ-3 для создания в полостях всасывающего коллектора и иглофильтров устойчивого вакуума используются два водовоздушных эжектора, в основном производящих откачку воздуха, выделяющегося из водовоздушной смеси, поступающей из иглофильтров. При ограниченном поступлении воздуха к водоприемной части иглофильтров в их полости развивается вакуум порядка 5 м вод. ст. и более.

Откачка воды обеспечивается водо-водяным эжектором. Все три эжектора, входящие в одну кассету, питаются рабочей водой, поступающей к ним от центробежного насоса. При значительном содержании в водовоздушной смеси одного из компонентов (воды или воздуха) каждый из эжекторов способен частично принять на себя функции другого.

Установка обеспечивает подъем откачиваемой воды на высоту до 20 м.

4.70. Установки УВВ на линейно-протяженных объектах (каналах, траншеях, тоннелях мелкого заложения и т. п.) следует располагать с одной или с обеих сторон сооружения.

При защите котлованов установки УВВ размещаются по кольцевой схеме.

Коллекторы и насосные агрегаты должны располагаться на высоте не более 7—7,5 м над дном котлована при залегании водоупора на глубине до 9 м от поверхности земли и на высоте не более 6,5—7,0 м над дном котлована при более глубоком залегании водо-упора.

Песчаная обсыпка иглофильтров при вакуумном водопонижении установками УВВ в безнапорных водоносных слоях с коэффициентом фильтрации от 2 до 0,5 м/сут устраивается высотой 2,5— 3,5 м от забоя скважины, верхняя часть скважины при этом заполняется местным грунтом. В остальных случаях песчаную обсыпку иглофильтров не следует доводить на 1 м до поверхности земли, оставшуюся часть зазора заполняют местным грунтом.

4.71. Установки с эжекторными иглофильтрами (см. рис. 50) состоят из иглофильтров с эжекторными водоподъемниками, напорного, распределительного и сбросного трубопроводов, центробежного насоса и циркуляционного резервуара.

Эжекторный иглофильтр состоит из двух колонн труб: наружной — водоприемной, с подсоединенным к ней фильтровым звеном, и внутренней — водоподъемной, к нижнему концу которой присоединен эжектор, состоящий из насадки и диффузора (см. рис. 51).

По кольцевому зазору между наружной и внутренней трубами центробежным насосом нагнетается «рабочая вода». Проходя через эжектор, нагнетаемая вода создает вакуум, благодаря которому увлекает за собой поступающие через фильтр подземные воды. Смесь рабочей и подземной воды выбрасывается наружу, поступает в циркуляционный резервуар, откуда вода поступает на питание центробежного насоса установки, а излишки воды отводятся к месту сброса.

Гидравлическим способом погружается только наружная труба эжекторного иглофильтра. При достижении ею проектного положения несколько минут производят промывку затрубного зазора, держа трубу на весу.

Зазор между грунтом и иглофильтром, образовавшийся в результате размыва, заполняется песчаной обсыпкой. В верхней части зазор тампонируется глиной для предотвращения прорыва воздуха в прифильтровую зону. При установке иглофильтров в предварительно пробуренные скважины обсыпка выполняется одновременно с извлечением обсадных труб.

После прекращения подачи воды в наружной трубе эжекторного иглофильтра монтируется колонна водоподъемных с труб с эжектором. В начале откачки за счет уменьшения давления в полости фильтра шаровой клапан плотно входит в свое гнездо, перекрывая отверстие наконечника фильтрового звена.

4.72. Эжекторные водопонизительные установки с вакуумными концентрическими скважинами ЭВВУ отличаются от обычных установок с эжекторными иглофильтрами только конструкцией водоприемников (иглофильтров), в которых устроена фильтровая оболочка, закрепленная коаксиально на наружной колонне труб и перекрывающая всю толщину, в которой понижается уровень подземных вод.

Фильтровая оболочка концентрических вакуумных водоприемников изготовляется из профилированной узкой стальной оцинкованной ленты. Скважность оболочек составляет 12—15 %.

Концентрические вакуумные водоподъемники устанавливаются в заранее пробуренные скважины. Вокруг фильтровых оболочек устраивается песчано-гравийная обсыпка, а в верхней части под обсыпкой устраивается глиняный тампон.

Наличие концентрического зазора между фильтровой оболочкой и наружной колонной труб обеспечивает распространение вакуума вокруг иглофильтра по всей его высоте, что позволяет осуществить отвод воды из всех водоносных прослойков прорезаемой иглофильтром водоносной толщи.

Максимальный дебит концентрической вакуумной скважины не должен превышать 4—5 м7ч, в противном случае эжектор не развивает вакуума.

