Горизонтальный дренаж. Дренажные системы. Обустройство горизонтального дренажа: основные процессы

Рассматривая предыдущие типы дренажей, можно видеть, что приемная часть их по отношению ко всей площади дренажа составляет незначительную долю. При низкорасположенной кривой депрессии, например в плотинах с экраном или ядром, это особенно становится заметным. Следовательно, без ущерба для работы ту часть дренажа, которая не участвует в приеме фильтрационного потока, можно исключить, уменьшив тем самым расход дорогих строительных материалов, идущих на дренаж. Такое изменение дренажа, когда оставляется только приемная часть, приводит к новому типу с различного рода видоизменениями, объединенными общим названием «внутренние горизонтальные дренажи».

В трубчатом горизонтальном дренаже приемной частью служит труба, обложенная по периметру обратным фильтром. Такой дренаж располагается параллельно подошве низового откоса на расстоянии, при котором обеспечивается заданный размер от кривой депрессии до плоскости низового откоса. Более глубокое расположение трубчатого дренажа применяют для повышения статической устойчивости плотины, получающейся в результате уменьшения фильтрационной силы.

Фильтрационный поток в продольные дрены поступает через отверстия или прорези в трубе, а при коротких звеньях труб - через торцовые зазоры. Выход воды из продольных дрен происходит через поперечные дрены - выпуски, располагаемые не чаще чем через 50 м (рис. 43).

Рис. 43 Внутренний дренаж:
1 - продольные дрены; 2 - поперечные дрены; 3 - смотровые колодцы.

Для горизонтального трубчатого дренажа применяют гончарные, бетонные, железобетонные, асбестоцементные и деревянные трубы. На конструкцию дренажа материал труб существенного влияния не оказывает, разница бывает только в деталях сопряжений.

Широко распространены в горизонтальных дренажах асбестоцементные трубы: их легко резать, сверлить, они дешево стоят, коррозийно устойчивы, однако плохо сопротивляются ударным нагрузкам.

В дренажах с асбестоцементными трубами отверстия (диаметром до 1 см ) для приема профильтровавшейся воды просверливают электродрелью. Располагают их в шахматном порядке в нижней части трубы. Количество отверстий на 1 пог. м трубы зависит от диаметра (60 штук и больше). Звенья труб соединяют муфтами.

Продольные дрены укладывают с необходимым для слива воды уклоном от одного выпуска до другого. Скорость воды в дренажных трубах должна быть не более 3 м/сек, а наполнение, учитывая безнапорное движение, не должно превосходить 0,8 d .

При большой длине плотины и напоре, превосходящем 10 м , на дренажной линии, иногда устраивают линейные смотровые колодцы (по типу водопроводно-канализационных с внутренним диаметром от 90 до 100 см и в этом случае поперечные дрены-выпуски приурочивают к ним. Смотровые колодцы ставят в местах изменения диаметра или уклона продольных дрен. При прямолинейном расположении трубчатого дренажа смотровые колодцы располагают на расстоянии 50-100 м друг от друга. В бесколодезном варианте сопряжение продольной и поперечной дрен показано на рисунке 44.

Рис. 44 Внутренний трубчатый дренаж:
1 - приёмная труба; 2 - заглушка; 3 - обратный фильтр; 4 - отводящая труба; 5 - деревянный короб или металлическая (железобетонная) труба; 6 - металлическая сетка.

Снизу кладут трубу выпуска, а сверху из нее продольную дрену.

В месте стыка на обеих трубах делают вырезы, через которые вода поступает из продольной дрены в поперечную. В торцовое отверстие трубы поперечной дрены у стыка с продольной закладывают камень на глинистом растворе.

Учитывая хрупкость асбестоцементных труб в концевой части выпуска, выходящего на низовой откос, ставят двухметровый отрезок металлической или железобетонной трубы большего диаметра, чем асбестоцементная труба; кольцевой зазор между трубами заделывают по типу сальника.

Вместо металлических или железобетонных труб иногда применяют деревянные короба прямоугольного сечения, однако дерево в условиях переменной влажности недолговечно, и требуются периодические ремонтные работы. Выходной торец трубы выпуска покрывают сеткой.

Диаметр труб в продольных дренах определяют, исходя из гидравлических расчетов, при безнапорном пропуске максимального фильтрационного расхода. Так как поток воды по дренажной трубе протекает с переменным расходом, максимальное значение его будет в сечении у смотрового колодца или в месте расположения поперечной дрены. Из производственных условий применять трубы диаметром меньше. 0,2 м не рекомендуется.

Разновидностью горизонтального трубчатого дренажа является внутренний каменный дренаж, - в котором трубу заменяет каменная призма (рис. 45).

Рис. 45. Внутренний каменный дренаж (размеры в м): 1 - песок; 2 - камень или галька; 3 - гравий; 4 - к водоотводной канаве.

