Удаление подземных вод из шахт колодцев котлованов и др

Обновлено: 07.07.2024

Удаление подземных вод из шахт колодцев котлованов и др

СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ И ПРАВИЛА

ЗАЩИТА ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК ОТ ПОДЗЕМНЫХ
И ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД

____________________________________________________________________
Текст Сравнения СНиП 2.06.14-85 с СП 103.13330.2012 см. по ссылке.
- Примечание изготовителя базы данных.
____________________________________________________________________

Дата введения 1986-01-01

РАЗРАБОТАНЫ ГПИ Фундаментпроект Минмонтажспецстроя СССР (инженеры М.Л. Моргулис - руководитель темы, Г.Г. Голубков, Д.П. Ефимович, В.К. Демидов, А.В. Ильин, И.С. Рабинович, Л.И. Иванова, Ю.Н. Егерев, А.Д. Неклюдов), ВИОГЕМ Минчермета СССР (кандидаты тех. наук Е.С. Гладченко, Г.М. Крастошевский, В.М. Тащи; инженеры Ю.И. Ляпин, Л.Д. Захаров), НИИОСП им. Герсеванова Госстроя СССР (инж. А.Б. Мещанский; доктора техн. наук М.И. Смородинов, К.Е. Егоров; кандидаты техн. наук В.Н. Корольков, В.Т. Терновская), ВНИИ ВОДГЕО Госстроя СССР (канд. техн. наук В.М. Григорьев), Гипроцветметом Минцветмета СССР (инженеры С.В. Пармузин, В.Е. Лурье) с участием проектной конторы треста Шахтспецстрой и треста Союзшахтоосушение Минмонтажспецстроя СССР (инженеры Я.И. Фейгин, Э.В. Олизаревич, Л.Н. Московская), ВСЕГИНГЕО Мингео СССР (д-р геол.-минералог. наук В.Н. Гольдберг; канд. геол.-минералог.наук Н.В. Сокулина), ВНИИВО Минводхоза СССР (канд. техн. наук В.Н. Ладыженский).

ВНЕСЕНЫ Минмонтажспецстроем СССР.

ПОДГОТОВЛЕНЫ К УТВЕРЖДЕНИЮ Главтехнормированием Госстроя СССР (инж. В.А. Кулиничев).

УТВЕРЖДЕНЫ постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 23 апреля 1985 г. № 53.

В СНиП 2.06.14-85 "Защита горных выработок от подземных и поверхностных вод" внесено изменение N 1, утвержденное постановлением Госстроя СССР от 27 февраля 1989 г. N 30 и введенное в действие с 1 апреля 1989 г. Пункты, таблицы, в которые внесены изменения, отмечены в настоящих строительных нормах и правилах знаком (К).

Изменения внесены изготовителем базы данных по БСТ N 5, 1989 год.

Настоящие нормы распространяются на проектирование защиты от подземных и поверхностных вод (в дальнейшем - защиты) горных выработок с применением водопонижения, водоотлива, противофипьтрационных завес и регулирования поверхностного стока при открытой и подземной разработках месторождений твердых полезных ископаемых.

1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. При проектировании необходимо исходить из того, что защита горных выработок должна:

предотвращать притоки воды в выработки, нарушающие условия нормальной разработки месторождения;

предупреждать прорывы воды в выработки;

препятствовать опасному разрушению водой горных пород, окружающих выработки;

обеспечивать организованный отвод поверхностных и рудничных вод к местам их сброса;

не допускать угрожающего водоснабжению истощения ресурсов подземных вод и их загрязнения, засорения, нарушения режима и размыва берегов поверхностных водных объектов, эрозии почвенного слоя и опасных последствий деформаций горных пород и сооружений в районе защищаемых выработок в результате понижения уровня подземных вод;

предусматривать сооружения, устройства и мероприятия по регулированию притока к выработкам, напора подземных вод и поверхностного стока в районе разрабатываемого месторождения, по отводу откачиваемых рудничных вод и охране окружающей среды.

1.2. Выбор видов и систем защиты горных выработок, типов защитных сооружений, устройств и мероприятий должен учитывать изменяющиеся с течением времени, по мере разработки месторождения, производственные и природные условия, форму и размеры защищаемого пространства.