4.73. Трубопроводы иглофильтровых установок должны укладываться на инвентарных опорах по спланированной поверхности: напорный распределительный трубопровод установок типа ЭИ и ЭВВУ — с уклоном не менее 0,001 от насоса, а сбросной безнапорный трубопровод — с уклоном не менее 0,005 в сторону циркуляционного резервуара;

всасывающие коллекторы установок ЛИУ и УВВ—с уклоном не менее 0,005 от насосной установки.

Распределительные и сбросные трубопроводы эжекторных иглофильтровых установок должны быть выполнены со штуцерами.

Количество штуцеров должно превышать число установленных иглофильтров не менее чем на 10 %. Штуцеры должны иметь пробковые краны.

Звенья трубопроводов эжекторных водопонизительных установок соединяются на фланцах с резиновыми прокладками или при помощи сварки. Трубопроводы перед местом присоединения к насосу следует закреплять на опорах, чтобы при затяжке фланцев усилия не передавались на насос.

Трубопроводы монтируются на подкладках в непосредственной близости от ряда эжекторных иглофильтров. Расстояние между подкладками принимается 3—4 м.

Для распределительных трубопроводов применяются стальные трубы, рассчитанные на внутреннее гидравлическое давление не менее 1,6 МПа.

Трубопроводы после их монтажа должны быть продуты воздухом или промыты и испытаны водой под давлением до 1 МПа, которое не должно снижаться в течение 15 мин.

На сбросных (напорных или самотечных) трубопроводах следует устанавливать приборы для измерения расходов насосных агрегатов водопонизительных систем.

Контрольно-измерительные приборы должны подвергаться периодической проверке и регулированию.

ЭЛЕКТРООСУШЕНИЕ

4.74. Электроосмотический способ водопонижения — электроосушение— основан на использовании явления электроосмоса, представляющего собой движение воды в порах грунта в поле постоянного электрического тока от анода к катоду. Способ может быть применен в незасоленных грунтах с коэффициентом фильтрации менее 0,1 м/сут и удельным электрическим сопротивлением более 500 Ом*см при ширине котлована до 40 м.

Электроосушение заключается в создании вокруг массива грунта электроосмотической завесы, которая приводит заключенную в нем воду в капиллярно-натяженное состояние и позволяет вскрыть котлован «насухо». С этой целью по периметру будущего котлована устанавливаются два ряда электродов (рис. 53): с внешней стороны иглофильтры (катоды), из которых производят откачку воды, а с внутренней — металлические трубы (аноды).

Иглофильтры (катоды) устанавливают по периметру котлована на расстоянии 0,75—1,5 м друг от друга и на расстоянии 1,5 м от бровки котлована. Глубина погружения иглофильтров должна быть не менее чем на 3 м ниже проектного пониженного уровня подземных вод.

Металлические трубы (аноды) погружаются по периметру котлована с внутренней стороны контура иглофильтров на таком же расстоянии друг от друга, как и иглофильтры (катоды). Расстановка труб (анодов) и иглофильтров (катодов) производится в шахматном порядке.

Расстояние между рядами электродов (иглофильтров и труб) должно быть 0,8 м.

Глубина погружения труб (анодов) должна соответствовать глубине погружения иглофильтров. Трубы должны выступать на 0,2—0,4 м над поверхностью земли.

Рабочее напряжение электрической установки, исходя из правил безопасности производства работ, следует устанавливать в пределах 40—60 В.

Включение установки и регулирование величины тока производится с помощью реостата.

Рис. 53. Схема электроосушения грунтов
1 — насосный aгpeгaт; 2 —двигатель-генератор; 3 — иглофильтры-катоды; 4 — трубы-аноды; 5 — пониженный уровень подземных вод; 6 — всасывающий коллектор

Время от начала включения электрического тока до начала проходки котлована практически составляет трое суток. Дальнейший период электроосушения соответствует сроку производства строительных работ о котловане. Перечень оборудования для электроосушения приведен в табл. 28.

Рабочие, обслуживающие установки электроосушения, должны быть снабжены резиновыми перчатками и резиновыми сапогами или галошами.

4.75. При монтаже легкой иглофильтровой установки, применя-«мой для электроосушения, иглофильтры (катоды) необходимо соединить арматурной сталью диаметром 10—12 мм (на сварке) и подключить их к «минусу» источника постоянного электрического тока.

Все трубы (аноды) также соединяются между собой стержнями диаметром 10—12 мм и подключаются к «плюсу» источника постоянного тока через электрический щит, оборудованный амперметром и вольтметром.

