Разработка грунта и водоотлив из котлована

Способы производства этих работ зависят от условий расположения котлована на местности, от типа ограждения котлована, от наличия землеройной техники, от средств водоотлива.

На местности не покрытой водой, а также в случае земляных островков и полуостровков в открытых котлованах без распорных креплений применяются механические способы разработки грунта с помощью экскаваторов.

В условиях местности покрытой водой, в котлованах с распорными креплениями лучшей механизацией земляных работ является применение экскаватора или крана с грейфером, применение средств гидромеханизации (эрлифты, гидроэлеваторы с механическими или гидравлическими способами рыхления грунтов) (см. рис.).

Рис. Схемы разработки грунта в котловане в акватории

1 – плавучий стреловой кран на плашкоуте; 2 – ограждение котлована, 3 – грейфер, 4 – пульпа, 5 – воздух или вода, 6 – компрессор или насос, 7 - плашкоут

На местности не покрытой водой грунт в котлованах разрабатывают преимущественно без водоотлива. Главное условие при разработке грунта – положить фундаментную плиту на естественное основание (не взрыхлённое), поэтому грунт до проектной отметки дорабатывают вручную.

При небольшом притоке воды целесообразна откачка в процессе разработки грунта, если в грунте нет мелких вымываемых частиц грунта. Воду откачивают насосами. Всасывающая высота насоса обычно составляет до 6 м, поэтому если глубина котлована больше, то насос помещают в котловане. Насос ставят на нагнетание за пределы котлована

Для организации работы насоса устраивают приямок. Приямок организуют за пределами фундамента в пониженном месте котлована и огораживают деревянным или металлическим ящиком для предотвращения оплыва грунта. Для лучшего стока воды к приямку по периметру котлована устраивают канавки с уклоном в сторону приямка.

Приток воды обычно осуществляется через замки в ограждении, через донный грунт. Приток воды определяется по следующей формуле:

,

Где S – площадь котлована;

q_в – скорость притока воды с 1 м² площади

q_в = 0,15…0,25 – для мелкозернистых песков и супесей

0,3…0,5 – для среднезернистых песков

1…3 – для крупнозернистых песков

0,2…1 – для трещиноватых скальных пород

Из формулы можно получить потребное количество насосов для водоотлива. Производительность насосов следует принимать в 1.5…2 раза больше определённого расчётом притока воды. Минимальное количество насосов – 2 штуки. Насосы следует принимать с минимальной массой и габаритами со спокойным режимом работы, максимально исключающим возможность засасывания грунта из котлована. Для увеличения коэффициента полезного действия насосов их рекомендуется ставить больше с меньшей производительностью.

При незначительном притоке воды в котлован (до 50 м³/ч) применяют диафрагмовые и самовсасывающие насосы. При большем притоке применяют центробежные многоступенчатые насосы