Высокое положение уровня грунтовых вод и опасность затопления в связи с этим подвальных помещений и подземных сооружений— частое явление на площадках электрических станций. В ряде случаев естественный уровень грунтовых вод, залегающий ниже основания подземных сооружений, повышается в процессе строительства и эксплуатации станций в результате подтопления площадки водами из пруда-охладителя или за счет насыщения грунтов производственными водами, проникающими в грунт из сетей коммуникаций.
Для защиты от грунтовый вод отдельных сооружений, участков или всей территории площадки электростанции применяют следующие способы:
а) организацию поверхностного стока путем осуществления соответствующей вертикальной планировки, обеспечивающей быстрый отвод поверхностных вод с территории электростанции;
б) защиту отдельных сооружений от проникновения в них грунтовых вод с помощью обмазочной или оклеенной гидроизоляции;
в) подсыпку территории, т. е. повышение уровня поверхности земли над существующим уровнем грунтовых вод (в связи с большой стоимостью работ это решение применяется редко);
г) дренирование площадки—искусственное понижение уровня грунтовых вод путем их вывода из водоносной толщи с помощью специальных подземных сооружений — дренажей.
Для дренирования площадки под уровень подземных вод закладываются осушители или дрены, непосредственно отбирающие воду из грунта и подводящие ее к различного рода проводящим устройствам, например самотечным коллекторам, служащим для вывода подземных вод в водоприемник: реку, озеро, овраг и т. п.
Различают два типа дренажа: дренаж, сооружаемый для снижения существующего уровня грунтовых вод, и дренаж профилактический, предусматриваемый для предотвращения повышения уровня грунтовых вод. В обоих случаях устройство дренажа на территории электростанции должно выполняться до начала строительства фундаментов зданий и сооружений во избежание значительных осадок последних. Понижение горизонта грунтовых вод на застроенной территории по тем же причинам может быть произведено лишь на небольшую глубину.
В зависимости от расположения дренажных сооружений по отношению к дренируемой территории и источникам поступления грунтовых вод различают несколько систем дренажей.
Систематический дренаж представляет собой систему горизонтальных или вертикальных трубчатых дрен-осушителей, расположенных более или менее равномерно по всей дренируемой территории.
Система осушителей примыкает к дренам- собирателям или же непосредственно к магистральному коллектору, отводящему дренажные воды в водоприемник (рис. 11 -23,а).
Головной дренаж состоит обычно из горизонтальных дрен, закладываемых по верхней по отношению к потоку подземных вод границе дренируемой территории в целях полного или частичного перехвата этих вод (рис. 11-23,б).
Рис. 11-23. Системы дренажей.
а — систематический дренаж; б — головной дренаж; в — кольцевой дренаж; г — береговой дренаж; 1 — непониженный уровень подземных вод; 2 — пониженный уровень подземных вод; 3 — дрены-осушители; 4 — водоупор; 5 — дренажный коллектор; 6 — смотровые колодцы; 7 —головная дрена; 8 —сбросная линия; 9 —береговая дрена; 10 — перекачечная станция.
Рис. 11-24. Дренажные устройства.
а — открытые канавы; б —лотки; в — трубчатый дренаж; г — дренажная труба; 1 — булыжный или колотый камень; 2 — песок; 3 —бревна; 4 — местный грунт; 5—пластины; 6 — дренирующая обсыпка; 7— труба; 8 — муфта; 9 — конопатка; 10—водоприемные отверстия.
Головные дренажи применяются при питании подземных вод «сбоку» и особенно эффективны, когда водоупорное ложе залегает неглубоко от поверхности земли.
Кольцевой дренаж представляет собой систему горизонтальных трубчатых дрен, расположенных по контурам защищаемого участка (рис. 11-23,в), и применяется для защиты от подтопления отдельных подземных сооружений или участков, па которых располагается группа таких сооружении.
Береговой дренаж по принципу работы сходен с головным дренажем и предназначается для перехвата воды, фильтрующейся со стороны реки или водохранилища (рис. 11-23,г).
В зависимости от характера устройств, предназначенных для захвата дренируемых вод, применяются горизонтальный, вертикальный и комбинированный типы дренажей.
Горизонтальные дренажи выполняются нескольких типов.
Открытые канавы применяются главным образом в период строительства или на территории, не требующей высокой степени благоустройства. Дренажные канавы используются для осушения лишь верхних слоев грунта. Ширина канав по дну принимается в пределах 0,2—0,4 м, глубина — до 1,5 м. При неблагоприятных грунтовых условиях дно и откосы канав покрываются мощением либо сооружаются дренажные лотки обычно рамной конструкции с фильтрующей обсыпкой за стенками, снабженными водоприемными отверстиями (рис. 11-24,а, б).
Закрытые дренажи со сплошным заполнением представляют собой траншеи, которые в нижней части заполнены дренирующим материалом: гравием, щебнем, шлаком и др.; верхняя часть траншеи засыпается грунтом.
Трубчатые дренажи отличаются от дренажей закрытого типа только тем, что внизу траншеи, заполненной дренирующим материалом, укладываются трубы для свободного стока воды.
Дренажи такой конструкции наиболее распространены и долговечны.
При устройстве трубчатых дренажей применяют керамические, бетонные, асбестоцементные и другие трубы различных диаметров. Водоприемные отверстия в асбестоцементных трубах, наиболее часто применяемых для устройства дренажей, пропиливают циркульной или ленточной пилами; в керамических, бетонных и других трубах водоприемные отверстия устраиваются в местах стыков труб (рис. 11-24,б, г).
Вертикальные дренажи представляют собой ряд трубчатых колодцев, объединенных в единую систему с помощью водопроводящих устройств.
Трубчатые колодцы выполняют функции осушителей. Удаление воды из колодцев производится обычно путем откачки. Колодцы чаще всего выполняются в виде глухих, без отверстий, труб, снабженных на конце фильтром. При сооружении тепловых электростанций вертикальные дренажи (иглофильтры) применяются для понижения уровня грунтовых вод на время производства строительных работ.
Комбинированные дренажи представляют собой сочетание горизонтального и вертикального дренажа и применяются в особых случаях.
Устройство дренажей различного типа широко применяется также при борьбе с оползневыми явлениями. Задачей дренирования оползневых склонов является осушение их путем перехвата грунтовых вод еще до подхода потока к оползневому склону и в крайнем случае путем приема и отвода подземных вод непосредственно на самом оползневом склоне.
