Drenaje de construcción y diseño de esquema de drenaje.
1. Drenaje de construcción
(1) Descripción general
Los métodos de drenaje de construcción generalmente se dividen en dos categorías. Una es utilizar pozos de recolección de agua de zanjas abiertas para el drenaje. el otro es utilizar pozos para el drenaje.
Generalmente, el método de construcción de zanja abierta y pozo de recolección de agua se utiliza para el drenaje de pozos de excavación abiertos. A menudo se usa en proyectos generales. El costo de instalación y el costo de mantenimiento de su equipo son menores que eso. de drenaje bien puntual. También puede ser adecuado para varias capas de suelo.
En este método, dado que el pozo de recolección de agua generalmente se instala dentro del pozo de cimentación para absorber varios flujos de agua que fluyen hacia el pozo de cimentación (como el agua que se filtra desde las pendientes laterales y el fondo del pozo, agua de lluvia, etc.), eventualmente provocará un flujo fino de agua. La superficie de la pendiente del suelo granular fue arrastrada y colapsada. Pero a pesar de esto, si la construcción se puede hacer con cuidado, se puede usar un sistema de soporte y la cantidad de agua bombeada puede eliminar el agua superficial en el pozo de cimentación de manera oportuna, el drenaje a cielo abierto puede no ser un método económico. El drenaje del pozo de excavación es adecuado para arena densa, arena gruesa, arena graduada, roca de fisura dura y escorrentía superficial de arcilla. Sin embargo, si se trata de arena suelta, suelo arcilloso blando y roca blanda, encontrará problemas de estabilidad de los bordes.
(2) Métodos de drenaje de zanjas abiertas comúnmente utilizados
Figura 6-6 Drenaje de excavación en capas
1) Métodos ordinarios de drenaje de zanjas abiertas y pozos de recolección de agua: ① Excave y drene en capas (Figura 6-6). Se instalan zanjas de drenaje abiertas capa por capa alrededor de uno o ambos lados del pozo de excavación o en el medio del pozo de cimentación, y se instalan pozos de recolección de agua cada 20 a 30 m para mantener el fondo de la zanja entre 0,30 y 0,50 m más bajo. que el fondo del pozo de cimentación para garantizar un flujo de agua fluido. Cuando se utiliza una zanja de drenaje lateral, ésta debe ubicarse aguas arriba del agua subterránea. Generalmente, la zanja de drenaje de un pozo de cimentación de área pequeña (canal) tiene una profundidad de 0,30 a 0,60 m y el ancho del fondo es igual o mayor que 0,4 m. La pendiente lateral de la zanja es 1: (1 a 1,5). y hay una pendiente longitudinal de 0,2% a 0,5% en el fondo de la zanja, para que no se bloquee el flujo de agua. La sección transversal del pozo de recolección de agua es preferiblemente de 0,6 mx 0,6 m ~ 0,8 mx 0,8 m. El fondo del pozo debe mantenerse entre 0,4 y 1,00 m más bajo que el fondo de la zanja. La pared del pozo debe reforzarse con. jaulas de bambú y tablas de madera. El bombeo debe continuar hasta que se completen los cimientos y se rellene el suelo. ②Drenaje de pozo de tierra de doble capa (Figura 6-7). Se utilizan tuberías de cemento y hormigón (generalmente de 80 a 100 cm de diámetro) para hundirse en el suelo en secciones; el agua del pozo de tierra se bombea con una bomba de agua centrífuga para reducir el nivel del agua fuera del pozo de cimentación y debajo del pozo. Por lo general, una capa es suficiente y se utilizan capas dobles cuando se requiere una gran profundidad de caída. Se cortan agujeros en forma de flor de ciruelo con una separación de 15 a 20 cm alrededor del tubo del filtro de agua en la parte inferior de la sección del tubo para facilitar la entrada de agua. El agujero de la flor del ciruelo es grande por fuera y pequeño por dentro, y está relleno de tela de arpillera o similar. Coloque material filtrante de arena y grava en la tubería para facilitar la penetración del agua y evitar que las partículas del suelo sean arrastradas con el agua. ③ Drenaje del pozo central de recolección de agua del pozo de cimentación (Figura 6-8). Si no hay tablestacas alrededor, o si se excava la pendiente, o si la zanja se cava a lo largo del costado del pozo con solo un soporte que no ingresa al suelo, fácilmente conducirá al colapso del pie de la pendiente o del Pérdida de suelo en el extremo inferior de la tablestaca. Por esta razón, el método de instalar un pozo de filtración en el centro del pozo de cimentación tiene el mejor efecto.
Figura 6-7 Drenaje de pozo de tierra de doble capa
Figura 6-8 Pozo de drenaje central de recolección de agua en pozo de cimentación
Este método se puede utilizar durante la proceso de construcción. El vertido de los cimientos se completa y finalmente se sella rápidamente para evitar fugas.
