Средства борьбы с обводнением подземными водами строительных площадок – вакуум-плиты и вакуумные концентрические скважины.
Проводимое в строительстве водопонижение имеет большие объемы, а это, в свою очередь, способствовало совершенствованию дренажных устройств, которые применяются, а также разработке новых эффективных конструктивных решений.
Защита от подземных вод строительных площадок в последние годы осуществляется качественно новыми видами мероприятий, которые основываются на интенсивном водоотборе, либо на создании искусственных преград на дороге потока подземных вод. Новые мероприятия находятся на разных стадиях освоения и разработки. Одни из них получили положительную оценку инженерно-технических кругов, работающих в области строительного водопонижения, входят в практику, а другие находятся лишь в стадии испытаний, третьи – на стадии разработки.
Существуют такие новые средства борьбы с обводнением подземными водами строительных площадок:
- вакуум-плиты;
- установки вакуумного понижения воды;
- лучевые водозаборы;
- вакуумные концентрические скважины;
- гидрозавесы.
Вакуум-плита – это фильтрующий водоприемник, который состоит из герметичного каркаса-оболочки, бетонной верхней плиты и фильтровой части, состоящей из пористого бетона, из которого откачивается вода насосом.
Интересной конструкцией являются наслонные вакуумные фильтры. Каркас-оболочка фильтра представляет из себя прямоугольный ящик из металла, без крышки и дна. Изготавливается из листовой стали толщиной 3 мм. Нижняя часть – нож фильтра. Он служит для того, чтобы устанавливать вакуум-плиту и изолировать зону вакуумирования от атмосферы.
Наслонный вакуумный фильтр имеет верхнюю часть в виде прямоугольной плиты, которая изготавливается зачастую из плотного бетона или — реже — из металла, пленочных материалов, пластмассы либо специально обработанного дерева.
В рабочем положении в наслонном вакуумном фильтре фильтровая часть расположена под верхней частью. Представляет она собой прямоугольную проницаемую плиту, которая изготавливается из пористого бетона либо из других фильтрующих материалов – гранулированного шлака, песка, пористой керамики и других. В этой проницаемой плите заложены трубки, которые соединены с всасывающим патрубком насоса. Чтобы увеличить площадь соприкосновения грунта с фильтровой частью, поверхность фильтровой части осложнена полусферами.
Для обеспечения проходимости землеройного транспорта и механизмов, для строительных работ при погружении опускного колодца, разрабатываются принципиальные схемы применения наслонных вакуумных фильтров.
Для осушения слоистых толщ грунтов разработаны конструкции вакуумных концентрических скважин.
В такой скважине фильтровое звено водоподъемных труб от водовмещающих грунтов отделено фильтровой колонной. Фильтровая колонна состоит из просечных фильтровых оболочек, благодаря чему вдоль всей боковой части скважины образуется зазор, имеющий пониженное давление. Это позволяет вакуумировать, а далее — и осушать, одной вакуумной концентрической скважиной многослойную толщу грунтов по всей длине просечной колоны.
При испытаниях была показана высокая эффективность вакуумных концентрических скважин, когда водопонижение осуществляется в слоистых толщах, а расчеты дают повод полагать, что использование таких скважин значительно повысит эффективность дренажных систем в трудных гидрогеологических условиях. Также предполагается снижение стоимости осушительных мероприятий в 2 раза.