Дренажные колодцы

Во втором случае различают:

• неглубокий
колодец

• глубокий колодец

В случае самотечного дренажа подземные воды поступают в колодец только за счет потенциальной энергии воды, т.е. разницы высот между уровнем грунтовых вод и уровнем воды в колодце. Чтобы потенциальная энергия начала действовать, порода должна обладать высокой проницаемостью. Такие условия существуют в твердых породах с высокой пористостью или сильными трещинами. Примерами этого являются пористый песчаник или сильно трещиноватый известняк или базальт.

Рыхлые породы, допускающие гравитационный дренаж, — это гравий и песок. Даже с мелким песком эффективность самотечного дренажа снижается.
В случае водоносных горизонтов с низкой проницаемостью, таких как мелкий песок, вода больше не может поступать в колодец только из-за влияния силы тяжести, так как вода слишком прочно связана с грунтом. По этой причине должно создаваться отрицательное давление. Этот тип обезвоживания также известен как вакуумное обезвоживание. Затем используются вакуумные колодцы или вакуумные трубки.

Всасывающие насосы используются для вакуумного обезвоживания. Вода высасывается из окружающего грунта с помощью всасывающих насосов, создавая отрицательное давление. Поскольку такие всасывающие насосы могут создавать максимальное отрицательное давление только в 1 бар, высота подъема воды ограничена. В зависимости от охвата вакуума в земле вакуумные колодцы располагаются на расстоянии не более одного-двух метров друг от друга. Достигается глубина просадки до 7 м. Это ограничение глубины определяется на техническом языке как так называемая неглубокая скважина.

Неглубокие колодцы представляют собой вертикальные колодцы для понижения уровня грунтовых вод на небольшой глубине до 8 м. Неглубокие колодцы часто соединяют с общей всасывающей магистралью, которая обычно выполнена в виде кольца и устроена на уступах. Понижение уровня грунтовых вод (перепад уровня) может быть реализовано максимально на 3,5-4 м. Используемые скважинные трубы обычно имеют диаметр от 150 до 300 мм. Кроме всасывающей линии используются центробежные насосы.

Неглубокие колодцы также могут быть устроены так называемыми ярусами, чтобы добиться большего понижения уровня грунтовых вод.

Если воду необходимо перекачивать на большую высоту, необходимо использовать другие насосы. Скважины бурятся глубже и называются так называемыми глубокими скважинами. При таком раскладе в колодцах можно подвесить погружные или погружные мотопомпы, которые выталкивают воду на поверхность.

Глубокие скважины также являются вертикальными скважинами, вода из которых откачивается с большей глубины с помощью электрических погружных насосов. Вода не всасывается, а отжимается. Поэтому возможна любая желаемая глубина опускания. Диаметр бурения скважины составляет от 400 до 1500 мм и более, диаметр фильтра обычно составляет от 200 до 1250 мм. В качестве фильтрующего материала используется фильтрующий гравий фракцией от 1 до 7 мм.

Следует отметить, что в тех случаях, когда необходимо осушить низкопроницаемые грунты на больших глубинах, можно использовать сочетание вакуумного дренирования и глубоких скважин. Эта технология называется вакуумным дренированием глубоких скважин.

Глинистые и илистые почвы не могут быть эффективно осушены вакуумным дренажем. Электроосмос, при котором вода приводится в движение постоянным током, позволяет в ограниченной степени осушать эти почвы. Эффект электроосмоса основан на том, что внутри жидкость электрически нейтральна, но образует на поверхности двойной электрохимический слой, который не является электрически нейтральным.

Если электрическое поле создается параллельно поверхности жидкости, то на жидкость действует сила и с ней связан поток. Вода течет от анода , который может быть, например, стальным профилем, вбитым в землю, к катоду. Он состоит из стальных фильтровальных труб, которые через определенные промежутки времени помещаются в землю. Воду можно откачивать из этих фильтровальных трубок. Однако этот процесс очень сложен и дорог, поэтому его можно использовать только для определенных строительных задач.