Ефективне водозниження: голкофільтри, принцип їх роботи та переваги використання

Високо залягають грунтові води істотно ускладнюють господарську діяльність, заливають котловани під майбутні об'єкти, ускладнюють процес будівництва, знижують їх надійність і довговічність, підмиваючи фундамент. Щоб зробити той чи інший ділянку придатним для будівництва, попередньо проводиться водозниження. Голкофільтри, що застосовуються для зниження водного рівня, дозволяють реалізувати поставлені завдання навіть в самих складних гідрогеологічних умовах.

Основний принцип водозниження

Вибір конкретного методу боротьби з високими ґрунтовими водами залежить від таких параметрів, як розмір і глибина котловану, конструкція майбутньої будівлі, поточні геологічні та гідрологічні умови і т. д. Однак будь-яка технологія водозниження застосовується з однією метою: зниження рівня залягання грунтових вод до такої глибини, на якій вони не зможуть ускладнювати будівельні роботи.


Загальним принципом всіх водопонижувальних методів є створення депресионної воронки. При постійній відкачування вода в шарі ґрунту формує своєрідну воронку. У тому місці, де виконується водозниження, голкофільтри утворюють центр западини. Різниця між необхідним водним рівнем і нижньою точкою лійкоподібної западини називається депресионної лійкою. Глибина і радіус депресионної воронки задається в залежності від конкретних вимог і умов. Ці параметри підтримуються впродовж всього терміну, необхідного для проведення будівельних операцій. Важливо, щоб водозниження иглофильтрами носив постійний характер, так як якщо відкачування буде припинена, грунтові води піднімуться на початковий рівень.

Конструкція голкофільтрів

Дані пристрої складаються з труби, на кінці якої всмоктуючому встановлений фільтр. Завдяки наявності фільтра, в голкофільтрові установки не потрапляють тверді частинки (грунт, пісок, уламки різних порід тощо). Діаметр і довжина труб визначаються в залежності від глибини майбутнього котловану, властивостей грунту і необхідної пропускної спроможності.

Алгоритм роботи голкофільтрів

Розрахунок кількості голкофільтрів здійснюється з урахуванням необхідного діаметра воронки. У вертикальному положенні обладнання встановлюють у ґрунт на місці, де буде проводитися водозниження. Голкофільтри допомогою трубопроводу з'єднують з насосом для відкачування води. Трубопровід може бути зроблений з гумових, металевих або інших типів труб. Головне, щоб вони були надійними. Те, наскільки водозниження иглофильтрами буде ефективним, залежить від правильного підбору потужності насоса і грамотного розрахунку кількості та діаметру всмоктувальних труб. Однак іноді не вдається провести повне осушення водоносних ґрунтів, в результаті чого над водоупором певний шар води (05-1 м) залишається. Його зняття зазвичай здійснюється шляхом облаштування тимчасових відкритих водовідливів та застосування мобільних насосних установок для відкачування води з них.

Методики водозниження иглофильтрами

Існують різні методики зниження рівня залягання грунтових вод за допомогою голкофільтрів.

Якщо для проведення будівельних робіт потрібно незначне водозниження, голкофільтри і самовсмоктуючі насоси застосовуються легкі. Таке обладнання зможе знизити рівень залягання грунтових вод до глибини 45-85 м. При необхідності проведення операції водозниження до максимальної глибини використовуються спеціальні голкофільтри з багатоярусної конструкцією.

Якщо рівень грунтових вод необхідно знизити до глибини 18-20 метрів, використовуються ежекторні голкофільтри зі спеціальним водоструйним насосом – ежектором.

Відцентрові глибинні насоси великої потужності застосовуються для водозниження на глибину понад 20 метрів.

Вакуумний метод ґрунтується на використанні спеціальних ежекторів, що створюють вакуум в місцях розташування фільтрів. Такі системи здатні ефективно знижувати рівень грунтових вод у гідрогеологічних умовах підвищеної складності.

Вибір конкретного методу водозниження ґрунтується на характеристиках грунтів, умов їх залягання і потужності водоносного шару. Крім цього, враховується необхідний коефіцієнт фільтрації, площа осушуваної зони, технології виробництва будівельних або гірничопрохідницьких робіт, тривалість водозниження і характеристики водопонижающего обладнання.

Установка голкофільтрів

Вибір способу установки водопонижающего обладнання залежить від особливостей грунту на ділянці майбутніх будівельних робіт.

Гідравлічний спосіб установки застосовується при необхідності зниження рівня залягання вод в піщаних і дрібнозернистих грунтах. Дана технологія передбачає нагнітання води в фільтруючий пристрій, який потім опускається в грунт.

Механічний спосіб установки голкофільтрів рекомендований для водопониження в гравійних і глинистих грунтах. Для водовідведення попередньо бурять свердловини за допомогою спецтехніки.

Оптимальний спосіб встановлення голкофільтрів і їх кількість визначаються розмірами площі осушення та особливостями грунту.

Переваги використання голкофільтрів

Доступність водопонижающего обладнання.

Мобільність і простота монтажу системи.

Відсутність необхідності у використанні електроенергії (голкофільтри працюють на дизельному паливі).

Оперативність проведення робіт.

Невисока вартість водозниження порівняно з іншими методами.

Висока ефективність.