Проектирование дренажа на селитебных территориях. Дренажные системы Горизонтальный дренаж

Из-за большого количества осадков и неспособности грунта быстро поглощать влагу многие загородные участки в весенний и осенний период страдают от переувлажнения почвы. Переизбыток воды пагубно сказывается как на выращивании сельскохозяйственных культур, так и на целостности строительных объектов. Чтобы удалить лишнюю влагу, на участке обустраивается дренажная система. Для частных объектов чаще всего применяется горизонтальный дренаж, который представляет собой систему искусственных водотоков (труб, лотков, каналов), позволяющую отводить грунтовые воды за пределы осушаемой территории.

Оптимальная ситуация – это обустройство дренажной системы одновременно со строительством дома и облагораживанием приусадебной территории. Поэтому перед началом основных работ необходимо определиться: нужен на участке дренаж или нет?

Согласно строительным нормам, дренажные конструкции устанавливаются в таких случаях:

• Если нижняя точка строительного объекта превышает уровень грунтовых вод (УГВ) менее чем на 0,5 м.
• Если на участке преобладает глинистый или суглинистый грунт (вне зависимости от УГВ).
• Если подземная часть строений находится в зоне капиллярной влажности.

В случае устройства горизонтального дренажа на уже обжитых объектах проектирование необходимо выполнять с учетом всех построек и ранее сооруженных дренажных систем, которые находятся на прилегающих территориях.

Правильно выполненный дренаж минимизирует влияние грунтовых вод на строительные объекты

Типы горизонтальных дренажных систем

Задача любой горизонтальной системы заключается в сборе и отводе лишней воды с территории посредством специальных водотоков. В зависимости от расположения конструкции и выполняемых задач дренаж может быть поверхностным или глубинным.

Поверхностный дренаж

Данный тип используется в случае преобладания грунтов с низкой водопроницаемостью и предназначен для быстрогоудаления атмосферных осадков с поверхности земли и осушения верхнего слоя почвы.В состав поверхностной системы входят: центральная дрена и полевые канавы. Вода с поверхности участка через полевые канавы попадает в центральный канал и отводится в водосборник. Глубина дренажных канав определяется с учетом характера почвы и обычно составляет не менее 0,2 м.

Горизонтальный трубчатый дренаж на поверхности земельного участка

Одним из подвидов поверхностной дренажной системы является ливневая канализация, которая бывает открытой и закрытой. В первом случае в качестве водотоков применяются открытые лотки, а во втором – закрытые дренажные трубы. Дополнительно ливневка может оборудоваться дождеприемниками (для точечного сбора дождевой воды) и пескоуловителями (для фильтрации песка и другого мусора).

Совет. Чтобы проверить работоспособность ливневой канализации, необходимо в дождеприемник налить определенное количество воды и собрать ее на выходе. При отсутствии неисправностей выходной объем воды должен быть равен входному.

Открытые лотки ливневой системы

Глубинный дренаж

С целью снижения общего УГВ и поддержания оптимального водного баланса на участке применяется горизонтальный дренаж глубинного типа. Глубина каналов зависит от УГВ и особенностей рельефа и в среднем равняется 1 м. Укладка труб осуществляется на гравийно-песчаную подушку, при этом каждая труба должна быть обмотана полотном из геотекстиля для предотвращения закупоривания дренажных отверстий песчаной массой.

Глубинная система конструктивно может выполняться в разных вариантах, каждый из которых решает определенные задачи.

• Пристенный дренаж.

Если строительный объект возводится на глинистом или суглинистом грунте, тогда фундамент и подвальное помещение должны быть защищены от влаги с помощью пристенной дренажной конструкции. Такая система прокладывается по периметру здания с наружной стороны. Точка расположения дрены должна находиться ниже основания фундамента. При большой глубине труба дополнительно укрепляется с целью предотвращения ее деформации.

• Кольцевой дренаж.

Такая система применяется для защиты здания или земельного участка от поступающих извне подземных вод. В отличие от пристенного, кольцевой дренаж закладывается на определенном расстоянии от здания (5-8 м) и позволяет «взять в кольцо» сразу несколько объектов для комплексной защиты территории.

