Виды дренажей и их конструкции

ДРЕНАЖ

Область применения

Способ осушения территории и систему подземных водотоков, с помощью которых понижается уровень грунтовых вод, называют дренажем. Его устраивают в избыточно увлажненных местностях, при устройстве полов подвала и прокладке коммуникаций ниже уровня грунтовых вод, в суглинистых и глинистых грунтах, а при необходимости — под спортивными площадками.

Известно, что дренаж использовался еще за 2000 лет до н.э. в Месопотамии, широко применялся в XVII—XVIII вв. во Франции. Действие дренажной системы основано на способности воды про­сачиваться сквозь пористые грунты в свободные полости. При устройстве дренажной системы этими полостями являются гон­чарные, асбестоцементные или пластмассовые трубы с мелкими отверстиями (дрены), которые одновременно служат и для оттока скопившихся вод в систему водостока или ближайший водоем. Дрены укладывают в грунт с уклонами не менее 0,002, удовлетво­ряющими условиям оттока воды. Вследствие работы дренажной системы в зоне ее действия уровень грунтовых вод понижается.

Наиболее распространены системы: кольцевой дренаж и систематические горизонтальный и вертикальный. В местах измене­ния направления трассы дренажной системы и на прямых участ­ках через 35 м устраивают смотровые колодцы. В связи с этим линии дренажных систем должны располагаться на расстоянии не менее 0,7 м от фундаментов. Смотровые колодцы изготовляют из сборных железобетонных элементов. Если самотечный спуск дренажных вод невозможен, то напор воды создается насосными станциями перекачки.

В последнее время появились новые конструкции дренажей, основанные на применении современных материалов, накоплен опыт укладки дренажей зданий, сооружений и каналов подземных коммуникаций, расположенных в микрорайонах жилой застройки, для отдельно стоящих зданий и сооружений, дорожных дренажей мелкого заложения, транспортных и других сооружений специального назначения, а также дренажи, рассчитанные на временное водопонижение при производстве строительных работ.

 Дренажи предусматриваются для защиты заглубленных частей, зданий (подвалов, технических подполий, приямков и т.п.), внутриквартальных коллекторов, коммуникационных каналов от подтопления грунтовыми водами. Конструкции дренажей и устройство гидроизоляции подземной части зданий и сооружений должны выполняться в соответствии со СНиП 2.06.15-85, СНиП 2.02.01-83, МГСН 2.07-97, «Рекомендациями по проектированию гидроизоляции подземных частей зданий и сооружений», разработанных ЦНИИП промзданий в 1996 г.

1 Проектирование дренажей следует выполнять на основании конкретных данных о гидрогеологических условиях места строительства объекта, степени агрессивности подземных вод к строительным конструкциям, объемно-планировочных и конструктивных решений защищаемых зданий и сооружений, а также функ­циональном назначении этих помещений.

Противокапиллярная гидроизоляция в стенах и обмазочная или окрасочная изоляция вертикальных поверхностей стен, соприка­сающихся с грунтом, должна предусматриваться во всех случаях независимо от устройства дренажей.

Устройство дренажей обязательно в следующих случаях:

полы подвалов, технических подполий, внутриквартальных коллекторов, каналов для коммуникаций расположены ниже рас­четного уровня подземных вод или если превышение полов над расчетным уровнем подземных вод составляет менее 50 см;

полы эксплуатируемых подвалов, внутриквартальных коллекторов, каналов для коммуникаций расположены в глинистых и суглинистых грунтах независимо от наличия подземных вод;

полы подвалов расположены в зоне капиллярного увлажнения, а в подвальных помещениях не допускается появления сырости;

полы технических подполий в глинистых и суглинистых грунтах заглублены более чем на 1,3 м от планировочной поверхности земли независимо от наличия подземных вод;

полы технических подполий (на фундаментной плите) в глинистых и суглинистых грунтах заглублены менее чем на 1,3 м от планировочной поверхности земли, а также если с нагорной стороны к зданию подходят песчаные линзы или расположен тальвег.

Для исключения обводнения грунтов территорий и поступле­ния воды к зданиям и сооружениям кроме устройства дренажей необходимо предусматривать:               

нормативное уплотнение грунта при засыпке котлованов и траншей;

как правило, закрытые выпуски водостоков с кровли зданий;

водоотводящие открытые лотки сечением 15 х 15 см и более с продольным уклоном > 0,01 % при открытых выпусках водостока;

устройство отмосток у зданий шириной 100 см и более с активным поперечным уклоном зданий >0,02 % до дорог или лотков;

герметичную заделку отверстий в наружных стенах и фундаментах на вводах и выпусках инженерных сетей;

организованный поверхностный сток с территории проекти­руемого объекта, улучшающий отвод дождевых и талых вод с при­легающей территории.

