WellPoint
Această intrare sau secțiune despre subiectul construcției nu menționează sursele necesare sau cei prezenți sunt insuficienți . |
Sistemul Wellpoint este un sistem de drenaj vertical a apelor subterane de suprafață , care este utilizată în mod frecvent în sectorul construcțiilor atunci când devine necesară efectuarea de săpături în prezența apei.
Sistemul Wellpoint ia numele de la particular vârful filtrului numit WellPoints (sau punct bine).
Sistemul Wellpoint, prin extragerea apei din subsol, determină scăderea temporară a suprafeței mesei de apă, care să permită atât să fie capabil să lucreze în condiții uscate și pentru a preveni pereții excavației de la colaps.
Sistemul Wellpoint dă rezultate bune în toate acele soluri care sunt permeabile pentru porozitate, cum ar fi:
- solurile nisipoase (cu permeabilitate medie);
- argiloase și argiloase soluri (permeabilitate scăzută);
- soluri pietroase (permeabilitate ridicată).
diagrama de instalare
Schematic, sistemul Wellpoint în forma sa cea mai clasică este alcătuită dintr-un șir de sfaturi filtru, sau ace, cu un diametru cuprins între 1 „1/2 - 3“, antrenat în sol la o adâncime mai mare decât cea a fundului excavației.
Din experiența pe site-ul, pentru a permite drenarea adecvată, partea de filtrare a Wellpoint, de aproximativ 60 cm lungime, trebuie să fie:
P min = h +150 cm
unde este
P min este adâncimea minimă de utilizare;
h este adâncimea de excavare.
Cu toate acestea, există o limită la adâncimea maximă a vârfurilor de filtrare.
De fapt, trebuie să se verifice că, limita înălțimea de ridicare a apei, pentru a evita fenomenele de cavitatie , nu trebuie să depășească aproximativ 6 -7 m.
Pentru adâncimi mai mari, mai multe sisteme WellPoints pot fi plasate la înălțimi diferite de-a lungul pereților excavației (aranjament niveluri).
Punctele trebuie să fie distribuite în mod corespunzător de-a lungul perimetrului zonei de excavare, la o distanță reciprocă de 1-3 m de marginea pantei de cel puțin de 2,5-3,0 m.
Vârfurile de filtrare de fișiere sunt conectate, prin intermediul unor cuplaje flexibile speciale, la un colector de admisie orizontală, diametrul de 6 „-12“ , care este condus de o pompă cu autoamorsare care scade presiunea în conductele de admisie.
Sistemul este completat cu conducta de scurgere necesară pentru îndepărtarea apei aspirate.
O atenție deosebită trebuie acordată livrarea finală (de exemplu, canalizare, canal) a apei drenate, care trebuie să fie adecvat pentru primirea volumului de apă aspirat și autorizate de către organismul de administrare de livrare.
Introducerea vârfului în soluri cu prezența predominantă a nisipului, are loc cu ajutorul unei pompe cu motor centrifugal cu autoamorsare (pentru jet), care prin furtunuri flexibile de apă sub presiune o trimite spre Wellpoint poziționat pentru inserția.
Atunci când se lucrează în soluri nisipoase intercalate cu stratificări nu foarte permeabile, gaura carcasă este realizată mai întâi cu ajutorul unui șnec hidraulic; Odată ce gaura a fost făcută, pentru a evita înfundarea vârfului filtrului în timpul pompării și pentru a conecta solurile cu permeabilitate diferită, aceasta este umplută cu nisip (prefiltru).
Wellpoint este apoi introdus în gaura folosind aceeași metodologie ca pentru solurile nisipoase.
În cazul solurilor predominant fin granulată (de exemplu silts), instalația se efectuează ca și în cazul precedent, dar înainte de a începe vârful este necesar să curățați prefiltrul cu ajutorul unei pompe de stropire cu jeturi.
În cazul săpăturilor șanț, wellpoints pot fi instalate la intervale regulate de-a lungul o parte a șanțului (recomandat în soluri cu permeabilitate redusă) sau de-a lungul ambelor părți ale excavației.
În acest al doilea caz, este necesar să se întrerupă colectorul pentru a crea deschiderile pentru a permite accesul vehiculelor de excavare; Prin urmare, este necesar să se opereze cu mai multe pompe.
Con Depresia și raza de influență
Considerând o masă de apă statică, pentru care suprafața piezometrică este orizontală, atunci când este traversat de un Wellpoint, în absența transvazare, suprafața apei este aranjată în funcție de suprafața piezometrică neperturbată interiorul tubului de mini-sondă ( în conformitate cu principiul vaselor comunicante).
Atunci când vârful singur filtru începe să emită un debit constant de subsol, nivelul în mini-bine este deprimat, în funcție mai mult sau mai puțin rapid la permeabilitatea solului, iar masa de apă într-o anumită zonă (zona influență) se modifică luând forma unui conică (de rotație, datorită simetrie axială evidentă), numită con depresiune, în axa pe punctul de aspirație, cu vârful orientat în jos și cu o tendință teoretic asimptotică în ceea ce privește netulburată suprafaţa piezometrică.
Această diferență de înălțime, care este o funcție a debitului pompat, creează o picătură piezometrica spre mini-fântână, din care o mișcare de filtrare în provine de apă subterană.
Pe măsură ce extracția continuă, dereglate crește suprafața piezometrice până când se ajunge la o situație la starea de echilibru, în care viteza de curgere care penetrează mini-godeuri (și filtre în stratul acvifer) este exact debitul emis.
