Отвод поверхностных вод (верховодки) обычно осуществляют за счет устройства водоот­водных канав или обваловывания с нагорной части площадки (рисунок 4 а).

При значительном притоке грунтовых вод устраивают откры­тые или закрытые дренажи. Открытые дренажи представляют со­бой канавы, на дно которых укладываются слои фильтрующего материала: крупнозернистого песка, щебня или гравия. Закрытые дренажи (рисунок 4 б, в) – это траншеи, разрабатываемые ниже уровня сезонного промерзания грунта и засыпаемые послойно фильтрующими материалами. По дну дренажа можно укладывать перфорированную трубу для отвода воды.

а – обвалования площадки; б – обычного дренажа; в – дренажа с перфориро­ванной трубой; i — уклон; 1 – земляное обвалование; 2 – водоотводная канава; 3 – котлован; 4 – строительная площадка; 5 – местный грунт; 6 – дренирую­щий материал; 7, 8 – соответственно мелко- и крупнозернистый песок; 9 – гравий;  10 – перфорированная (с отверстиями) труба; 11 – уплотнительный слой.

Рисунок 4 – Отвод поверхностных вод

Для защиты от притока воды могут использоваться стенки из замороженного грунта или противофильтрационные экраны.

Искусственное замораживание осуществляют с по­мощью охлажденного до отрицательной температуры раствора со­лей (хлористый кальций и др.). Для этого в пробуренные скважины опускают замораживающие колонки, состоящие из двух труб: внут­ренней и наружной с закрытым торцом. Между этими трубами про­пускают солевой раствор (хладагент), охлажденный ниже требуемой температуры грунта. Грунт возле стенок наружной трубы замерзает и, постепенно увеличиваясь в диаметре, образует ледяную завесу.

Тиксотропный противофильтрационный экран  может быть устроен после забивки шпунта из металлических или деревянных пластин. Затем, отдельные шпунтины-инъекторы по­степенно извлекают, а на их место нагнетают раствор бентонито­вой глины, обладающий водоотталкивающими свойствами.

Суспензия бентонитовой глины может нагнетаться в щели, прорезаемые специальными машинами – барами или подаваться через скважины под большим давлением с помощью водовоздушной струи. Суспензия размывает щель в грунте и заполняет ее.

Грунтобетонные стенки  устраиваются так. В грунт погружают буровые штанги с режущими и перемешивающими лопастями, через них нагнетается водоцементная суспензия. При обратном подъеме штанг с вращением лопасти раскрываются, грунт перемешивается с суспензией и в дальнейшем затвердева­ет, образуя противофильтрационную завесу.

При разработке выемок может применяться открытый отлив или искусственное понижение уровня грунтовых вод.

Осушение выемки открытым водоотливом применяется при небольшом притоке воды и заключается в том, что подошве вы­емки придается небольшой уклон (рисунок 5) к огороженному при­ямку (зумпфу) размерами lxlxl м. Воду из приямков откачивают насосами: поршневыми при небольшом притоке воды; центро­бежными для чистой воды; диафрагмовыми для загрязненной воды.

Откачанная из зумпф-колодца вода отводится по трубам или лоткам. При большом притоке воды стенки котлованов крепят.

Несмотря на простоту и экономичность открытого водоотли­ва, проведение работ при этом способе может быть осложнено постоянным присутствием воды и возможным нарушением струк­туры грунта стенок. Поэтому часто приходится использовать ис­кусственное понижение уровня грунтовых вод с помощью игло­фильтров (рисунок 6), погружаемых в грунт по периметру котлована.

1 – зумф-колодец; 2 – рукав; 3 – насос; 4 – лоток

Рисунок 5 – Открытый водоотлив

В легких иглофильтровых установках (ЛИУ) вода откачивается через одну трубу обычными методами, в эжекторных иглофильт­ровых установках (ЭИУ) каждый иглофильтр состоит из двух труб, вода, наоборот, закачивается и, проходя по специальному при­способлению – эжектору, создает разряжение воздуха (рисунок 6 в, д).

Эжекторными иглофильтрами уровень грунтовых вод (депрессионная кривая) может быть понижен до 18 м, легкими – до 5 м. Поэтому легкие иглофильтры иногда ставят в два и три яруса.

В грунтах с низким коэффициентом фильтрации можно ис­пользовать явление электроосмоса, для чего необходимо на рас­стоянии 0,5... 1,0 м от иглофильтров забить металлические стерж­ни или трубы и подключить их к положительному полюсу исто­чника постоянного тока (аноду), а иглофильтры — к отрицатель­ному (катоду). От анода к катоду начинает идти направленный ток, под действием которого в грунте перемещается вода (рисунок 6 г).

При необходимости понижения грунтовых вод на 20 м и более могут применяться колодцы с артезианскими насосами.

а – котлован с легкими иглофильтрами в один ярус; б – то же. в два яруса; в, д – эжекторная иглофильтровая установка и фильтровое звено; г – схема электроосушения; 1 – рабочий насос; 2 – водоотводный коллектор; 3 – иглофильтр: 4 – уровень грунтовых вод после осушения; 5 – низконапорный насос; 6 – стальной стержень (анод); 7 – фильтровое звено; 8 – труба наружная; 9 – труба внутренняя с эжекторным устройством; 10 – вакуум; УГВ – уровень грун­товых вод; 11 – шаровой клапан

Рисунок 6 – Схемы иглофильтровых установок