Для предупреждения фильтрационных деформаций по периметру призмы укладывают обратный фильтр, чаще многослойный.

Профильтровавшаяся вода отводится по поперечным дренам-выпускам, примыкающим в одной плоскости к продольным дренам.

Внутренний горизонтальный дренаж экономичен, но для выполнения его необходим ручной труд.

Конструкции по типу горизонтального внутреннего дренажа целесообразно применять в плотинах с пониженным положением кривой депрессии, небольшим фильтрационным расходом и при отсутствии воды в нижнем бьефе. Неизбежным следствием появления воды за плотиной будет подтопление дренажа и выключение его из работы. Если уровень воды в нижнем бьефе постоянный, такой дренаж располагают выше этого уровня, с расчетом, чтобы выходное сечение поперечной дрены не было подтоплено.

Система труб (дрен), скважин и других устройств в грунте или в массиве сооружения для сбора и отвода грунтовых и почвенных вод с целью понижения уровня грунтовых вод, осушения почвы, отвода грунтовых вод от сооружения, осушения массива сооружения. Дренаж применяется для осушения территории и оздоровления местности, осушения и упрочнения оснований сооружений, дорог, аэродромов, для снижения давления воды на сооружение, уменьшения зоны насыщения массива сооружения и т. д.

Согласно общесанитарным требованиям, глубина залегания грунтовых вод в условиях пром. и городской застройки должна быть не менее 1,5 м от поверхности земли, исходя же из требований защиты от подтопления грунтовыми водами фундаментов и подвалов зданий, туннелей, подземных галерей, теплофикац. каналов и т. п.,- не менее 0,5 м ниже их подошв, что для городов с многоэтажной застройкой и крупных пром. предприятий соответствует 3-3,5 м, а для небольших городов и поселков (при отсутствии в зданиях подвалов и глубоких фундаментов) - 1,5 м от поверхности земли.

В зависимости от конструктивных особенностей различают дренажи горизонтальный, вертикальный и комбинированный .

К горизонтальному дренажу относятся: канавы и лотки; закрытые, трубчатые, галерейные, пристенные, пластовые и застенные дрены; дрены, совмещенные с водостоками. Дренажные канавы применяются лишь в пригородных зонах, на участках с одноэтажной застройкой (без подвалов), при небольшой глубине (до 1,5 м) и наличии устойчивых грунтов. Канавы одновременно служат для отвода поверхностных вод. Дно и откосы канав во избежание размыва и обрушения часто укрепляют камнем или бетонными плитами. Дренажные лотки 3акрытые дрены применимы для тех же условий и целей, что и канавы, но их глубина может быть до 2-3 м. В практике используются деревянные лотки и из сборного железобетона, последние наиболее перспективны. 3акрытые дрены - траншеи, заполненные фильтрующим материалом (хворостом, жердями, фашинами или камнем с песчано-гравийным обратным фильтром),- в условиях города или пром. площадки применяются редко, т. к. быстро заиляются. Трубчатые дрены отличаются от закрытых тем, что внизу траншеи, также заполненной песчано-гравийным материалом, для свободного стока дренажных вод укладываются трубы (преим. керамич. и асбестоцементные, реже бетонные и деревянные). В последние годы начали устраивать дренаж с трубами из фильтрующего (пористого) бетона взамен труб с отверстиями и фильтрующей обсыпки.

В городском и промышленном стр-ве трубчатые дрены наиболее широко применяются. Срок их службы часто достигает многих десятилетий. Галерейные дрены - трубы большого поперечного сечения, деревянные, каменные и бетонные или железобетонные с дренажными отверстиями и обсыпкой, применяются сравнительно редко, главным образом там, где требуется особо тщательный надзор за работой дренажа . Пристенные дрены располагаются с наружной стороны фундаментов зданий или стечок коммуникаций, служат для защиты от подтопления грунтовыми водами подвалов, зданий или подземных коммуникаций, при неглубоком залегании водоупора и слоистом строении водоносной толщи. Пластовые дрены применяются с той же целью и в тех условиях, что пристенные, но при наличии под защищаемыми сооружениями сравнительно мощной водоносной толщи грунтов,- особенно слабопроницаемых. Пластовые дрены просты и надежны в эксплуатации, а их дренирующий эффект весьма высок; они дают возможность предохранить защищаемые конструкции от воздействия как гравитационной, так и капиллярной воды; применимы для защиты подвалов зданий, тепловых сетей, для дренирования грунтов в основании дорожной одежды, проезжей части городских улиц. Застенные дрены представляют собой сплошную засыпку из фильтрующего материала, уложенную, напр., за подпорной стенкой без трубы или с трубой, в пределах высоты выклинивания грунтовых вод для их отвода с целью снижения давления на стенку. Дрены, совмещенные с водостока- м и, располагаются над водостоками или рядом с водостоком.

