Procedee de scădere a nivelului apei freatice
In cele ce urmează se va face o prezentare a procedeelor fundamentale de scădere a nivelului apei freatice .
Referitor la folosirea pompelor vacumatice pentru efectuarea activităţii în discuţie , vom face o prezentare mai amănuţită deoarece societatea comercială Hüdig se ocupă tocmai cu producerea şi comercializarea agregatelor vacumatice destinate acestui scop , avînd o vastă experienţă în acest domeniu .
- Reţinerea apei în spaţii deschise :
In spaţiile deschise ale şantierului unei construcţii , apa freatică şi apa de ploaie se colectează prin intermediul canalelor de drenaj şi a gropilor de colectare . Din acestea apa se pompează cu ajutorul pompelor submersibile de noroi şi apă uzată în puţurile colectoare de ape uzate .
Folosirea acestui procedeu de colectare în spaţii deschise a apelor freatice şi a apei pluviale este posibilă în cazul unui sol stabil de exemplu : stîncă ; pietriş mare ; sol adeziv .
In cazul solurilor cu adeziune mare faţă de apă , reţinea apei în spaţii deschise este posibilă doar în condiţii speciale , deoarece eroziunea acestui tip de sol poate conduce la apariţia de cavităţi extrem de periculoase pentru viitoarele construcţii care se vor realiza ( pericole mari de surpări ) .
Obţinerea unei fundaţii complet uscate este posibilă cu eforturi şi cheltuieli mari .
Acest lucru este posibil doar prin intercalarea unor straturi intermediare între dorita zonă uscată a fundaţiei şi solul primar .
- Electro – osmoza :
Elektro- osmoza este un procedeu foarte rar folosit în Germania . Baza procedeului constă în comportamentul electric diferit al materialelor ce constituie solul . In general între două componente diferite ale solului apare o diferenţă de potenţial electric . In ansamblu aceste sarcini electrice se neutralizează reciproc , d.p.d.v. electric solul fiind neutru .
Procedeul de electro – osmoză constă din generarea unei atracţii electrostatice între particulele în mişcarea ale solului ( apa freatică ) şi catodul ( instalaţia de electro – osmoză ) , organizat ca un puţ de colectare .Din acest puţ apa este pompată prin procedee convenţionale în acumulările de ape uzate .
- Fîntîni forate ( verticale )
In cele ce urmează , acest procedeu va fi explicat în amănunt , inclusiv principiile de funcţionare .
4.3.1 Fîntînă de mică adîncime :
Apa colectată în aceste fîntîni se poate pompa cu pompe cu auto amorsare .Inălţimea de aspiraţie este limitată la o valoare puţin peste 8 m . Datorită pierderilor în conducte valoarea reală a înălţimii de aspiraţie este de cca. 6 m .
Dacă în practică sunt necesare înălţimi de aspiraţie mai mari , se pot folosi acumulări etajate care să permită folosirea pompelor cu auto amorsare . Acest procedeu duce însă la o lungire a timpului de construcţie , datorită creerii acestor acumulări etajate care să poată fi golite cu pompe cu amorsare .
Din motive tehnice nu se va putea folosi întrega capacitate a pompelor cu autoamorsare .
Pentru a elimina inconvenientele utilizării pompelor cu auto amorsare , există posibilitatea de a monta direct în fîntîna de mică adîncime de pompe submersibile de noroi şi ape uzate . Aceste pompe au capacitatea să aspire şi să refuleze apă cu concentraţie ridicată de nisip .
Diametru acestor fîntîni este de cca. 200 – 400 mm , filtrul avînd un diametru de 150 – 300 mm .
In cazul solurilor stratificate , ca de exemplu : argilă , lut , particule fine de nisip sau de argilă , turbă , etc. fîntînile de mică adîncime nu au succesul scontat . In aceste situaţii se vor folosi filter şi instalaţii vacumatice cu aggregate diesel sau electrice .
4.3.2 Fîntîni de mare adîncime :
Teoretic cu acest tip de fîntîni se poate realiza orice adîncire a nivelului apei freatice .Pompele submersibile se vor monta la cca. 1 m deasupra fundului apei freatice pentru ca să se evite o uzură prematură a componentelor pompei , prin aspirarea unei cantităţi mai mari de nisip ( cantitate de nisip > max. 30 g nisip la m3 . Există totuşi pericolul ca la pornire să se realizeze o colmatare a filtrului de aspiraţie , cu particule fine de nisip , lucru ce poate conduce la o scurtare a duratei de funcţionare a pompei .
Diametrul acestor fîntîni este de 400 – 1500 mm , diametrul filtrului este 200 – 1250 mm .
Precizare : de regulă aceste fîntîni se vor construi în afara incintei şantierului .
- Fîntîni vacumatice :
Fîntîni de mică adîncime sau de mare adîncime vacumatice = fîntîni vacumatice
Aceste fîntîni vacumatice au fost construite pentru a fi folosite în situaţiile cînd apa se separă greu de particulele de nisip ( aflate în stare de grăunţi ) . Este bine de precizat că vacumul existent nu va duce la mărirea înălţimii de aspiraţie a pompei ci la protejarea aspiraţiei pompei .
Aceste fîntîni , trebuie să fie foarte bine isolate de atmosfera ambientală , pentru a se păstra marimea vacumului creat .
Mărimea vacumului creat se recomandă a fi stabilit din considerente practice ( permeabilitatea solului respectiv debitul de aer vehiculat ) , deoarece nu există în momentul de faţă breviare de calcul teoretice , bine consolidate .
- Instalaţii vacumatice :
- Instalaţii vacumatice “ Wellpoint “
Acest tip de instalaţie vacumatică face parte din categoria instalaţiilor vacumatice cele mai simple .
In acest caz fîntîna are un diametru de 2” sau 4 “ , tubul de aspiraţie fiind legat cu sistemul de ţevi colectoare . Filtrul instalaţiei constă dintr-un ţeavă lungă de 1-2 m , protejată cu o manta exterioară .
Important : sistemul de aspiraţie este obligatoriu să fie perfect etanş .
Teava filtrului va fi perfect etanşă în parte superioară . Ca material filtrant se poate folosi filtru de pietriş , combinat cu o textură de oţel . Ca material filtrant se pot folosi diferite materiale sintetice , caz în care se va renunţa la filtrul de pietriş .
In cazul acestor instalaţii se pot folosi următoarele categorii de pompe : pompe cu piston , pompe cu membrană sau pompe auto amorsabile . Vacumul creat de instalaţie , serveşte la ridicarea nivelului apei .
- Instalaţie cu filtru cu spălare
Prezenta instalaţie este o dezvoltare consecventă a instalaţiilor vacumatice “ Wellpoint “ . Filtrul utilizat la instalaţiile Wellpoint a fost înlocuit cu un filtru cu spălare . In această situaţie nu mai este necesară mantaua de protecţie a filtrului şi s-au făcut economii considerabile de timp şi bani pentru introducerea filtrului în sol . Componentele de legătură : ţevi , furtune , conectori sunt tipizate lucru ce permite o interschimbabilitate corespunzătoare a acestora indiferent de producător .
Pompa de vacuum şi pompa de aer pot fi dirijate de la o consolă cu aparate .
Pentru un coefficient k > 0.0001 m/s , instalaţia vacumatică se comportă ca o instalaţie “ Wellpoint “