Lucrari de drenare

Printre cele mai frecvente probleme ale terenului de fundare se remarca prezenta in exces a apei subterane, la un nivel mai ridicat decat cota minima a fundatiei ce va fi realizata. In aceasta situatie, geotehnicienii lucreaza indeaproape cu hidrogeologii pentru a se realiza, ca prima faza premergatoare, lucrari de drenare - epuisment ce vor asigura un mediu de lucru uscat.

 

De la sistemul pilot la testarea simultana

 

Daca, in urma executiei forajelor geotehnice de investigatie, se constata necesitatea drenarii terenului, atunci se va realiza un sistem pilot de drenare-epuisment care va indica parametrii necesari acestei lucrari. Pasii de lucru sunt urmatorii:

1. Executia unor foraje de drenare-pompare experimentala si a unor piezometre (foraje de urmarire a nivelului dinamic al apei subterane);

Constructia puturilor de pompare si a celor de hidroobservatie va fi similara, pentru a permite mai multe configuratii pompare-masurare si eventual transformarea unora dintre forajele de hidroobservatie in foraje de pompare.

Forajele de drenare-epuisment din faza pilot vor fi utilizate ca foraje de drenare in faza de realizare a epuismentelor, iar prin intermediul piezometrelor se va masura coborârea suprafetei piezometrice din faza finala.

In cazul cel mai frecvent al unor pamanturi nisipos-prafos-argiloase, din punct de vedere constructiv forajele proiectate vor fi sapate in sistem uscat cu diametrul de sapare de minim 12 ¼ inch. In timpul operatiunii de forare, se vor efectua observatii asupra stratificatiei si se vor intocmi descrieri litologice detaliate pentru fiecare foraj in parte. Dupa realizarea gaurii de sonda, se va decide programul de constructie al fiecarui foraj in parte. Gaurile forate vor fi echipate cu coloana filtranta unica din PVC, avand diametrul de cel putin 160 mm, ceea ce va permite amplasarea de pompe submersibile de 6 inch. In spatiul inelar se va introduce pietris margaritar sort 2-4 mm sau, in cazul unui strat nisipos-prafos-argilos, sort 1-3 mm. Pietrisul margaritar va fi introdus de la talpa forajului pana la o inaltime de 3-5 m peste partea superioara a filtrelor.

Dupa finalizarea fiecarui foraj, acesta va fi dezvoltat pana la limpezirea completa a apei, inregistrandu-se in fiecare ora debitul si nivelul dinamic. Dezvoltarea fiecarui foraj se va efectua in sistem aer-lift. Pomparea va incepe in reprize, cu debitul cel mai redus, si se va finaliza cu debitul maxim pe care il poate oferi forajul.

2. Testarea hidrodinamica separata a forajelor

Dupa executia forajelor de pompare-drenare si a piezometrelor pentru straturile acvifere, se va proceda la testarea hidrodinamica separata a acestora. Testarea hidrodinamica se va realiza cu pompe submersibile capabile sa asigure debite constante.

Testul hidrodinamic separat va consta in pomparea pe o perioada de 12-24 ore cu debit constant, ce va fi stabilit in urma etapei de dezvoltare a fiecarui foraj in parte, iar observatiile de nivel se vor efectua atât in piezometre, cât si in celelalte foraje de pompare.

3. Testare hidrodinamica simultana a forajelor

Dupa finalizarea testelor experimentale separate in etapa urmatoare, se va efectua pomparea simultana. Uneori, avandu-se in vedere suprafata mare de desfasurare a lucrarilor, testarea simultana se va efectua in functie de fazele de lucru din constructia complexului respectiv.

Testarea simultana sau drenajul experimental va consta in pomparea simultana a forajelor de drenare - detensionare pe o perioada variabila, cu debitele stabilite in urma solicitarilor hidrodinamice anterioare si efectuarea observatiilor de nivel in piezometrele construite. Datele de pompare, atat din faza testarii separate, cat si din etapa pomparii simultane, vor fi inregistrate. Rezultatele pomparilor experimentale ale sistemelor pilot vor fi utilizate in efectuarea calculelor hidrodinamice finale pentru dimensionarea lucrarilor de drenare-epuisment si de drenare-detensionare.

 

Pentru teste hidrodinamice ale sistemului pilot

 

I. Dotarea cu echipamente de testare

- macara sau instalatie de foraj pentru introducerea/extragerea pompei submersibile;

- electropompe submersibile cu echipamentul adecvat (cabluri electrice, tablou de comanda);

- generator electric pentru alimentarea electropompei in cazul in care nu se pot realiza racordurile la reteaua electrica;

- tevi pentru introducerea electropompei submersibile si teava pentru masurarea nivelelor dinamice de minim ¾ inch;

- valva speciala pentru reglarea debitelor, tanc de masurare a debitelor (acelasi folosit in faza de dezvoltare a forajului) si/sau debitmetre;

- electronivelmetre si cronometre.

 

II. Instalarea pompelor submersibile

Pompele submersibile se vor instala la o adancime care se va preciza in urma pomparii forajelor in sistem aer-lift cu debit maxim. Adancimea de instalare depinde de fiecare foraj, de variatia de sarcina piezometrica, variatia de debit etc. In fixarea adancimii de instalare a pompei, se va tine cont ca aceasta sa nu se gaseasca in dreptul coloanelor filtrante.

 

III. Dispunerea echipamentului de evacuare a apei

Atat tancul de masurare a debitului, cat si cel de evacuare a apei vor fi instalate la o asemenea distanta incat apa in timpul testelor de pompare sa nu fie recirculata in foraje.

 

IV. Determinarea nivelelor piezometrice initiale si monitorizarea pretestului

Inaintea inceperii testelor de pompare si a pretestelor, se vor masura adancimile nivelelor piezometrice atat in forajele de pompare, cat si in piezometre. Aceste adancimi se vor raporta fata de sol ca nivel de referinta si vor fi utilizate in toate masuratorile ce urmeaza ca nivele piezometrice initiale. Dupa masurarea nivelelor piezometrice initiale, inainte de inceperea testarii fiecarui foraj de pompare se va efectua pe o perioada de 1-2 ore un pretest de pompare. In cursul acestui pretest, vor fi verificate caracteristicile de functionare ale pompei submersibile, debitele maxime ce se vor obtine, variatiile de sarcina piezometrica etc. Pretestul are rolul de reglare a debitelor ce vor fi pompate in faza testului de performanta. Totodata, se vor masura periodic nivelele dinamice in foraj, pentru orientarea in faza de operare efectiva a testului de pompare.