În acest moment, nivelul din puț nu se schimbă, și se trece de la regimul tranzitoriu la cel staționar.
În această situație conică devine stabilă și se numește conul de influență și are o extensie bine definită, care se numește raza de influență (R), care reprezintă limita dincolo de care depresiunea piezometrică rezultată din pomparea acviferului nu mai este apreciabilă.
Lățimea conului depinde de evacuare, coborârii să fie obținute și caracteristicile hidrogeologice ale acviferului.
Cu aceeași coborâre, solurile mai permeabile (de exemplu, nisipuri și pietrișuri) au o rază mai mare de influență decât cele mai puțin permeabile (de exemplu, silturi).
În sistemul Wellpoint, deoarece vârfurile de drenaj sunt poziționate în rânduri la distanțe limitate, diferitele conuri depresie interfera unele cu altele, în acest caz, vorbim de lățimea de influență L.
Pentru estimarea influenței L lățime în cazul mișcării staționare vă poate fi aplicată formula empirică Sichardt că pentru aplicare sistemul Wellpoint:
- L = Δ k 1500-2000 0,5 (m)
- unde este:
- Δ = coborârea pânzei de apă (m)
- k = coeficientul de permeabilitate al acviferului sau conductivitatea hidraulică (m / s)
consolidarea solului
Scăderea apelor subterane ca rezultat al pompare conduce la o creștere a efectivă presiune care acționează asupra particulelor de sol.
Creșterea de cântărire pe scheletul solului presiunii presupune o soluționare prin consolidare care poate provoca surpare de natură să pună în pericol siguranța clădirilor și artefacte din apropiere.
Asemenea eșecuri sunt o funcție de grosimea straturilor, de la compresibilitatea solului, prin scăderea valorii suprafeței freatic și durata de pompare.
Bazat pe compresibilitatea solurilor, acestea pot fi împărțite în:
- soluri compresibile - silturi, argile, turbă;
- slab compresibile soluri - nisipuri și pietrișuri.
În literatura de specialitate, există formule empirice care fac posibil să se estimeze eșecul w entități , cum ar fi următoarele:
w = ((H * C c) / (1 + e 0)) * log ((p 0 + Dp) / p 0)
unde este
H reprezintă grosimea stratului generic de sol afectat de scăderea pânzei freatice;
C c reprezintă sa indice de compresibilitate ;
și 0 reprezintă indicele de goluri;
p 0 reprezintă presiunea efectivă pe sol înainte de pompare;
Dp reprezintă creșterea presiunii efective următoare pompare.
Efectul surpare este amplificat foarte mult atunci când, în timpul funcționării Wellpoint, fracțiunea cea mai fină din sol este îndepărtat.
Pentru a evita acest fenomen, un canal de scurgere este adesea creată în interiorul gaura vârfului de drenare.
investigații preventive
Înainte de a începe proiectarea unui sistem Wellpoint în domeniul construcțiilor, este necesar să achiziționeze cel puțin următoarele informații:
stratigraphy solului afectat de o adâncime de cel puțin două ori mai mare a săpăturii - pentru a determina tipul de plantă care urmează să fie utilizat, tipul de instalare și adâncimea vârfurilor de filtrare, distanța plantei de excavare;
coeficientul de permeabilitate a solului prin teste in situ - pentru a determina distanța dintre centrul vârfurilor de filtrare, numărul și puterea unităților de aspirație;
interdependența acvifer cu condițiile hidrologice din jur, cum ar fi cursurile de apă
condițiile logistice de șantier - pentru a determina structura instalației, mijloacele necesare pentru timpi de instalare și de execuție.
Determinarea coeficientului de permeabilitate
Pentru determinarea permeabilității coeficientului k, conductivitatea hidraulică, acviferului există multe metode, dintre care majoritatea sunt empirice.
Cea mai bună metodă, cu toate acestea, sunt cei care operează cu o groapă plină (formată patul clapei) și cu cel puțin două (preferabil 3) Piezometrele / realizate în mod adecvat nell'introno godeurile sondei în sine
Aceste puțuri trebuie amplasate la o anumită distanță r de groapă de testare, cel puțin 1,5-2,5 H (unde H este grosimea pânzei freatice netulburat) , astfel încât să nu fie influențată de curbura liniilor de curgere.
Testul constă în efectuarea testelor de pompare din puț aducând s coborâre a nivelului apelor subterane în puțuri până la stabilizarea nivelului apelor subterane.
Cu aceste date este posibila k calcula folosind următoarea formulă obținută pornind de la ipoteza simplificării Dupuit-Forchkeimer :
k = Q * ln (r 2 / r1) / (π (h 2 -h 2 1 2))
unde este
h i este nivelul dinamic al acviferului din piezometru la o distanță r i de axa arborelui exprimată în metri.
Siguranța în funcționare a Plantelor
Pentru a preveni apelor subterane din creșterea în excavarea în timpul executării lucrărilor, sistemul trebuie să fie proiectat să funcționeze 24 de ore pe zi.
Din acest motiv, este necesar de a dota sistemul de drenare cu grupurile de urgență, care pot interveni în caz de întrerupere a pompelor de aspirație.
Domenii de utilizare
Sistemul Wellpoint poate fi folosit cu succes pentru:
geo-tehnice de drenaj - pentru a crește rezistența solurilor (de consolidare) și pentru a spori stabilitatea lor (pericol de alunecări de teren);
drenaj agricole - revendica terenuri arabile și să-l;
Drenaj temporar - pentru a efectua lucrări de inginerie care necesită excavare afectează masa de apă .
