Специальные способы дренирования грунтов

К специальным способам дренирования грунтов можно отнести вентиляционный дренаж, биодренаж, вакуум-дренаж, электродренаж, термодренаж.

Вентиляционный дренаж. Для осушения глинистых грунтов в южных районах можо использовать испарение влаги, применяя так называемый вентиляционный дренаж. Для этого в основание защищаемых сооружений (в грунте) укладывают трубы из пористого материала, через которые непрерывно (естественной тягой или принудительно) продувается воздух.

Эффективность вентиляционного дренажа будет тем выше, чем больше скорость воздуха в трубах и температура его; однако для каждого грунта должна существовать такая оптимальная скорость движения воздуха, при превышении которой эффективность дренажа уже не будет возрастать.

Вентиляционные дренажи обычно являются профилактическими устройствами, которые закладываются одновременно с осуществлением защищаемых сооружений на тот случай, если в процессе эксплуатации будет обнаружено повышение влажности грунтов и возникнет опасность их обводнения.

Биодренаж. Древесные насаждения обладают транспирирующей способностью, которая особенно велика в южных и юго-восточных районах европейской части и в некоторых района Западной Сибири. Эта способность может быть использована в известной мере также и для дренирования городских и промышленных территорий – так называемый биодренаж.

Для этого по границам, подлежащим дренированию или защите от подтопления участков, закладываются лесополосы того или иного состава и ширины. Эти полосы, расположенные на участках высокого залегания подземных вод, способны во многих случаях понизить их уровень, а при заложении древесных полос вдоль каналов и водохранилищ – перехватить фильтрационные потоки из этих устройств (после их заполнения водой) и предохранить тем самым ограждаемые участки от повышения уровня подземынх вод.

Вакуум-дренаж применяют в качестве временного (на период строительства) водопонижения при вскрытии котлованов в водонасыщенных мелкозернистых грунтах в тех случаях, когда обычный дренаж уже не дает требуемого эффекта (грунты, обладающие коэффициентом фильтрации 0,5-0,01 м/сут,- глинистые пески, супеси, суглинки).

Вакуум-дренаж осуществляется при помощи легких иглофильтровальных установок, снабженных специальными насосными агрегатами (обычные насосы в комбинации с вакум-насосами) и эжекторных иглофильтров.

Электродренаж. В глинистых грунтах, обладающих ничтожно малой водопроницательностью, где даже наложение вакуума не может дать необходимого дренирующего эффекта в строительной практике иногда применяют электродренаж. Такой дренаж основан на электроосмотическом воздействии электрического тока на процессы фильтрации воды в грунтах. При пропуске через грунты электрического тока вода, содержащаяся в них, испытывает воздействие дополнительных сил; при этом положительный заряд, которым он обладает, определяет движение воды к отрицательному электроду – катоду.

При длительном воздействии электрического тока на грунт в нем кроме электроосмотических явлений происходит реакция обмена и такие процессы, в результате глинистый грунт приобретает значительно большую прочность по сравнению с первоначальной.

Практически электродренаж осуществляется следующим образом: в массив глинистого грунта, подлежащего осушению, погружается ряд металлических электродов – труб; при этом электрическая схема принимается в виде линейной системы с чередованием электродов разных знаков. При пропуске через такую систему постоянного тока движение воды, содержащейся в глинистом грунте, происходит в направлении от положительных электродов к отрицательным.

Электродренаж рекомендуется как временное мероприятие при проходке котлованов в обводненных глинистых или илистых грунтах. Он может применяться также при укреплении оползневых склонов и откосов.

Термодренаж (или обжиг грунтов) успешно применяют при укреплении откосов, сложенных неустойчивыми однородными глинистыми грунтами. Этот способ состоит в том, что грунты нагреваются до температуры обжига, в результате чего глина обезвоживается, уплотняется, теряет способность поглощать в значительных количествах воду и разбухать, приобретая благодаря этому бóльшую прочность.

Существует и другой термический способ осушения глинистого грунта, заключающийся в том, что в грунт укладывают трубы, по которым пропускают горячие газы; при этом происходит испарение воды и освобождение от нее грунта, что также приводит к увеличению его прочности.

Дата добавления: 2015-07-15