Как избавиться от грунтовых вод на участке: Как бороться с грунтовыми водами на участке – АРТМЕТАЛЛ УКРАИНА

Что делать, если уровень грунтовых вод весной и осенью почти на поверхности земли

Часто застройщику сложно отличить грунтовые воды от верховодки и многие принимают верховодку за уровень грунтовых вод (УГВ). В чем разница и как отличить одно от другого?

Типичное залегание верховодки

Верховодкой называют временные скопления подземных вод в верхних слоях почвы. Верховодка располагается на небольшой глубине от поверхности, над горизонтом грунтовых вод, где часть пор пород занята связанной водой, другая часть — воздухом. Она образуется над локальными водоупорами (или полуводоупорами), в роли которых могут быть линзы глин и суглинков в песке, прослойки более плотных пород. При инфильтрации поверхностная (талая, дождевая) вода временно задерживается и образует своеобразный водоносный горизонт. Чаще всего это бывает связано с периодом обильного снеготаяния или периодом дождей. В остальное время вода верховодки испаряется или просачивается в нижележащие грунтовые воды.

Другой особенностью верховодки является возможность ее образования даже при отсутствии в верхних слоях почвы каких-либо водоупорных слоев грунта. Например, в толщу суглинков обильно поступает вода, но вследствие низкой водопроницаемости просачивание происходит замедленно и в верхней части толщи образуется верховодка. Через некоторое время эта вода рассасывается. В целом для верховодки характерны временный, чаще сезонный характер, небольшая площадь распространения и малая мощность слоя. В легко водопроницаемых породах, например в песках, верховодка возникает сравнительно редко. Для нее наиболее типичны различные суглинки и лессовые породы. Верховодка обычно исчезает вскоре после прохода весенних вод или летних дождей и остается на более продолжительные периоды только в годы исключительно влажные.

 Схема залегания подземных вод

Грунтовыми водами называют постоянные во времени и значительные по площади распространения горизонты подземных вод, залегающие на первом от поверхности водоупоре. Это самый близкий к поверхности водоносный слой. В отличие от верховодки он существует всегда, независимо от сезона. Грунтовый водоносный горизонт, таким образом, располагается ниже верховодки. Под ним находится водоупорный пласт, который и не дает грунтовым водам покинуть этот слой.

Сверху грунтовые воды обычно не перекрываются водонепроницаемыми породами, а водопроницаемый пласт они заполняют не на полную мощность, поэтому поверхность грунтовых вод является свободной, не напорной. На отдельных участках, где все же имеется местное водоупорное перекрытие, грунтовые воды приобретают местный напор (величина последнего определяется положением уровня грунтовых вод на прилегающих участках, не имеющих водоупорного перекрытия).

 В зависимости от количества выпадающих атмосферных осадков поверхность грунтовых вод испытывает сезонные колебания. В сухое время года уровень грунтовых вод понижается, во влажное время года повышается. Наличие и уровень грунтовых вод легко выявить осмотром питьевых колодцев на прилегающих участках или же бурением шурфов. При определении уровня грунтовых вод следует обращать внимание на наличие верховодки, которая может изменять уровень грунтовых вод в периоды с большим количеством осадков. Как и в случае верховодки, уровень грунтовых вод тесно связан с характером рельефа местности. Высокий уровень грунтовых вод характерен для низинных элементов ландшафта, пойменных террас рек или околоводных территорий крупных водоемов.

•  Септик
•  Накопитель
• Аэрационная установка 

Септик. Установка септика предполагает наличие свободного места на участке, где возможно разместить устройство фильтрующего сооружения в насыпи, однако при этом теряется энергонезависимость, сточные воды придется перекачивать. По санитарным требованиям, от низа щебеночного основания фильтрующего сооружения до уровня грунтовых вод (УГВ) должно быть не менее одного метра. При устройстве этих сооружений в соответствующей обсыпке они не замерзают. Другое дело, что «курган» требует места и не очень эстетичен.  В обсыпке устанавливаются фильтрующие тоннели. Сверху насыпь укрепляется растительным грунтом, по которому высевают многолетние травы, или курган станет украшением, хотя и может быть обыгран средствами ландшафтной архитектуры до вполне приемлемого уровня эстетики.