Стоит обратить внимание. Если подземные воды подступают к зданию только с одной стороны, допускается монтаж незамкнутого дренажного кольца.

Схема кольца горизонтального трубчатого дренажа: 1 – дренажная труба; 2 – смотровой колодец

• Пластовый дренаж.

В случае невозможности систем других типов обеспечить достаточную защиту от переувлажнения, например при наличии подземных напорных вод или строительстве здания над линзой, применяется пластовая конструкция.Она укладывается под основанием защищаемого объекта непосредственно на водонасыщенный грунт и гидравлически связывается с трубчатой дреной, предназначенной для отвода воды.

Подготовка дренажного пласта перед строительством здания

Проектирование дренажной системы

Перед обустройством горизонтального дренажа необходимо составить проект, по которому в дальнейшем будут вестись работы. Как правило, такой документ создается специалистами. Тем не менее хозяевам участка также следует знать особенности проектирования, особенно в случае желания самостоятельно произвести монтаж.

Что учитывается при создании проекта

Для того чтобы дренажная система правильно и бесперебойно функционировала, проект должен основываться на следующих документах:

• План участка с расположением всех строений.
• Топографическая съемка местности (если работы будут вестись в условиях сложного рельефа).
• Дендроплан территории для привязки дренажа к существующим и будущим насаждениям.
• Гидрология участка (информация о гидрологических факторах и водном балансе).
• План подземных коммуникаций для учета пересечений электрокабеля и трубопровода с дренами.

Состав типового проекта

Готовый проект состоит из таких частей:

1. План водотока (общая схема).
2. Разбивочный чертеж (для сложной конструкции).
3. Поперечный разрез дрены.
4. Пояснительная записка.
5. Таблица уклонов с необходимыми расчетами.
6. Перечень материалов.
7. Технологическая карта на устройство горизонтального дренажа.

К сведению. Технологическая карта – это документ, который включает полный перечень работ и последовательность их выполнения. Данный раздел обычно оформляется в виде таблицы и применяется при обустройстве особо сложных систем осушения территории.

Пример общей схемы дренажа участка

Обустройство горизонтального дренажа: основные процессы

Определение оптимального варианта дренажной системы зависит от инженерно-геологических и ландшафтных условий на участке, которые в первую очередь учитываются при составлении проекта. Как правило, предпочтение отдается самотечным конструкциям. Однако если нет возможности соблюсти правильный уклон трубы для отвода грунтовой воды, применяется принудительная откачка с помощью насосного оборудования.

При обустройстве горизонтального трубчатого дренажа производятся основные и вспомогательные работы. К основным процессам относятся:

• копка траншеи на заданную глубину;
• укладка дренажных труб;
• устройство фильтрующего слоя;
• соединение труб с коллектором.

Полезно знать. В качестве фильтровой обсыпки обычно используются: гравий, щебень, керамзит, шлак и др.

Вспомогательные процессы в свою очередь делятся на подготовительные и заключительные. На подготовительном этапе выполняется доставка оборудования и материалов, вынос в натуру компонентов дренажной сети, строительная разметка. Заключительная стадия характеризуется строительством смотровых колодцев, обратной засыпкой траншей, рекультивацией растительного слоя и уборкой территории.

Дренажные работы на участке

Если все работы выполнены корректно, горизонтальный дренаж будет правильно функционировать и позволит добиться оптимального водного баланса на осушаемой территории. При этом любая ошибка в проектировании и при выполнении монтажных работ может обойтись очень дорого. Чтобы избавиться от ненужного риска, обустройство дренажной системы лучше доверять специалистам.

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.

Открытые дрены - канавки и лотки, и закрытые беструбчатые дрены устраивают для непродолжительной эксплуатации на период проведения строительных работ.

Наибольшее распространение получили трубчатые дрены, укладываемые в нижней части дренажных траншей, заполненных фильтрующим материалом.

В трубчатых дренажах используют следующие разновидности труб: асбестоцементные, бетонные и железобетонные, чугунные, керамические, пластмассовые, трубофильтры из пористого бетона на плотных заполнителях, трубофильтры из пористого полимербетона и др.

Материал труб назначают в зависимости от степени агрессивности подземных вод и прочности материала с учетом глубины их заложения.