Вертикальный дренаж - трубчатые колодцы (скважины), объединенные в единую систему водопроводящими устройствами и насосной станцией или обслуживаемые отдельными насосными агрегатами. При удалении воды из трубчатых колодцев обычно путем откачки около них уровень грунтовых вод понижается, и поверхность воды приобретает форму воронки (депрессионная воронка). При взаимодействии колодцев воронки сливаются между собой, а расположенные в их пределах подземные сооружения и коммуникации защищаются от подтопления. Вертикальные дренажи дают возможность осуществлять водоотбор из более глубоких слоев, чем горизонтальные, и значительно снижать уровень грунтовых вод. При наличии водоносных горизонтов, обладающих достаточно хорошей поглощающей способностью и не используемых для водоснабжения, дренажные воды могут быть сброшены в эти водоносные горизонты при помощи поглощающих колодцев. Если грунтовые воды залегают неглубоко от поверхности земли и требующееся понижение не велико, для откачки

могут быть применены центробежные насосы, смонтированные на поверхности земли. При глубоком залегании грунтовых вод необходимо переходить на установку центробежного насоса в шахте или использовать глубинные насосы, погружаемые в колодцы. В тех случаях, когда группа самоизливающих трубчатых колодцев располагается в слабопроницаемых грунтах и когда требуется произвести относительно небольшое понижение уровня грунтовых вод, могут применяться самотечные глухие коллекторы в качестве водо- проводящих устройств.

При значит, понижении уровня грунтовых вод в качестве водо- проводящих устройств для группы трубчатых колодцев могут быть применены вакуумные системы, присоединенные непосредственно к насосу или к сифону в сборном резервуаре. В совр. практике дренирования территорий городов и населенных пунктов в вертикальных Д. находят применение эрлифтные системы, работающие от центральной компрессорной станции. Воздух от нее подается к отдельным дренажным колодцам по воздуховодам, а вода отводится по трубчатому коллектору самотеком в водоприемник или к месту централизованной перекачки.

Комбинированный дренаж - сочетание горизонтальной и ряда вертикальных дрен. Каждый трубчатый колодец работает как самоизливающийся, т. к. устье его располагается ниже общего непониженного уровня грунтовых вод. Горизонтальная дрена представляет собой проходную галерею или трубу большого диаметра. Глубина заложения горизонтальных дрен не свыше 5-6 м. Наибольший дренирующий эффект комбинированные дренажи дают в условиях, когда верхний слой слабо, а нижний хорошо проницаем.

Основные сооружения на дренажной сети - устьевые и сбросные устройства (при выходе дренажа в открытый водоприемник), сборные колодцы, резервуары, перекачные устройства, смотровые и осадочные колодцы и перепады.

В зависимости от схем расположения дренажных устройств в плане по отношению к дренируемой территории и источникам поступления к ним дренажных вод различают системы дренажа : головную, береговую, двухлинейную, кольцевую, площадную и смешанную. Головная система применяется с целью полного или частичного перехвата грунтовых вод, поступающих на дренируемую территорию со стороны водораздела; дренаж располагается по верхней (по отношению к потоку грунтовых вод) границе дренируемой территории. Береговая система предназначается для перехвата грунтовых вод, поступающих на дренируемую территорию со стороны водораздела, и, кроме того, фильтрационных вод, со стороны реки или другого водоема; береговой дренаж располагается параллельно береговой линии водоема в непосредственной близости от него. Двухлинейная система состоит из береговой и головной дрен. Кольцевые системы служат для защиты от подтопления отд. подземных сооружений или участков, на к-рых располагается группа сооружений; дренаж преим. трубчатый, горизонтального типа, размещается по контуру защищаемого участка. Площадная система представляет собой ряды горизонтальных или вертикальных дрен, распределенных равномерно по всей дренируемой территории. Горизонтальные дрены-осушители, параллельные одна другой, примыкают к дренам-собирателям или непосредственно к магистр, коллектору. В условиях городского и промышленного стр-ва применение площадного дренажа преследует гл. обр. цели общего осушения парковых территорий, предохранения от подтопления относительно неглубоких подвальных помещений в жилых кварталах и т. д. В смешанных дренажных системах наряду с искусственными (обычно линейными) дренами предусматривается также использование староречий, действующих русел, протоков, речек, озер и т. п. в качестве естеств. дрен.

Лит.: Абрамов С. К., Подземные дренажи в промышленном и городском строительстве, М., 1960; Ануфриев В. Е., Городские и гидротехнические сооружения, М., 1957; Костяков А. Н., Основы мелиораций, 6 изд., М., 1960.

