Сайт предназначен для тех, кто хочет договориться с водой по-хорошему!
Защита от подтопления и затопления

КЛАССИФИКАЦИЯ ДРЕНАЖА, РАЗЛИЧНЫЕ ВИДЫ ДРЕНАЖНЫХ СИСТЕМ

Дренажи подразделяются на горизонтальные, вертикальные и комбинированные. Последние сочетают в себе элементы горизонтального и вертикального дренажа. Вертикальный дренаж выполняется в виде скважин с насосно-силовым оборудованием, поглощающих или водоотдающих колодцев с принудительной откачкой. Вертикальный и горизонтальный дренаж может быть совершенным, когда водоприемная часть скважины или лоток дрены расположен на водоупорном слое и несовершенным, когда водоприёмная часть не доходит до водоупора. Дренаж, выполненный в виде скважины или группы скважин, в малоэтажном строительстве применяется редко, в основном для осушения глубоких приямков (глубокие бассейны в подвале, лифтовые шахты). Поглощающие колодцы применяется в определённых гидрогеологических условиях, когда под водоносным горизонтом находятся сухие грунты с высоким Кф (коэффициентом фильтрации), не менее 6-8 м3/сутки. Поглощающие колодцы применяются для разгрузки верхних водоносных горизонтов и верховодки. Водоотдающие колодцы принимают грунтовую воду через донную часть и стенки. Поглощающие и водоотдающие колодцы в сочетании с горизонтальным дренажем образуют комбинированную форму дренажа. Такие конструкции наиболее пригодны для регулирования гидрогеологического режима существующих садово-парковых зон. При проведении мероприятий по водопонижению в подвальных помещениях существующих зданий, практикуют применение неглубоких (0,6-1,0 метра) скважин – приямков. Такие приямки оборудуют насосами с поплавковыми включателями. Использование таких систем возможно при невысокой требовательности подвальных помещений к уровню комфортности, то есть к допустимости шумов и электромагнитных помех, устройства оголовков под приямки, к подводке силовых кабелей, напорных трубопроводов для отвода дренажных вод.
Горизонтальный дренаж бывает открытым, в виде дренажных канав и коллекторов и закрытым, в виде горизонтальных заглублённых перфорированных труб - дрен. Открытый горизонтальный дренаж применяется в осушении значительных земельных площадей. В основном это дренаж сельскохозяйственного назначения.

