Odwodnienie wykopu metodą igłofiltrów – posadowienie studni przepompowni w Tarnowskich Górach

Wykonaliśmy odwodnienie wykopu metodą igłofiltrów (well-point) oraz posadowienie żelbetowej studni przepompowni ścieków na głębokości 4 metrów poniżej powierzchni terenu w Tarnowskich Górach (województwo śląskie).

Realizacja wymagała kontrolowanego obniżenia zwierciadła wody gruntowej w obszarze wykopu na czas montażu konstrukcji prefabrykowanej, w warunkach gruntów silnie nawodnionych.

Zakres prac odwodnieniowych

Pełny cykl prac obejmował:

• rozpoznanie warunków gruntowo-wodnych i ustalenie głębokości zwierciadła wody gruntowej,
• projekt rozmieszczenia igłofiltrów wokół planowanego wykopu z doborem rozstawu i głębokości zapuszczenia,
• zapuszczenie igłofiltrów metodą płuczkową na wymaganą głębokość,
• obsypanie igłofiltrów żwirem filtracyjnym tworzącym strefę przepuszczalną wokół rurki ssącej,
• montaż aluminiowych kolektorów zbiorczych łączących wszystkie igłofiltry,
• uruchomienie agregatu próżniowo-pompowego HÜDIG do wymuszenia podciśnienia w instalacji,
• kontrolowane obniżenie zwierciadła wody gruntowej w obszarze wykopu,
• wykonanie wykopu szerokoprzestrzennego do projektowanej głębokości 4 m,
• posadowienie kręgów żelbetowych studni przepompowni dostarczonych przez PV Prefabet Kluczbork,
• utrzymanie pracy odwodnienia do momentu zabezpieczenia studni przed naporem wody,
• demontaż instalacji, zasypanie wykopu i uporządkowanie terenu.

Na zdjęciach z realizacji widoczna jest kompletna instalacja igłofiltrowa rozłożona wokół wykopu, dostawa kręgów betonowych, montaż studni oraz agregat odwodnieniowy HÜDIG transportowany na specjalistycznej zabudowie.

Jak działają igłofiltry – metoda well-point

System igłofiltrów to podstawowa metoda odwodnienia wykopów w gruntach przepuszczalnych, piaskach, pospółkach i gruntach mieszanych. Mechanizm działania opiera się na czterech elementach.

• Rurka igłofiltrowa. Stalowa lub PE rurka o średnicy 32–50 mm, zakończona u dołu filtrem perforowanym osłoniętym siatką. Filtr zbiera wodę gruntową wpływającą do wnętrza rurki.
• Strefa filtracyjna ze żwiru. Wokół filtra tworzy się otoczkę z kruszywa łamanego frakcji ok. 2–8 mm. Żwir poprawia warunki dopływu wody i zabezpiecza filtr przed kolmatacją drobnymi cząstkami gruntu.
• Kolektor zbiorczy. Wszystkie igłofiltry podpięte są do wspólnego kolektora aluminiowego ułożonego wokół wykopu, który doprowadza wodę do agregatu pompowego.
• Agregat próżniowo-pompowy. Wytwarza podciśnienie w instalacji, woda zostaje zassana z gruntu, przepompowana i odprowadzona poza obszar wykopu. Agregaty HÜDIG, niemiecki producent specjalizujący się w tej technologii, osiągają wydatek kilkuset metrów sześciennych wody na godzinę.
• Efekt: zwierciadło wody gruntowej w obszarze wykopu zostaje obniżone o 4–6 metrów, co umożliwia wykonanie głębokich prac fundamentowych w suchym wykopie.

Wymogi techniczne posadowienia studni przepompowni na głębokości 4 m

Posadowienie żelbetowej studni przepompowni ścieków na głębokości 4 m poniżej terenu wymaga spełnienia kilku warunków.