Расстояние между дренами - осушителями определяется по формуле Роте:

где L - расстояние между дренами-осушителями, м;

Н - высота непониженного уровня подземных вод, м;

S – необходимое снижение уровня подземных вод, м;

k

p

Рис. 2.4. Расчетная схема совершенного систематического дренажа.

Таблиця 2.2.

Коэффициент фильтрации грунта

Таблиця 2.3.

Коэффициент инфильтрации грунта

2.2. Расчет несовершенного горизонтального дренажа.

При залегании водоупора свыше 5 м, несовершенный систематический дренаж закладывают в водоносном горизонте (на глубине 3,5 м.)

Рис. 2.5. Расчетная схема несовершенного систематического дренажа.

Расстояние между соседними дренами несовершенного дренажа определяют по формуле С.Ф. Аверьянова:

где Т – расстояние от центра дрены до водоупора, м;

h 1 – наивысшая точка кривой депрессии, м;

k – коэффициент фильтрации грунта, м/сут, табл. 2.2;

p – коэффициент инфильтрации осадков в грунт, м/сут, табл. 2.3.

Величину Б рассчитывают согласно зависимости

где r – радиус дрены, м, (принимаем дрены диаметром 0,2 м)

Укладка дренажных труб происходит согласно заранее разработанному плану дренажной системы. Минимальный уклон дренажной трубы по строительной норме составляет в глинистых грунтах – 0,002, а в песчаных грунтах – 0,003. На практике для нормального стока воды уклон трубы делают 0,005 – 0,01. На местности дрены-осушители располагаются таким образом, чтобы труба проходила в грунте параллельно рельефу местности и соответственно глубина заложения дрены-осушителя на всем протяжении не изменялась.

Дрены засыпают несколькими слоями водопроницаемых материалов (например геотекстиль) – сначала располагается промытый щебень или гравий, затем песок, а сверху укладывают вынутый ранее грунт. Толщина обсыпок колеблется в среднем от 100 до 300 мм (чем менее водопроницаем окружающий грунт, тем толще засыпка). Чтобы не допустить заиливания дрен и засорения перфорации, используют фильтры из геотекстиля (при мелиорации песчаного и супесчаного грунта) или кокосового волокна (если осушаются глинки, суглинки, торфяники).

Задание.

Рассчитайте расстояние между дренами-осушителями совершенного и несовершенного дренажей, постройте соответствующие расчетные схемы. Исходные данные выбрать по табл. 2.4.

Таблица 2.4.

Исходные данные.

Примечание: тип грунта 1 – суглинок, 2 – супесь, 3 – песок средний

Практическая работа 3.

Схема вертикальной планировки посёлка с обеспечением водоотвода и нормального движения транспорта и пешеходов.

Схему вертикальной планировки разрабатывают на материалах геодезической подосновы и генерального плана посёлка (города).

На этой стадии проектирования вертикальной планировки определяют основные, целесообразные решения по общему высотному расположению всех элементов города, по организации поверхностного стока и мероприятия по благоустройству неблагоприятных для освоения территорий. Масштаб схемы принимают – 1:2000 – горизонтальный и 1:200 – вертикальный.

При разработке схемы вертикальной планировки определяют проектные (красные) отметки в точках пересечения осей улиц на перекрёстках и в местах изменения рельефа по трассе улиц и самой трассы улицы.

Чёрные отметки определяют с топографического плана интерполяцией между горизонталями. Расстояние между отметками принимают по плану в соответствии с масштабом. Затем между перекрёстками проверяют соответствие продольного уклона улицы допустимым минимальному и максимальному уклонам и определяют проектный продольный уклон по формуле:

i – продольный уклон;

h – превышение отметок между перекрёстками, м;

L – расстояние между перекрёстками, м.

Допустимые продольные уклоны принимаются –5‰-80‰.

На схеме вертикальной планировки на перекрёстках в местах пересечения осей проезжих частей улиц или переломов уклонов наносят существующие и проектные отметки: стрелкой показывают направление уклона улицы, над стрелкой отмечают продольный уклон, а под ней – расстояние между пересечениями осей улиц.

Порядок выполнения окончательной увязки планировочного решения с рельефом и уточнение собственно высотной организации поселка может быть рекомендован следующий.

1. Ha геодезический план наносится генеральный проект планировки. Улицы, по которым предполагается проектирование продольных профилей, нумеруются и по их осям вычисляются (путем интерполяции между горизонталями) отметки существующего рельефа в местах их пересечения и на поворотах (рис. 2).

2. Составляются продольные профили по осям намеченных основных улиц, по плану в горизонталях. В условиях существующих населенных мест, где в соответствии с правилами съемки и составления геодезических планов рельеф в пределах улицы не показан, для составления продольных профилей их могут быть использованы следующие методы: если общий характер улицы не отличается от рельефа окружающей территории или отличается от него незначительно, продольные профили составляются на основе плана в горизонталях, причем на территории улиц последние проводятся условно, применительно к рельефу смежных территорий.