В случаях, когда из-за низких отметок существующей поверх­ности земли не представляется возможным обеспечить отвод по­верхностных вод или понизить уровень подземных вод, следует предусматривать подсыпку территории до необходимых отметок. При невозможности самотечного отвода дренажных вод от от­дельных зданий и сооружений или группы зданий следует пре­дусматривать устройство насосных станций перекачки дренаж­ных вод.

^: Проектирование дренажей новых объектов следует выполнять с учетом существующих или ранее запроектированных дренажей прилегающих территорий.

При общем понижении уровня подземных вод на территории Микрорайона отметки пониженного уровня подземных вод следу­ет назначать на 0,5 м ниже полов подвалов технических подпо­лий, каналов для коммуникаций и других сооружений. В случае невозможности или нецелесообразности общего понижения уровня подземных вод должны предусматриваться местные дренажи для отдельных зданий и сооружений (или групп зданий).

Местные дренажи, как правило, должны устраиваться в случа­ях значительного заглубления подземных этажей отдельных зда­ний при невозможности самотечного удаления дренажных вод.

Виды дренажей и их конструкции

1 В зависимости от расположения дренажа по отношению к водоупору он может быть совершенного или несовершенного типа.

Дренаж совершенного типа закладывают на водоупоре. Грунто­вые воды поступают в дренаж сверху и с боков. В соответствии с этими условиями дренаж совершенного типа должен иметь дре-: пирующую обсыпку сверху и с боков (рис. 11.1). Дренаж несовершенного типа закладывают выше водоупора. Грун-;;товые воды поступают в дренажи со всех сторон, поэтому дрени-

рующая обсыпка должна выполняться замкнутой со всех сторон (рис. 11.2).

Исходные данные для проектирования дренажей. Для составления проекта дренажа необходимы следующие данные и материалы:

техническое заключение о гидрогеологических условиях строи­тельства;

план территории в масштабе 1:500 с существующими и проек­тируемыми зданиями и подземными сооружениями;

проект организации рельефа;

планы и отметки полов подвальных помещений и подполий зданий; планы, разрезы и развертки фундаментов зданий;

планы, продольные профили и разрезы подземных каналов.

В техническом заключении о гидрогеологических условиях строительства должны быть даны характеристики подземных вод, геолого-литологического строения участка и физико-механических свойств грунтов.

В разделе характеристики подземных вод должны быть указаны:

причины образования и источники питания подземных вод;

режим подземных вод и отметки появившегося, установивше­гося и расчетного уровней подземных вод, а в необходимых слу­чаях высота зоны капиллярного увлажнения грунта;

 данные химического анализа и заключение об агрессивности подземных вод по отношению к бетонам и растворам.

В геолого-литологическом разделе дается общее описание стро­ения участка. В характеристике физико-механических свойств грунтов должны быть указаны:

 гранулометрический состав песчаных грунтов;

коэффициенты фильтрации песчаных грунтов и супесей;

 коэффициенты пористости и водоотдачи;

 угол естественного откоса и несущая способность грунтов.

К заключению должны быть приложены основные геологиче­ские разрезы и «колонки» грунтов по буровым скважинам, необ­ходимые для составления геологических разрезов по трассам дренажей.

 При необходимости в сложных гидрогеологических условиях для проектов дренирования кварталов и микрорайонов к техни­ческому заключению должны быть приложены карты гидрогеоло­гического состояния грунтов.

 В случае особых требований к устройству дренажа, вызываемых специфическими условиями эксплуатации защищаемых помещений и сооружений, эти требования должны быть изложены заказчиком в качестве дополнительных исходных данных для проектирования дренажей.

Общие условия выбора системы дренажа. Систему дренажа выбирают в зависимости от характера защищаемого объекта и гид­рогеологических условий. При проектировании новых кварталов и микрорайонов на территориях с высоким уровнем подземных вод должна быть разработана общая схема дренажей. В состав схемы дренажей входят системы дренажей, обеспечивающие общее понижение уровня подземных вод на территории квартала (микрорайона), и местные дренажи для защиты от подтопления подземными водами отдельных сооружений. К дренажам, обеспечивающим общее понижение уровня грунтовых вод, относятся головной или береговой и систематический дренажи. К местным дренажам — кольцевой, пристенный и пластовый.

К местным дренажам относятся также дренажи, предназначенные для защиты отдельных сооружений:

дренаж подземных каналов;

 дренаж приямков;

 дорожный дренаж;

 дренаж засыпаемых речек, ручьев, логов и оврагов;

 откосный и застойный дренажи;

дренаж подземных частей существующих зданий. При благоприятных условиях (в песчаных грунтах, а также в песчаных прослойках при большой площади их распространения) местные дренажи могут одновременно способствовать общему понижению уровня подземных вод.