Глубина заложения труб из пористого полимербетона ограничена 5 м. Трубы из пористого бетона на плотных заполнителях укладывают на глубину свыше 8 м. Глубина заложения асбестоцементных труб определяется расчетом, а поливинилхлоридных труб назначается с учетом толщины их стенок. Бетонные, железобетонные и асбестовые трубы применяют только в неагрессивных по отношению к бетону средах.

В таблице 6.1 приведены характеристики некоторых разновидностей дренажных труб.

Дренажные трубы из пластмасс, получившие в настоящее время широкое применение, изготавливают из полиэтилена низкого давления (ПЭНД) и поливинилхлорида (ПВХ) с круглыми отверстиями диаметром до 4 мм и щелевидными - шириной 0,8 - 1,5 мм.

Для фильтровых покрытий вокруг труб используют песчано-гравийные обсыпки, обертки из искусственных волокнистых материалов (геотекстиль), обмотки из нетканого рулонного материала, а также дренажные композиционные материалы - геокомпозиты.

Для дренажных труб, обмотанных рулонным фильтрующим материалом с перехлестом слоев, устраивают песчано-гравийную подготовку (подушку) толщиной не менее 100 мм. Если в основании залегают песчаные грунты, то допускается укладка труб на спланированное естественное основание.

Таблица 6.1

Типы дренажных труб	Условный проход, мм	Допустимая глубина заложения, м	Применение в агрессивных подземных водах
Асбестоцементные
безнапорные (ГОСТ 1839-80)			Не допускается
напорные (ГОСТ 539-80)
Бетонные (ГОСТ 20054-82)			Не допускается
Ч угунные
напорные (ГОСТ 9583-75)			Допускается
Керамические
канализационные (ГОСТ 286-82)			Допускается
дренажные
Трубоф ильтры
из пористого бетона		до 5,0 - без обсыпки до 8,0 - с обсыпкой	Не допускается
Пластиковые
полиэтиленовые
из непластифицированного поливинилхлорида (ГОСТ 51613-2000)			Допускается

Обсыпку призмы из разделительных слоев песчано-гравийного материала назначают из условия незаиливания трубы и исключения суффозии грунта.

Фильтровые покрытия вокруг труб из минеральных волокнистых материалов выполняют из стеклохолстов ВВТ, ВВК (4 слоя), из стеклотканей ВПМ-1 (два слоя), ССТЭ-6 и СС-1 (один слой) в сочетании с обсыпкой из несортированных песчаных грунтов более водопроницаемых, чем дренируемые грунты.

Для обеспечения длительной работы фильтров дренажных труб используют геотекстильные материалы (водопроницаемые тканевые, нетканевые, вязаные и композиционные полотна из синтетических волокон), которые при высокой плотности и фильтрационной способности обеспечивают в наименьшей степени заиливание дренажных труб.

Геотекстиль выполняет три функции в массиве грунта - сепарацию, фильтрацию и армирование.

Из российских материалов, получивших широкое применение в подземном строительстве, следует отметить дорнит, разработанный ВНИИСтройполимером и Ростокинской фабрикой нетканых материалов (г. Москва); из зарубежных - Geolon голландской фирмы Nicolon, Heidelberger Vlies немецкой фирмы Gebruder Friedrich, Bidim французской фирмы Rhone-Poulenc, Polyfelt австрийской фирмы Polyfelt и другие.

Дренажный композиционный материал (геокомпозит) включает два элемента - трехмерное пластиковое основание (проводник влаги) и геотекстильный фильтр. Последний пропускает воду в пластиковое основание, задерживая при этом частицы грунта.

Наибольшее распространение получили дренажные материалы: Delta Drain (Германия), Enkadrain (Нидерланды), GSE Hyper Net (Германия), J-Drain (США), Polyfelt (Австрия), Terram Drain (Англия) и другие.

При сложных геологических и гидрогеологических условиях с наличием водоносных пластов большой мощности и при слоистом их строении, а также при наличии напорных подземных вод следует устраивать под подошвой подземного сооружения пластовые дренажи (рис. 6.2).

Пластовый дренаж защищает сооружение как от гравитационной воды, так и от капиллярной влаги. Такой дренаж устраивают в слабопроницаемых грунтах, где трубчатые и другие линейные конструкции малоэффективны. Вода из пластового дренажа отводится по трубчатым и беструбчатым дренам, лоткам и канавкам.