1. 1. Септик
2. 2. Распределительный колодец
3. 3. Насос
4. 4. Сточная вода
5. 5. Туннель
6. 6. Щебень
7. 7. Насыпь

Накопитель. К сожалению, если уровень грунтовых вод близок к поверхности, а площадь участка слишком мала для устройства фильтрующего сооружения в насыпи, — то сброс стоков только в накопитель с последующим вывозом ассенизационной машиной.

Аэрационная установка. Аэрационная установка на вашем приусадебном участке займет не так много места —  1 м х 1 м, а сброс сточных вод после аэрационных установок при высоком УГВ будет производиться на рельеф местности (в придорожную канаву). Европейские и российские санитарные нормы допускают такой сброс через уже существующие выпуски. (Описание и цены на аэрационные установки смотрите в разделе: Септики). 

Грунтовые воды — чем опасны и как с ними бороться: tvin270584 — LiveJournal

Покупая участок для строительства дома, обращают внимание на его площадь и место расположения. При этом лишь профессионалы смотрят на то, какой на участке грунт, и интересуются уровнем залегания грунтовых вод. А ведь эти показатели крайне важны, так как именно от них зависит то, насколько легко будет возвести здесь постройку или разбить сад. Особенно важно расположение грунтовых вод, тем более что ответ на вопрос об этом параметре часто не знает и сам продавец.

В этой статье речь пойдет о грунтовых водах и последствиях их появления. Мастер сантехник расскажет вам про самые эффективные методы борьбы с этой проблемой. Следуя советам этой статьи, вы сможете полностью устранить проблему сырых подвалов и вымокшей почвы.

Что такое грунтовые воды

По сути, грунтовые воды – это жидкость, которая скапливается в верхних слоях почвы. Источниками формирования грунтовых вод являются:

• Осадки в виде дождя и снега;
• Уонденсат водяных паров, образующийся в почве.

Глубина залегания грунтовых вод зависит от рельефа местности и наличия водоемов вблизи вашего участка. В болотистых или низинных районах грунтовые воды находятся практически на поверхности – в 1-2 м, а то и в нескольких сантиметрах от нее.

Виды грунтовых вод

Уровень грунтовых вод может изменяться на протяжении года. Минимальных значений он достигает зимой. В это время почва замерзает и становится непроницаемой для осадков. К тому же снег тает только ближе к весне, лишая грунтовые воды основного источника наполнения.

В пределах частных домовладений обычно присутствуют два вида подземных вод.

Верховодка (автохтонные, «местные» подземные воды). Залегают на глубине от 0,5 до 3 м «пятнами» во впадинах или между пластами грунта. В засушливую погоду или холодной зимой верховодка практически исчезает. Но с возобновлением дождей и повышением влажности земли появляется вновь.

Иногда эти подземные воды образуются в местах протечек водопровода, канализации либо постоянного слива жидкости. Вода в верховодке – пресная, слабоминерализованная, обычно не пригодная для питья. Она часто бывает загрязнена токсичными металлами, вызывающими быстрое разрушение бетона.

Безнапорные грунтовые воды (аллохтонные, «внешние» воды). Залегают на глубине от 1 до 5 м и являются относительно постоянными. Именно безнапорные грунтовые воды доставляют строителям основную массу неудобств, поскольку все время пополняются за счет атмосферных осадков, близкорасположенных рек и озер, конденсата, а иногда и артезианских скважин.

Как определить уровень грунтовых вод

Перед началом любых работ на участке, связанных с проникновением под землю, нужно определить уровень грунтовых вод. Особенно важно учитывать данные геологической разведки при возведении фундамента. Но знать, какие процессы происходят на глубине от 1 до 5 м, необходимо еще и при бурении скважин и колодцев, устройстве погребов и даже перед посадкой растений. Близкорасположенные к поверхности грунтовые воды влияют на химический состав почвы, уровень ее кислотности и влажности.

Определять уровень грунтовых вод нужно ранней весной, когда он достигает максимальных значений.