На территориях, где подземные воды залегают в песчаных грунтах, следует применять системы дренажей, обеспечивающие общее понижение уровня подземных вод. Местные дренажи в этом случае используют для защиты от подтопления грунтовыми водами отдельных особо заглубленных сооружений.

На территориях, где подземные воды залегают в глинистых, суглинистых и других грунтах с малой водоотдачей и для защиты подземных сооружений, при отсутствии наблюдаемых подземных вод необходимо устраивать местные дренажи, в том числе «профилактические».

На территориях со слоистым строением водоносного пласта следует устраивать как общие системы дренажей, так и местные дренажи.

Общие системы дренажа следует устраивать для осушения обводненных песчаных прослоек, по которым вода поступает на дренируемую территорию. Местные дренажи необходимо устраивать для подземных сооружений, закладываемых на участках, где водоносный пласт не полностью осушается общей системой дренажа, а также в местах возможного появления верховодки.

На застроенных территориях при строительстве отдельных зданий и сооружений, нуждающихся в защите от подтопления грунтовыми водами, должны устраиваться местные дренажи с учетом их влияния на соседние существующие сооружения.

Для осушения терри­торий, подтопляемых потоком подземных вод с областью питания, рас­положенной вне этой территории, следует ус­траивать головной дренаж (рис. 11.3).

Его следует заклады­вать по верхней по от­ношению к подземному потоку границе дрени­руемой территории. Трассу дренажа назначают

с учетом размещения застройки и проводят по возможности в местах с более высокими отметками водоупора. Головной дренаж дол­жен, как правило, пересекать поток подземных вод по всей его ширине.

Если длина головного дренажа меньше ширины подземного потока, следует устраивать дополнительные дрены по боковым границам дренируемой территории с целью перехвата подземных вод, поступающих сбоку. При неглубоком залегании водоупора головной дренаж следует закладывать на поверхности водоупора (с некоторым заглублением в него) с целью полного перехвата подземных вод, как дренаж совершенного типа.

В тех случаях, когда не представляется возможности заложить дренаж на водоупоре, а по условиям дренирования требуется полностью перехватить поток подземных вод, ниже дренажа устраивают водонепроницаемый экран, который должен быть спущен ниже отметок водоупора.

При глубоком залегании водоупора головной дренаж закладывают выше водоупора, как дренаж несовершенного типа. Если устройством одной линии головного дренажа не достигается понижение уровня подземных вод до заданных отметок, следует проложить вторую линию дренажа параллельно головному дренажу. Расстояние между дренажами определяют расчетом.

Если часть водоносного пласта, расположенная над дренажом, состоит из песчаных грунтов с коэффициентом фильтрации менее 5 м/сут., то нижнюю часть траншеи дренажа засыпают песком с коэффициентом фильтрации не менее 5 м/сут. (рис. 11.4).

Высота засыпки песком составляет (0,6— 0,7) Н, где Н— высота от низа траншеи дренажа до непониженного расчетного уровня подземных вод.

При слоистом строении части водоносного пласта, расположенного над дренажом, с чередованием прослоек песка и су-

глинков траншеи дренажа засыпают песком с коэффициентом фильтрации не менее 5 м/сут. на 30 см выше непониженного расчетного уровня подземных вод. Песок можно засыпать на всю ширину траншеи вертикальной или наклонной призмой толщиной не менее 30 см. Для головного дренажа совершенного типа, когда водоносный пласт не имеет глинистых, суглинистых и супесчаных прослоек, песчаную призму можно устраивать только с одной стороны траншеи (со стороны притока воды).

Если головной дренаж закладывают в толще сравнительно слабоводопроницаемых грунтов, подстилаемых хорошо водопроницаемыми грунтами, следует устраивать комбинированный дренаж, состоящий из горизонтальной дрены и вертикальных самоизливающихся колодцев (рис. 11.5).    

Вертикальные колодцы должны сообщаться своим основанием с водопроницаемыми грунтами водоносного пласта, а верхней частью с внутренним слоем обсыпки горизонтальной дрены.

Для осушения прибрежных территорий, подтопляемых в связи с подпором горизонта воды в реках и водохранилищах, следует устраивать береговой дренаж (рис. 11.6). Его прокладывают параллельно берегу водоема и закладывают ниже уровня горизонта на величину, определяемую расчетом.

В необходимых случаях головной и береговой дренажи могут применяться в сочетании с другими системами дренажа.

На территориях, где грунтовые воды не имеют ясно выраженного направления потока, а водоносный пласт сложен песчаными грунтами или имеет слоистое строение с незамкнутыми песчаными прослойками, следует устраивать систематический дренаж (рис. 11.7).

Расстояние между дренами-осушителями систематического дренажа и глубину их заложения определяют расчетом. В город­ских условиях такой дренаж можно устраивать в сочетании с ме­стными дренажами. В этом случае при проектировании отдельных дрен следует учитывать возможность их одновременного исполь

зования в качестве местного дренажа, защищающего отдельные сооружения и в качестве элементов систематического дренажа, обеспечивающего общее понижение уровня грунтовых вод на дре­нируемой территории.