Рассматриваемые варианты защиты горных выработок должны оцениваться и сравниваться с учетом длительности использования защитных сооружений, устройств и мероприятий, создаваемых условий для разработки месторождения, воздействий на окружающую среду и суммарных затрат по защите при строительстве и эксплуатации горного предприятия.

При сравнении вариантов водопонижения и противофильтрационных завес необходимо учитывать различия карьерного и шахтного водоотлива в обоих случаях, а также то, что противофильтрационные завесы, в отличие от водопонижения, не влекут за собой образования вредных стоков и истощения ресурсов подземных вод и не вызывают деформаций горных пород, земной поверхности и сооружений в районе защищаемых объектов. В то же время необходимо учитывать вызываемое ими нарушение естественного движения подземных вод, остающееся и после ликвидации горного предприятия.

1.3. Противофильтрационные завесы допускается предусматривать в качестве основного средства для предотвращения поступления подземных вод в горные выработки извне и как вспомогательную меру для решения локальных задач по ликвидации местных очагов фильтрации.

1.4. В состав исходных данных для проектирования должны входить требования к системе защиты горных выработок от подземных и поверхностных вод, сведения об отведенных местах сброса рудничных вод и материалы изысканий.

Материалы изысканий должны отвечать требованиям СНиП II-9-78 и содержать:

топографические планы района месторождения в масштабах, устанавливаемых проектной организацией;

характеристику геологического строения, тектонической нарушенности толщ, неотектоники, сейсмических условий и особых условий (наличие вечной мерзлоты, карста, оползневых явлений и др.) ;

геологические разрезы и профили;

характеристику гидрогеологических условий, инженерно-геологическую характеристику и сведения о физико-механических свойствах горных пород; сведения о водоносных слоях, источниках и областях их питания и разгрузки, взаимосвязи между ними и с поверхностными водами, их химическом составе, температурах;

данные о фильтрационных свойствах пород, определенные с помощью опытных откачек и с учетом схематизации гидрогеологических условий;

карты распространения водоносных слоев, рельефа их кровли и подошвы, а также гидроизогипс и гидроизопьез.

Геологические и гидрогеологические данные должны быть освещены в пределах ожидаемой зоны депрессии и на глубину, охватывающую все водоносные слои, из которых возможны фильтрация или прорыв подземных вод в горную выработку.

1.5. В проектах защиты горных выработок кроме технической документации, отвечающей требованиям действующих нормативных документов по составлению проектов и смет, утвержденных в установленном порядке, должны быть приведены характеристики сельскохозяйственных угодий, в также существующих и возводимых сооружений и предприятий, на которые могут повлиять проектируемые защитные мероприятия, сведения о способах, очередности и сроках разработки месторождения и даны решения по защите окружающей природной среды.

1.6. В проектах следует предусматриватъ поэтапное выполнение запроектированной системы защиты.

В условиях, когда по материалам изысканий не представляется возможным произвести достаточно обоснованные расчеты или окончательно выбрать систему защиты, конструкции ее сооружений и устройств, в проекте следует предусматривать опытно-производственные работы, результаты которых используются для корректировки проекта.

1.7. Расчетами должны определяться:

понижение уровней подземных вод в характерных точках, время достижения требуемого понижения, притоки подземных и поверхностных вод к водопонизительным устройствам и в горные выработки - по этапам разработки месторождения;

притоки подземных вод через противофильтрационные завесы, толщина завесы, положение уровней подземных вод с обеих сторон завес;

необходимое число скважин для противофильтрационных завес и расходы материалов для них, распространение инъецируемых материалов в толще пород, необходимое время для создания устойчивых противофильтрационных завес;

производительность, пропускная способность, размеры, число, размещение и другие параметры устройств для водопонижения, водосбора, водоотвода, противофильтрационных завес и проведения противофильтрационных мероприятий; потребность в материальных и энергетических ресурсах; оценка качества откачиваемых вод и возможное изменение качества подземных и поверхностных вод; оценка ущерба речному стоку, сельскому и лесному хозяйствам, водоснабжению населенных пунктов и предприятий от работы водопонизительных устройств.