Если существующая улица проходит в условиях, резко отличающихся от рельефа прилегающих к ней кварталов (в выемке или по насыпи), возникает необходимость использовать нивелирные профили. В большинстве случаев такие профили имеются в городах почти по всем значительным улицам, обычно в масштабах от 1:2000 до 1:500.

Рис. 3.1. Нумерация улиц и вычисление отметок по осям.

Имеющиеся нивелирные профили, применительно к масштабу проектного решения, должны быть пересоставлены в масштабе 1:5000. Чтобы не оснащать их излишними отметками, не следует переносить все отметки с крупного масштаба, а нужно выбирать только основные точки, характеризующие рельеф продольных профилей улиц.

В этом случае, кроме продольных профилей, желательно иметь и поперечники, взятые через 200-300 м. Поперечники при проектировании позволят судить о высотном соотношении улицы к прилегающей территории и соответственно - о наиболее выгодном высотном решении продольного профиля. Следует отметить, что нивелирные продольные профили улиц также бывают необходимы при составлении схемы вертикальной планировки в условиях городов с очень слабо выраженным рельефом. В этом случае нивелирный продольный профиль существующей улицы дает возможность судить о микрорельефе ее и соответственно облегчает задачу выбора направления водоотвода.

3. Выбор одного из приведенных, методов и выявление либо необходимости использовать нивелирные профили, либо возможности обходиться без них может быть произведено на основе подробного обследования сомнительных участков в натуре и тщательного изучения геодезического плана. Если при рекогносцировочном обследовании выявятся существующие улицы с особо сложным рельефом, профиль которых по горизонталям составлен быть не может, а готового нивелирного профиля не имеется, следует озаботиться нивелировкой. На основе плана в горизонталях, а в случае необходимости - на основе нивелирных профилей, намечаются примерные направления уклонов и направление водоотвода по улицам (рис. 3).

4. Проектируются продольные профили улиц, наносится проектная линия, выписываются проектные отметки в точках пересечения, изменения уклонов и в местах значительных земляных работ (более 0,50 м), выписываются проектные уклоны и расстояния. Степень детализации проектного решения профиля определяется масштабом; а именно: проектная линия наносится лишь в первом приближении, близкие же по величине уклоны обобщаются, вставки при сопряжении уклонов разных направлений не проектируются вовсе или намечаются в самом общем виде.

Рис. 3.3. Нанесение проектного решения на план.

5. Окончательное проектное решение (уклоны, расстояния, отметки) с профилей переносится на план, проектные отметки выписываются в местах перелома профиля и пересечения осей. На участках путепроводов и мостов, вследствие невозможности по графическим условиям вынести на план высотное решение, полностью, проектные данные показывают лишь в местах подходов.

6. В условиях сложного рельефа (плоского или имеющего крутые уклоны) в дополнение к профилям по главным магистралям дается решение в плане по второстепенным улицам, которое более полно освещает условия водоотвода и высотное решение по городу в целом. На плане выписываются те же элементы: уклоны, расстояния, красные и черные отметки в местах изменения уклонов. При графическом оформлении чертежа следует показывать различными условными знаками решения, проведенные по профилям и по плану (рис. 4).

7. Выявляются контуры участков, требующих значительной подсыпки или срезки. Подсчитываются объемы сплошных земляных работ на участках устройства путепроводов, мостов и подходов к ним на дамбах, на участках улиц, где в среднем высота выемки или насыпи превышает 0,5 м, и т. д. Кроме того, подсчитывается количество земли, которое будет получено из котлованов капитальных зданий с подвалами. По отдельным элементам подсчет земляных работ производится следующим образом: на участках улиц, где рабочие отметки превышают 0,5 м, подсчет производится по продольным профилям; на участках сплошной подсыпки или срезки при рабочих отметках более 0,5 м подсчет производится по способу квадратов. Объем земли из котлованов зданий подсчитывается путем перемножения площади, занятой капитальной застройкой, на среднюю глубину котлована. Площадь капитальной застройки принимается по данным генерального проекта планировки (процент застройки). На основе подсчета объемов по отдельным элементам составляется ведомость земляных работ.

Задание.

Разработайте схему вертикальной планировки населенного пункта с обеспечением водоотвода, нормального движения транспорта и пешеходов. План населенного пункта принять в соответствии с вариантом по прил. 1.

Практическая работа 4.

Очень часто перед постройкой нового дома или покупкой нового участка требуется проверить, не будет ли помещение, расположенное на этой земле, слишком сырым. Особенно это касается подвалов и первых этажей. Дело в том, что на влажных землях с небольшой глубиной залегания грунтовых вод не обойтись без специальной системы осушения – дренажа. В противном случае в доме будет и сырость, и плесень, и прочие проблемы, связанные с близко расположенными водами. О том, что такое дренаж, о типах и конструкции расскажем ниже.

