Водопонизительные установки из системы скважин: общая информация

Водопонизительная установка состоит из скважин, погружных насосов с электродвигателями, расположенными на поверхности земли, или с погружными электродвигателями, водосборного коллектора, насосной станции перекачки и сбросного трубопровода (в случае необходимости).

Фильтрационными расчетами определяют дебит скважины. Конструкция скважины определяется геологическим строением осушаемого участка и типом водоподъемного оборудования, подобранного по расчетному дебиту скважины. Конструкция скважины должна предусматривать устройство качественного гравийного фильтра и возможность чистки скважины. Способ бурения скважин не должен влиять на их эксплуатационные параметры.

Как правило, водопонизительные скважины бурят в рыхлых неустойчивых породах, реже в трещиноватых или закарстованных скальных и полускальных породах. Последнее имеет место, когда необходимо снять избыточный пьезометрический напор на дно котлована.

Для целей строительного водопонижения глубина скважин обычно не превышает 30–50 м. В зависимости от геологического строения участка и применяемого для бурения скважин оборудования можно выделить следующие конструктивные схемы водопонизительных скважин (рис. 1).

1. Скважину бурят в однородных песчано-гравийных отложениях ударно-канатным способом (рис. 1, а). Мощность водонасыщенных отложений не превышает 30 м. В этом случае скважина проходится одним диаметром на полную глубину. Данная конструкция не предусматривает устройства песчано-гравийного фильтра. Обсадка скважин осуществляется непосредственно фильтровой колонной.
2. Описываемая конструкция скважины отличается от предыдущей тем, что мощность водонасыщенной песчаной толщи может быть до 50 м и в скважине необходимо устроить песчано-гравийный фильтр (рис. 1, б). В этом случае скважину проходят двумя диаметрами и в нее опускают фильтровую колонну, после чего все обсадные трубы извлекают.
3. Данная конструкция скважины служит для снятия избыточного пьезометрического напора на дно котлована (рис. 1, в). В рыхлых отложениях конструкция скважины аналогична описанной в п. 1, в скальных породах скважина проходится без обсадки трубами, т. е. скважина является водоприемной частью фильтра.
4. В случае бурения скважины роторным способом конструкция ее очень проста, так как отсутствуют переходы с одного диаметра на другой (рис. 1, г).

В рыхлых отложениях возможно гидробурение водопонизительных скважин способом гидропосадки обсадных труб или фильтровых колонн. В этом случае конструкция скважины не отличается от скважины, пробуренной роторным способом, но устройство песчано-гравийной обсыпки несколько затруднено в силу специфики способа проходки.

Рис. 1. Конструкции водопонизительных скважин

а — проходимых ударно-канатным способом в грунтах небольшой мощности; б — то же, в грунтах большой мощности; в — то же, для снятия пьезометрического напора; г — проходимых роторным способом в слоистой толще пород; 1 — кондуктор; 2-фильтровая колонна; 3 — затрубная цементация; 4 — техническая колонна; 5 — песчано-гравийная обсыпка; 6 — сальник