Таблица 28

Срок службы анодов из труб, с учетом их коррозии при напряжении 40—60 В, предварительно принимается 6 месяцев и уточняется в процессе работ. Трубы-электроды (аноды), бывшие в употреблении, могут быть использованы вторично, если нижние их концы (сильно коррозированные) отрезать, а к верхним приварить отрезки труб соответствующей длины.

Монтаж электроустановки (двигатель — генератор — распределительный щит) производится в соответствии с действующими нормативными документами на монтаж и эксплуатацию электроустановок.

ЭКСПЛУАТАЦИЯ ВОДОПОНИЗИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ

4.76. До общего пуска, перед началом эксплуатации водопонизительных систем производится пробный пуск каждого агрегата в отдельности для проверки его работы, а в иглофильтровых установках — работы присоединенной к насосной установке группы иглофильтров и коммуникаций.

Пробный пуск установок, состоящих из большого числа водопонизительных скважин, следует производить по мере готовности групп первоочередных скважин с тем, чтобы в случае необходимости по результатам откачки внести коррективы в проект. При пробном пуске для наблюдений за понижением уровня подземных вод могут быть временно выделены скважины, предназначенные в дальнейшем для откачки из них воды.

При пробной откачке должны измеряться: расход откачиваемой воды, величина понижения уровня воды в контрольных скважинах, и пьезометрах, а также должны фиксироваться показания вакуумметра и манометра на насосе, соответствующие моментам замера расхода и понижения уровня воды. При пробном пуске установок, для электроосмотического водопонижения дополнительно должны измеряться напряжение и сила тока, пропускаемого через грунт между электродами.

При пробных откачках в течение первых суток, если проектом не обусловлен меньший срок, допускается некоторый вынос частиц грунта при условии, что содержание их в воде непрерывно уменьшается. Скважины, в которых будет происходить незатухающий вынос частиц, должны быть отремонтированы, заменены или отключены.

На пробный пуск водопонизительных устройств составляется акт, который следует прилагать к акту приемки водопонизительной системы.

4.77. Пуск и эксплуатация насосов и электроаппаратуры должны производиться в соответствии с инструкциями заводов-изготовителей

В процессе эксплуатации насосной станции необходимо: не допускать нагрева трущихся частей насосов электродвигателей выше температуры, указанной в действующих инструкциях по эксплуатации насосов и электрооборудования;

не допускать утечки воды в трубопроводах и эжекторных иглофильтрах. При утечке воды из системы необходимо немедленно установить причину и устранить неисправность; поддерживать заданное давление в системе; поддерживать установленный режим работы насосной станции а систематически следить за показаниями контрольно-измерительных приборов.

4.78. Насосные установки водопонизительных систем должны быть обеспечены резервными источниками энергопитания.

В зависимости от допустимой продолжительности остановки водопонизительных установок включение резервного источника питания следует предусматривать по ручной или автоматической схеме. Для автоматического включения резервного источника питания рекомендуется применять типовые станции включения резерва.

Резервирование электропитания осуществляется подводкой двух питающих кабелей (рабочего и резервного) с низкой стороны подстанции. Питание может производиться от одной подстанции, если она оборудована АВР (автоматическое включение резерва), имеет не менее двух силовых трансформаторов достаточной мощности, а с высокой стороны — не менее двух независимых вводов. Если все эти условия на одной подстанции не соблюдаются, то питание системы водопонижения должно производиться от двух подстанций с питанием от разных источников.

В отдельных случаях резервирование питания можно обеспечить установкой дизельных передвижных или стационарных электростанций необходимой мощности или других источников электроэнергии.

Данный вопрос в каждом конкретном случае решается на основе оценки всей обстановки в целом.

4.79. В насосной станции должны быть вывешены:

схема расположения водопонизительных скважин, иглофильтров и других устройств и трубопроводов;

схема электрооборудования насосной станции;

инструкция по эксплуатации насосов и электрооборудования;

правила внутреннего распорядка;

график планово-предупредительного ремонта оборудования;

инструкция по технике безопасности;

график выхода на работу обслуживающего персонала.

В период эксплуатации насосной станции следует вести журнал работы насосов (прил. 12).

4.80. Исправность отдельных иглофильтров можно проверить по

звуку движущейся воды в гибком соединении, температуре гибкого соединения и надфильтровой трубы (летом температура должна быть ниже температуры воздуха, зимой —выше), интенсивности понижения уровня воды при ее наливе в иглофильтры.

Неисправные иглофильтры, а также иглофильтры, не погруженные до проектных отметок, должны быть заменены новыми или отключены. Если неисправные иглофильтры не извлекаются из грунта, то их нужно заглушить.

