Проектиране на водопонизителна система за отводняване на строителен изкоп в гр. Пазарджик

В централната част на гр. Пазарджик е проектирана сграда с подземни нива, в близост до отводнителен канал, както и до река Марица. Градът се намира в район с високи нива на подземните води (от 1 до 4 м под терена), като водообилността и водопроводимостта на пластовете е много голяма. Това означава, че в строителните изкопи под нивото на подземните води, водопритокът ще е в особено големи размери.

Проектира се кота дъно на строителния изкоп да бъде на около 3,85 м под котата на терена.

За установяването на геоложкия строеж в дълбочина, положението на водното ниво и на филтрационните параметри на водоносния хоризонт е проведено комплексно инженерногеоложко и хидрогеоложко проучване. Разкриващите се пластове в дълбочина са изградени са от тини,  глини, песъчливи глини, пясъци, чакъли с различна мощност, големи вариации на якостните и деформационни показатели. Тините не са подходяща земна основа, като положението им в разреза и изкопа е определено при геоложкото проучване. Срещат се и дребнозърнести пясъци, които лесно се поддават на суфозия. В проучвателната площадка нивото на подземните води е регистрирано на 1,90 м под котата на терена в по-ниската западна част и на 2,30 м под котата на терена в източната част. Това налага изграждане на водопонизителна система, която да гарантира водопонижение в границите на строителния изкоп до 0,50 м под дъното му, позволяващо провеждане на необходимите строително монтажни работи. При водно ниво на 1,90 м под кота терен в източната част и 2,30 в западната и нужна дълбочина на строителния изкоп 3,85 м под кота терен, нужното понижение на водното ниво е около 2,35 м в западната част и около 2 м в източната част.

От проведените опитно-филтрационни изследвания са установени проводимостта, коефициента на филтрация, мощността на водоносния хоризонт и коефициента на нивопредаване. Това са основни параметри, чрез които се проектира водопонизителната система.

С оглед на установеният литоложки разрез в района, като най-оптимален вариант е избран водопонижение чрез сондажни кладенци. Поради невъзможността чистите пясъци да поддържат стръмни откоси, опитите за откопаване на изкоп без водопонизителна система от сондажни кладенци, те се обрушват и втечняват, като по този начин изкопът се разширява неконтролируемо и ще погълне околни сгради и инфраструктурни обекти, чиито основи ще бъдат подкопани.

Строителният изкоп е с издължена неправилна форма. Изчисленията за проектиране на водопонизителна система са много сложни и многовариантни. За определяне на нужния дебит на помпите, конструкцията и дълбочината на кладенците, техният брой и разположение, е използван специализиран хидрогеоложки софтуер. Това дава множество предимства:

  • Минимизиране на пониженията на водното ниво извън строителния изкоп с цел минимизиране на допълнителните слягания в съседните сгради, както и допълнителните понижения във вододобивни кладенци в съседни имоти.
  • Определяне на най-удобните места за прокарване на кладенците, за да не пречат и да няма риск от нарушаването им при строителството на обекта.
  • Минимизиране на разходите по изграждане на сондажните кладенци, което е функция от техния брой, дълбочина и диаметър.
  • Минимизиране на разходите за консумираното от помпените агрегати електричество за периода на работа на водопонизителната система, което зависи от броя на съоръженията и мощността им.

 

При проектирането на системата и кладенците са изпълнени следните важни критерии:

  • Необходимото понижение да бъде достигнато за максимално кратък период, който да не забавя осезаемо строителството, като е изпълнено условието за недопускане на суфозия и недостигане на критичния градиент на водното ниво за започване на извличане на почвени частици от пласта.
  • Изчислено е, че около 30 минути след спиране на работа на системата, водното ниво ще се покачи на места до около 0,50 м под дъното на изкопа, а след 150 минути ще е на нивото на изкопа.
  • Определени са дебелината и размерът на филцовата засипка, която предотвратява суфозията и пескуването, което е важно за стабилността на терена и живота на помпеното оборудване. Пропускане на този детайл води до слагания на терена, чести аварии и подмяна на помпите, което сериозно оскъпява строителството. При авария водното ниво ще се покачи и ще застраши изкопа и техниката в него.
  • Определена е максималната скорост на движение на водата в тръбата да е по-ниска от максимално допустимата;
  • Пресметната е максимална вливна скорост през отворите на филтъра – с цел избягване на извличане на почвени частици (суфозия) и пескуване при работа на помпата. Суфозията може да предизвика слягане на терена около кладенеца, формиране на подземни кухини и внезапно пропадане на зони около кладенеца.
  • Изчислени е максималния размер на отворите на филтъра – При неправилно избран тип и размер на филтъра, почвените частици преминават през него и запълват ствола на сондажа, което го прави по-плитък с течение на времето и също така води до дефектиране и честа смяна на помпеното оборудване.
  • Изчислен е градиентът на потока в близост до съоръженията за непредизвикване на суфозия.
  • Изчислени са пониженията в околния периметър и под съседните сгради и съоръжния.
  • Предвидени са наблюдателни сондажи, които играят и ролята на резервни, както и резервно помпено оборудване.
  • Определен е бъдещият момент от време, в който помпеното оборудване да бъде спряно и стъпките на намаляване на дебита, за да не бъде новостроящата сграда „повдигната“ от напора и нивото на подземните води.

 

В резултат, за успешното осъществяване на проекта, са проектирани 6 броя тръбни сондажни кладенци с дълбочина 16 м, обсадени с PVC тръби 140 мм, разположени по периферията на строителния изкоп. Помпите са оборудвани с датчици за ниво, като се запускат и спират при изчислените положения на водното ниво.

Фирма „Хидрогеология и инженерна геология“ ЕООД извършва детайлни и пълни инженерногеоложки и хидрогеоложки проучвания. Можете да разгледате най-често извършваните от нас услуги на нашия сайт. Ако имате нужда от геотехническо проучване, не се колебайте да се свържете с нас навреме!