Кроме того, при проектировании необходимо определять ожидаемые деформации земной поверхности в зоне влияния водопонизительных систем.

При необходимости допускается применять моделирование и обосновывать расчетные величины опытными данными.

1.8. В проектах следует предусматривать устройство наблюдательных скважин и постов, геодезических реперов, марок и маркшейдерских пунктов, установку контрольно-измерительной аппаратуры и срок ввода их в действие для ведения гидрогеологических, гидрологических, маркшейдерских и геодезических наблюдений, а также наблюдений за работой устройств систем защиты при их строительстве и эксплуатации.

Состав и режим необходимых наблюдений должны устанавливаться в проекте. Следует предусматривать наблюдения за уровнями, температурой, химическим и газовым составом подземных вод, температурой воздуха, количеством выпадающих осадков, уровнями воды в водоемах, за расходом, температурой, химическим и газовым составом откачиваемых вод, за деформациями пород и земной поверхности, осадками и деформациями сооружений.

Проектирование защиты открытых выработок

1.9. В проектах защиты открытых выработок следует предусматривать:

внешние сооружения и мероприятия для регулирования поверхностного стока на территории, прилегающей к карьеру (разрезу);

внутрикарьерные устройства и мероприятия, рассчитанные на приток подземных вод, поступающих в карьер, и на сток собирающихся в нем поверхностных вод: водостоки, водосборники, водоотливные установки или устройства для сброса воды из водосборников в подземные выработки и при необходимости в зависимости от местных условий - внутрикарьерные скважинные и иглофильтровые водопонизительные установки, местный тампонаж горных пород, дренажи, пригрузки откосов;

внешние водоотводящие устройства для сброса карьерных вод.

1.10. При необходимости из условий обеспечения устойчивости бортов выработок или по производственным условиям, сокращения притока подземных вод в карьер (разрезную траншею, выездную траншею и др.) в проекте кроме устройств и мероприятий, предусмотренных п. 1.9, следует предусматривать контурные - кольцевые или неполнокольцевые и линейные внешние водопонизительные системы или противофильтрационные завесы.

Кольцевые водопонизительные системы следует предусматривать при распространении водоносных толщ на всем защищаемом участке и за его пределами.

Неполнокольцевые водопонизительные системы следует проектировать при распространении водоносных толщ не со всех сторон защищаемого участка.

Линейные водопонизительные системы следует проектировать для перехвата одностороннего подземного потока со стороны водоема (водотока) или по пласту, имеющему выраженный уклон в сторону защищаемого участка, а также для защиты удлиненных выработок и в случаях, когда по местным условиям их применение оказывается целесообразным.

1.11. Кольцевые, неполнокольцевые и линейные противофильтрационные завесы следует проектировать в тех же случаях, что и соответствующие водопонизительные системы (см. п. 1.10). с учетом ограничений для использования некоторых типов завес по природным условиям (согласно указаниям разд. 4) и местных производственных возможностей.

1.12. При соответствующем обосновании водопонизительные и противофипьтрационные устройства карьеров (разрезов) допускается предусматривать в виде отдельно расположенных элементов системы защиты, размещаемых из условия их наибольшей эффективности и с учетом рельефа кровли подстилающего водоупора, залегания пород с высокой водопроницаемостью, направления подземного потока и др.

1.13. Снижение пьезометрического уровня напорных вод для сохранения устойчивости горных пород и исключения прорыва воды в выработки допускается предусматривать с помощью специально предназначенных для этого устройств (скважин, оборудованных насосами, самоизливающихся скважин и др.).

1.14. При проектировании выполняемой в несколько этапов системы защиты карьера (разреза) необходимо предусматривать:

до начала строительства карьера (разреза) - ввод в действие внешних сооружений и устройств для регулирования поверхностного стока и водоотвода, ввод в действие сооружений, устройств и выполнение мероприятий, необходимых для защиты горных выработок от подземных вод на период, в течение которого могут быть подготовлены сооружения, устройства и мероприятия следующего этапа. В этот же период при проектировании системы защиты с внешними водопонизительными или противофильтрационными устройствами должны быть обеспечены опережающее развитие понижения уровня подземных вод или опережающие противофильтрационные устройства, при проектировании системы защиты горных выработок без внешних устройств - готовность средств для проведения необходимых мероприятий и выполнения необходимых устройств в процессе разработки карьера (разреза);