Герметичность всасывающей системы легких иглофильтровых установок и отсутствие утечек должны проверяться кратковременным нагнетанием воды в иглофильтр и коллектор. Если при этом необходимое давление воды создать не удается из-за больших утечек, то коллектор следует подразделить заглушками на короткие секции. Обнаруженные при испытании неисправности должны быть устранены.

Вакуумметр и манометр на насосе следует включать только на время измерения, после чего соответствующие краны должны быгь закрыты. Необходимо наблюдать за правильным положением отверстий трехходового крана по имеющимся на нем рискам во избежание подсоса через него воздуха.

При ремонте насосного оборудования или устранения неисправностей должны включаться резервные насосы. Неисправный насос, не поддающийся ремонту на месте, должен быть заменен.

Проверять герметичность стыка между опорным кольцом водоподъемной колонны и седлом эжекторного иглофильтра следует через 20—30 мин после начала откачки. При этом, если в фильтре имелся наплыв грунта, образовавшийся при погружении, и опорное кольцо не доходило до седла, то после откачки и ослабления сальников водоподъемная колонна должна занять правильное положение. После этого сальники и гайки на хомуте следует затянуть.

Правильность монтажа и исправность фильтров рекомендуется проверять по осветлению воды после нескольких часов откачки. Рабочая вода, подаваемая от насоса к эжекторным иглофильтрам, должна быть чистой во избежание засорения сопла эжектора.

Нижний конец приемной трубы насоса следует устанавливать на расстоянии не менее 0,5 м от дна и боковых стенок циркуляционного резервуара.

4.81. Запускать электродвигатель погружного насоса рекомендуется не ранее, чем через 1,5 ч после погружения его в воду скважины.

Включение электродвигателя погружного насоса допускается только через станцию управления. Категорически запрещается включать электродвигатель непосредственно от электросети.

После понижения подземных вод до проектного уровня должен

быть составлен акт готовности участка для ведения основных работ.

4.82. В случае применения электроосушения воздействие электрическим током на грунт производится одновременно с работой иглофильтровой установки и продолжается непрерывно как до достижения проектного понижения уровня подземных вод, так и в период производства земляных и строительных работ в котловане.

В процессе работы по электроосушению надлежит непрерывно вести наблюдение за работой электроустановки согласно действующим инструкциям, а также за исправностью электрической сети, соединяющей все электроды, и электроизмерительных приборов (амперметра, вольтметра). При этом ведется журнал, в котором записываются данные о напряжении, силе тока и расходе электроэнергии (прил. 13).

4.83. При производстве водопонизительных работ необходимо оперативно регулировать режим работы водопонизительных систем отключением насосных агрегатов по мере снижения расхода откачиваемой воды.

Отключение части насосов рекомендуется в случае постоянного или временного сокращения размеров притока подземных вод при более или менее длительном периоде сокращения работы водо-понизительной системы с сокращенным дебитом.

Приток снижается на каждом этапе работ по мере развития депрессионной воронки, потом он может вновь возрасти, когда для последующего этапа понадобится увеличить контур водопонижения или снизить требуемый уровень подземных вод. Снижение притоков может происходить и при уменьшении питания, например в засушливое время года, при снижении уровней воды в реках и т. п.

Когда невозможно установленное оборудование исключать из эксплуатации, в частности при кратковременных колебаниях величины притока, регулирование работы насосов должно производиться с помощью задвижек. С этой целью следует предусмотреть автоматическое регулирование подачи (расхода) насосов. Для этого они могут быть оборудованы на поверхности задвижками с электрическим приводом, которые могут автоматически приводиться в действие в зависимости от неравномерности (пульсации) работы насоса, т. е. давления или скорости выбрасываемой насосом струи воды. При этом автоматика должна обеспечить максимально возможную для данной скважины равномерную подачу насоса.

4.84. При большом числе насосных агрегатов, требующих обслуживания (в частности в системах водопонизительных скважин, оборудованных насосами, при значительном удалении их друг от друга), следует оборудовать их системами автоматизации, сигнализации и дистанционного управления. Должно быть предусмотрено авто-матическое включение и выключение насосов в зависимости от уровня воды в водосборниках, приямках, скважинах, оборудованных глубинными насосами, в горных выработках и других любых пунктах, откуда производится отбор воды насосами или где фиксируются уровни, имеющие значение для устойчивости бортов и днища котлована. Для этого в требуемых местах на нескольких уровнях устанавливаются датчики, включающие и выключающие рабочие и резервные насосы в зависимости от подъема или снижения уровня воды в соответствующем водосборнике, приямке и т. п. Наиболее высокий допустимый уровень в каждом пункте носит наименование «аварийного». При этом уровне воды включаются и резервные насосы.

