Водопонижение иглофильтрами — самый распространённый способ осушить котлован в песчаных грунтах. Снаружи система выглядит просто: ряд труб, коллектор и насос. На деле от правильной расстановки, способа погружения и порядка запуска зависит, получится ли сухое дно. Разбираем устройство иглофильтровой установки, схему её работы и этапы монтажа — от разбивки контура до демонтажа.
Из чего состоит иглофильтровая установка
- Иглофильтры — стальные или полимерные трубы с фильтрующим звеном в нижней части. Через фильтр вода из грунта поступает в трубу.
- Гибкие шланги-соединители — подключают каждый иглофильтр к коллектору.
- Всасывающий коллектор — магистраль вдоль контура, которая собирает воду со всех иглофильтров.
- Насосная установка — создаёт разрежение в системе и откачивает воду; на объекте предусматривают резервный агрегат.
- Сбросной трубопровод — отводит воду в согласованную точку сброса.
- Наблюдательные скважины — для контроля уровня воды внутри контура.
Принцип работы и депрессионная воронка
Насос откачивает воду из коллектора, и в грунте вокруг каждого иглофильтра уровень воды опускается. Воронки соседних иглофильтров смыкаются, и по контуру образуется общая депрессионная воронка — внутри неё уровень воды оказывается ниже дна котлована. По СП 250.1325800.2016 он должен быть не менее чем на 0,5 м ниже дна.
Один ярус лёгких гравитационных иглофильтров понижает уровень на 4–5 м в грунтах с коэффициентом фильтрации 2–50 м/сут. Для более глубокого понижения ставят второй ярус на нижней берме котлована или применяют эжекторные иглофильтры. Расчёт системы по СП 250.1325800.2016 (п. 7.5.1) включает три задачи: число насосных установок, шаг иглофильтров и глубину их погружения.
Схемы расстановки иглофильтров
| Схема | Где применяют |
|---|---|
| Однорядная линейная | траншеи и узкие котлованы |
| Двухрядная линейная | широкие траншеи, большой приток |
| Кольцевая (контурная) | котлованы под здания |
| Многоярусная | понижение глубже 5 м |
Шаг иглофильтров определяют расчётом по грунтам, притоку и требуемому понижению — универсального расстояния для всех объектов нет.
Этапы монтажа иглофильтров
- Разбивка контура. Выносят оси иглофильтров, готовят площадку под коллектор и насосы. Наблюдательные скважины устраивают до включения системы.
- Погружение иглофильтров. Обычно — гидравлическим способом (подмывом) с обсыпкой песком; в трудноразмываемых грунтах выполняют предварительное бурение. При вакуумном водопонижении обсыпка обязательна, крупность песка — 0,5–2 мм (СП 250.1325800.2016, п. 7.4.3).
- Монтаж коллектора и насосов. Иглофильтры подключают шлангами к коллектору, устанавливают основной и резервный насосы, прокладывают сбросной трубопровод.
- Проверка герметичности и запуск. Подсос воздуха резко снижает эффективность системы, поэтому соединения проверяют до вывода на режим.
- Эксплуатация. После запуска откачку ведут непрерывно, контролируя уровни в наблюдательных скважинах и дебит.
- Демонтаж. Начинают с нижнего яруса после обратной засыпки либо непосредственно перед предусмотренным проектом затоплением выемки (СП 45.13330.2017).
Работы по монтажу иглофильтров запрещено вести при ветре 6 баллов и более, граде, ливне и ночью на неосвещённой площадке (СП 45.13330.2017, п. 5.27).
Типичные ошибки
- подбор иглофильтров без учёта коэффициента фильтрации — в пылеватых песках гравитационная система не даёт понижения;
- негерметичный коллектор и подсос воздуха;
- отсутствие резервного насоса — при отказе котлован затапливается за часы;
- остановка системы сразу после бетонирования — до обратной засыпки и проверки конструкции на всплытие отключать водопонижение нельзя.
Водопонижение иглофильтрами от Авитек Инжиниринг
Авитек Инжиниринг выполняет водопонижение иглофильтрами под ключ: погружение иглофильтров, монтаж коллектора и насосов, круглосуточную работу с оператором и демонтаж после обратной засыпки. Тип установки — гравитационную, вакуумную или эжекторную — подбираем по грунтам и глубине понижения.
Итог
- Иглофильтровая установка — это иглофильтры, коллектор, насосы с резервом и сбросной трубопровод.
- Один ярус лёгких иглофильтров даёт 4–5 м понижения, глубже — многоярусные или эжекторные схемы.
- Шаг, число насосов и глубину погружения определяют расчётом.
- Демонтаж начинают с нижнего яруса после обратной засыпки.