Самостоятельно определить глубину залегания воды можно несколькими способами:

• Просто заглянуть в близлежащие колодцы. Вода в них поступает только из подземных источников, поэтому определить глубину их залегания можно без труда. Расстояние определяется от уровня земли до зеркала воды;
• Раньше определяли уровень залегания подземной воды по растениям. Участок земли внешне выглядит сухим, но если он покрыт влаголюбивой растительностью, то и грунтовые воды расположены близко к поверхности. Если на земле обильно произрастает крапива, осока, болиголов, камыш или наперстянка, то водоносный горизонт расположен очень близко – в пределах 2-3 м от поверхности. А вот полынь и солодка указывают на то, что до воды более 3 м. Растения, выращенные на грунтовых водах, всегда сочные, яркие и зеленые; 
• Еще наши предки следили за поведением насекомых и животных. Мошкара и комары вьются над участками с повышенной влажностью. Кошки выбирают места, под которыми находится пересечение водных жил. Собаки, напротив, обычно отдыхают в стороне от подобных зон. Избегают близкого соседства с грунтовыми водами муравьи, кроты и мыши;
• Можно наблюдать за естественными «подсказками». Природа постоянно «сообщает» о наличии в ландшафте грунтовых вод. Если вечером над землей стелется туман – грунтовые воды находятся пределах 1,5-2 м от поверхности. То же касается и случаев, когда в одних местах росы больше, чем в других.

Самый надежный способ узнать уровень грунтовых вод

Чем выше расположены грунтовые воды, тем тяжелее будет соорудить долговременные здания и сооружения. А учитывая, что фундамент часто занимает большую площадь, уровень грунтовых вод нужно замерить в нескольких местах. На участке в этом случае (а равно и в любом другом) лучше использовать методику бурения пробных скважин.

Для этого возьмите обыкновенный садовый бур и проделайте 3-4 скважины глубиной 2-2,5 м по периметру предполагаемого места строительства. Если в течение 2-3 дней на дне скважин не появляется вода, значит, она находится на достаточной глубине и можно смело проектировать прочное сооружение.

Как отличить верховодку от грунтовых вод

Хорошо, если вам при бурении пробных скважин не попались ни грунтовые воды, ни верховодка. В этом случае можно смело начинать строительство. Хуже, если скважины наполнились водой.

Но перед тем как принять решение о строительстве, вам нужно понять, что это за жидкость – верховодка (т.е. временное скопление воды) или грунтовые воды (относительно постоянные, занимающие большую площадь, скопления воды).

Сделать это, не видя целостной картины рельефа, непросто. В жаркое время года верховодка «уходит» и создается ложное впечатление, что почва сухая и с низким уровнем влаги. Однако после пары дней с продолжительными ливнями на участке может появится вода. Если так произошло и у вас, знайте, на участке именно верховодка, а не грунтовые воды.

Также обращайте внимание на характер рельефа. Участки, расположенные в нижней части склонов (точке водосбора) либо на самом склоне, но имеющие препятствия для стока воды в виде элементов дороги, стенок и т.д., как нельзя лучше подходят для образования верховодки.

Определить наличие и «рисунок» верховодки помогут специалисты, производящие замеры несколько раз в течение года.

Построить дом при высоком уровне грунтовых вод

Повлиять на природные процессы, в том числе и на наличие грунтовых вод на участке, довольно сложно. В разных регионах приняты свои строительные нормы, которые регламентируют уровень грунтовых вод, при котором можно начинать или, напротив, следует прекратить возведение капитальных сооружений.

Для сооружения фундамента любого типа оптимальными считаются условия, при которых уровень грунтовых вод находится ниже глубины промерзания грунта. При этом последний должен содержать минимальное количество глинистых и пылеватых (непучнистых) частиц. Фундамент нужно закладывать ниже точки промерзания грунта.

Обычно строительство не рекомендуется и даже прямо запрещено Строительными нормами и правилами (СНиП) в следующих случаях:

• Между водоупорным слоем и верхней границей грунта лежат мелкозернистые пески с примесью илистых частиц. В этом случае он превращается в плывун и при строительстве разжижается на мелкие части. Нужно устанавливать заглубленные фундаменты, замораживать стенки или дополнительно укреплять их;
• если средний слой занимает глинистый сланец, то фундамент будет неустойчивым, поскольку данный тип грунта быстро размягчается и распадается на мелкие частицы;
• если уровень залегания грунтовых вод находится на глубине до 2 м. В этом случае от возведения долговременного строения, для которого нужно вырыть котлован или траншею, лучше отказаться. Котлован будет заливать даже при регулярной откачке воды, а установить фундамент в таких условиях практически невозможно. Не поможет и гидроизоляция – она даст лишь кратковременный эффект.