Система автоматизации, кроме указанного выше, должна включать: защиту насосных установок от токов короткого замыкания и перегрузок, от внезапного отключения энергопитания (максимальная и минимальная защита); защиту от перегрева электродвигателей и подшипников насосов; защиту при прекращении подачи воды (на напорной стороне насоса) при нормальной работе электродвигателя.

Система автоматизации должна быть дополнена системой сигнализации (световой или звуковой). На диспетчерский пункт выводятся сигналы: нормальной работы каждого агрегата отдельно (насос и электродвигатель); аварийного отключения агрегата; наиболее важных уровней воды (особенно аварийных) в нескольких точках котлована.

Рекомендуется предусматривать местное и дистанционное (с диспетчерского пункта) включение и выключение насосных агрегатов.

4.85. Для утепления водопонизительной системы в зимнее время принимаются следующие меры:

а) насосы размещаются в будках, имеющих каркасно-засыпную конструкцию или выполненных из панелей с теплоизоляцией. Будки обогреваются постоянно, если в них все время находится обслуживающий персонал, и временно, если пребывание персоиала связано с ремонтом или техобслуживанием;

б) для погружных насосов, у которых контрольно-измерительная и пусковая электрическая аппаратура вынесены в специальное отдельное помещение, будки заменяются коробами с утепленными стенками и крышкой, обшитыми водонепроницаемым материалом (толь, пергамин). Внутри короба размещается оголовок скважины, задвижка и обратный клапан, которые обматываются теплоизоляционным материалом (шлаковата и т. п.);

в) вся водопроводная арматура (задвижки, обратные клапаны, краны и т. п.), находящаяся вне будок, также размещается в коробах и обматывается теплоизоляционным материалом;

г) аналогичная теплоизоляция водопроводной арматуры, как указано в п. 4.85, в, производится во всех необогреваемых будках;

д) всасывающий коллектор иглофильтровых установок (ЛИУ, УВВ) вместе с надземной частью иглофильтров и соединительными рукавами размещается в коробе, имеющем такую же конструкцию, как указано в п. 4.85, б, и обматывается теплоизоляционным материалом. В зависимости от длительности и характера зимы может проводиться только одно из этих мероприятий, причем теплоизоляционный материал должен быть покрыт водонепроницаемым слоем (пергамин);

е) надземные части эжекторов вместе с кранами на штуцерах и трубами утепляют обмоткой теплоизоляционным и водонепроницаемым материалами;

ж) сбросные трубопроводы, проложенные на поверхности земли, утепляются, как указано в п. 4.85, е, в случае небольшого расхода и медленного движения воды в трубопроводе;

з) устраняются все подтекания в соединениях трубопроводов и водопроводной арматуры;

и) все трубопроводы оборудуются кранами для слива воды на случай остановки насосов; место слива устраивается таким образом, чтобы образование наледей вблизи трубопровода исключалось; трубопроводы не должны прокладываться непосредственно по земле;

к) перед наступлением зимы необходимо произвести ревизию оборудования и особенно системы электроснабжения, чтобы свести возможность отключения насосов к минимуму;

л) все зимние мероприятия должны проводиться до наступления отрицательных температур, и если заранее известно, что эксплуатация водопонизительной системы будет вестись в зимний период, то будки для насосов следует сразу выполнять утепленными.

В период эксплуатации установок необходимо тщательно следить за правильностью работы насосных установок, не допускать их длительных остановок. При необходимости кратковременной остановки воду из насоса, трубопроводов и бака следует слить. Кроме того, перед запуском установки необходимо убедиться в том, что в трубопроводе и надфильтровых трубках нет ледяных пробок.

Зимой поглощающую способность установленных иглофильтров проверяют только горячей водой, а после проверки воду из пад-фильтровой трубы в пределах промерзающего слоя грунта обязательно удаляют.

ДЕМОНТАЖ ОБОРУДОВАНИЯ И ЛИКВИДАЦИЯ ВОДОПОНИЗИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ

4.86. Демонтаж оборудования водопонизительных систем должен производиться поэтапно согласно графику производства работ. При этом следует учитывать необходимость повторного использования демонтируемого оборудования.

Демонтаж оборудования водопонизительных установок подразделяется на демонтаж механического оборудования и трубопроводов; электрооборудования и электросетей.

Демонтаж, консервация и перевозка труб, механического оборудования, электрооборудования и электроматериалов производится в соответствии с заводскими инструкциями, прилагаемыми к каждому виду оборудования.

Все узлы оборудования после демонтажа должны быть разобраны, детали очищены от грязи и промыты.