Под сооружениями пластовый дренаж выполняют однослойным или двухслойным. Однослойный дренаж из щебня или гравия укладывают на скальные или полускальные трещиноватые грунты. Двухслойный дренаж выполняют в пылеватых и мелких песках и глинистых грунтах. Верхний слой отсыпается из щебня или из гравия минимальной толщины 150 мм. Крупность щебня или гравия рекомендуется принимать 3 - 20 мм при коэффициенте неоднородности 5. Содержание глинистых или пылеватых частиц не должно быть более 3 %. Нижний слой отсыпается из песка средней крупности с минимальной толщиной слоя 100 мм.

Рис. 6.2. Схема пластового дренажа

1 - уровень подземных вод; 2 - подземное сооружение; 3 - пристенный дренаж; 4 - песчаный слой; 5 - защитное покрытие щебеночного слоя; 6 - песчано-гравийный или щебеночный слой; 7 - труба

Пристенный дренаж представляет собой вертикальный слой из проницаемого материала, устраиваемый с наружной стороны заглубленного сооружения, и выводится на отметку выше максимального уровня подземных вод на 0,3 м. Пристенный дренаж прокладывается по контуру здания с наружной стороны (рис. 6.3).

Рис. 6.3. Схема пристенного дренажа с применением поливинилхлоридных труб и дренажной оболочки «Дрениз»

1 - песок К ф > 5 м/сек; 2 - дорнит или минерально-волокнистый материал по ОСТ 33-10-73; 3 - гранитный щебень размером 3 - 10 мм; 4 - Бетон В15; 5 - гранитный щебень, втрамбованный в грунт

6.1.10. Конструкции пластовых и пристенных дренажей из пластмасс в сочетании с геотекстильными материалами являются наиболее эффективными.

Примером современного типа конструкций пристенного дренажа с применением полимерных фильтрующих материалов являются оболочки «Дрениз». Оболочка «Дрениз» состоит из двух слоев: листов специального профиля из полимерного материала (полиэтилена, полипропилена, и поливинилхлорида) и нетканого геотекстильного материала, скрепленных между собой с помощью сварки или водостойкого клея. Листы оболочки «Дрениз» соединяются друг с другом внахлест. Технология применения данного материала указана в Инструкции ВСН 35-95.

Дренажная система Delta немецкой фирмы Dorken представляет собой одно-, двух- и трехслойную конструкцию, в составе которой имеется высокопрочное полиэтиленовое полотно с отформованными округлыми шипами (рис. 6.4).

Рис. 6.4. Пристенный и горизонтальный пластовый дренаж с применением систем Delta

1 - стена из бетонных блоков; 2 - горизонтальная гидроизоляционная мембрана; 3 - наружная гидроизоляционная мембрана стен; 4 - пластовый дренаж по бетонной подготовке, выполненный из полотна Delta MS или Delta MS-20; 5 - пристенный дренаж, выполненный из полотна Delta-Geo-Drain TR или Delta-Drain; а - дренажное полотно, b -филирующая мембрана из геотекстиля; 6 - перфорированные дренажные трубы по периметру сооружения; 7 - засыпка гравием; 8 - грунт обратной засыпки; 9 - профиль крепления верхней кромки дренажного полотна; 10 - металлическая сетка; 11 - теплоизоляция по гидроизоляции цоколя; 12 - поверхность пола

В однослойных конструкциях при толщине полотна 8 мм (Delta-MS) и 20 мм(Delta-MS-20) водопропускная способность составляет соответственно 5,0 и 10,0 л/м·с, что значительно выше, чем у классических дренажных систем.

В двухслойных конструкциях используют фильтрующую геотекстильную мембрану из полипропилена (Delta-Drain, Delta-Geo-Drain TP). Отличительной особенностью системы Delta-Drain является конструкция с двухсторонним расположением каналов с отформованными шипами, которая обеспечивает одновременно отвод воды и вентиляцию подземной стены.