По СНиП между нижней точкой фундамента и грунтовыми водами должно быть не менее 0,5 м.

Как понять, что грунтовые воды разрушают фундамент

Бетонное основание «подтачивает» не столько жидкость, сколько растворенные в ней соли, сульфаты и другие соединения. Они приводят к образованию так называемой «цементной бациллы», растворяющей и разрыхляющей бетон. Понять, что бетон подвержен влиянию грунтовых вод можно по следующим признакам:

• На поверхности бетона появился белый налет;
• Материал отслаивается кусками, как после промерзания;
• Заметна плесень и грибки;
• Присутствует запах сырости;
• Образуются бледно-желтые солевые пятна.

Если на фундаменте или в подвале наблюдается нечто подобное, можно смело утверждать, что грунтовые воды вступили во взаимодействие с основанием дома.

Строим дом без подвала

Самый простой и надежный способ ужиться с грунтовыми водами состоит в сооружении здания без подвального помещения – например, простой деревянный дом. А если подвал нужен только для хранения закаток и урожая, рядом с домом можно сделать хранилище «под холм».

Для пучинистых грунтов или почвы с большой глубиной промерзания подойдут столбчатый или свайный фундамент. Если планируется массивное здание, лучше соорудить мелкозаглубленный ленточный фундамент, или «плавающий фундамент».

На участках с высоким уровнем грунтовых вод можно подсыпать под будущее основание дома 0,5 м песка.

Что делать с грунтовыми водами на участке

С уровнем грунтовых вод можно «повоевать». Наиболее популярными являются мерами понижения уровень грунтовых вод являются:

• Поверхностный водоотлив (открытый способ водопонижения) – вода, просачивающаяся через дно или откосы котлована, поступает в канавы-водосборники и откачивается оттуда насосами. Вариант не подходит, если водой постоянно вымываются частицы грунта, из-за чего он проседает;
• Безтрубный дренаж. Для его организации по периметру участка выкапывается траншея, в нее активно начинает стекать грунтовая вода, поскольку отсутствует сопротивление грунта. Воду можно выкачивать при помощи насоса, например, в расположенный на участке пруд. Для укрепления стенок канавы ее можно засыпать гравием или щебнем;
• Трубный дренаж – в дополнение к предыдущему методу используются перфорированные и гофрированные трубы из синтетических материалов, которые укладываются на дно канавы и также засыпаются сыпучими материалами. Вода по трубам в идеале должна выводиться за пределы участка;
• Использование иглофильтровых установок. Подобные системы выводят грунтовые воды на глубину до 4-5 м. Насос откачивает грунтовые воды, и они по трубе уходят на большую глубину;
• Эжекторные иглофильтровые установки. Усложненная версия предыдущей системы. Вода проходит по комплексу труб, насосов и фильтров и также отводится на глубину до 20 м или в место водостока.

Не пытайтесь самостоятельно проектировать и строить систему водоотвода, доверьте это специалистам.

Видео

В сюжете — Подземные воды

В сюжете — Попытка копки колодца при высоком уровне грунтовых вод

В сюжете — Строительство погреба в условиях высоких грунтовых вод

В продолжение темы посмотрите также наш обзор Как выбрать септик для участка с высоким уровнем грунтовых вод

Источник

https://santekhnik-moskva. blogspot.com/2020/05/Gruntovyye-vody.html

Что такое обезвоживание | Советы и методы для строительства Project

• Дом
• Блог
• Что такое обезвоживание | Советы и методы для строительства Project

Обезвоживание – это процесс удаления грунтовых и поверхностных вод со строительной площадки. Обычно эту процедуру проводят перед земляными работами или для понижения уровня грунтовых вод на месте. Методы обезвоживания могут использовать насосы или выпаривание.