4.87. При демонтаже иглофильтровых установок извлечение игл рекомендуется производить с помощью крана, тали или других подъемных приспособлений при одновременном подмыве. После извлечения иглофильтра фильтровая сетка промывается сильной струей воды, проверяется исправность шарового клапана и целостность сетки, а также плотность всех соединений. Замеченные дефекты должны быть устранены. После длительной работы насос следует разобрать, осмотреть, а износившиеся детали заменить. Насос после сборки при отправке на склад должен быть густо смазан солидолом.

Демонтаж ярусных систем следует начинать с нижнего яруса.

4.88. При демонтаже погружного насоса разъединяются звенья водосливного трубопровода, снимаются опорная плита насоса, элек-тропусковая станция и контрольные приборы.

Колонна водоподъемных труб и погружной насос извлекаются из скважины автокраном или другим грузоподъемным устройством. После извлечения погружной насос проверяется и готовится к следующему монтажу согласно заводской инструкции.

Извлекать обсадные трубы из скважины следует гидравлическим домкратом или полиспастами. После демонтажа оборудования скважины должны быть затампонированы.

При ликвидации водопонизительной системы должен быть составлен акт о результатах выполненной работы, в который включают основные данные по режиму подземных вод в момент ликвидации.

НАБЛЮДЕНИЯ, КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА, ДОКУМЕНТАЦИЯ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ РАБОТ

4.89. В течение всего периода производства строительного водо-понижения необходимо вести гидрогеологические, а при долговременном и глубоком водопонижеиии также гидрологические и геодезические наблюдения по наблюдательным скважинам, постам, реперам и маркам, предусмотренным в проекте. Кроме того, необходимо вести систематические наблюдения за состоянием откосов и дна котлована.

Наблюдения служат для контроля качества работ и при необходимости для внесения в проект корректировок по согласованию с проектной организацией и заказчиком.

4.90. Наблюдения за водоотливом с целью определения притока воды к котловану и водопонизительной системе состоят в измерении расхода всех водопонизительных средств.

Измерение расходов откачиваемой воды может производиться с помощью:

мерных резервуаров при небольших расходах (достаточная точность измерения обеспечивается при наполнении емкости не менее чем за 12—15 с и двукратном измерении расхода);

треугольных и трапециевидных водосливов, устанавливаемых на открытых водотоках (лотках, канавах и т. п.);

различных расходометров, устанавливаемых на напорных трубопроводах.

При гидромеханическом способе разработки грунтов о величине водоотлива можно судить по скорости повышения уровня воды в котловане во время отключения средств откачки.

Для того чтобы судить о работе насосов, одновременно с измерением расходов необходимо фиксировать показания манометров и вакуумметров (в период между измерениями вакуумметры и манометры должны быть отключены). Значительные и частые колебания показаний этих приборов свидетельствуют о неправильном режиме работы насосов. Все данные о работе насосов вносятся в журнал (см. прил. 13).

4.91. Контроль за положением поверхности подземных вод должен охватывать территорию, на которую распространяется влияние водопонижения. Он ведется путем измерения уровней воды в наблюдательных скважинах, котловане, ближайших водотоках и водоемах.

Попутно с измерениями уровней следует вести наблюдения за температурой и химическим составом подземных вод.

Все эти наблюдения необходимы для получения данных о развитии водопонижения и о влиянии на него различных факторов:

атмосферных осадков, изменений уровней в водотоках и водоемах, потерь промышленных и бытовых вод, а также гидравлической взаимосвязи отдельных водоносных слоев между собой. В результате наблюдений устанавливают эффективность работы водопонизительной системы и получают данные для своевременной корректировки ее параметров.

Наблюдательные скважины должны устраиваться во всех водоносных слоях, из которых производится откачка подземных вод. Размещение наблюдательных скважин внутри контура водопонижения, на контуре и за его пределами определяется гидрогеологическими условиями с учетом расчетной схемы фильтрации.

Скважины внутри контура водопонижения располагаются в расчетных точках или створах так, чтобы оценить результаты действия водопончзительной системы в целом или ее отдельных участков.

Наблюдательные скважины на контуре водопонижения располагаются, как правило, в середине между водопонизительными скважинами.

Скважины за пределами водопонизительного контура целесообразно размещать по створам, соответствующим направлению фильтрационного потока следующим образом:

при полого залегающих водоносных слоях — по направлению потока и вкрест потока (природного), в направлении наиболее вероятных областей питания, в направлении соседних систем водопонижения (водоснабжения, водоотлива);

при крутопадающих водоносных слоях — по простиранию и вкрест простирания слоев, в направлении вероятных источников питания и соседних систем водопонижения (водоснабжения, водоотлива).

При протяженных водопонизительных системах (осушение траншей) лучи направляются перпендикулярно оси выработки.