Трехслойная система Delta-Geo-Drain состоит из профилированного полотна и геотекстиля и имеет скользящую мембрану из листового полиэтилена. Эта мембрана, создавая дополнительную изоляцию стены, обеспечивает также сохранность дренажной системы в целом при возможной осадке грунта обратной засыпки.

Система внутреннего пластикового дренажа Delta (рис. 6.5) устраивается по стенам и днищу (полу) защищаемого подземного помещения при ремонте или реконструкции здания, а также в процессе возведения новых сооружений.

В зависимости от типа отделочных покрытий могут быть реализованы два варианта. Первый вариант - использование дренажного полотна Delta-MS в сочетании с оцинкованной штукатурной сеткой, второй вариант - установка дренажного полотна Delta PT с наваренной полимерной сеткой.

Сбор воды из системы внутреннего дренажа осуществляется в специально оборудованном приямке. Поступление дренажной воды в приямок осуществляется по дренажному лотку, через дренажную трубу или непосредственно через воздушный зазор в днище с дренажным полотном.

Удаление воды из приямка осуществляется насосом с поплавком, который перекачивает воду в систему канализации.

Рис. 6.5. Внутренний дренаж пола и стен сооружения с применением систем Delta

1 - кирпичная кладка стен; 2 - железобетонная плита основания; 3 - строительные швы и возможные трещины в плите основания; 4 - пластовый дренаж по бетонной подготовке, выполненный из полотна Delta MS или Delta MS-20; 5 - перфорированные дренажные трубы по периметру стен; 6 - бетон пола с арматурной сеткой; 7 - пристенный дренаж с внутренней стороны стен, выполненный из полотна Delta PT; 8 - специальный профиль по периметру пола и потолка в местах крепления полотна Delta PT; 9 - штукатурка стен; 10 - система «Инжекто» по периметру примыкания основания и стен; 11 - специальная обработка поверхности пола; 12 - насос

Лучевые дренажи устраивают в наиболее проницаемых грунтах (песках, супесях) или когда слабопроницаемые грунты чередуются с обводненными прослойками. Лучевые дренажи целесообразно использовать на строительных площадках, расположенных в стесненных условиях городской застройки с густой сетью коммуникаций.

При лучевом дренаже совмещены горизонтальные трубчатые скважины с водосборным колодцем и водосборником. Горизонтальные скважины устраивают с помощью станков горизонтального бурения или проколом. Водосборный приемник выполняется методами «стены в грунте», опускного колодца и другими (рис. 6.6).

Рис. 6.6. Лучевой дренаж

1 - водоприемник; 2 - естественный уровень подземных вод; 3 - пониженный уровень подземных вод; 4 - водосборный колодец; 5 - горизонтальная лучевая скважина

Рис. 6.7. Основные схемы расположения лучевых водозаборов

а, б - кольцевая; в, г - площадная

В грунтах с низкими фильтрационными свойствами устраивают вакуумные дренажи. Конструктивно вакуумный дренаж представляет собой обычную дрену, выведенную в вакуумный колодец с крышкой, обеспечивающей надежную герметизацию внутреннего пространства колодца. Для откачки воды и воздуха используются вакуумные насосы. Рекомендуемая длина вакуумных дрен не должна превышать 50 м.

При глубоком осушении грунтов (более 10 м) целесообразно выполнять галерейные дренажи. Эти дренажи выполняют открытым или подземным способами (штольневым, щитовым, методом продавливания). Дренажные галереи имеют гравийно-песчаную обсыпку или фильтры из пористых материалов.

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.

ВИДЫ ДРЕНАЖЕЙ

Существует 3 вида дренажей: горизонтальный, вертикальный и комбинированный.

Рис. 2.1. Схема работы дренажа: а- горизонтального; б - вертикального. 1 - непониженный УГВ; 2 - пониженный УГВ; 3 - дрена

Вертикальный. Бурится скважина с забоем ниже УГВ. Соответственно, в скважину поступает вода и производится откачка

Горизонтальный. Грунтовая вода поступает в горизонтально залегающую (с некоторым уклоном, определяемым по СНиП 2.04.03 - 85 «Канализация. Наружные сети и сооружения») дрену и по ней самотёком поступает в колодец, откуда производится откачка.

Комбинированный. Соответственно, различные варианты сочетания вертикального и горизонтального типов дренажей.