При заложении дрен систематического дренажа в толще грунта со слабой водопроницаемостью, подстилаемого хорошо водо­проницаемыми грунтами, следует применять комбинированный дренаж, состоящий из горизонтальных дрен с вертикальными, самоизливающимися колодцами (см. рис. 11.5).

На территориях, подтопляемых потоком грунтовых вод, область пита­ния которых захватывает также и дренируемую тер­риторию, следует приме­нять совместно головной и систематический дренажи.

Для защиты от подтопления грунтовыми водами подвальных помещений и подполий отдельно стоящих зданий или группы зданий при заложении их в водоносных песчаных грунтах, следует устраи­вать кольцевые дренажи (рис. 11.8). Их прокладывают также для защиты особо заглубленных подвалов в новых кварталах и микрорайонах при недостаточной глубине понижения уровня грунтовых вод общей системой дренажа территории.

При хорошей водопроницаемости песчаных грунтов, а также при заложении дренажа на водоупоре общий кольцевой дренаж устраивают для группы соседних зданий. При ясно выраженном одностороннем притоке грунтовых вод дренаж может быть устроен в виде незамкнутого кольца по типу головного дренажа.

Кольцевой дренаж надзащищаемого сооружения на глубину, определяемую расчетом. При большой ширине здания или при защите одним дренажом нескольких зданий, а также в случае особых требований к понижению грунтовых вод под защищаемым сооружением глубину заложения дренажа принимают в соответствии с расчетом, которым определяется превышение пониженного уровня грунтовых вод в центре контура кольцевого дренажа над уровнем воды в дрене. При недостаточной глубине заложения дренажа следует устраивать промежуточ­ные дрены «рассечки».

Кольцевой дренаж следует прокладывать на расстоянии 5... 8 м от стены здания. При меньшем расстоянии или большом заглуб­лении дренажа необходимо принять меры против выноса, ослаб­ления и осадки грунта под фундаментом здания.

Для защиты от грунтовых вод подвальных помещений и подполий зданий, закладываемых в глинистых и суглинистых грунтах, следует устраивать пристенные дренажи (см. рис. 11.12, 11.13). Их необходимо устраивать также и при отсутствии грунтовых вод в о закладывать ниже пола зоне подвалов и подполий, устраиваемых в глинистых и суглинистых грунтах.

При слоистом строении водоносного пласта для защиты подвалов и подполий зданий следует устраивать пристенные или кольце­вые дренажи в зависимости от местных условий. Если отдельные части здания располагаются на участках с различными геологическими условиями, на этих участках можно применять как кольцевой, так и пристенный дренажи.

Пристенный дренаж прокладывают по контуру здания с на­ружной стороны. Расстояние между дренажом и стеной здания определяется шириной фундаментов здания и размещением смотровых колодцев дренажа. Его, как правило, прокладывают на отметках не ниже подошвы ленточного фундамента или основания фундаментной плиты. При большой глубине заложения фундамента от отметки пола подвального помещения пристенный дренаж может быть заложен выше подошвы фундамента при условии принятия мер против просадки дренажа.

Устройство пристенного дренажа с применением современных полимерных фильтрующих материалов, в частности с применением оболочки «Дрениз», уменьшает стоимость строительства за счет экономии песка. Эта оболочка состоит из двухслойной конструкции листа специального профиля из полимерного материа­ла (полиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид) и нетканого геотекстильного фильтрующего материала, скрепляемого между собой с помощью сварки или водостойкого клея. Листы оболочки «Дрениза» соединяются друг с другом внахлест. Технология применения данного материала указана в Инструкции ВСН 35-95. Для защиты от подтопления грунтовыми водами подвальных помещений и подполий зданий, устраиваемых в сложных гидрогеологичесхих условиях (в водоносных пластах большой мощности, при слоистом строении водоносного пласта, при наличии подпора грунтовых вод и т.п.), а также в случае недостаточной эффективности применения кольцевого или пристенного дренажа следует устраивать пластовые дренжи см (рис. 11.9).

В водоносных пластах большой мощности следует предварительно рассчитать возможное понижение уровня подземных вод в центре контура кольцевого дренажа. В случае недостаточного снижения уровня грунтовых вод надо применить пластовый дренаж. [Такой дренаж устраивают при сложном строении водоносного ^: пласта с изменением его состава и водопроницаемости (в плане и ^; разрезе), а также 1фи наличии обводненных замкнутых зон и линз под полом подвального помещения.