Удаление воды со строительных площадок важно для защиты материалов и обеспечения безопасности на рабочем месте. Большинство строительных площадок требуют обезвоживания из-за скопления воды в траншеях и котлованах.

Наши услуги по управлению строительством помогут вам сэкономить время и деньги.

Советы по обезвоживанию

Без надлежащего контроля или планирования обезвоживание может вызвать эрозию почвы и другие проблемы на строительной площадке. Вот несколько советов, которые следует учитывать при выборе зоны разгрузки:

• Очень важно правильно выбрать зону разгрузки.
• Следите за признаками нестабильности или эрозии в зоне разгрузки во время обезвоживания.
• Не перекачивайте воду прямо на склоны.
• По возможности водоотведение должно быть направлено в охранную лесную зону.
• Каналы, используемые для осушения, должны быть устойчивыми и защищены растительностью.
• Избегайте обезвоживания во время сильного дождя.
• Вода, загрязненная маслами, смазками или химическими продуктами, должна быть обработана перед сбросом. Никогда не сливайте загрязненную воду.
• Изучите разрешения местных жителей и требования к обезвоживанию.
• Анализ состояния грунтовых вод в районе проекта.

Методы обезвоживания

Различные методы обезвоживания не являются взаимозаменяемыми, так как каждый метод имеет специфическое применение. По этой причине выбор правильного метода для конкретных условий грунта имеет решающее значение. В строительстве используются четыре основных метода обезвоживания:

• иглофильтр
• Эдуктор Уэллс
• Откачка колодца
• Глубокий иглу

Метод игловых точек

При методе игловых скважин вдоль раскопанного участка выстраивается ряд скважин. Иглофильтры соединены с стояками, а они соединены с общим коллектором и вакуумным насосом. Вода сбрасывается за пределы объекта с соответствующей обработкой для удаления загрязняющих веществ и нежелательных материалов.

Поскольку метод иглы использует всасывание, он подходит для глубин до 5 или 6 метров. Более глубокая просадка требует нескольких ступеней скважин.

Эжекторные скважины

Метод эдукторных скважин аналогичен методу иглы. Основное отличие состоит в том, что в эжекторных колодцах вместо вакуума для забора воды из иглы используется вода под высоким давлением. В этом методе используется принцип Вентури:

• Вода под высоким давлением циркулирует через эдукторы в основании каждой скважины, создавая снижение давления.
• Падение давления подтягивает воду по стояку.

С помощью этого метода уровень грунтовых вод можно понизить на глубину от 10 до 45 м, а несколько насосов могут работать на одной станции. Метод эдукторной скважины подходит, когда в грунте имеются материалы с низкой проницаемостью, такие как глины и илы.

Дренажные насосы

Дренажные насосы являются наиболее распространенным методом обезвоживания, так как они в основном работают под действием силы тяжести. Этот способ также является наиболее экономичным.

Допускается просачивание грунтовых вод в зону раскопок, где они собираются в отстойниках для откачки. Этот метод используется на неглубоких земляных участках, где почва имеет высокое содержание песка или гравия. Если площадь котлована большая, при этом способе можно использовать канаву – длинный и узкий отстойник вдоль котлована.

Глубокий иглофильтр

В методах глубинного иглофильтра используются скважины с погружными насосами, опускающими уровень грунтовых вод ниже уровня котлована. Скважины диаметром от 15 до 20 см бурятся вокруг раскопанного участка, где грунтовые воды падают под действием силы тяжести. Это снижает уровень грунтовых вод, истощая грунтовые воды на раскопанном участке.

Кожухи используются для удержания колодцев, а также сетки и фильтры для защиты от осадка. Этот метод подходит для проектов, где из скважины необходимо удалить большое количество воды.

Заключение

Обезвоживание является важным фактором для руководителей строительных работ, особенно на этапе земляных работ и фундамента. Неконтролируемые грунтовые воды могут затопить выкопанные участки, повредить строительные материалы и оборудование. Вода также может вызвать обрушение траншей и затопление, угрожая строительным рабочим в этом районе. Выбор адекватного метода обезвоживания в зависимости от состояния почвы и уровня грунтовых вод является важным шагом перед подготовительными работами.

