Водопонижение скважинами: когда иглофильтров недостаточно

Водопонижение скважинами: когда иглофильтров недостаточно

Иглофильтры закрывают большинство задач в песчаных котлованах, но у них есть пределы: глубина понижения, большие притоки, напорные воды под дном. В таких случаях понижают уровень водопонизительными скважинами с погружными насосами — так называемое глубинное водопонижение. Разбираем, когда выбирают скважины, как они устроены и как их комбинируют с иглофильтрами.

Когда выбирают скважины

  • Глубокое понижение — когда иглофильтров одного-двух ярусов недостаточно;
  • большой приток и высокая водоотдача грунтов;
  • напорный водоносный горизонт под дном — скважины снимают напор и предотвращают выпор дна;
  • ограниченное место по контуру котлована, где не разместить многоярусную систему.

По СП 250.1325800.2016 (п. 7.2.2) открытые водопонизительные скважины эффективны при коэффициенте фильтрации не менее 2 м/сут и мощности осушаемого слоя не менее 4 м. В малопроницаемых грунтах применяют вакуумные скважины — в однородном водоносном слое ими понижают уровень до 20 м (п. 7.2.6). Окончательный выбор делают по расчётному притоку, опытной откачке и влиянию на соседние объекты.

Как устроена водопонизительная скважина

  • Обсадная колонна — крепит ствол скважины;
  • фильтр — перфорированная часть напротив водоносного слоя, через которую поступает вода;
  • гравийно-песчаная обсыпка — пропускает воду и задерживает мелкие частицы грунта; материал подбирают по гранулометрии;
  • погружной насос — должен оставаться под водой при расчётном динамическом уровне;
  • напорный отвод — к сборному коллектору и точке сброса.

Глубину, диаметр и длину фильтра определяют расчётом по уровням воды в скважине.

Этапы устройства скважин

  1. бурение скважины (часто с обратной промывкой) на расчётную глубину;
  2. установка обсадной колонны и фильтра, обсыпка;
  3. прокачка: по СП 45.13330.2017 (п. 5.13) скважину принимают в эксплуатацию после непрерывной прокачки эрлифтом в течение 1 суток;
  4. спуск насоса: сопротивление изоляции двигателя — не менее 0,5 МОм, включение не ранее чем через 1,5 часа после спуска при повторной проверке изоляции (п. 5.16);
  5. опытная откачка и уточнение числа и расстановки скважин.

В системе предусматривают не менее одной резервной скважины (СП 250.1325800.2016, п. 7.2.10).

Скважины или иглофильтры: сравнение

Критерий Иглофильтры Скважины
Глубина понижения 4–5 м на ярус по расчёту, больше
Грунты пески, супеси Кф от 2 м/сут, вакуумные — ниже
Снятие напора ограниченно основной инструмент
Монтаж быстрый, гидропогружение бурение, прокачка
Место по контуру котлована точечно, меньше места

Комбинирование скважин и иглофильтров

На глубоких котлованах часто сочетают методы: скважины снимают напор нижнего горизонта или понижают основной уровень, а иглофильтры дорабатывают верхний слой и участки с менее проницаемыми грунтами. Совместную работу систем рассчитывают как единое решение. Подробнее о выборе метода — в статье «Способы водопонижения».

Водопонижение в Авитек Инжиниринг

Авитек Инжиниринг выполняет строительное водопонижение под ключ и подбирает схему по изысканиям: иглофильтры, вакуумные и эжекторные установки или комбинацию с водопонизительными скважинами по проектным решениям объекта.

Итог

  • Скважины нужны для глубокого понижения, больших притоков и снятия напора под дном.
  • Открытые скважины эффективны при Кф от 2 м/сут и мощности слоя от 4 м.
  • Скважина — это обсадка, фильтр, обсыпка, погружной насос; приёмка после суточной прокачки.
  • Часто скважины комбинируют с иглофильтрами по единому расчёту.

Вопросы и ответы

При глубоком водоносном горизонте, значительном требуемом понижении или необходимости снять напор под дном. Выбор делают по расчётному притоку, опытной откачке и влиянию на соседние объекты.
Из обсадной колонны, фильтра напротив водоносного слоя, гравийно-песчаной обсыпки, погружного насоса и напорного отвода. Глубину и длину фильтра определяют расчётом.
Она пропускает воду и задерживает мелкие частицы грунта. Материал и толщину подбирают по гранулометрии грунта.
Насос должен оставаться под водой при расчётном динамическом уровне, а его производительность — соответствовать допустимому дебиту скважины. Параметры уточняют по опытной откачке.
Да, если разные горизонты или участки котлована требуют разных способов перехвата воды. Совместную работу систем рассчитывают как единое проектное решение.

Остались вопросы?

Оставьте заявку на бесплатную консультацию.