• Wykop w gruncie suchym lub odwodnionym. Próba posadowienia studni w wykopie zalanym wodą skutkuje wypchnięciem konstrukcji ku górze siłami wyporu. Bez odwodnienia osadzenie kręgów na właściwej rzędnej jest niemożliwe.
• Stabilne podłoże. Pod studnią wykonuje się warstwę żwirową lub chudego betonu zapewniającą równomierne posadowienie. W gruntach plastycznych lub nasypowych konieczna jest dodatkowa wymiana gruntu.
• Pion i osiowość kręgów. Kręgi prefabrykowane, w tej realizacji PV PREFABET KLB DN1200 zgodne z normą EN 1917, muszą być osadzone pionowo, z prawidłowym ułożeniem uszczelek między pierścieniami.
• Zabezpieczenie przed wypornością. W warunkach wysokiego zwierciadła wód gruntowych pusta studnia może zostać wypchnięta przez parcie hydrostatyczne. Stosuje się obciążenie balastem, kotwienie do płyty dennej lub wypełnienie wodą na czas zasypywania.
• Szczelność przejść. Wszystkie rury wpływające do studni muszą być uszczelnione przejściami szczelnymi.

Dlaczego igłofiltry, a nie pompy zatapialne

W przypadku głębokiego wykopu pod studnię przepompowni w gruntach nawodnionych pompy zatapialne ustawione w wykopie nie są wystarczającym rozwiązaniem. Powody:

• Niestabilność ścian wykopu. Pompy zatapialne zbierają wodę dopiero z dna wykopu, w trakcie pogłębiania ściany są stale podmywane przez napływającą wodę gruntową, co prowadzi do osypywania się gruntu i ryzyka katastrofy.
• Wynoszenie drobnych frakcji. Woda płynąca swobodnie do dna wykopu wynosi ze sobą drobne ziarna piasku (zjawisko sufozji), co osłabia grunt rodzimy wokół wykopu.
• Brak kontroli zwierciadła. Pompy zatapialne pracują reaktywnie, pompują wodę, która już dopłynęła. Igłofiltry działają proaktywnie, obniżają zwierciadło z wyprzedzeniem, w całym obszarze pracy.
• Igłofiltry stabilizują grunt wokół wykopu, eliminują sufozję i pozwalają prowadzić prace ziemne w suchych, bezpiecznych warunkach.

Etapy realizacji odwodnienia metodą igłofiltrów

1. Rozpoznanie warunków gruntowo-wodnych. Analiza dokumentacji geotechnicznej, ustalenie poziomu zwierciadła wody gruntowej i charakteru gruntów.
2. Projekt instalacji odwodnieniowej. Dobór liczby igłofiltrów, ich rozstawu (typowo 1–2 m), głębokości zapuszczenia oraz wydatku agregatu.
3. Zapuszczenie igłofiltrów metodą płuczkową. Każdy igłofiltr wbijany jest przy użyciu strumienia wody pod ciśnieniem, który płucze grunt pod końcówką rurki.
4. Obsypka żwirem filtracyjnym. Wokół filtra w dolnej części igłofiltra tworzy się strefę przepuszczalną z kruszywa łamanego.
5. Montaż kolektora i podłączenie agregatu. Wszystkie igłofiltry łączone są z kolektorem aluminiowym i podpinane do agregatu HÜDIG lub równoważnego.
6. Rozruch i obniżenie zwierciadła. Uruchomienie agregatu, kontrola wydajności, weryfikacja obniżenia zwierciadła w studniach kontrolnych.
7. Wykonanie wykopu i prac docelowych. W odwodnionym obszarze prowadzone są wykopy, montaż konstrukcji, prace zbrojarskie i betoniarskie.
8. Demontaż instalacji. Po zakończeniu prac fundamentowych i zabezpieczeniu konstrukcji przed wypornością igłofiltry są wyciągane, instalacja demontowana, teren porządkowany.

Nasze doświadczenie w odwodnieniach budowlanych

BORMA Technologie Bezwykopowe realizuje odwodnienia wykopów na terenie Tarnowskich Gór i sąsiednich regionów województwa śląskiego. Typowe zastosowania:

• posadowienie studni przepompowni ścieków komunalnych i deszczowych,
• wykonanie fundamentów obiektów w gruntach nawodnionych,
• budowa zbiorników retencyjnych, separatorów, osadników,
• montaż kolektorów kanalizacyjnych głębokich,
• prace przy podpiwniczeniach i obiektach kubaturowych na terenach o wysokim zwierciadle wody.