Свяжитесь с нами

Метки:
безопасность на стройплощадке
безопасность строительства
предотвращение несчастных случаев
обезвоживание

Присоединяйтесь к более чем 15 000 коллегам-архитекторам и подрядчикам

Получайте советы экспертов по инженерным вопросам прямо на свой почтовый ящик. Подпишитесь на блог инженеров Нью-Йорка ниже.

© 2023 Nearby Engineers New York Engineers. Все права защищены. Правовая информация | Товарные знаки | Политика конфиденциальности

Методы борьбы с подземными водами при земляных работах на строительных площадках

🕑 Время прочтения: 1 минута

Подземные воды вызывают экстремальные геотехнические проблемы при раскопках, такие как вынос песка для большинства строительных проектов, таких как прокладка туннелей. Таким образом, проблемы, вызванные грунтовыми водами, увеличат бюджет строительства и продлят время строительства, если грунтовые воды не будут должным образом контролироваться, что является основной причиной проблем.
Существует два основных метода контроля грунтовых вод, включая метод откачки и метод исключения, как показано на рисунке-1.

Рис.1: Контроль грунтовых вод при выемке грунта методом исключения

Рис. 2: Контроль грунтовых вод в шахтах

Состав:

• Методы контроля грунтовых вод при раскопках
• Мотивы или причины, побуждающие к использованию методов изоляции для контроля грунтовых вод
• Методы исключения для контроля грунтовых вод при земляных работах
  • Создание непроницаемых барьеров путем заполнения цементом, глиняной суспензией или битумом
  • Химическое уплотнение для контроля грунтовых вод при выемке грунта
  • Контроль грунтовых вод при выемке грунта методом сжатого воздуха
  • Контроль грунтовых вод при выемке грунта замораживанием

Методы контроля грунтовых вод при выемке грунта

• Мотивы или причины, которые поощряют использование методов исключения для контроля грунтовых вод при раскопках
• Методы исключения, используемые для контроля грунтовых вод при раскопках

Мотивы или причины, побуждающие к использованию методов исключения для контроля подземных вод

Бывают случаи, когда применение насосных технологий для контроля грунтовых вод не рекомендуется, например, в водоносных горных породах и грунтах с высокой проницаемостью.
Это связано с тем, что использование насосов большой производительности, которые требуются для грунтов с высокой проницаемостью и формирования скважин в горных породах, было бы значительно дорогостоящим.
Таким образом, было бы экономично рассмотреть методы исключения в вышеупомянутых ситуациях и подобных случаях.

Методы исключения для контроля грунтовых вод при раскопках

Существует ряд методов, с помощью которых достигается изоляция грунтовых вод:

• Формирование непроницаемых барьеров путем заполнения раствором цемента, глиняной суспензии
• Химическое уплотнение для контроля грунтовых вод при выемке грунта
• Контроль грунтовых вод сжатым воздухом
• Контроль замерзания грунтовых вод

Формирование непроницаемых барьеров путем заполнения раствором цемента, глиняной суспензии или битума

Эта стратегия рассматривается в водоносных горных породах или грунтах с высокой проницаемостью, где использование насосов высокой производительности или бурение скважины является дорогостоящим.
В этом методе проницаемость снижается за счет создания непроницаемого барьера путем нагнетания суспензионного материала или жидкостей в трещины горных пород или поровые пространства. Мелкость трещин в горных породах или распределение частиц почвы по размерам будут определять типы материалов, используемых для цементации.
Это означает, что размер частиц цементного раствора должен быть значительно меньше порового пространства. Рисунок 3 иллюстрирует предельные размеры частиц материалов, которые могут быть залиты различными типами затирки.

Рис. 3: Различные типы грунтов, которые можно замоноличивать различными типами тампонажных материалов

Кроме того, для определения пригодности суспензионных растворов также используется коэффициент растворимости, который представляет собой соотношение между размером грунта D.15 и размером частиц цементного раствора D.85.
Таким образом, суспензионные растворы не будут подходящим выбором для рассматриваемого грунта, если коэффициент растворимости не превышает 5:15 для глинистых растворов и 11:25 для цементных растворов.
Кроме того, необходимо обращать внимание на количество материалов, используемых для цементации, поскольку чрезмерное их количество может быть дорогостоящим. Эту проблему можно решить, рассмотрев химические цементные растворы, хотя их стоимость выше, чем стоимость глины и цемента в том же количестве.
Что касается жидкой подагры, то она более эффективна, чем суспензионный раствор, поскольку заполняет все поры и пространства в почве, тогда как в случае суспензионного раствора поры небольшого размера остаются пустыми.
При рассмотрении техники заливки раствором требуется проявлять большую осторожность в отношении конструкций и сооружений, таких как канализационная санитарная система вокруг зоны заливки раствором. Это связано с тем, что заливка цементным раствором проводится под большим давлением, что может привести к значительному повреждению этих объектов.

