Главная  Материалы 

 

Проектирование водоотводящих систем на просадочных грунтах

 

Большая роль в решении вопросов рационального использования водных ресурсов и охраны водоемов принадлежит проектировщикам, работающим в области проектирования систем и сооружений водоснабжения и водоотведения. Системы водообеспечения и водоотведения промышленных предприятий подразделяют на внеплощадочные, внутриплощадочные (внутризаводские) и внутренние (внутрицеховые); населенных пунктов — на внеплощадочные, уличные, внутриквартальные и внутренние (внутри зданий).

 

Внеплощадочная водоотводящая система состоит из коллекторов с сооружениями на них, насосных станций, очистных сооружений, сооружений для обработки осадков сточных вод, выпусков сточных вод в водоемы. К внутриплощадочным сооружениям промышленных предприятий относятся: сети, станции подкачки, локальные очистные сооружения. Внутригородская водоотводящая система включает сети и насосные станции.

 

Проектированием внеплощадочных систем и сооружений водоснабжения и водоотведения занимаются: государственное унитарное предприятие «Союзводоканалпроект» при Госстрое РФ, ОАО «Росводоканал-проект» (бывший Гипрокоммунводоканал), ОАО ЦНИИЭП инженерного оборудования, ГУП «МосводоканалНИИпроект», ОАО «Ленинградский Водоканалпроект», ОАО «Ростовский Водоканалпроект», ОАО «Уральский Водоканалпроект» и др.

 

Проектированием внутриплощадочных систем водопровода и канализации промышленных предприятий занимаются отраслевые проектные организации. Проектированием водопроводных и канализационных сооружений г. Москвы занимается МосводоканалНИИпроект, проектированием сетей Мосинжпроект.

 

При разработке проектной документации водопровода и канализации широко используются материалы научно-исследовательских организаций, работающих в области водного хозяйства (ФГУП НИИ ВОДГЕО, ОАО НИИ КВОВ, МГСУ и др.).

 

Основными нормативными документами при проектировании наружных систем и сооружений водоснабжения и канализации являются СНиП «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения» и СНиП «Канализация. Наружные сети и сооружения». К ним разработаны следующие пособия:

 

по объему и содержанию технической документации внеплощадочных систем водоснабжения и канализации (автор ГУП «Союзводоканалпроект»);

 

по составлению технико-экономической части проектов внеплощадочных систем водоснабжения и канализации (разработчик -ГУП «Союзводоканалпроект»);

 

по проектированию автоматизации и диспетчеризации систем водоснабжения (разработчик ГУП «Союзводоканалпроект»); по проектированию сооружений для забора поверхностных вод (ФГУП НИИ ВОДГЕО);

 

по проектированию сооружений для забора подземных вод (разработчик ФГУП НИИ ВОДГЕО);

 

по проектированию систем оборотного водоснабжения (разработчик ФГУП НИИ ВОДГЕО);

 

по проектированию систем сбора и подачи сточных вод (разработчик ОАО НИИ КВОВ);

 

по проектированию сооружений для очистки сточных вод (разработчик ФГУП НИИ ВОДГЕО).

 

Общая направленность проектных решений в области водоснабжения и водоотведения населенных пунктов и промышленных предприятий состоит в максимальном использовании передовых достижений науки и техники с целью интенсификации работы систем и сооружений водного хозяйства, внедрения новых высокопроизводительных процессов и оборудования, рациональных конструкций и экономичных материалов, что позволит обеспечить снижение капитальных вложений и эксплуатационных затрат, а также экономию трудовых ресурсов.

 

Системы и сооружения водоснабжения и водоотведения требуют для своего устройства больших материальных затрат. Стоимость их строительства составляет в среднем 8-12% общей стоимости строительства объектов. В некоторых случаях она может достигать 18-20% общей стоимости объекта. Поэтому проблема экономии в сооружениях водного хозяйства предприятий и населенных мест имеет общегосударственное значение.

 

Перед проектными организациями, работающими в области водоснабжения и водоотведения, стоят две основные задачи:

 

Обеспечение наибольшей эффективности капитальных вложений в строительство систем и сооружений.

 

Рациональное использование водных ресурсов и защита источников воды от загрязнения и истощения.

 

При проектировании трубопроводов необходимо снижать их материалоёмкость за счет максимального сокращения применения стальных и чугунных труб с заменой их на напорные железобетонные, асбестоцементные, пластмассовые и др. Необходимо применять специальные методы защиты внутренней и наружной поверхностей стальных труб от коррозии и зарастания.