Для защиты подвальных помещений и сооружений при заложении их в зоне капиллярного увлажнения грунтов, в которых по .условиям эксплуатации не допускается появление сырости, следует устраивать пластовые дренажи. Пластовые «профилактические»

дренажи для таких помещений и сооружений, устраиваемых в глинистых и суглинистых грунтах, рекомендуется предусматривать также и при отсутствии наблюдаемых подземных вод.

Пластовые дренажи устраивают в сочетании с трубчатыми дренажами (кольцевыми и пристенными). Для сопряжения пластового дренажа с наружным трубчатым дренажом через фундаменты зда­ния прокладывают трубы. Для подполий зданий с фундаментами на свайных ростверках пластовый дренаж можно устраивать в соче­тании с однолинейным дренажом, прокладываемым под зданием.

Пластовый дренаж устраивается в виде слоя песка, отсыпае­мого по дну котлована под здание или траншеи для канала. Слой песка в поперечном направлении прорезают призмами из гравия или щебня.

Призмы должны иметь высоту не менее 20 см. Расстояние меж­ду призмами — б... 12 м (в зависимости от гидрогеологических условий). Прокладываются призмы, как правило, в середине между поперечными фундаментами здания.

Пластовый дренаж необходимо предохранить от засорения во время строительства. При устройстве полов и оснований мокрым способом (с применением монолитного бетона и цементных ра­створов) необходимо закрыть пластовый дренаж изолирующим материалом (пергамином и т.п.).

 При большом притоке воды или для особо ответственных сооружений пластовый дренаж может быть двухслойным по всей площади с нижним слоем из песка и верхним - из гравия или щебня При малой ширине защищаемого сооружения и ограни­ченным притоке воды, в частности под подземными каналами, пластовый дренаж может быть устроен из одного слоя песка или

из щебня.                                  

Толщина пластового дренажа под зданиями должна быть не менее 30 см, и под каналами - не менее 15 см, а при особых требованиях ее определяют расчетом. Пластовый дренаж должен выходить за наружные стенки сооружения, а в необходимых слу­чаях — отсыпаться по откосу котлована (траншеи).

Пластовый дренаж должен быть соединен с трубчатым дрена­жом кольцевым, пристенным или сопутствующим.

При большой площади подземного помещения следует прокла­дывать дополнительные трубчатые дрены под полом помещения.

Для защиты от подтопления грунтовыми водами каналов теп­лосети и коллекторов подземных сооружений при прокладке их в водоносных грунтах необходимо устраивать линейные сопутствующие дренажи. Их следует устраивать в глинистых и суглинистых

Сопутствующий дренаж надо закладывать на 0,3 ...0,7 м ниже подошвы основания канала. Его следует прокладывать с одной сто­роны канала на расстоянии 0,7... 1,0 м от наружной грани. Рассто­яние 07м необходимо для размещения смотровых колодцев.

При устройстве проходных каналов дренаж можно проклады­вать под каналом по его оси. В этом случае на дренаже следует устраивать специальные смотровые колодцы с люками, заделан­ными в днище канала.                         „,„„„„ ' В случае заложения основания канала на глинистых и суглинистых грунтах, а также на песчаных грунтах с коэффициентом фильтрации менее 5 м/сут., под основанием канала необходимо устраивать пластовый дренаж в виде сплошного песчаного пласта. Пластовый дренаж должен быть соединен с дренирующей обсыпкой сопутствующего трубчатого дренажа. 1 При устройстве каналов в глинистых и суглинистых грунтах в грунтах слоистого строения, а также в песчаных грунтах с коэффициентом фильтрации менее 5 м/сут., с обеих сторон канала ( должны быть отсыпаны вертикальные или наклонные призмы из

песка с коэффициентом фильтрации не менее 5 м/сут. Песчаные призмы предназначаются для приема притекающей 1 с боков воды и устраиваются аналогично песчаным призмам го­ловного и пристенного дренажей.

Дренаж приямков и заглубленных частей подвальных помещении устраивают в зависимости от местных гидрогеологических усло­вий и принятых конструкций зданий.

Для этой цели могут быть рекомендованы следующие решения:

заглубление дренажа ниже уровня конструкции заглубленных помещений и приямков;

общее понижение дренажа (допускается только в песчаных грунтах);

разделение общего дренажа на отдельные части с самостоя­тельными выпусками;

устройство дополнительных локальных дренажей.

При дренировании отдельных приямков и заглубленных поме­щений следует предотвратить вынос грунта из-под фундаментов здания.

При устройстве кольцевых дренажей фундаменты здания могут быть заложены несколько выше дренажа. Превышение фундаментов здания над дренажом и расстояние дренажа от здания должны быть проверены с учетом угла внутреннего трения грунта по формуле

При заложении дренажа ниже фундамента зданий с целью исключения просадки и ослабления грунтов особое внимание следует обратить на правильный подбор и устройство дренажных обсыпок, на качество заделки швов и отверстий в колодцах, а также на мероприятия, исключающие вынос грунта при разрытии траншей дренажа.