Profesjonalne odwodnienie igłofiltrami wymaga doświadczenia w doborze parametrów instalacji do warunków gruntowych oraz sprawnego sprzętu – agregatów pompowych klasy HÜDIG, kompletu igłofiltrów, kolektorów aluminiowych i osprzętu pomocniczego. Podobną technologię HDD wykorzystaliśmy również przy przewiercie pod gazociąg w Lublińcu.

Jeśli szukasz profesjonalnej firmy od odwodnień na Śląsku i w okolicach, skontaktuj się z nami już dziś. Zaplanujemy całość prac i wykonamy rzetelnie od A do Z.

FAQ – najczęstsze pytania o odwodnienie igłofiltrami

Jak głęboko można obniżyć zwierciadło wody gruntowej za pomocą igłofiltrów?

Pojedynczy poziom igłofiltrów obniża zwierciadło o 4–6 m poniżej kolektora zbiorczego. Dla głębszych wykopów stosuje się instalacje wielopoziomowe lub łączy igłofiltry z innymi technologiami (studnie depresyjne, drenaż poziomy).

Czy odwodnienie igłofiltrami można prowadzić w każdym gruncie?

Igłofiltry najlepiej sprawdzają się w gruntach przepuszczalnych, piaskach drobnoziarnistych do gruboziarnistych, pospółkach, gruntach mieszanych. W gruntach spoistych (glinach, iłach) wydajność jest niewielka i stosuje się inne metody, studnie odwadniające z pompami głębinowymi lub drenaż.

Jak długo trwa odwodnienie wykopu pod studnię przepompowni?

Uruchomienie instalacji i obniżenie zwierciadła zajmuje zwykle 24–72 godziny od włączenia agregatu. Czas pracy pełnej instalacji wynosi od kilku dni do kilku tygodni, zależnie od zakresu prac w wykopie. Po zabezpieczeniu konstrukcji odwodnienie jest wyłączane.

Co dzieje się z odpompowywaną wodą?

Woda z odwodnienia odprowadzana jest do najbliższego odbiornika, rowu melioracyjnego, kanalizacji deszczowej lub cieku wodnego. Odprowadzenie wymaga zgodnej z przepisami lokalizacji wylotu i często pozwolenia wodnoprawnego, w zależności od ilości i charakteru wody.

Czy odwodnienie wpływa na sąsiednie nieruchomości?

Lokalne obniżenie zwierciadła wody gruntowej może teoretycznie wpłynąć na poziom wód w pobliżu, ale przy typowych odwodnieniach budowlanych zasięg leja depresji jest ograniczony i krótkotrwały. Przy większych instalacjach lub w terenach gęsto zabudowanych prowadzi się monitoring studni sąsiednich.

Obszar działania – odwodnienia w Tarnowskich Górach i okolicach

Realizujemy odwodnienia wykopów igłofiltrami oraz przeciski bezwykopowe na terenie powiatu tarnogórskiego i sąsiednich regionów województwa śląskiego.

• Tarnowskie Góry – dzielnice: Śródmieście-Centrum, Bobrowniki Śląskie-Piekary Rudne, Lasowice, Opatowice, Osada Jana, Pniowiec, Repty Śląskie, Rybna, Sowice, Stare Tarnowice, Strzybnica.
• Powiat tarnogórski: Tarnowskie Góry, Kalety, Miasteczko Śląskie, Radzionków, Krupski Młyn, Ożarowice, Świerklaniec, Tworóg, Zbrosławice.
• Sąsiednie powiaty i miasta: Bytom, Piekary Śląskie, Zabrze, Gliwice, Katowice, powiat gliwicki (Toszek, Pyskowice), powiat lubliniecki (Lubliniec, Koszęcin, Boronów), powiat będziński (Siewierz, Mierzęcice).

Jeśli planujesz inwestycję wymagającą posadowienia obiektu w wykopie głębokim w gruntach nawodnionych, studni przepompowni, zbiornika retencyjnego, separatora czy fundamentów budynku, wykonamy kompletne odwodnienie igłofiltrami z doborem parametrów do warunków gruntowo-wodnych.