Los tres métodos anteriores son adecuados para el drenaje de cimientos generales y grupos de cimientos de tamaño mediano y pozos de cimientos (canales) de edificios y estructuras. Es fácil de construir, tiene equipamiento sencillo, bajo costo, fácil de manejar y es el más utilizado.
2) Método de drenaje de zanjas abiertas en capas: ① Método de drenaje de zanjas abiertas en capas, es decir, establecer de 2 a 3 capas de zanjas abiertas y los correspondientes pozos de recolección de agua en la pendiente del pozo de cimentación (canal), y bloqueando la capa superior del suelo en capas en el agua subterránea. El método de instalación y el tamaño de las zanjas de drenaje y los pozos de recolección de agua son básicamente los mismos que los del "método de drenaje ordinario de zanjas abiertas y pozos de recolección de agua". Se debe tener cuidado para evitar que el agua subterránea de la zanja de drenaje superior fluya hacia la zanja de drenaje inferior. dañando el talud y provocando deslizamientos de tierra. ② Ámbito de aplicación: Es adecuado para suelos con gran profundidad de pozo de cimentación, alto nivel de agua subterránea y suelos con fuerte permeabilidad al agua en las partes media y superior del suelo multicapa. Este método puede evitar que el agua subterránea en el estrato superior erosione la pendiente del suelo provocando deslizamientos de tierra, y reduce la altura de la pendiente y la elevación de la bomba de agua, pero aumenta el área de excavación y la cantidad de movimiento de tierras.
3) Método de deshidratación de zanjas profundas: ① Excave una zanja profunda larga y longitudinal en un lugar apropiado dentro o cerca del edificio o aguas arriba del agua subterránea, y drene el agua subterránea por gravedad o usando una bomba. Instale zanjas secundarias alrededor o dentro de edificios y estructuras para conectarlas con la zanja principal para guiar el flujo de agua hacia la zanja principal para su drenaje. El fondo de la zanja de drenaje principal debe estar entre 1,00 y 2,00 m más bajo que el fondo del pozo de cimentación más profundo. La zanja secundaria es de 0,50 a 0,70 m menos profunda que la zanja principal. Se hace una zanja ciega con grava y arena a través de la parte de los cimientos. Posteriormente, la arcilla se rellena en secciones antes de rellenar el pozo de cimientos para evitar que el agua subterránea fluya en la zanja. dañando el suelo de los cimientos.
También se pueden instalar zanjas profundas como zanjas de drenaje permanentes dentro o alrededor del edificio de la fábrica, y se deben instalar pozos de recolección de agua en los cimientos profundos o cerca de ellos. ② Ámbito de aplicación: Es adecuado para la construcción de sótanos de gran superficie, cimientos en forma de caja y grupos de cimientos con grandes profundidades. La reducción del nivel del agua subterránea convertirá múltiples drenajes en precipitación concentrada, resolviendo el problema de la precipitación en grandes fosos profundos.
4) Método de precipitación integral: ① Método de precipitación integral, es decir, basado en la recolección de agua de zanjas profundas, complementado con drenaje de zanjas abiertas en capas, o instalando puntos de pozos de luz en la parte superior para interceptar agua en capas, etc. Se utiliza para lograr la eliminación integral de grandes cantidades de agua subterránea. ② Ámbito de aplicación: Adecuado para el drenaje de fosos de gran superficie con calidad de suelo desigual, fosos profundos y grandes afluencias de agua. El efecto de drenaje es mejor, pero el costo es mayor.
2. Diseño del plan de drenaje
Cuando se utiliza deshidratación en el punto del pozo, el diseño del plan de drenaje debe calcularse con anticipación para calcular el flujo total de agua del pozo de cimentación y el posible orificio único. cuando el nivel del agua se reduce durante la construcción para determinar la salida máxima de agua, y luego determinar inicialmente el número de orificios del pozo y realizar el siguiente trabajo.
(1) Disposición plana de los puntos de pozo
La disposición plana de los puntos de pozo depende principalmente de la forma plana del pozo de cimentación y de la profundidad del nivel de agua requerida a reducir. Los puntos del pozo deben estar rodeados por el pozo de cimentación tanto como sea posible para minimizar el nivel de agua en el centro del pozo de cimentación. Si el ancho del pozo de cimentación es inferior a 6 m y la profundidad no supera los 5 m, se puede utilizar una sola fila de puntos de pozo. Si el ancho del pozo de cimentación es superior a 6 m, se puede utilizar una fila doble de puntos de pozo. Para fosas de mayor superficie se deben utilizar puntos de pozo anulares. A veces también dispuestos en forma de U. Las cuatro esquinas de la punta del pozo anular deben estar adecuadamente densas. La distancia entre el pozo y la pared del pozo de cimentación generalmente no es inferior a 0,5 m para evitar fugas de aire. Si se utiliza una sola fila de puntos de pozo, la fila única de puntos de pozo debe disponerse en el lado aguas arriba del pozo de cimentación en la dirección del flujo de agua subterránea.