в период строительства карьера (разреза) - последовательный ввод в действие дополнительных сооружений и устройств и проведение необходимых мероприятий, предусмотренных проектом (см. пп. 1.10-1.13);

к моменту сдачи карьера (разреза) в эксплуатацию - готовность сооружений и устройств, обеспечивающих защиту горных выработок до достижения полной проектной производительности карьера (разреза), в том числе готовность запроектированной системы регулирования поверхностного стока, дренажа, стационарного водоотлива и водоотвода рудничных вод;

в процессе эксплуатации карьера - последовательный ввод в действие сооружений и устройств и проведение мероприятий, запроектированных в системе защиты и обеспечивающих постоянное опережение по отношению к горным работам развития понижения уровня подземных вод или противофильтрационных устройств на срок, предусмотренный в проекте.

Проектирование защиты подземных выработок

1.15. В проектах защиты подземных выработок в зависимости от местных условий в пределах шахтного поля следует предусматривать использование:

в качестве подземного дренажа - самих защищаемых выработок с устройством в них дренажных канавок;

вертикальных, горизонтальных и наклонных самоизливающихся скважин, забуриваемых, задавливаемых (или забиваемых) из самих защищаемых выработок, дренажных выработок и из специальных ниш и камер;

сквозных фильтров, забуриваемых с поверхности и сбиваемых с самими защищаемыми или дренажными выработками;

скважин, оборудованных насосами и устраиваемых с поверхности или из подземных выработок;

иглофильтров в подземных выработках;

противофипьтрационных завес (тампонажа горных пород);

соответствующих сооружений и мероприятий для регулирования поверхностного стока, включая воды, скапливающиеся в мульдах сдвижения земной поверхности,

Удаление подземных вод из шахт колодцев котлованов и др

ЗАЩИТА ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК ОТ ПОДЗЕМНЫХ И ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД

Protection of mines against ground or surface water

____________________________________________________________________
Текст Сравнения СП 103.13330.2012 со СНиП 2.06.14-85 см. по ссылке.
- Примечание изготовителя базы данных.
____________________________________________________________________

Дата введения 2013-01-01

Сведения о своде правил

1 ИСПОЛНИТЕЛЬ - Открытое акционерное общество "Фундаментпроект" (ОАО "Фундаментпроект")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"

3 ПОДГОТОВЛЕН К УТВЕРЖДЕНИЮ Департаментом архитектуры, строительства и градостроительной политики

Информация об изменениях к настоящему своду правил публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте разработчика (Минрегион России) в сети Интернет.

Введение

Актуализированная редакция СНиП 2.06.14-85 выполнена авторским коллективом ОАО "Фундаментпроект" в составе: канд. техн. наук Б.С.Смолин - руководитель темы, инженеры В.В.Шилов, К.Н.Савельев, Т.В.Бахарева при участии: МГУ им.М.В.Ломоносова (канд. геолого-минералогических наук М.С.Орлов), НИИОСП им.Герсеванова (А.Б.Мещанский, кандидаты техн. наук В.Н.Корольков, М.Н.Ибрагимов, О.А.Шулятьев), ОАО "ВИОГЕМ" (канд. техн. наук Ю.И.Волков), ОАО "Противокарстовая и береговая защита" (канд. техн. наук В.В.Толмачев), ООО "ЭКОТИМ" (канд. техн. наук М.С.Дивович), ФГУП "ВСЕГИНГЕО" (д-р геолого-минералогических наук В.А.Барон).

1 Область применения

Настоящие нормы распространяются на проектирование защиты от подземных и поверхностных вод (в дальнейшем - защиты) горных выработок с применением водопонижения, водоотлива, противофильтрационных завес и регулирования поверхностного стока при открытой и подземной разработках месторождений твердых полезных ископаемых.

Настоящие нормы не распространяются на проектирование защиты горных выработок, расположенных под водными объектами, к которым относятся: морские акватории, озера, водохранилища, реки, каналы, болота, гидроотвалы и др.