Что же такое дренаж? Определение дренажа – это специальная система труб, скважин или каналов, позволяющая отвести грунтовые воды в сторону от участка, дома или любого строительного сооружения. Для большей части России – особенно для средней полосы – хороший дренаж просто жизненно необходим. Причем это касается не только явно болотистой местности. Только специалист сможет точно определить, на каком уровне залегают грунтовые воды, нужен ли дренаж и какого типа, а также как его лучше установить. Однако простейшие работы по водоотведению можно сделать и самостоятельно – о том, как это сделать, мы расскажем в конце статьи.

Разумеется, многое зависит от типа местности, где располагается ваш дом или дача — или иное сооружение. Возможны разные варианты:

• — дом на глинистой почве (то есть водоупорный слой близко);
• — дом в низине;
• — дом на песчаной почве (до грунтовых вод далеко);
• — дом на склоне холма;
• — дом в болотистой местности или возле реки/водоема.

В каждом случае – свой подход и своя система дренажа. В низинах, например, грунтовые воды всегда ближе, на склонах – тоже. Но на холмах дренаж тоже может понадобиться – в частности, для стока дождевой воды, избыток которой на вашем участке вовсе ни к чему.

До проектирования дренажной системы проводится исследование местности. В первую очередь, определяются цели, для которых нужно осушить почву, для чего ставят дренаж. Так, осушение может понадобиться для агротехнических целей – избыток влаги вредит отдельным растениям, ведет к загниванию корней и гибели саженцев. Чаще всего, правда, дренируют придомовые и придачные участки, чтобы защитить фундамент и не позволить воде создать неприятную сырость внутри помещения.

Типы дренажных систем

Дренажные системы бывают нескольких типов. В первую очередь, классификация дренажей опирается на глубину установки труб или иных частей осушающей конструкции. Таким образом, системы бывают поверхностными и глубинными. Поверхностный дренаж чаще всего представляет из себя каналы для вывода дождевой и паводковой воды за пределы участка. Такого типа система также нужна для поддержания в порядке дорожек, крыш и открытых террас. Глубинный же дренаж требуется для борьбы с избытком грунтовых вод, которые по специальным трубам выводятся в колодец или за пределы осушаемого участка.

В каких случаях делать дренаж поверхностного типа? Практически в любых – и желательно в связке с глубинным. Поверхностный дренаж бывает нескольких типов:

• — точечный водоотвод,
• — линейный водоотвод,
• — комбинированный водоотвод.

Водоотводные линии обычно представляют собой желобки с небольшими емкостями для сбора лишнего мусора и песка. При помощи таких канальчиков можно удалить лишнюю воду с довольно большой площади – но надо следить, чтобы пескоуловители (емкости для мусора) не переполнялись и линии не засорялись. Точечные элементы дренажа обычно делают там, где нужно локально отвести избыток воды – например, такие водоотводы предусматривают возле водостоков, у дверей, у террас. Правда, чаще всего их дополняют линейными элементами – так воду отвести проще, быстрее и эффективнее. Сочетание разных деталей, к тому же, позволяет оптимизировать систему осушения и ливневой канализации, сделать ее дешевле и лучше.

Основные подвиды глубинного дренажа

Кроме того, выделяют следующие основные типы дренажей:

• — пластовый,
• — пристенный,
• — кольцевой.

Пластовый дренаж помогает отвести от сооружения не только грунтовые воды, но и мелкие капельки любой другой влаги. Дело в том, что части подобной системы лежат непосредственно на водоносном грунте – такой почвы, внутри которой течет подземная вода, — образуя сложную конструкцию, в которую входят и трубы для отведения влаги от фундаментов. Основание защищаемого сооружения – то есть фундамент и подвал — оказывается надежно изолированно от ненужной сырости. Пластовый дренаж очень востребован при строительстве теплосетей и дымоходов. Правда, такой вариант осушения надо планировать еще до строительства дома – поскольку трубы обязательно надо закладывать одновременно с фундаментом.

В конструкции дренажей пристенного типа главной частью является система труб со специальной фильтрующей обсыпкой, которая укладывается на водоупорный грунт (землей, которая почти не пропускает влагу еще ниже). Разумеется, защищаемое строение должно стоять на земле такого типа – если водоупорный грунт находится глубоко, то пристенный дренаж не делают.

Нужен ли дренаж кольцевого типа, можно решить и в том случае, когда дом или дача уже полностью готовы и хозяева вдруг поняли, что в помещении слишком сыро. Преимущества такой системы заключаются в том, что ее ставят в относительном удалении от стен. Кольцевой дренаж понижает уровень грунтовых вод внутри своего периметра – в этом его действие схоже с пластовым типом. Дрены (элементы системы) при этом стоят под уклоном.