(2) Diseño de sección de puntos de pozo
El diseño de sección también se denomina diseño de elevación o diseño de elevación.
Figura 6-9 Diseño del perfil del punto del pozo
La profundidad de la precipitación en el punto del pozo está relacionada con el área del pozo de cimentación, la eficiencia de la precipitación, las condiciones geológicas y otros factores, pero no importa. qué, la precipitación debe hacer que el pozo de cimentación. El nivel central del agua de la superficie inferior, es decir, la parte superior de la curva de caída, es de 0,5 a 1,0 m más bajo que la base. La pendiente de caída del agua subterránea es: 1/10 para anular. puntos de pozo, 1/5 para pozos lineales de una sola fila, y precipitación en puntos de pozo con un tiempo más largo, su pendiente puede llegar a 1/2. La pendiente de la curva de caída generalmente depende del espesor de la arena. más empinados y los más gruesos son más suaves.
La pantalla del filtro debe estar profunda en el acuífero y la altura de cada tubo del filtro debe ser constante para evitar fugas de aire durante el proceso de precipitación. Cuando el tubo del filtro debe perforarse en arcilla limosa y otras capas de suelo cohesivo bajo ciertas circunstancias, los agujeros deben perforarse y agrandarse durante la construcción, y se debe llenar con grava con cuidado para evitar que el tubo del filtro quede bloqueado por limo. Al organizar el perfil del punto del pozo, la profundidad de enterramiento de la tubería del pozo Hg se calcula de acuerdo con la siguiente fórmula (Figura 6-9):
Tecnología de construcción de ingeniería básica
En la fórmula: H1 es el extremo superior de la tubería del pozo (0,2 m sobre el suelo) hasta la base, m es la distancia desde el nivel del agua subterránea bajado hasta la base en el eje del pozo de cimentación, m, no menos de 0,5 m; es la longitud de la tubería del filtro, m; i es la pendiente de la caída de agua subterránea; L1 es la longitud de la tubería de sedimentación de arena, m, que puede ser de aproximadamente 0,5 m; Ls es la distancia desde la tubería del pozo hasta el eje de; el pozo de cimentación, m.
(3) Tubería principal y orificio de observación
La tubería principal es la tubería principal que recoge el agua extraída de las tuberías en cada punto del pozo. El agua recolectada es bombeada hacia afuera. Equipo de bombeo a lo largo de la tubería principal.
La tubería principal debe ubicarse preferiblemente cerca del nivel freático original para maximizar la extracción de agua subterránea. La tubería principal debe tener una pendiente de 1/300 a 1/500 que fluya hacia la bomba de agua, de modo que la tubería principal de la bomba de agua pueda sumergirse completamente en agua para facilitar el bombeo mediante la bomba de pozo.
La bomba de agua debe estar cerca de la tubería principal y su tubería de entrada debe estar al ras de la tubería principal. A veces este requisito se cumple ajustando la altura de la bomba.
Durante el proceso de precipitación, para juzgar de manera oportuna y precisa los factores relacionados con la precipitación, como la profundidad de la caída del nivel del agua, se pueden colocar varios orificios de observación cerca del pozo de cimentación para observar los cambios en el nivel del agua subterránea. . Los orificios de observación deben cumplir los siguientes requisitos:
1) Para observar la dinámica del agua subterránea en el área de precipitación y el rango de influencia, se debe disponer una fila de orificios de observación vertical y paralela a la dirección del flujo del agua subterránea desde el centro del área de precipitación. En la zona de precipitaciones, el orificio de observación se extiende hasta el centro del foso.
Fuera del área de precipitación, los orificios de observación deben extenderse de 2 a 3 veces la profundidad de precipitación, y el número de orificios de observación en cada fila no debe ser inferior a 4;
2) Dentro de la profundidad de precipitación, cuando hay más de dos acuíferos, si desea conocer la situación de precipitación de cada acuífero, los orificios de observación deben disponerse en capas;
3) Cuando el área de precipitación está cerca de cuerpos de agua superficiales o man- Se hicieron puntos de fuga de agua, para conocer el impacto de la fuga en la precipitación, se deben agregar orificios de observación adicionales. Un pequeño número de orificios de observación;
4) Para conocer las condiciones más desfavorables del nivel del agua en el área de precipitación (es decir, el punto menos afectado por el bombeo), se deben disponer selectivamente orificios de observación;
5 ) Cuando el área de precipitación está ubicada cerca de un edificio existente, se deben instalar orificios de observación adicionales en para conocer el impacto de las precipitaciones en el edificio existente.