2 Нормативные ссылки

В настоящем своде правил использованы ссылки на следующие нормативные документы:

СП 2.1.5.1059-01 Санитарные правила "Гигиенические требования к охране подземных вод от загрязнения"

СП 23.13330.2011 "СНиП 2.02.02-85* Основания гидротехнических сооружений"

СП 32.13330.2012 "СНиП 2.04.03-85 "Канализация. Наружные сети и сооружения"

СП 39.13330.2012 "СНиП 2.06.05-84* Плотины из грунтовых материалов"

СП 45.13330.2012 "СНиП 3.02.01-87 Земляные сооружения, основания и фундаменты"

СП 47.13330.2012 "СНиП 11-02-96 Инженерные изыскания для строительства. Основные положения"

СП 69.13330.2012* "СНиП 3.02.03-84 Подземные горные выработки"

* В настоящее время официальная информация об опубликовании отсутствует, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.

СП 91.13330.2012 "СНиП II-94-80 Подземные горные выработки"

СП 104.13330.2012* "СНиП 2.06.15-85 Инженерная защита территории от затопления и подтопления"

СП 116.13330.2012 "СНиП 22-02-2003 Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов. Основные положения"

СанПиН 2.1.5.980-00 Гигиенические требования к охране поверхностных вод

СанПиН 2.1.5.2582-10 Санитарно-эпидемиологические требования к охране прибрежных вод морей от загрязнения в местах водопользования населения

СанПиН 2.1.5.2582-10 "Санитарно-эпидемиологические требования к охране прибрежных вод морей от загрязнения в местах водопользования*

* Текст документа соответствует оригиналу (повтор). - Примечание изготовителя базы данных.

Примечание - При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие ссылочных стандартов и классификаторов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте национальных органов Российской Федерации по стандартизации в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году.

Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящим сводом правил следует руководствоваться замененным (измененным) документом. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем своде правил применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 водоотлив (pumping, water-removing): Отвод и удаление подземных или поверхностных вод из действующих шахт (рудников), карьеров и во время проходки вертикальных, наклонных и горизонтальных горных выработок, котлованов, траншей.

3.2 водопонижение (water depression, sink of subterranean water): Временное (постоянное) понижение уровней или напоров подземных вод при проходке горных выработок или строительстве.

3.3 водоупор (aquiclude): Слой горных пород, практически не пропускающий сквозь себя воду (коэффициент фильтрации менее 0,001 м/сут). Водоупор ограничивает снизу или сверху водоносный горизонт.

3.4 кривая депрессии (депрессионная кривая) (depression curve): Положение уровня безнапорных или пьезометрического уровня напорных вод при откачке или самоизливе воды из водозабора.

3.5 мульда сдвижения (оседания) (mould, subsidence trough): Понижение земной поверхности, возникающее над подземными горными выработками, вследствие добычи угля, руд и нерудных полезных ископаемых. Как правило, имеет форму чаши в профиле и изометричную или овальную форму в плане.

3.6 зона инъекции (range, zone of injection): Ограниченный интервал в скважине или инъекторе, через который производится нагнетание раствора (воды) в грунт.

3.7 иглофильтр (wellpoint): Колонна труб, оканчивающаяся фильтровым звеном с режущим наконечником, погружаемая в горные породы (часто с гидроподмывом) и используемая для откачки воды с целью понижения уровня подземных вод. По принципу работы иглофильтр является вертикальным водозабором.

3.8 карьер (full gallop, opencast mine): Совокупность горных выработок, образованных при добыче твердых полезных ископаемых открытым способом.

3.9 пьезометрическая поверхность (piezometric surface): Условная поверхность напорных вод. Каждая точка пьезометрической поверхности показывает уровень поднятия напорных вод при вскрытии верхнего водоупора горной выработкой.

3.10 пьезометрический уровень (piezometric level): След от пересечения пьезометрической поверхности вертикальной плоскостью.

3.11 рудничные воды (imbibition water, pit water): Шахтные воды, подземные (иногда поверхностные) воды, поступающие в горные выработки и подвергающиеся физико-химическому изменению в процессе горных работ.