При большой величине понижения горизонта грунтовых вод под фундаментами (существующими и проектируемыми) следует рассчитать осадку грунта. При устройстве перепадов на дренаже в пределах зоны влияния нижней дрены также следует предусматривать мероприятия, перечисленные выше. Перепадные колодцы должны устраиваться с тщательной заделкой всех швов и отверстий. Локальные дренажи для отдельных приямков рекомендуется выполнять по типу пластового дренажа.

В некоторых случаях требуемое понижение уровня грунтовых вод может быть достигнуто системой общего дренирования тер­ритории (головным и систематическим дренажом).

Дренажи можно прокладывать совместно с водостоками (рис. 11.10). При засыпке речек, ручьев, лома и оврагов, являющихся естественным дренажом грунтовых вод, помимо коллекторов для отвода поверхностных вод необходимо устраивать дренажи для при

ема грунтовых вод. Дренажам должна быть обеспечена связь с водоносным пла­стом с обеих сторон водо­сточного коллектора. При большом притоке подзем­ных вод, а также при зало­жении коллектора на гли­нах и суглинках проклады­вают две дрены, располагая их по обе стороны водостока. При малом притоке грунтовых вод и располо­жении водостока, в песчаных грунтах можно прокладывать одну дрену, располагая ее со стороны большего притока воды. Если при этом песчаные грунты имеют коэффициент филь­трации менее 5 м/сут., под основанием водостока должен быть устроен пластовый дренаж в виде сплошного пласта .или отдельных призм.

При выклинивании водоносного пласта на склонах и в откосах необходимо устраивать перехватывающие дренажи. Их закладыва­ют на глубине не меньшей, чем глубина промерзания, и устраи­вают по типу головного дренажа.

Когда водоносные слои выражены неясно и подземные воды выклиниваются по всей площади откоса, устраивают специаль­ные откосные дренажи.

При устройстве подпорных стенок в местах выклинивания под­земных вод устраивают застойный дренаж. Он представляет собой сплошную засыпку из фильтрующего материала, уложенного за стенкой. При небольшой длине застойный дренаж может быть уложен без трубы. При значительной длине рекомендуется устра­ивать трубчатый дренаж с дренирующей обсыпкой.

Для улавливания родников, выклинивающихся на склоне, устра­ивают каптажные колодцы.

Откосные и пристенные дренажи и каптажные колодцы долж­ны иметь обеспеченные выпуски воды.

Для защиты существующих подвальных помещений и подпо­лий зданий тип дренажа выбирают в каждом конкретном случае, руководствуясь местными условиями. В песчаных грунтах устраи­вают кольцевые и головные дренажи. В глинистых и суглинистых грунтах при глубоком заложении фундаментов устраивают пристенные дренажи при условии, что такое решение допускается конструкцией фундаментов и стен здания.

Пластовый дренаж применяют в случае, когда в подвале мо­жет быть устроен второй пол на более высоких отметках. В этом случае между старым и новым полом насыпают слой фильтрую­щего материала (крупнозернистого песка с призмами гравия или щебня) и соединяют его с наружным трубчатым дренажом, как и в обычных пластовых дренажах.

При проектировании и строительстве дренажей у существую­щих зданий должны быть предусмотрены меры против выноса и просадки грунтов.

Разрытие траншеи дренажа в этих случаях следует вести корот­кими захватками с немедленной укладкой дренажа и обратной засыпкой траншеи.

Трасса дренажа. Трассы кольцевых, пристенных и сопутствующих дренажей определяются привязкой к защищаемому сооружению. Трассы головных и систематических дренажей устанавлива­ют в соответствии с гидрогеологическими условиями и условия­ми застройки.

При заложении дренажа ниже подошвы фундаментов соседних сооружений и сетей расстояния между ними должны быть прове­рены с учетом угла естественного откоса грунта от края подошвы фундамента сооружения (или сети) до края траншеи дренажа.

Глубина заложения дренажей должна быть не меньше глубины промерзания грунта. Глубина заложения головных, кольцевых и «систематических дренажей определяется гидравлическим расчетом и заглублением защищаемых зданий и сооружений. Глубина заложения пристенных и сопутствующих дренажей определяется в соответствии с глубиной защищаемых сооружений. Продольные уклоны дренажа рекомендуется принимать не менее 0,002 для глинистых грунтов и 0,003 для песчаных грунтов. Наибольшие уклоны дренажей принимают, исходя из максимально допустимой скорости течения воды в трубах — 1 м/с. Смотровые колодцы следует устанавливать в местах поворотов трассы и изменения уклонов, на перепадах, а также между этими точками при больших расстояниях.