Рис. 4: Распределение инъекционных труб вокруг участка раскопок

Наконец, есть три основных метода нагнетания растворов, которые представлены в Таблице 1 вместе с условиями и процедурами их применения.
Таблица-1: Основные методы нагнетания раствора

Методы нагнетания раствора	Подходящие условия	Процедура заливки
Открытое отверстие	Очень крупнозернистые почвы или скалы с широкими трещинами	Сначала в грунт забивается тампонажная труба, нижний конец которой закрывается разжимной заглушкой, а верхний уплотняется на поверхности. Во-вторых, цементный раствор нагнетается в трубу и выбивается из пробки, а широкие трещины заполняются цементным раствором.
Заливка ступеней	Не указано	В этом методе заранее просверливается отверстие, затем вставляется копье, после чего выполняется заливка цементным раствором либо методом снизу вверх, либо методом сверху вниз. В первом случае выкапывается яма и в нее вставляется копье, после чего приступают к заливке цементным раствором. При последнем подходе верхняя часть отверстия заливается раствором, а после его установки заливается нижняя часть.
Заливка рукавов	Подходит для затирки грунтов	Он использует Tube-a-Manchette, как показано на рис.-5. После того, как отверстие просверлено на определенную глубину и обсажено, вставляется рукавная трубка, окруженная частично пластиковым цементным раствором. Затем корпус вытягивается и в муфту вставляется перфорированная нагнетательная трубка. наконец, затирочный материал впрыскивается, и пластиковый раствор разрушается, и растворный материал растекается по земле.

Рис. 5: Манчетная трубка, используемая для заполнения грунта раствором

Химическое уплотнение для контроля грунтовых вод при выемке грунта

Метод химического уплотнения подходит для песчано-гравийных и мелкозернистых песков. Наиболее распространенным химическим материалом, используемым для химического уплотнения, является силикат натрия. Если силикат натрия смешать с другими химическими веществами, можно получить умеренно прочный и нерастворимый силикагель.
Для проведения химической консолидации применялись два подхода, а именно двухэтапный процесс и одностадийный процесс. По большому счету, последний процесс, который является наиболее распространенным, заменил первый процесс.
В процессе двух выстрелов две трубы с интервалом 50 см вдавливают в землю, затем силикат натрия вводят в одну трубу, а силикат кальция вводят в другую, постепенно вытягивая их вверх.
В качестве альтернативы, одно химическое вещество впрыскивается во время забивания трубы в землю, а другое химическое вещество закачивается в трубу по мере ее извлечения.
Что касается одноразового процесса, химические цементные растворы обычно создаются до процесса впрыска. Таким образом, наиболее важным соображением в этой технике является отсрочка образования затирочного геля. Это связано с тем, что проникновение цементного раствора будет легче и эффективнее, если его вязкость низкая.

Рис. 6: Формирование химического раствора перед инъекцией

Следовательно, желательно иметь цементный раствор с низкой вязкостью во время нагнетания, а увеличение вязкости цементного раствора происходит после завершения процесса нагнетания.
Наконец, было предпринято несколько попыток получить материалы с таким предпочтительным свойством, например, смолы, лигнины и акриловые полимеры.