 

При проектировании сооружений для очистки сточных вод целесообразно применять отстойники с вращающимися сборно-распределительными устройствами, позволяющими в 1,5 раза увеличить гидравлическую нагрузку по сравнению с обычными радиальными отстойниками; первичные и вторичные отстойники (радиальные и вертикальные) с периферийным впуском воды, позволяющие в результате улучшения гидравлических условий повысить на 20 25% пропускную способность; отстойники и нефтеловушки с тонкослойными блоками, способствующими уменьшению объема сооружений на 20 50%; пенополиуретановые фильтры для очистки невзрывоопасных маслонефтесодержащих сточных вод, преимущественно машиностроительных предприятий. Для биологической очистки сточных вод целесообразно применять биофильтры с пластмассовой загрузкой или с объёмной загрузкой, позволяющие по сравнению с обычными биофильтрами достигнуть значительный экономический эффект; осуществлять секционирование аэротенков, использовать аэротенки с загрузочными наполнителями; внедрять биосистемы очистки сточных вод, с денитри-нитрификацией; окситенки различных типов, позволяющие значительно увеличить эффект использования кислорода, особенно при очистке промышленных сточных вод; биосорберы с псевдоожиженным слоем активированного угля и биореакторы для глубокой доочистки сточных вод и др.

 

Здания насосных станций, насосно-воздуходувных станций, блоков производственных и бытовых помещений, хлораторных, мастерских, складов и др. проектируются из унифицированных изделий для промышленных зданий.

 

Наибольшую сложность представляет проектирование и строительство емкостных сооружений: резервуаров, отстойников различного типа, аэротенков, усреднителей, нефтеловушек и др. Для обеспечения индустриального метода их строительства был произведен анализ габаритных и конструктивных схем большинства сооружений систем водоснабжения и водоотведения и разработаны габаритные схемы наиболее часто применяемых сооружений прямоугольной и цилиндрической форм. Размеры прямоугольных и диаметры круглых в плане сооружений предусмотрено принимать кратными 3 м, а по высоте 0,6 м; для емкостных сооружений, встроенных в здания, размеры прямоугольных сооружений приняты кратными 1,5 м, круглых -1м.

 

На основе габаритных схем была разработана серия 3.900-3 «Сборные железобетонные конструкции емкостных сооружений водоснабжения и канализации». Введение серии явилось надежной основой для ведения строительных работ индустриальными методами. Кроме этого, в настоящее время применяются серии унифицированных сборных железобетонных конструкций водопроводных и канализационных сооружений: 3.90 1-10 -для прямоугольных сооружений; 3.90 1-11 для круглых сооружений; 3.90 1-14 для круглых смотровых колодцев; 3.90 1-12 для лотков.

 

В целях значительного сокращения сроков строительства объектов внедряется комплектно-блочное решение зданий и сооружений. При этом многие операции по изготовлению строительных конструкций и комплектации оборудования осуществляются в заводских условиях. На строительных площадках производится монтаж.

 

Уплотнение просадочных грунтов предварительным замачиванием (в том числе глубинными взрывами) следует применять при просадочных толщах глубиной свыше 8 м для устранения просадочности грунтов в нижних слоях толщи, снижения их деформативности и повышения несущей способности.

 

При двухстадийном замачивании просадочных грунтов сети и сооружения проектируют с учетом неравномерных осадок от внешней нагрузки, исходя из условия завершения оседания грунтов от собственного веса в период предварительной стадии замачивания.

 

В состав мероприятий, устраняющих или уменьшающих деформации оснований, сложенных просадочными грунтами, входят: глубинное уплотнение с предварительным замачиванием нижних слоев грунта (в том числе глубинными взрывами), регулируемое замачивание, а также другие методы, проверенные на практике; прорезка толщи свайными фундаментами из забивных, набивных, буронабивных и других типов свай, а также столбами или лентами из грунта, закрепленного химическим, термическим или другими способами; уплотнение грунта тяжелыми трамбовками или устройством грунтовой подушки, препятствующей замачиванию грунтов сверху; водозащитные мероприятия, снижающие вероятность замачивания грунтов и величину просадки, а также уменьшающие вероятность подтопления территорий и подъема уровня подземных вод.

 

Частичное устранение просадочных свойств грунтов в верхней части просадочной толщи рекомендуется применять в сочетании с водозащитными и конструктивными мероприятиями: уплотнение тяжелыми трамбовками для устранения просадки грунтов в пределах всей или части деформируемой зоны основания; создание в основании сооружения сплошного маловодопроницаемого экрана, препятствующего интенсивному замачиванию нижележащих просадочных грунтов; повышение плотности, прочностных характеристик и уменьшение сжимаемости грунтов при последующем их водонасыщении; уплотнение грунтов тяжелыми трамбовками допускается на расстоянии от существующих зданий и сооружений, достаточном для устранения влияния на них динамических воздействий; устройство грунтовых подушек из местных глинистых грунтов с послойным уплотнением и заменой просадочного грунта в пределах всей или части деформируемой зоны.