На прямых участках дренажа нормальное расстояние между смотровыми колодцами составляет 40 м. Наибольшее расстояние между смотровыми колодцами дренажа — 50 м. На поворотах дренажа у выступов зданий и у камер на каналах устройство смотровых колодцев не обязательно при условии, что расстояние от поворота до ближайшего смотрового колодца не > более 20 м. В случае, когда на участке между смотровыми колодцами дренаж делает несколько поворотов, смотровые колодцы устанавливают через один поворот. Выпуск воды из дренажей производят в водостоки, водоемы и овраги в соответствии со специальными требованиями. При невозможности устройства выпуска воды из дренажа самотеком необходимо предусмотреть насосную станцию (установку) перекачки дренажных вод, работающую в автоматическом режиме. При проектировании дренажа следует рассмотреть вариант прокладки его совместно с водостоком (см. рис. 11.10). При достаточной глубине заложения водостока дренаж следует располагать над водостоком в одной вертикальной плоскости с выпуском дренажных вод в каждый смотровой колодец водостока. Расстояние в свету между трубами дренажа и водостока должно быть не менее 5 см. В случае невозможности из-за глубины заложения расположить дренаж над водостоком следует осуществлять параллельную укладку дренажа в одной траншее с водостоком.

Для дренажа следует применять асбоцементные трубы (рис. 11.11). Исключение составляют дренажи, закладываемые в подземных водах, агрессивных к бетонам и растворам на портландцементе. В этом случае для дренажа следует применять пластмассовые трубы.

Допустимая максимальная глубина засыпки до верха трубчатого дренажа зависит от расчетного сопротивления грунта, материала труб, способов укладки труб (естественное или искусственное основание) и засыпки траншей, а также других факторов. Водоприемные отверстия в трубах следует устраивать просверливанием водоприемных отверстий диаметром 4... 7 мм или в виде пропилов шириной 3...5 мм. Длина пропила должна быть равна половине диаметра трубы. Отверстия устраивают с обеих сторон трубы в шахматном порядке. Расстояние между отверстиями на одной стороне — 50 см.

При укладке труб необходимо проследить, чтобы отверстия оказывались сбоку трубы, верх и низ трубы должны быть сплошными.

Асбоцементные трубы соединяют муфтами.

При применении поливинилхлоридных труб (ПХВ) водоприемные отверстия выполняют так же как, и на асбестоцементных трубах. Гофрированная дренажная труба из полиэтилена (ПНД) выпускается с готовыми водоприемными отверстиями.

Дренирующие конструкции и фильтры дренажей. Дренирующие обсыпки в соответствии с составом дренируемых грунтов устраивают однослойными или двухслойными.

При расположении дренажа в песках гравелистых, крупных и средней крупности (при среднем диаметре частиц 0,3...0,4 мм и крупнее) устраивают однослойные обсыпки из гравия или щебня. При расположении дренажа в песках средней крупности со средним диаметром частиц, меньшим 0,3... 0,4 мм, а также в мелких и

пылеватых песках, супесях и при слоистом строении водоносного пласта устраивают двухслойные обсыпки. Внутренний слои обсыпки устраивают из щебня, а внешний - из песка.

Материалы дренирующих обсыпок должны удовлетворять требованиям, предъявляемым к материалам для гидротехнических сооружений. Для внутреннего слоя дренирующих обсыпок при­меняет гравий, а при отсутствии его - щебень изверженных горных пород (гранит, сиенит, габбро, липарит, базальт, диабаз и до) или же особо прочные разновидности осадочных пород (кремнистые известняки и хорошо сцементированные невыветривающиеся песчаники). Для внешнего слоя обсыпок применя­ют пески, являющиеся продуктом выветривания изверженных

"Сериалы для дренирующих обсыпок должны быть чистыми и не содержать более 3...5 % по весу частиц с диаметром менее 0,1 мм. Подбор состава дренирующих обсыпок производят по специальным графикам в зависимости от типа фильтра и состава дрениру-

Дрены следует укладывать в осушенные траншеи. В песчаных грунтах применяют водопонижение иглофильтрами. При заложе­нии дренажа на водоупоре применяют водоотлив с устройством Строительных дренажей, замораживание или химическое закреплении дренажей несовершенного типа укладывают на нижние слои дренирующей обсыпки, которые в свою очередь укладывают 1 непосредственно на дно траншеи. Для дренажей совершенного типа

основание (дно траншеи) укрепляют втрамбованным в грунт щебнем, а трубы укладывают на слои песка толщиной в 5 см. В слабых грунтах с недостаточной несущей способностью дренаж должен быть уложен на искусственное основание.

Дренирующие обсыпки могут иметь прямоугольное или трапецеидальное очертание в поперечном разрезе. Обсыпки прямоугольного очертания устраивают с помощью инвентарных щитов. 0бсыпки трапецеидального очертания насыпают без щитов с откосом. Двухслойные дренирующие обсыпки рекомендуется делать прямоугольного очертания с помощью инвентарных щитов. Толщина одного слоя дренирующей обсыпки должна быть не менее 15см. Взамен устройства дренажа из труб с гравиино-щебеночным фильтром для профилактических дренажей могут быть применены трубофильтры из пористого бетона или другого материала.