От глубинного дренажа в отдельных случаях можно и отказаться – но для этого нужна оценка специалиста. Впрочем, если почва песчаная, дом на холме, то грунтовые воды вряд ли расположены близко к поверхности. Основные рекомендации по отказу от глубинной системы осушения – вода должна быть ниже уровня земли на полтора метра. В этом случае расходы оказываются несопоставимы с пользой – глубина дренажа на участке должна быть очень большой, а эффект от него практически не заметен.

Отличаются виды дренажных систем и по основным особенностям конструкции. Здесь все просто — дренаж бывает:

• — горизонтальный,
• — вертикальный,
• — комбинированный.

Популярнее и проще всего первый – например, поверхностный дренаж как раз и относится к горизонтальным системам. Вертикальные сооружения чаще всего включают в себя несколько скважин, вода из которых откачивается насосами. Такую систему самостоятельно не создаешь, тут нужны специальные знания, поэтому вертикальный дренаж – редкое явление, требующее вмешательства специалиста и больших денежных вложений. Комбинированная же система включает в себя элементы горизонтального и вертикального дренажей – и скважины, и трубы. Ее применяют в основном в сложных условиях, где невозможно обойтись осушением попроще. Установка комбинированного дренажа – тоже удовольствие не из дешевых.

Принципы работы и устройство дренажных труб

Принцип работы дренажа таков, что ему никак нельзя обойтись без небольшого уклона – а в России, например, участки, на которых строят дома, слишком ровные для естественного оттока воды. В этом случае при укладке труб нужно организовать небольшой искусственный уклон дренажа – но не перестараться, чтобы нечаянно не увеличить себе объем земляных работ. Для каждого типа грунта минимальный уклон дренажа свой:

• для глинистых почв – 0,02,
• для песчаных почв – 0,03.

При меньшем значении вода, конечно, тоже будет течь, но при этом повысится вероятность засорения труб, заиливания их частицами грунта — а от засоренной системы толку вам не будет никакого.

Оптимальная глубина закладки дренажных труб тоже зависит от типа почвы – и, естественно, от уровня залегания грунтовых вод: чем ниже хотите опустить их уровень, тем глубже надо размещать элементы системы осушения.

Что же представляют из себя дренажные трубы? Обычно это гофрированные трубы, сделанные из поливинилхлорида. Внутри они гладкие, с отверстиями от полутора до пяти миллиметров, благодаря которым внутрь и попадает вода. Чаще всего для инженерных сооружений и осушения участков берут трубы в 100 мм внутреннего диаметра. Их особенности позволяют без опаски закладывать дренаж на глубине в пять метров, не боясь неполадок и разрушения. К тому же они довольно легкие, их несложно доставить на место монтажа и довольно просто справиться с ними самостоятельно. Впрочем, рассчитывать диаметр труб лучше с учетом особенностей конкретного участка, а именно:

• количества (объема) грунтовых вод, протекающих по его территории;
• площади участка;
• типа почвы;
• расположения участка (низина, холм и т.д.).

Дренаж участка своими руками

Впрочем, зная простейшие правила и то, как устроен дренаж, можно сделать несложную систему осушения собственного участка своими руками. В первую очередь вам для этого потребуется план, согласно которому будут проложены дренажные каналы. Нужно зарисовать, как вода течет по участку, и по ее пути проложить сетку. Траншеи желательно оставить открытыми вплоть до следующего дождя, чтобы было видно, достаточен ли уклон – если появились лужи, канавы идут неправильно. Затем в вырытые желоба укладывается специальный материал – геотекстиль, а на него уже – дренажные трубы. Их все надо свести в один дренажный колодец. Уложенные трубы надо накрыть геотекстилем (иначе внутрь набьется грунт), а затем засыпать щебнем – но не до самого верха траншеи. Верх оставшихся ям – сантиметров тридцать – надо закрыть обычной почвой.

То есть, говоря простым языком, вам надо:

Независимо от того, нужен ли дренаж профессиональный, или достаточно самодельного – важно, чтобы система хорошо исполняла основное назначение дренажа: лишней сырости после монтажа быть не должно. Если же участок все еще остается влажным, если в доме упорно не исчезает плесень, а в подвале и на первом этаже чувствуется влага – значит, где-то допущены ошибки, и дренаж не сплавляется с возложенными на него функциями. Возможно, нужна система другого типа, или уклон недостаточен, или просто засорились трубы – в любом случае, стоит проверить все элементы.

Неправильно установленный или нерабочий дренаж не сможет помочь в борьбе с лишней влагой. А она грозит такими проблемами, как гибель или плохой рост растений (в том числе деревьев и газона), глубоким промерзанием почвы (что негативно сказывается как на растениях, так и на домах и сооружениях) и просадкой фундамента.