3.12 сквозная сбросная скважина (сквозной фильтр) (cased hole with filters): Дренажное устройство в виде оборудованной фильтром (фильтрами) скважины, пробуренной с земной поверхности до подземной горной выработки. Вода, поступающая в сквозную сбросную скважину (сквозной фильтр), стекает в подземную выработку самотёком, где принимается в дренажную канаву или водоотводный трубчатый коллектор и передается в шахтный водосборник.

3.13 тампонаж (plugging, refilling): Процесс нагнетания в горные породы специальных растворов, суспензий, смесей с целью заполнения трещин, пустот, выработок в горных породах для укрепления массива горных пород и уменьшения водопроницаемости. В зависимости от используемых тампонажных растворов различают цементацию, глинизацию, битумизацию и силикатизацию горных пород, а также укрепление массива горных пород с помощью синтетических смол.

3.14 цементация (cementation, grouting): Разновидность тампонажа, искусственное заполнение трещин, пор и пустот в горных породах цементными растворами, нагнетаемыми под давлением.

3.15 шахта (mine): Вертикальная горная выработка большого поперечного сечения, имеющая непосредственный выход на земную поверхность.

3.16 штольня (mine gallery): Горизонтальная подземная горная выработка, имеющая непосредственный выход на земную поверхность. Наиболее эффективна на участках с расчлененным рельефом.

4 Основные положения

Общие указания

4.1 При проектировании необходимо исходить из того, что защита горных выработок должна:

предотвращать или максимально уменьшать притоки воды в выработки, нарушающие условия нормальной разработки месторождения;

предупреждать прорывы воды в выработки;

препятствовать опасному разрушению водой горных пород, окружающих выработки;

обеспечивать организованный отвод поверхностных и рудничных вод к местам их сброса;

предусматривать мероприятия, сооружения и устройства по регулированию притока к выработкам, напора подземных вод и параметров поверхностного стока в районе разрабатываемого месторождения, по отводу откачиваемых рудничных вод и охране окружающей природной среды.

4.2 Выбор видов и систем защиты горных выработок, типов защитных сооружений, мероприятий и устройств должен учитывать изменяющиеся с течением времени, по мере разработки месторождения, производственные и природные условия, форму и размеры защищаемого пространства с учетом требований СП 116.13330, СП 104.13330.

Системы защиты, их развитие, конструкции защитных сооружений и устройств, защитные мероприятия должны быть взаимоувязаны с системами, методами и развитием разработки месторождения, со схемой комплексного использования и охраны водных ресурсов с учетом требований Федеральных законов [2], [3] и принятых в их развитие нормативно-правовых актов. Рассматриваемые варианты защиты горных выработок должны оцениваться и сравниваться с учетом длительности использования защитных сооружений, устройств и мероприятий, создаваемых условий для разработки месторождения, воздействий на окружающую среду и суммарных затрат по защите при строительстве и эксплуатации горного предприятия.

При сравнении вариантов водопонижения и противофильтрационных завес необходимо учитывать различия карьерного и шахтного водоотлива в обоих случаях, а также то, что противофильтрационные завесы, в отличие от водопонижения, не влекут за собой образования вредных стоков и истощения ресурсов подземных вод и не вызывают деформаций горных пород, земной поверхности и сооружений в районе защищаемых объектов. В то же время необходимо учитывать вызываемое ими нарушение естественного движения подземных вод в процессе эксплуатации горного предприятия и остающееся после его ликвидации.

4.3 Противофильтрационные завесы допускается предусматривать в качестве основного средства для предотвращения поступления подземных вод в горные выработки извне и как вспомогательную меру для решения локальных задач по ликвидации местных очагов фильтрации.

4.4 В состав исходных данных для проектирования должны входить требования к системе защиты горных выработок от подземных и поверхностных вод, сведения о местах, отведенных для сброса рудничных вод, и материалы изысканий.

Материалы изысканий района месторождения должны отвечать требованиям СП 47.13330 и содержать:

топографические планы района в масштабах, устанавливаемых проектной организацией;

сведения о геологическом строении района, о наличии в геологических разрезах специфических грунтов (просадочных, пучинистых, многолетнемерзлых и т.д.), о инженерно-геологических процессах и явлениях (сейсмичность, карст, склоновые процессы, подтопление и т.д.);

Откачка воды из котлована

Удаление воды из котлована

Одним из этапов проведения строительных работ является обустройство котлована. Сложность данного процесса напрямую сопряжена с характеристиками грунта, прежде всего, с его плотностью, составом пород и уровнем подпочвенных вод. В случае их высокого уровня уже на этапе проектирования следует предусмотреть эффективно действующий водоотлив из котлована и правильно рассчитать все его технические параметры.