КОНСТРУКЦИИ ДРЕНАЖЕЙ

В зависимости от исходных условий и целей, для которых сооружается дренажная система, различают разные конструкции.

Общие системы дренажей: головные, береговые, систематические (площадные).

Головные дренажи проектируют для осушения территорий, подтопленных потоком подземных вод, притекающих с водораздела, когда область их питания лежит вне защищаемой территории. (рис. 3.1. а,б)

Рис. 3.1. Схема головного и берегового дренажа:

а - дренаж головной горизонтальный совершенный; б - то же несовершенный; в - береговой горизонтальный совершенный.

1 - расчётный уровень водотока; 2 - водоупор; 3 - пониженный УГВ; 4 - дренаж; 5 - непониженный УГВ

Береговые дренажи проектируют как защиту от грунтовых вод, поступающих на территорию, главным образом, из открытых водоёмов.

Систематический (площадный) дренаж используют на территориях, где подземные воды питаются за счёт просачивания атмосферных, поверхностных и хозяйственных вод (питание "сверху"), а также напорных подземных вод (питание "снизу"). Представляет собой системы вертикальных или горизонтальных дрен, равномерно расположенных по всей дренируемой территории (рис 3.2).

Рис. 3.2. Схема систематического дренажа. 1 - дрены осушающие;

2 - дрены собирающие.

Местные дренажи: кольцевой, лучевой, пристенный (прифундаментный), сопутствующий, застенный и откосные.

Кольцевой дренаж защищает отдельные здания или группы сооружений. Им обеспечивают защиту подвалов зданий, заложенных в водоносных песчаных грунтах при питании подземных вод "сверху" или "сбоку", закладывая его ниже пола подвала. Дренаж устраивают по всему контуру здания или в виде незамкнутого кольца, когда имеется ярко выраженный односторонний приток грунтовых вод.

Лучевой дренаж состоит из горизонтальных трубчатых дрен, уложенных в виде радиальных лучей, шахтного колодца диаметром 2 - 6 м для приема дренажного стока из лучей и насоса. Лучевой дренаж может быть многоярусным и иметь в каждом ярусе по 3 - 5 лучей. Устройство лучевого дренажа особенно эффективно на застроенных территориях при высокой плоскости застройки.

Рис. 3.3. Систематический лучевой дренаж в пределах городской застройки. 1 - лучевые водозаборы; 2 - здания

Лучевой дренаж применяется в тех случаях, когда осушаемая территория имеет высокий уровень грунтовых вод и большую подпитку от окружающих территорий, а так же в стеснённых условиях существующией застройки и ландшафтов. Отличительной особенностью лучевого дренажа является то, что дренажная сеть является отводящей и собирающей, то есть колодцы выполняют двойную функцию. Лучевой дренаж является более дорогим, так как требует увеличенного, по сравнению с обычным дренажем, диаметра проводящей сети.

Рис. 3.4. Схема лучевого водозабора

Пристенный (прифундаментный) дренаж (рис. 3.5) защищает подвалы зданий, заложенных в грунтах глинистых и водоносных слоистого строения при близком залегании водоупора, когда пол подвала расположен над слоем супеси или песка мощностью менее 0,5м. Дренаж прокладывают по контуру зданий с наружной стороны, ниже пола подвала, обычно на отметке подошвы фундамента или выше. Пристенные дренажи часто устраивают с профилактической целью, т.е. при отсутствии подземных вод. Их проектируют для подвалов зданий и других подземных сооружений, заложенных в глинистых грунтах, обладающих выраженными капиллярными свойствами в сочетании с другими местными системами дренажа.

Рис. 3.5. Схема конструкции прифундаментного дренажа. 1 - отметка пола подвала; 2 - поверхность земли; 3 - обратная засыпка; 4 - песок крупнозернистый; 5 - гравий крупностью 3-10 мм; 6 - труба; l - расстояние до здания. Размеры даны в см.

Сопутствующие, застенные и откосные дренажи, а также дренаж открытых спортивных площадок проектируют, решая конкретные задачи благоустройства территории застройки. Существенная роль в успешном решении этих задач отводится рациональной организации рельефа и подбору конструкции дорожных одежд с учётом местных гидрогеологических особенностей площадки строительства.