Разновидности дренажных систем.

Системы дренажей бывают горизонтальными, вертикальными и комбинированными. Для вертикального дренажа обязательными компонентами является насосное оборудование и колодцы, в которых смонтирована система откачки. Довольно редко систему дренажа данного типа можно встретить в частных владениях. Обычно она устраивается на таких объектах, как подвальные помещения либо шахты промышленного назначения. Для корректного функционирования всех узлов дренажа выкапывают метровые скважины и оснащают их автоматикой (поплавочными выключателями). Совершенным называется система, в которой уровни водоупора и водоприемника совпадают. Если же уровень водоупора не достигается водоприемником, имеет место несовершенная система.

Система дренажа горизонтального типа может иметь открытое исполнение, когда выкапываются специальные каналы, разделенные системой коллекторов. Закрытая система представляет собой горизонтально расположенные трубы, которые могут быть заглублены под землю. В обеих системах имеются общие элементы: водоотводящие коллекторы, водоприемная и собирающая части. Горизонтальная дренажная система получила широкое распространение, как в частном строительстве, так и в промышленности. Она идеально подходит для осушения больших территорий, которые часто используются в сельскохозяйственных целях. Данный вид дренажа имеет смысл рассмотреть подробнее.

Довольно часто имеет применение пристенный (профилактический) дренаж. Данный вид систем обычно используется в глинистых почвах, чтобы не допустить образования верховодок в пазухах и приямках. В зависимости от фактуры почвы и ее фракции, применяется различное количество слоев. Пристенный дренаж может иметь такую разновидность, как сопутствующий, который служит для той же цели: защищает от образования поверхностных вод. Сопутствующий дренаж идеально подходит для применения на объектах внушительной длинны: канавы, магистрали, тоннели и т.д. Если же дренажная система монтируется на песчаной почве или другом легком грунте, применяется кольцевой дренаж. Такое устройство создает депрессионную воронку, которая не позволяет растекаться легким частицам и упрочняет прилегающие грунты.

Систематический дренаж представляет собой еще одну разновидность системы, относящейся к закрытому типу. Данное сооружение широко применяется на разного рода объектах совместной собственности: коттеджных поселках, дачных хозяйствах и т.д. Для придания системе повышенной надежности может быть дополнительно применен пластовый дренаж, представляющий собой чередования слоев песка и щебня.

Если целью является остановка воды, которая прибывает со стороны, применяется перехватывающая дренажная система, а для предварительного осушения определенного участка применяется кротовый дренаж. Он подразумевает отток воды без технических приспособлений, под действием собственной тяжести.

Ливневые дренажные системы.

Устройство ливневой системы.

В жизни каждого владельца частного дома или дачи может возникнуть ситуация, когда дождевая вода нигде не собирается, а каждое выпадение осадков сопровождается лужами на крыше и мокрыми разводами на стенах. На самом деле, устранить подобные неудобства не составит труда, стоит лишь устроить ливневую систему.

Данное устройство представляет собой систему труб и канализационных колодцев, которые позволяют собрать воду во время дождя и слить ее в дренажный колодец, после чего она попадет в канализацию. Впрочем, если таковой поблизости не обнаружится, вполне подойдет и самостоятельно выкопанный канал или просто канава.

Ливневка, как ее часто называют, внешне похожа на обычный дренаж, но имеет собственные конструктивные отличия. Главная особенность – отливы и желоба устанавливаются не только на крышу, но также и в другие места, в которых планируется собирать дождевую или снеговую воду. Кроме того, изменения коснулись и дождеприемника, и прочих элементов. Теперь они выпускаются из прочных разновидностей пластмасс, которые не ржавеют, что придает всей системе особую прочность и долговечность. Цена такой системы существенно ниже, чем оснащения старого образца. Из дополнений следует отметить корзину-мусоросборник и сифон, который убирает неприятные запахи.

Как правило, в ливневой системе используется горизонтальный дренаж, не требующий особых подготовительных мероприятий. В зависимости от необходимости и пожеланий владельца объекта, он может иметь открытое либо закрытое исполнение. Чтобы придать системе дополнительную прочность и уплотнить грунт по бокам от дренажа делают наклонную поверхность, а верх закрывается решеткой, что предотвращает попадание мусора.

Что касается канализации ливневой системы, то здесь технологией предусматривается использование пластиковых труб и гофрированных элементов, внутри которых расположены гладкие стенки. Устанавливаются такие трубы либо прямо под системой дренажа, либо переносятся под фундамент строения. Для того чтобы система радовала владельца своей безупречной работой, необходимо установить смотровые колодцы. Изготавливаются они из пластика либо железобетона. В каждом конкретном случае специалисты рекомендуют использовать тот или иной вариант.