ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ВЫБОР СПОСОБОВ ВОДОПОНИЖЕНИЯ
2.1. Проектирование водопонижения следует осуществлять в две стадии: проект и рабочая документация.
Технико-экономическое обоснование (ТЭО) работ по водопонижению выполняется, как правило, с использованием аналогов.
2.2. На стадии проекта должны быть определены:
величина требуемого понижения уровня грунтовых вод;
размеры территории, в пределах которой должно быть выполнено необходимое понижение уровня грунтовых вод;
способ водопонижения;
расположение системы водопонижения в плане;
типы необходимого оборудования;
продолжительность действия системы водопонижения;
ориентировочный расчет системы водопонижения;
объемы работ и их стоимость.
2.3. Рабочую документацию следует выполнять на основании уточненных сведений о гидрогеологических условиях участка работ и гидрогеологических расчетов, учитывающих конкретную градостроительную обстановку.
2.4. В результате гидрогеологических расчетов (приложение 1) должны быть установлены:
производительность водопонизительных устройств и необходимое их количество с учетом взаимодействия;
размеры депрессионной воронки;
понижение уровней грунтовых вод в заданных точках;
продолжительность формирования депрессионной воронки необходимых размеров.
2.5. В сложных гидрогеологических условиях режим водопонижения должен уточняться в лабораторных условиях (методами аналогии, моделирования и др.) или опытно-производственными работами, осуществляемыми на стадии разработки рабочей документации.
2.6. Рабочая документация по водопонижению должна соответствовать требованиям глав СНиП 2.06.14-85, 2.06.15-85 и 3.02.01-87 и должна содержать:
план расположения водопонизительных и наблюдательных скважин, насосных агрегатов, водоотводящих устройств (лотков, труб, канав), контуры устраиваемой подземной выработки или котлована, а также расположенные на участке работ сооружения и коммуникации;
геологические разрезы, на которых указаны водопонизительные скважины, положение фильтров и насосов, а также контуры проектируемых и существующих сооружений;
перечень и характеристики оборудования, а также спецификацию труб и основных материалов;
указания по способам устройства водопонизительных скважин и пьезометров;
указания о расположении источников и схемы энергопитания;
указания о местах сброса откачиваемой воды;
график монтажа и эксплуатации водопонизительных установок;
чертежи конструкций водопонизительных скважин и фильтра;
гидрогеологические расчеты.
2.7. Рабочая документация по водопонижению согласовывается с городскими организациями. В случае влияния систем водопонижения на работу действующих водозаборов, рабочая документация должна быть согласована с организацией, эксплуатирующей водозабор.
2.8. В водопонижении при строительстве тоннелей и метрополитенов могут применяться следующие типы водоприемных сооружений – буровые скважины, оборудованные насосами; вертикальные скважины-дрены; иглофильтровые установки; горизонтальные выработки и скважины; лучевые водозаборы; комбинированные системы средств водопонижения.
Выбор того или иного способа водопонижения определяется:
гидрогеологическими условиями;
проектом организации строительства объекта (тоннель, участок линии метрополитена);
условиями городской застройки;
расположением подземных коммуникаций и сооружений;
технико-экономическими показателями.
2.9. Водопонизительные скважины, оборудованные насосами, являются наиболее распространенными типами систем водопонижения и могут применяться в самых разнообразных гидрогеологических условиях. Глубины скважин должны определяться в зависимости от глубины залегания и мощности водоносного горизонта, фильтрационных характеристик пород, необходимой величины понижения уровня грунтовых вод.
2.10. Вертикальные скважины-дрены могут применяться при специальном обосновании в соответствующих гидрогеологических условиях для перепуска воды из вышележащего в нижележащий водоносный горизонт. При этом нижележащий водоносный горизонт должен иметь бóльшую проницаемость и более низкий уровень подземных вод по сравнению с вышележащим горизонтом.
Системы дренажных скважин должны быть оборудованы фильтровыми звеньями на осушаемый и поглощающий водоносные горизонты.
2.11. Горизонтальные дренажные выработки (галереи, штольни) устраиваются параллельно основной сооружаемой выработке; могут быть временными – на период строительства, и постоянными – на период эксплуатации тоннелей.
Горизонтальные дренажные выработки и скважины следует устраивать, как правило, в скальных и полускальных трещиноватых водонасыщенных грунтах. В неустойчивых рыхлых отложениях горизонтальные дренажные скважины допускается применять при соответствующем технико-экономическом обосновании.
2.12. Лучевые водозаборы (системы горизонтальных или вертикальных скважин, сооружаемых из горной выработки и имеющих радиальное расхождение для осушения водоносных пластов) рекомендуется применять в пластах небольшой мощности.
При этом в зависимости от гидрогеологических, градостроительных, технологических и других условий могут применяться следующие схемы лучевых водозаборов:
лучевой водозабор с одним ярусом горизонтальных скважин-фильтров;
многоярусный лучевой водозабор с расположением фильтров на разных уровнях (этот способ основан на устройстве водосборных шахт, оборудованных системой радиально расходящихся фильтров);
лучевой водозабор с вертикальными скважинами, пробуренными в кровлю выработки для снятия напора в водоносном пласте, расположенном вблизи кровли горизонтальной выработки.
2.13. Комбинированные системы водопонижения могут быть эффективно применены в многослойной толще, когда котлованом вскрываются два или более водоносных слоя, разделенных водоупорными породами.
При этом основное водопонижение должно осуществляться скважинами, оборудованными погружными насосами, а остаточная вода – сниматься легкими иглофильтрами или прибортовым дренажом.
2.14. В качестве средств для водопонижения при строительстве тоннелей и метрополитенов в водонасыщенных грунтах могут применяться:
легкие иглофильтровые установки (ЛИУ);
эжекторные иглофильтры (ЭИ);
установки вакуумного (УВВ) и забойного (УЗВМ) водопонижения;
водопонизительные скважины, оборудованные погружными, водоструйными, пневматическими насосами, эрлифтными установками.
Выбор технических средств водопонижения должен определяться гидрогеологическими условиями и необходимой величиной понижения уровня грунтовых вод.