Область использования

Перед тем как приступить к непосредственному рытью котлована под строящееся здание, следует произвести ряд подготовительных работ. Все они подразделяются на две большие группы – внешнеплощадочные и внутриплощадочные. Под внешними работами подразумевается подведение к стройплощадке всей необходимой инфраструктуры – подъездных путей, линий электропередач и иных внешних коммуникаций.

К внутренним относятся подготовительные работы, производимые непосредственно внутри периметра строительной площадки: очистка территории, установка бытовых помещений, электрораспределительных щитов и т.д. Одним из важнейших этапов внутриплощадочных работ является устройство систем водоотлива.

Монтаж фундамента здания

Водоотлив из котлована предназначается для своевременного удаления дождевых, талых или грунтовых вод. Наиболее простым и распространённым решением данной проблемы является устройство водоотлива открытого типа. Такой способ осушения котлована и прилегающих территорий целесообразно использовать, если его стенки и дно сложены следующими породами:

Связные грунты, включающие в себя тонких прослоек и линз песка.
Несвязные грунты плотного сложения, с достаточным сопротивлением вымыванию.
Слоистые грунты, расход подпочвенных вод в которых не превышает средние значения по СНиП.
Водонепроницаемые плотные виды грунтов, способствующие скоплению дождевых и талых вод внутри котлованов и траншей.

Согласно ГОСТ №25-100 от 2011 г., к связным относятся грунты с прочными связями между отдельными частицами с коэффициентом пластичности, превышающим 1. Сюда относится большинство глинистых структур как чистых, так и с включениями песка и гальки. Несвязные грунты – рыхлые почвы, сложенные в основном неплотными песчаниками или илом (торфяники).

Откачка грунтовых вод через скважины

Применение открытых систем по удалению воды не рекомендуется на несвязных грунтах из-за высокой вероятности вымывания стенок котлована и водоотводных траншей. Как правило, в этом случае используются закрытые дренажные системы, или иные способы осушения. На рыхлых почвах открытый водоотлив из котлована следует применять только в экстренных случаях. Например, когда из-за водонасыщенности почвы существует угроза её перехода в состояние плывуна, что является аварийной ситуацией, грозящей обрушением стен.

Также допускается использование подобной методики на несвязных грунтах в том случае, если откосы котлована дополнительно укреплены шпунтовыми стенками глубокого заложения. Как вариант, во избежание размывов водоотводная траншея закрепляется по дну и стенкам гравийно-песчаной смесью или щебнем.

Конструктивные особенности

Система удаления воды из котлована открытым способом включает в себя целый ряд инженерных сооружений. Прежде всего, это следующие конструктивные элементы:

В соответствии со строительными нормативами, открытые системы водоотведения должны соответствовать следующим параметрам. Расчёт заложения канав и лотков должен быть произведён таким образом, чтобы их минимальный уклон относительно линии горизонта составлял от 0,002 до 0,003, то есть 2…3 см на каждый метр длины. Крутизна склонов траншеи, в зависимости от типа почвы, составляет от 75 до 90 О .

Расстояние между нагорной канавой и бровкой оградительной насыпи котлована (кавальеры) должна быть не менее 5 м, а между временной водоотводящей траншеей и оградительной насыпью – не менее 3-х м. Планировка земли в пределах между траншеей и насыпью должна быть произведена с уклоном в сторону водоотводной канавы.

Порядок проведения работ

Проведение земляных работ в условиях повышенного уровня грунтовых вод может производиться двумя способами:

Предварительное осушение строительного участка.
Выемка грунта с параллельным или последующим осушением котлована.

Оба этих способа различаются не только порядком проведения работ, но и набором применяемой для этого спецтехники.