; Область и условия применения трубофильтров определяются специальными указаниями.

На рис 11 12и11 13 представлены примеры решения пристенного дренажа с применением дренажной оболочки «Дрениз» и дренажа на свайном основании с засыпкой пазух песком.

При прокладке дренажа в песчаных грунтах с коэффициен­том фильтрации менее 5 м/сут., а также в грунтах слоистого стро­ения часть траншеи над дренажом засыпают песком. Засыпанная песчаная призма должна иметь коэффициент фильтрации не ме­нее 5 м/сут.

Траншею, разработанную в песчаных грунтах, засыпают песком не менее 15 см над верхом дренирующей обсыпки, а в грунтах слоистого строения — на 30 см выше уровня подземных вод.

Колодцы-фильтры. При неоднородном строении водоносного пласта, когда горизонтальная дрена проходит в верхнем менее проницаемом слое, а ниже расположен более проницаемый, устраивают комбинированный дренаж, состоящий из горизонтальной дрены и вертикальных самоизливающихся колодцев-фильтров.

Проходку вертикальных колодцев-фильтров можно выполнить гидравлическим способом (погружением с помощью подмыва) или буровым способом. В этих случаях колодцы-фильтры в конструктивном отношении устраиваются аналогично трубчатым колодцам вертикальных дренажей. Устье (верхний конец трубчатого колодца) располагается ниже общего непониженного уровня подземных вод и заделывается в днище смотрового колодца дренажа. Отметка устья трубчатого колодца должна быть выше отметки лотка горизонтальной дрены на 15 см. При небольшой глубине установку колодцев-фильтров можно производить открытым способом. Для этой цели со дна траншеи горизонтального дренажа открывают колодцы, в которые устанавливают вертикально трубы (асбесто-цементные или пластмассовые), заполненные гравием или щебнем. Пространство между вертикальной трубой и грунтом заполняют крупнозернистым песком. Нижний конец вертикальной трубы входит в слой гравия или щебня на дне колодца. Верхний конец трубы сопрягается с внутренним слоем обсыпки горизонтальной дрены.

Насосные станции (установки) для откачки дренажных вод. Глубина заложения подземной части зданий и сооружений на дренируемой территории не всегда позволяет направить дренажные воды самотеком в ливневую канализацию. В этом случае необходимо устройство дренажных насосных станций. При их проектировании следует руководствоваться следующим:

 устройство отдельно стоящих насосных станций (установок), как правило, экономически нецелесообразно, так как затраты на их строительство и эксплуатацию будут значительно больше, чем встроенных в подвальные помещения; насосные установки для дренажных систем должны распола­гаться в близлежащих зданиях.

При технико-экономическом обосновании возможно устройство одной насосной станции перекачки дренажных вод от нескольких зданий. Если здания принадлежат разным владельцам, для решения этого вопроса необходимо получить соответствующий документ о долевом участии в строительстве и эксплуатации общей станции перекачки, оформленный в установленном порядке.

При решении вопроса о размещении насосных станций пере­скачки дренажных вод приоритетным является соблюдение допустимых уровней шума и вибрации отсосных агрегатов и трубопроводов в квартирах жилых домов и общественных помещениях. Насосные установки не должны располагаться под жилыми квартирами, детскими или групповыми комнатами детских садов и яслей, классами общеобразовательных школ, больничными помещениями, рабочими комнатами административных зданий, аудиториями учебных заведений и другими подобными помещениями.

В проектах необходимо производить соответствующие расчеты : по шуму и вибрации, определяющие выбор технических мероприятии, которые обеспечивают выполнение требований по допустимым уровням шума и вибрации в жилых и общественных помещениях зданий согласно с МГСН 2.04-97 и пособий к ним. Расходы дренажных вод, направляемых в насосную станцию, должны определяться конкретно для каждого объекта. Как правило, следует предусматривать два насосных агрегата, из которых один резервный. При обосновании допускается установка большего числа насосов. При ограниченной площади помещения для размещения насосной станции наиболее целесообразно применять погружные насосы.

Дренажная насосная станция перекачки должна иметь специ­альное помещение, необходимое для размещения приемного резервуара, насосных агрегатов и другого оборудования. Доступ к насосной станции должен иметь только персонал, обслуживаю­щий оборудование. Работа насосных станций должна предусмат­риваться в автоматическом режиме.

Контрольные вопросы и задания

1. Объясните необходимость создания систем дренажа.

2. Какие виды дренажа вы знаете?

3. В каком случае дренаж делается вокруг зданий?