Проектирование дренажа

Необходимость устройства дренажа определяют положением расчетного уровня грунтовых вод (УГВ) относительно поверхности земли и заглублением подвалов или технических подполий зданий. При общем понижении УГВ на территории квартала отметки пониженного уровня подземных вод следует назначать на 0,5м ниже полов подвалов, технических подполий, каналов инженерных коммуникаций и других сооружений. При локальном понижении УГВ для защиты заглубленных частей зданий норма осушения, исчисляемая от отметки пола подвала (подполья), в соответствии с заданием должна быть не менее 0,6м.

Проектирование дренажа следует выполнять на основании исходных 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 с учетом функционального  назначения подвальных помещений.

Систему дренажа необходимо выбирать в зависимости от характера защищаемого объекта и гидрогеологических условий. На территориях, где подземные воды залегают в песчаных грунтах, следует применять системы дренажа, обеспечивающие общее понижение уровня подземных вод. На территориях, где подземные воды залегают в глинистых, суглинистых и других грунтах с малой водоотдачей, необходимо предусмотреть местные дренажи. Местные «профилактические» дренажи следует также устраивать при отсутствии наблюдаемых подземных вод для защиты подземных сооружений, располагаемых в глинистых и суглинистых грунтах. На территориях со слоистым строением водоносного пласта, в соответствующих гидрогеологических условиях, следует использовать как общие, так и местные системы дренажа.       

В зависимости от исходных данных для защиты подвала здания проектируют местные дренажи (кольцевой, прифундаментный), которые при необходимости сочетают с пластовым. Защиту территории от подземных вод осуществляют с помощью общих систем (систематический, головной или береговой дренажи).

Трассу дренажа прокладывают, как правило, с минимальным продольным уклоном, величину которого назначают в зависимости от характера осушаемых грунтов, принимая во внимание и другие факторы. К их числу  относятся глубина заложения дренажа, размер и конфигурация защищаемого объекта, отметки труб ливневой канализации, принимающей расходы дренажа и др.

Рекомендуется назначать минимальный продольный уклон дренажа при его прокладке в песчаных грунтах 0.003, в глинистых принимать 0.002. Наибольшие уклоны дренажа следует определять, исходя из допустимой скорости течения воды в трубах – 1,0 м/с.

Положение трассы общих систем дренажа следует определять с учетом гидрогеологических особенностей  площадки строительства, а также условий застройки. Глубину заложения общих систем дренажа необходимо установить на основе гидравлического расчета. Положение трассы местных дренажей следует определять их привязкой к защищаемым сооружениям, а глубину заложения — глубиной этих сооружений.

Заглубление дренажа должно обеспечить требуемую норму осушения, защиту сети от промерзания и разрушения.

Конструкция дренажа

 Трубы следует использовать традиционных конструкций (одностенные гладкие и гофрированные) поливинилхлоридные (ПВХ) и полиэтиленовые (ПНД), а также и применять новые технологии (двухстенные трубы) из полипропилена (НДРЕ). Все перечисленные пластмассовые трубы обладают химической устойчивостью при укладке в агрессивных подземных водах и имеют другие существенные преимущества по сравнению с широко используемыми до настоящего времени асбестоцементными. Диаметр труб определяют на основе гидравлического расчета. При небольших расходах дренажа, когда длина сети местного дренажа, заложенного в слабо фильтрующих грунтах, не превышает 300м, а в среднезернистых песках имеет протяженность не более 150м, допустимо конструктивно принять минимальный диаметр труб 100 — 150мм. Последний зависит от выбранной конструкции и материала труб.

Дренирующие обсыпки дренажа необходимо подбирать с учетом состава осушаемых грунтов однослойными или двухслойными. При расположении дренажа в песках гравелистых крупных и средней крупности устраивают однослойные обсыпки из щебня (крупность фракций 3-10мм, М1000-1200). Если дренаж заложен в песках средней крупности, а также в мелких и пылеватых песках, супесях, а также при слоистом строении водоносного пласта, обсыпки выполняют из двух слоев. Первый (около трубы) — из щебня названной выше марки и размеров фракций. Второй устраивают из песка с коэффициентом фильтрации не менее 5 м/сут. Толщина одного слоя дренирующей обсыпки должна быть не менее 150мм. Материалы для дренирующих обсыпок должны быть чистыми и не содержать более 3-5% по весу частиц с диаметром менее 0.1 мм. Наряду с обсыпками из щебня и песка могут быть также использованы современные дренирующие геотекстильные материалы. В этом случае необходимо следовать указаниям инструкций по их применению. Обсыпки могут иметь прямоугольное или трапециевидное поперечное сечение и  соответственно устраиваться с помощью инвентарных щитов или отсыпаться с откосами. Часть траншеи над дренажом засыпается песком с коэффициентом фильтрации не менее 5м/сут.

Песчаные призмы следует устраивать при прокладке дренажа в грунтах с коэффициентом фильтрации менее 5м/сут., а также при слоистом строении водоносной толщи.

Пластовый дренаж выполняют в виде сплошного слоя (площадный) или призм (линейный). Его отсыпают с уклоном не менее 0,005 из крупнопористого материала по дну котлована заглубленного сооружения. Конструкция пластового дренажа может состоять из одного или двух слоев в зависимости от характера подстилаемых  грунтов, ширины защищаемого сооружения и притока воды. При большой площади дренажа или особых требованиях к влажностному режиму здания (сооружения), параметры и конструкцию пластового дренажа определяют расчетом.

Однослойный пластовый дренаж устраивают из щебня, двухслойный из щебня и песка, а также применяя геосинтетические дренирующие материалы, обычно служащие альтернативой песчаному слою.

Площадный пластовый дренаж с однослойной щебеночной постелью должен иметь толщину не менее 150 мм (под каналами) и не менее 300 мм (под зданиями). Двухслойную дренирующую постель конструктивно решают из щебеночного слоя минимальной толщиной не менее 150 мм и песчаного не менее 100 мм.

Линейный пластовый дренаж с однослойной постелью из щебня следует выполнить толщиной не менее 200 мм. Необходимое количество дрен (призм) определяют с учетом гидрогеологических условий, а их положение в плане зависит от конструкции фундамента защищаемого объекта.