Строительство дренажа в неустойчивых, водонасыщенных грунтах

Наиболее неустойчивыми минеральными грунтами являются плывуны. Однако свойства плывучести приобретают и водонасыщенные пылевидные грунты, а также пески, супеси и даже суглинки с большим количеством коллоидных частиц.

На холмистом рельефе часто встречаются неустойчивые водонасыщенные грунты там, где грунтовые воды выходят на поверхность сплошным выклиниванием или в виде родников напорного питания. Осушение таких земель требует большого опыта и находчивости.

Разработка траншей с откосами в. плывунах невозможна. Грунт сползает с откосов, поднимается со дна (при напорном питании грунтовых вод) и через некоторое время траншею заполняет полностью. Плывун - неустойчивое основание для закладки дрен. Уложенные трубы - под напором воды и грунта искривляются, между ними образуются щели, и они забиваются плывуном. Особенно трудно устраивать дренаж в плывунах и в неустойчивых грунтах при напорном питании грунтовыми водами - в местах родников.

Свойства плывучести грунты теряют при осушении. Поэтому успех устройства дренажа во многом зависит от эффективности предварительного осушения.

В неустойчивых грунтах, питаемых грунтовыми водами, траншеи предварительного осушения надо начинать разрабатывать не меньше чем за 2...3 месяца (лучше всего за 6...8 месяцев) до устройства дренажа. На первом этапе разрабатывают траншеи через одну одноковшовыми экскаваторами до возможной глубины. Через 1...2 месяца между траншеями первого этапа разрабатывают другие траншеи одноковшовыми, многоковшовыми экскаваторами или каналокопателями. Последние траншеи отрывают на большую глубину. При необходимости спустя 1...2 месяца углубляют траншеи первого этапа для снижения уровня грунтовых вод на большую глубину. Дрены укладывают в самый засушливый период года при самом низком залегании грунтовых вод. До этого следует строить дренаж на окружающих площадях, что устраняет приток грунтовых вод со стороны.

Траншеи для закладки дрен разрабатывают многоковшовыми экскаваторами. При наличии камней и при большой глубине (больше 1,8 м) их отрывают одноковшовыми экскаваторами с рабочим оборудованием обратная лопата или драглайн. В этом случае гумусовый слой почвы отсыпают в одну сторону, а остальной грунт - в другую.

В неустойчивых грунтах необходимо обеспечить устойчивость основания под дренажными линиями и хорошо обложить трубы защитно-фильтрующим материалом. Выполнить это в ползучем грунте очень трудно. Поэтому в последнее время стали применять заранее подготовленные пакеты дрен длиной 2...3 м, как и в торфяном грунте. Когда на дно траншей трубы (или пакеты) укладывать невозможно (дно заплывается грунтом), траншеи углубляют и укладку проводят на откос (рис. 30, д). Для этого откос, на который укладывают трубы, делают более пологим. При подготовке желоба для укладки труб грунт отбрасывают на противоположный откос или на дно траншеи.

Если разработать траншеи до намеченной глубины не удается, то их отрывают до возможной глубины и оставляют для стока и понижения уровня, грунтовых вод. Потом разработку траншей повторяют до достижения необходимой глубины. В зависимости от интенсивности фильтрации воды перерывы между очередными доработками траншей могут быть от нескольких дней до 1...1.5 месяца.

При использовании многоковшовых экскаваторов траншеи для дрен разрабатывают на расстоянии 4...5 м от траншей предварительного осушения, а при работе одноковшовыми экскаваторами для укладки труб доуглубляют траншеи предварительного осушения.

В местах пересечения дренажных траншей с траншеями предварительного осушения (если они глубже) укрепляют основание под трубы насыпкой и утрамбовкой гумусового слоя почвы и укладывают трубы в пакетах. Вместо керамических труб можно применять перфорированные полиэтиленовые или асбестоцементные трубы.

При наличии в почвогрунте соединений железа, создающих опасность закупорки, следует по возможности увеличивать уклоны дрен и диаметры дренажных труб и обсыпать их слоем торфа толщиной 10 см. Другие применяемые мероприятия являются сложными, трудоемкими и не дают нужного эффекта. Имеются предложения устраивать в коллекторах клапаны из полиэтиленовой пленки для устранения возможности попадания воздуха и окисления железа. Эффективность данного мероприятия исследуется.

После укладки дрен и фильтрующих материалов проводят присыпку их пахотной почвой. В траншеях, разработанных одноковшовыми экскаваторами, присыпку уложенных дрен выполняют бульдозерами из кавальеров отсыпанной почвы. Если трубы уложены на откосе, то присыпку следует проводить со стороны противоположного откоса.

Окончательную засыпку траншей необходимо начинать с конца дренажных линий по направлению коллекторов или по направлению устьев (для коллекторов). В противном случае увеличиваются зазоры между трубами. Засыпку труб, уложенных на откосе траншей, необходимо выполнять в присутствии ответственных ИТР.