    Открытые и закрытые дренажные системы имеет 3 основные части:
    • регулирующую (собирающую) часть;
    • водоотводящую часть (открытые или закрытые коллекторы);
    • водоприемную часть (открытые проточные русла, ливнесточная сеть, кюветы, водоёмы различного назначения).
Использование водоприемников согласовывается с коммунальными службами или органами Минприроды в соответствии с Водным кодексом и другими нормативными актами. Открытые регулирующие канавы, расположенные в верхней части рельефа, могут сочетать функции сбора грунтовых вод (ловчие канавы) с функцией перехвата поверхностных вод (нагорные канавы). В этом случае необходимо производить сложный комбинированный расчёт на приток грунтовых вод (гидрогеологическая составляющая), приток поверхностных вод (гидрологическая составляющая) и гидравлический расчёт на пропускную способность водоотводящей канавы. Закрытый горизонтальный дренаж наиболее распространён в промышленно-гражданском строительстве и в малоэтажной загородной застройке. Рассмотрим типы закрытого горизонтального дренажа и их назначение.
Пристенный (профилактический) дренаж. Применяется в глинах и суглинистых грунтах независимо от степени их водонасыщенности в целях исключения пучинистости грунтов и возможности формирования верховодки в пазухах котлована. С 1968 года, после выхода «Временных указаний по строительству дренажа в г. Москве», строительство пристенного дренажа в указанных грунтах стало обязательным. В настоящее время строительство пристенного дренажа регламентируется «Руководством по проектированию дренажей зданий и сооружений», утверждённым Москомархитектурой 20 ноября 2000г. N 48 и прогнозом гидрогеологического режима участка. Как правило, такой прогноз неблагополучен из-за нарушения баланса в пользу формирования верховодки и возможного повышения грунтовых вод. Причины: полив участка, увеличение площади затенённости, утечки из трубопроводов, гидротехнические сооружения (пруды, фонтаны, каскады). Конструкция дренажа определяется характеристикой грунта – чем мельче фракционный состав, тем больше переходных слоёв. Допускается заглубление лотка дрены под подошву фундамента с соблюдением внутреннего угла трения грунта и технологического отступления откоса от края фундамента – уширения. При защите подвальных помещений, используемых под рекреационные цели, такие, как винные погреба, архивы или хранение других дорогостоящих предметов или оборудования, можно рекомендовать дополнительные защитные мероприятия: фильтрующие шторы и глиняный замок. Глиняный замок может быть заменён на полимерные рулонные или панельные дренажные конструкции, укладываемые на стеновые блоки и сопрягаемые с дреной. При проектировании пристенного дренажа гидрогеологических и гидравлических расчётов не производят.
Сопутствующий дренаж является разновидностью профилактического дренажа и служит защитой от тех же негативных последствий, что и пристенный. Основной особенностью сопутствующего дренажа является его функция защищать протяжённые объекты: тоннели, коммуникационные канавы.
Систематический дренаж устраивается для защиты территорий дачных, коттеджных посёлков, фермерских хозяйств и рекреационных зон – парков, садов. В зоне влияния данного дренажа должны находиться объекты с одинаковыми требованиями к уровню залегания грунтовых вод. Эти требования должны удовлетворять как уровню заглубления подземные сооружений, так и соответствовать дендрологическим нормам. Отметку заложения пониженного уровня грунтовых вод определяют гидрогеологическим расчётом. В случае использования принудительного сброса выполняется полный гидрогеологический расчёт с определения объёма притока к дренажной системе. Для определения диаметра дрен выполняются гидравлические расчёты. Этот тип дренажа, как, правило, коллективного пользования и выполняется в рамках инженерной подготовки строительства значительных территорий.
Кольцевой дренаж наиболее распространён в лёгких суглинках, супесях, песках для защиты подвальных помещений от грунтовых вод. Является одним из основных типов дренажа в условиях установившегося режима грунтовых вод. Принципиальное отличие от пристенного дренажа – это формирование устойчивой депрессионной воронки, обеспечивающей нормативный разрыв верхней части депрессионной кривой от уровня пола защищаемого сооружения. Разрыв отметок между подошвой фундамента и лотком трубы в кольцевом дренаже значителен и определяется гидрогеологическим расчётом, так же, как и приток. Поэтому и расстояние в горизонтали от подошвы фундамента до оси дрены может достигать от 2-х до 8 и более метров и удовлетворять двум основным требованиям:
    Поэтому и расстояние в горизонтали от подошвы фундамента до оси дрены может достигать от 2-х до 8 и более метров и удовлетворять двум основным требованиям:
    • обеспечивать устойчивость грунтов основания под фундаментами в соответствии углом внутреннего трения и величины отступа от фундамента;
    • исключить суффозионный процесс выноса фракций грунта из под подошвы фундамента путём тщательного подбора фильтра с применением противосуффозионных обёртывающих материалов (не путать с нетканым материалами, кольматирующимися глиняными частицами) или использовать конструкцию с глиняным замком со стороны подошвы фундамента и нижнего контура фильтра.
Надо иметь в виду, что при прогнозируемом притоке грунтового потока внутри контура дренажа использовать глиняный замок нецелесообразно, так как это может уменьшить водозахватывающую способность контура дренажа. Применение противосуффозионных рулонных материалов осуществляют по разделительному контуру: «щебень – крупнозернистый песок» или «крупнозернистый песок – песок с Кф не менее 5 м3/сутки». В этом случае, даже если произойдет кольматация, ущерб от неё будет наносить меньший размер.
Пластовый дренаж является наиболее эффективным типом дренажа в условиях сложной гидрогеологии (слоистое строение водоносов) и повышенных требований к эксплуатационной надёжности дренажных систем. Из всех горизонтальных дренажных систем пластовый дренаж рекомендован для применения в напорных грунтовых водах. Существенной особенностью пластового дренажа является взаимная зависимость конструкций фундамента и дренажа. Фундамент в этом случае выполняется в виде фундаментной бетонной плиты. Технология устройства монолитной фундаментной плиты должна исключать проникновение цементного молока в фильтрующий пласт. В связи со значительным притоком воды в пластовый дренаж выполняется гидрогеологический расчёт по определению расхода дренажных вод.
Головной (перехватывающий) дренаж применяется при доминирующем притоке грунтовых вод со стороны открытых водотоков или масштабных инфильтрационных зон, например, полей фильтрации. В недалёком прошлом такой дренаж квалифицировали как «береговой». Основной задачей при проектировании головного дренажа является выбор оптимального расстояния трассы дрены от уреза прилегающего водохранилища или реки при установлении глубины заложения дренажной трубы. Головной дренаж оснащается принудительным водосбросом, что делает гидрогеологический расчёт на приток обязательным.
Кротовый дренаж обычно используется при предварительном осушении крупных участков. Выполняется путём протаскивания через массив водоносного слоя нескольких сигарообразных «снарядов». При этом формируются цилиндрические полости, по которым происходит сбор и отвод дренажных вод под влиянием геодезического или гидравлического уклона. Нарезанная сеть кротового дренажа собирается коллекторами для самотечного или принудительного сброса. Несмотря на ряд явных преимуществ (отсутствие дополнительных материальных затрат, сокращённые сроки строительства) есть и существенные недостатки. Кротовый дренаж имеет ограниченный срок службы, зависящий от типа грунтов, в которых проходит. Залуженные стенки кротовой дрены образуют плохо фильтрующий кольцевой уплотнённый контур. В последнее время при строительстве кротового дренажа проводят дополнительные мероприятия по укреплению стенок дрены и созданию устойчивых полостей дрены. В частности, путём наполнения её фракционной, фильтрующей смесью.
В последние годы получают распространение дренажные системы в виде листовых и рулонных дренажных пластмассовых систем с выступами для создания полостей для отвода дренажных вод. В комплексе с неткаными и текстильными фильтрующими материалами дренажные системы могут применяться, как для полостей примыкающих к внутренней по- верхности защищаемых стен, так и для изоляции и дренирования наружной поверхности подземных конструкций. В последнем случае происходит дренирования грунтовых слоёв непосредственно примыкающие к конструкциям подземных сооружений с внешней стороны.
Практика устройства внутреннего дренажа стала следствием преобладания объёмов реконструкций объектов, связанных с водоотведением над плановым (первоначальным) строительством дренажных систем. Выполнение работ со вскрытием пазуха котлована, в отличие от внутреннего дренажа, связано с дополнительными затратами на выполнение земляных работ, приобретением традиционных дренажных материалов, восстановлением отмостки и прилегающих ландшафтных элементов. Однако внутренний дренаж не гарантирует необходимого влажностного режима помещений и не допускает прочих монтажных работ на стенах подвала.

Инженер-гидротехник Е.В. Муравьёв