 

Водоотводящие сети и сооружения на основаниях, уплотненных предварительным замачиванием (в том числе с использованием глубинных взрывов), проектируют с учетом неравномерных осадок грунтов от внешней нагрузки и продолжительности их консолидации. При одностадийном замачивании просадочных грунтов сети и сооружения проектируют с учетом неравномерных осадок замоченного грунта под действием внешней нагрузки, а в грунтовых условиях II типа по просадочности на деформационное воздействие неравномерного оседания грунтов от собственного веса.

 

Водозащитные мероприятия при строительстве сооружений и сетей водоотведения на просадочных грунтах предусматривают для предотвращения или снижения вероятности замачивания основания сооружений и развития неравномерных осадок и просадок грунтов, контроля за состоянием водонесущих сетей и для возможности их осмотра и ремонта.

 

Свайные фундаменты под трубопроводы и сооружения на просадочных грунтах проектируют с полной прорезкой всех слоев просадочных и других видов грунтов, прочностные характеристики которых снижаются при замачивании. Концы свай должны опираться на малосжимаемые грунты (скальные, крупнообломочные с песчаным заполнителем, плотные и средней плотности песчаные и пылевато-глинистые).

 

Примыкание каналов к фундаментам зданий и сооружений должно быть герметичным, его следует выполнять с учетом возможных просадок канала и фундамента здания (сооружения).

 

Допускается устройство двухслойного основания, включающего уплотнение грунта тяжелыми трамбовками, и грунтовой подушки.

 

Прокладка трубопроводов предусматривается в водонепроницаемых каналах с уплотнением дна траншей и с обязательным устройством выпусков аварийных вод из каналов в колодцы с удалением из них воды.

 

Канализационные выпуски на участках между зданием (сооружением) и контрольным колодцем должны быть проложены в водонепроницаемых железобетонных каналах.

 

Сооружения башенного типа (метантенки, газгольдеры и др.) проектируют на основе жестких конструктивных схем.

 

Минимальные расстояния в плане от наружных поверхностей труб до кромки фундаментов

 

Протяженные подземные сооружения (тоннели, каналы, переходу и т.п.) проектируют: в продольном направлении — по податливым схемам с разрезкой деформационными швами на отдельные жесткие отсеки; в поперечном направлении — по податливым и жестким конструктивным схемам.

 

Водозащиту просадочных грунтов следует дублировать установкой предохранительных и сигнализационных устройств в системах сброса аварийных вод. При утечках воду из контрольных колодцев следует откачивать, а при наличии местных условий — сбрасывать самотеком на участки территорий, не подлежащих застройке.

 

Деформационные швы между смежными отсеками необходимо защищать от попадания подземных вод с применением упругих заполнении, компенсационных вставок и т.п.

 

При расчетных кренах башенных сооружений, превышающих предельные, необходимо увеличивать размеры подошвы фундамента, опускать, по возможности, центр тяжести сооружения, предусматривать ванто, вые устройства, а также мероприятия по выравниванию сооружения.

 

Емкостные заглубленные сооружения, возводимые на подрабатываемых территориях, проектируют по податливым, комбинированным или жестким конструктивным схемам. Податливая конструктивная схема осуществляется устройством, приспособленным к неравномерным деформациям основания податливых водонепроницаемых швов на стыках сборных конструктивных стен, а также в их соединениях с покрытием, днищем и перегородками.

 

Длину отсеков протяженных подземных сооружений принимают в зависимости от несущей способности конструкции, величин нагрузок ц воздействий от деформаций основания.

 

Открытые заглубленные ёмкостные сооружения, не имеющие стационарного оборудования, проектируют: прямоугольными в плане — по жесткой конструктивной схеме; круглыми — по жесткой конструктивной схеме при наличии подземных вод и по комбинированной — с днищем, отсеченным от стен деформационным швом, при отсутствии подземных вод.

 

Продольные уклоны протяженного подземного сооружения, преду! сматриваемые для отвода аварийных вод, устанавливают с учетом уклоной земной поверхности.

 

Расстояние от сооружений систем водоотведения, проектируемых для строительства на просадочных грунтах, до фундаментов зданий должно быть: при грунтовых условиях I типа по просадочности — не менее полуторной толщины просадочного слоя; при грунтовых условиях II типа по просадочности при водопроницаемых подстилающих грунтах — не менее полуторной толщины просадочного слоя, при водонепроницаемых — не менее трехкратной толщины этого слоя (но более 40 м).

 

Проектирование открытых емкостных заглубленных сооружений осуществляется по жестким и комбинированным конструктивным схемам. Открытые емкостные заглубленные сооружения, имеющие стационарное оборудование, проектируются по жестким схемам.

 

При проектировании емкостных заглубленных сооружений для строительства на площадках с высоким уровнем подземных вод конструкции податливых швов должны обеспечивать восприятие двухстороннего гидростатического давления.

 



Песколовки. Санитарно-химические показатели загрязнения сточных вод. "шлягер" каркаса. Систематизация факторов. Системы водоотведения на подтапливаемых территориях. Склады арматурной стали. Скользящая опалубка.

 

Главная  Материалы 



0.0201