Возможно использование для наблюдений отдельных наблюдательных скважин. Все же при значительных по объему водопонизительных работах следует предусматривать не менее двух лучей наблюдательных скважин.

Минимальное количество скважин на луче — две, из которых одна располагается на контуре, а вторая — вне его в выбранной расчетной точке. В однородных условиях при больших размерах де-прессионной воронки количество скважин на луче в интересующем

водоносном слое принимается от трех [одна па контуре, две других на расстояниях от него 0,15(R—А) и 0,6(R—А)] до пяти [одна на контуре и другие на расстоянии от него 0,1 (R—А), 0,25(R—А), Q,b(R—A) и 0,9(R—А) или вблизи границы области питания (на берегу реки, озера и т. п.)].

Рис. 54. Наблюдательная скважина
1 — кондуктор; 2 — надфильтровая труба; 3 — фильтр; 4 — седло; 5 — шаровой клапан

Конструкция наблюдательной скважины, приведенная на рис. 54, предусматривает выполнение ее путем вращательного бурения, с глинистой промывкой и без крепления обсадными трубами. В связи с этим у башмака фильтровой колонны, которая опускается сразу но окончании бурения, устраивается шаровой клапан, открывающийся при нагнетании в скважину воды с целью ее разглинизации. В определенных условиях возможно непосредственное погружение фильтровой колонны указанной конструкции с помощью подмыва. Длина фильтрового звена наблюдательной скважины обычно не превышает 3 м.

Для наблюдений за уровнями воды на небольшой глубине могут быть использованы в качестве пьезометров обычные иглофильтры.

Все наблюдательные скважины должны быть снабжены крышками, а при необходимости и защитными ограждениями.

Частота измерений уровней подземных вод должна соответствовать динамике развития водопонижения. При начальном снижении уровня подземных вод, при вводе в действие дополнительных средств водопонижения и в других случаях

неустановившегося режима фильтрации измерения производятся один раз в смену или в сутки. При установившемся режиме измерения проводятся реже, например, один раз в неделю, а в дальних скважинах 1—2 раза в месяц.

Измерения температуры и химические анализы также выполняются с частотой (обычно устанавливаемой в процессе производства работ), соответствующей динамике их изменений.

Результаты измерений и отбора проб воды заносятся в журнал (прил. 14) и оформляются в виде графиков, карт и гидроизогипс и гидрогеологических разрезов на характерные моменты.

Измерения уровня воды в скважинах производятся либо электроуровнемерами, либо так называемыми «хлопушками» — на слух.

Для производства гидрогеологических наблюдений отдельный строительный участок, выполняющий водопонизительные работы, должен иметь в штате участкового гидрогеолога.

4.92. Наблюдения за состоянием откосов и дна котлована должны включать ежесменные осмотры откосов котлована и его дна. Эти наблюдения ведут визуально с верхней бровки котлована, с его откосов и дна. При наблюдениях сверху необходимо обратить внимание на появление закольных трещин, их длину по фронту откоса и скорость раскрытия. При осмотре откосов со стороны котлована (со дна, с берм, с лодки, понтона) главное внимание должно быть обращено на высоту слоя высачивания воды в откосе, на установление участков сосредоточенной фильтрации, на обнаружение явлений суффозии (каверны, пещеры), появление конусов выноса грунта, сопровождающееся образованием оплывин и обрушений в откосах. Все особенности поведения откосов в процессе снижения уровня воды в котловане, в том числе и отсутствие каких-либо неблагоприятных явлений, следует ежесменно фиксировать в журналах наблюдений, а при необходимости фотографировать. Фотографии должны иметь привязку на плане котлована и сопровождаться на снимке каким-либо масштабным предметом (геодезическая рейка или другой предмет известной длины).

По результатам наблюдений необходимо принимать меры для обеспечения устойчивости откосов: уменьшение скорости понижения уровня воды в котловане, укладка дренажных пригрузок на участках суффозии, включение дополнительных водопонизительных установок и т. п.

На последнем этапе земляных работ следует вести наблюдения и за состоянием дна котлована. В случае появления ключей (грифонов) необходимо немедленно принять меры для обеспечения устойчивости дна путем пригрузки грифонов обратными фильтрами, устройства разгрузочных скважин, усиления работы водопонизительной системы по снятию напора на дно котлована и т. п.

4.93. При производстве водопонизительных работ вблизи сооружений следует вести инструментальные наблюдения за осадками грунтов и деформациями конструкций в пределах зоны влияния водопонизительной системы. При обнаружении деформаций, угрожающих нормальной эксплуатации сооружений, предохранительные меры принимаются по согласованию с проектной организацией.

ПРИЕМКА РАБОТ

4.94. Приемку водопонизительных работ следует выполнять дважды:

1) перед вводом в действие устройств водопонизительной системы, когда составляется акт о готовности водопонизительного устройства и пригодности его к работе в течение требуемого срока службы;

2) после окончания работ по строительному водопонижению, когда составляется акт о выполненных работах с приложением исполнительной документации, актов на скрытые работы и актов о годности к эксплуатации устройств, остающихся на эксплуатационный период, и данных по режиму подземных вод на момент сдачи работ.

4.95. Исполнительная документация по водопонижению должна включать:

для открытого водоотлива — расположение в плане и отметки водопонизительных и водоотводящих устройств, наблюдательных скважин, характеристики насосных установок;

для горизонтального дренажа — расположение дрен с указанием их типов, нумерация смотровых колодцев, продольные профили дрен, конструкция фильтров и характеристики насосных станций;

для иглофильтровой установки — способ погружения иглофильтров, отметки фильтровых звеньев, способ устройства обсыпки, отметка оси насосного агрегата, расположение наблюдательных скважин, данные пробной откачки;

для эжекторной установки (в том числе с вакуумными концентрическими скважинами)—способ устройства скважин, конструкции фильтра и скважины, способ устройства обсыпки, отметки расположения фильтровой части и рабочих органов эжекторов, расположение контрольно-измерительной аппаратуры, а также пьезометров и наблюдательных скважин с указанием уровня воды в них, данные пробной откачки;

для электроосмотической установки — расположение и способ погружения электродов, отметки фильтровых звеньев, способ устройства обсыпки, отметка оси насосного агрегата, расположение наблюдательных скважин, соответствие монтажа электропроводки требованиям проекта и данные пробной откачки;

для открытых водопонизительных скважин — расположение и отметки скважин, способы их устройства, конструкция фильтров и способ устройства обсыпки, тип насосов и отметки расположения их всасывающих и сливных патрубков, расположение контрольных пьезометров и наблюдательных скважин с указанием уровня воды в них, данные пробной откачки.

4.96. Скрытые работы оформляются двусторонними актами с участием представителей заказчика и подрядчика, выполняющего водопонизительные работы. К актам прилагается исполнительная техническая документация (планы, профили, разрезы по скважинам, таблицы и др.). В актах должны фиксироваться:

а) при строительстве дренажей:

1) исполнительный продольный профиль по лотку труб — нивелировка (или по дну траншеи — для дренажей без труб);

2) тип, диаметр, толщина стенок и ГОСТ (ТУ) дренажных труб, количество и размеры отверстий на одну трубу (1 м трубы);

3) гранулометрический состав материала дренажной обсыпки и заполнителя дрен — анализы следует проводить через 50 м по трассе дренажа;

б) при устройстве иглофильтров:

легких и эжекторных

1) продольный профиль по линии установки игл с указанием отметок верха и низа фильтрового звена для каждой иглы;

2) фактический геологический разрез;

в) при устройстве водопонизительных скважин, оборудованных

насосами, и сквозных фильтров:

1) вертикальный геологический разрез с указанием отметок границ слоев и прослоек;

2) результаты измерений кривизны скважины (сквозных фильтров), желательно в зенитном и азимутальном направлениях;

3) погружение обсадных труб с указанием отметок башмаков колонн;

4) установка фильтровых каркасов (с чертежами каркасов и указанием антикоррозионных покрытий, уплотняющих и центрирующих устройств);

5) извлечение обсадных труб;

6) устройство песчано-гравийной обсыпки (данные измерения гранулометрического состава, отметки верхней и нижней границ, объем);

7) прокачка скважины и опытная откачка;

8) установка выпуска (для сквозных фильтров) в подземной выработке;

9) постепенный ввод в строй водопонизительной скважины (сквозного фильтра);

г) при устройстве горизонтальных и наклонных самоизливающихся скважин:

1) геологический разрез скважины, угол наклона ее к горизонтуз

2) установка фильтра (в том числе чертеж конструкции фильтра);

3) оборудование устья скважины;

д) при организации электроснабжения водопонизительных установок и устройстве электроосушения:

1) исполнительная схема всех электролиний;

2) расположение на площадке контуров заземления;

3) установка труб (анодов) с приложением продольных профилей, аналогичных составленным для иглофильтров;

е) при демонтаже водопонизительной системы — оформляется акт на скрытые работы по ликвидации скважин с указанием мест заложения скважин (фильтров), способов их ликвидации, объемов работ и т. п., а также акт на скрытые работы по устройству тампонажа.

содержание .. 4 5 6 7 ..