Рис. 7: Акриловые полимеры

Контроль грунтовых вод при выемке грунта методом сжатого воздуха

Есть несколько факторов, которые мотивируют применение сжатого воздуха для контроля грунтовых вод при раскопках. Например, использование других методов контроля грунтовых вод невозможно из-за гидрологических условий.
Использование сжатого воздуха рекомендуется в тех случаях, когда возникают экологические проблемы, особенно когда грунтовые воды используются в качестве резервуара для питьевой воды, следовательно, использование твердых материалов, таких как цемент, предотвращается.
Техника сжатого воздуха обычно используется для контроля грунтовых вод при проходке туннелей и шахт.
Управление грунтовыми водами сжатым воздухом невозможно без соблюдения определенных условий. Во-первых, боковые стенки и крышка конструкции, в которой хранится воздух, должны быть практически непроницаемыми. Во-вторых, статическое давление сжатого воздуха должно быть равно гидростатическому давлению грунтовых вод в самой нижней точке сушилки. В-третьих, статическое давление воздуха во всем сухом полом пространстве конструкции должно быть постоянным.
Для достижения вышеуказанных условий следует рассмотреть следующие процедуры строительства.

• Постройте траншейную стену, как показано на Рисунке-8, вдоль стороны запланированной конструкции, такой как туннель. Глубина стены должна быть ниже последней нижней плиты конструкции.

Рис. 8: Подготовка к применению сжатого воздуха для контроля грунтовых вод, конструкция мембранной стены

• После этого соорудить крышку туннеля, а стык крышки и мембранной стены должен быть герметичным. На этом этапе можно использовать предварительный дренаж, если условия не создают препятствий. Следует иметь в виду, что и стенка диафрагмы, и крышка также должны быть герметичными.
• Построить разделительную стену или переборку с замками для рабочих и материалов на одном портале туннеля, чтобы избежать выхода воздуха в другой конец туннеля. Дополнительная мгновенная стенка диафрагмы может быть размещена на заданном расстоянии вдоль продольной оси тоннеля и в его дальнем конце портала.

• Настройка механических и электрических машин для удаления отходов, как показано на рис. 9, обеспечение сжатым воздухом и вспомогательная установка.

Рис. 9: Удаление отходов из земляных работ

• Наконец, процессы земляных работ и использование сжатого воздуха будут запущены под крышкой на портале туннеля.

При использовании этого метода следует проявлять особую осторожность, чтобы предотвратить нежелательные события, поскольку методы с использованием сжатого воздуха сопряжены с высоким уровнем риска, который может привести к гибели людей.

Рис. 10: Земляные работы и подача сжатого воздуха, стр. _L : высота давления воздуха в туннеле, D _tt : расстояние между артезианскими грунтовыми водами и инвертом W _K : давление артезианских титонских вод

Контроль грунтовых вод в земляных работах путем замораживания

Контроль выемочных грунтовых вод путем замораживания не рекомендуется использовать, за исключением случаев, когда все другие методы не дают желаемого результата или их выбор нецелесообразен в силу определенных факторов. Это связано с тем, что стоимость контроля грунтовых вод путем замораживания значительно высока из-за большого количества скважин, которые необходимо пробурить вокруг участка раскопок.
Однако бывают случаи, когда замораживание является единственным практическим методом контроля грунтовых вод, например, при очень глубокой выемке шахты, где давление грунтовых вод очень велико.
Для предотвращения образования незамерзших пространств в мерзлой зоне скважины должны быть строго вертикальными, а погрешности должны быть сведены к минимуму, а расстояние между скважинами должно быть небольшим.
К недостаткам метода промораживания можно отнести значительное время, необходимое для бурения скважин, установки растений, промерзания грунтов и некоторых типов грунтов, которые могут испытывать пучение.
Кроме того, работа сжатого воздуха может быть затруднена из-за низкой температуры земляных работ, а строительные работы, такие как бетонирование, столкнутся с трудностями.
Тем не менее, следует знать, что самым выдающимся преимуществом метода замораживания является эффективный контроль грунтовых вод, чего не хватает другим методам.
Процедура замораживания включает бурение скважин вокруг участка раскопок, после чего в скважины вставляется внешняя пластиковая или стальная труба диаметром 10-15 см и внутренняя труба диаметром 3,8-7,5 см, конец внешней трубы закрывается, а конец внутренней трубы открывается.
Верхний конец внутренней трубы соединен с холодильной установкой, из которой охлажденный рассол выталкивается во внутреннюю трубу и после этого возвращается в холодильную установку. Время, в течение которого земля замерзает, колеблется от 1 до 4 месяцев.