Предварительное осушение

Первый способ подразумевает водопонижение, осуществляемое непосредственно перед началом землеройных работ. Применяется такой метод для уменьшения вероятности прорыва подземных плывунов на водонасыщенных участках, а также для обеспечения общей устойчивости грунта, придания ему дополнительной прочности при проведении выемки грунта. Для этого могут применяться различные методики: устройство дренажных скважин и колодцев, разгрузочных и поглощающих скважин, использование эжекторных и иглофильтровальных установок. Выбор конкретного способа зависит от геологических характеристик участка, особенностей залегания пород, мощности водоносных слоёв и т.д.

Система водопонижения в действии

Наиболее часто применяется способ открытого водопонижения: в нескольких местах по площади строительного участка бурятся скважины или роются колодцы. Удаление воды из них производится при помощи наносов с последующим отведением через дренажные канавы. В этом случае образуется устойчивая депрессионная воронка с пониженным уровнем подпочвенных вод. Закрытое строительное водопонижение может быть применено, когда под водоносными слоями залегают рыхлые водопоглощающие породы, например, под глинистыми грунтами находится прослойка песчаников.

Для понижения уровня грунтовых вод в данном случае закладываются скважины, соединяющие эти два пласта. В результате влага уходит по дренирующим скважинам из верхних слоёв почвы в глубину, поглощаясь нижерасположенными породами. Таким образом, удаётся произвести водопонижение без обустройства системы наружного отведения.

Последующее осушение

Способ может применяться как отдельно, так и в комплексе с предварительным водопонижением. Например, когда водопонижение при помощи бурения скважин дало лишь временные результаты, либо при проведении землеройных и строительных работ в сезон дождей или интенсивного таяния снегов.

В этом случае почвенная влага, просачиваясь сквозь стенки и дно котлована, поступает в специальные водосборные канавы-зумпфы. Из водосборников вода откачивается при помощи насосных установок и подаётся за перемычку, отделяющую котлован от водоотводных траншей.

Прорыв грунтовых вод в строительный котлован

Количество приямков-зумпфов и мощность насосов зависят от количества поступающей воды. Для этого производится предварительный расчёт количества поступающей воды, мощности насосного оборудования и пропускной способности водоотводных канав.

Размеры водоприёмных зумпфов обычно делают метр на метр или полтора на полтора, при глубине от 2 до 5 м. Для предотвращения их оплывания под воздействием стекающей воды, стенки могут укрепляться коробами из досок, фанеры или бревенчатыми (брусчатыми) срубами.

Использование водоотводящей системы должно продолжаться на всём протяжении строительства фундамента, вплоть до набора бетонным монолитным бетоном максимально крепости. Обычно на это уходит порядка 4 недель. После этого производится тщательная гидроизоляция стенок несущего основания и засыпка пазух котлована.

Расчёт притока воды в котлован

Расчёт притока воды

Минимальная необходимая мощность используемых насосов определяется с таким расчётом, чтобы они могли успеть выкачать воду из приямков даже в случае различных форс-мажорных ситуаций: прорыва плывуна, обильных осадков, интенсивного таяния снега и льда.

В современном строительстве среднесуточный приток грунтовых вод в котлован высчитывается по формуле французского инженера Жюля Дюпюи:

Где Q – суточный дебет воды, к – фильтрационный коэффициент для водоносного слоя, Н – толщина водоносного слоя в метрах, R и r_о – радиус депрессии и приведённый радиус котлована в метрах. Приведённый радиус, в свою очередь, вычисляется по формуле:

Где η – коэффициент соотношения длины и ширины стенок котлована, обозначаемых в формуле как L и В. Зависимость этого коэффициента от длины и ширины показана в таблице.

Для удаления воды из приямков можно использовать любые типы насосов, подходящие для этого: центробежные, диафрагмовые, а при загрязнении воды крупными частицами взвеси – грязевые насосы. Для выкачивания воды из водопонижающих скважин – артезианские и вакуумные установки. Главное условие, чтобы их суммарная мощность превышала максимальный расчетный дебет для котлована.

На видео показано применение систем водопонижения и водоотведения при устройстве котлована.

В целом системы водоотведения и водопонижения являются эффективным способом борьбы с высоким уровнем грунтовых вод при устройстве котлованов. Правда из-за их высокой себестоимости и потребности в привлечении спецтехники они редко малоприменимы для частного строительства.

Читайте также: