3.5 Определение сроков осушения грунта. Допускаемый срок осушения грунта дренажом

3.5 Определение сроков осушения грунта. Земляное полотно в сложных природных условиях

дренажная стенка для осушения грунтов в районах многолетней мерзлоты - патент РФ 2292418

Изобретение относится к области строительства и предназначено для постоянного удаления свободной воды из многолетнемерзлых и сезонномерзлых грунтов по мере их оттаивания, а также для отвода проникших в грунт фильтрующих атмосферных осадков. Дренажная стенка состоит из протяженной щебенчатой конструкции в грунте, закрытой от дневной поверхности. Она имеет соответствующую мощности осушаемого слоя глубину, постоянную ширину по всей глубине, замкнутую изоляцию состава стенки от заиливания, выполненную по всей площади ее поверхности минеральным фильтрующим материалом. Сверху стенка защищена отдельной частью такой же стенки высотой 200-600 мм в самостоятельной замкнутой фильтрующей изоляции, независимой от основного тела стенки. Обеспечивается надежная работа дренажа в районах многолетнемерзлых грунтов, решается проблема инженерной подготовки территории строительства в этих районах, а также резко повышается скорость удаления грунтовой воды во всех случаях и особенно при мелкодисперсных грунтах с низким коэффициентом фильтрации. 2 ил. дренажная стенка для осушения грунтов в районах многолетней мерзлоты, патент № 2292418

Рисунки к патенту РФ 2292418

Область техники, к которой относится изобретение

Предлагаемое устройство относится к области строительства и предназначено для постоянного удаления свободной (фильтрующей) воды (жидкости) из многолетнемерзлых и сезонномерзлых грунтов по мере их оттаивания, а также для отвода проникших в грунт фильтрующих атмосферных осадков.

Уровень техники

Наиболее близким аналогом предлагаемого устройства является способ строительства дренажа по авторскому свидетельству SU 1484862 от 1989 г., который имеет аналогичные элементы, но, по приведенной в свидетельстве схеме, реально не обеспечивает водоудаление в продольном направлении, и, кроме того, не может работать в районах многолетнемерзлых грунтов из-за позднего включения (и даже возможно невключение) в сферу оттайки в летнем сезоне. Помимо этого, заявленная дренажная стенка отличается от аналога тем, что она: 1) выполнена из щебня, увеличивающего скорость водоотвода в десятки раз; 2) качественно зависит от замкнутости изоляции фильтрующим материалом; 3) начинается в изоляции практически от поверхности; 4) включается в работу с началом оттайки грунта и работает до полного его промерзания, полностью и гарантированно исключая пучение при промерзании.

Известно много устройств по осушению талых грунтов: осушительные и водоотводные открытые канавы, перфорированные трубы на заданной глубине, по их типу - закрытые, протяженные в плане, устройства из щебня на определенной глубине с округлым или близким к квадратному сечением, защищенные разными способами или незащищенные от деформаций и заиливания. Все перечисленные устройства не работают (или работают краткое время) в районах Заполярья и вечномерзлых (многолетнемерзлых) грунтов из-за местных перемерзаний, разрушения пучением и заиливания. В то же время целесообразное устройство насыпей на многолетнемерзлых грунтах и предотвращение их деформаций по причине фактически установленного неизбежного обводнения являются предметом настоятельной необходимости.

Раскрытие изобретения

Техническим результатом предлагаемого устройства является устранение указанных вредных факторов (исключающих нормальную работу) за счет его особой конструкции и защиты. Устройство обеспечивает надежную работу дренажа в районах многолетнемерзлых грунтов, где удовлетворительная инженерная подготовка территории строительства составляет неразрешимую проблему из-за низкого коэффициента фильтрации мелкодисперсных грунтов (в том числе песчаных), характерных для этих районов, текучести их при насыщении водой и водоудерживающих свойств вследствие большой удельной поверхности.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 и 2 показаны сечения простой дренажной стенки и более надежной, с защитной верхней частью.

Осуществление изобретения

Для достижения гарантированной и надежной работы устройства оно выполняется из щебня в виде непрерывной (до сброса воды) тонкой стенки в грунте (фиг.1) размером по высоте практически от верха осушаемого грунта до необходимой глубины. Поверхность стенки по всей площади без исключения изолируется минеральным фильтрующим материалом, тканым или нетканым, не допускающим или существенно ограничивающим фильтрование сквозь него пылеватых и глинистых частиц окружающего грунта и предотвращающим заиливание щебня, составляющего дренажную стенку.

В разрезе механики и состояния грунта дренажная щебенчатая стенка работает совместно с грунтом, как одно целое. Фронт промерзания и оттаивания стенки по глубине перемещается одновременно с окружающим грунтом с небольшим запаздыванием при промерзании и разным опережением при оттайке (благодаря преимущественному переносу воды из более теплых мест), что способствует заблаговременному удалению свободной воды в обоих случаях, с исключением подпора ее, замерзания и пучения. Для грунтов с низким коэффициентом фильтрации это единственный способ сглаживания всех неблагоприятных сезонных проявлений.

Толщина дренажной стенки - 100-500 мм, по расчету или по ширине применяемой фрезы или ковшов роторного экскаватора. Сверху она защищается слоем грунта около 100-200 мм. Дополнительной защитой на участках интенсивного движения транспорта или для пропуска кабельных коммуникаций может быть устройство отдельной верхней части стенки, высотой 200-600 мм (пределы зависят от случайной деформации грунта колесами и глубины прокладки электрокабелей), в самостоятельной фильтрующей изоляции, независимой от основного тела стенки (фиг.2). Это позволит без особых затрат ремонтировать или менять верхние участки при их значительном повреждении и заиливании или устраивать переходы кабельных и других сетей в шве между верхней и нижней частями.

При больших объемах осушения сечение дренажных стенок и расстояния между ними принимаются по расчету в зависимости от коэффициента фильтрации, объема осушаемого грунта и требуемой скорости осушения.

Работа устройства осуществляется следующим образом. При начальной оттайке грунта на глубину 100-150 мм свободная вода просачивается в поры щебня и первое время намерзает свободными слоями в порах на дне дренажной стенки, повышая талой водой местную температуру стенки и грунта.

При таком послойном намерзании исключается пучение, как следствие замкнутости объемов воды льдом, так как отрицательные температуры в подземной части стенки могут исходить только от днища и вертикальных поверхностей окружающего грунта, то есть намерзание слоев будет происходить последовательно, односторонним путем. Даже при маловероятном полном заполнении льдом пустот щебня всей стенки по высоте никаких отрицательных последствий этого постепенного процесса не будет, просто при потеплении дренажная стенка начнет работать с конечных участков стока с последовательным переходом к начальным, с более высокими отметками.

Когда дебит и температура талой воды повысятся, она будет доходить до конечного выпуска и начнется растепление всей стенки и окружающего грунта. Скорость перемещения воды по порам тела щебенчатой стенки в несколько раз больше скорости фильтрации воды в окружающем грунте и поэтому оттайка стенки будет значительно опережать оттаивание окружающего грунта.

Во время осеннего промерзания грунта поступление воды в дренажную стенку будет уменьшаться, а сток ее в относительно защищенных от мороза подземных уровнях может продолжаться практически до конца сильных зимних морозов, так что по окончании сезонного промерзания грунта все поры стенки будут пустыми, что нейтрализует пучение местных случайных скоплений воды (в неровностях дна объема стенки).

Фильтрационная способность изоляции стенки в первые два-три года работы снизится примерно на 10-20% из-за естественного скопления перед ней пылеватых частиц, но дальнейшее уплотнение пылеватых частиц у фильтрующей преграды будет резко снижено уменьшением местной скорости фильтрации и, соответственно, силы переноса частиц. Наращивание плотности слоя грунта перед фильтрующим материалом со временем ограничивается автоматическим смещением фильтрующих потоков к соседним участкам, с менее плотным еще грунтом, а также истощением наличия определенных мелких фракций пылеватых частиц в осушаемом объеме грунта и некоторым снижением скорости фильтрации. Объем фильтрующей воды дренажная стенка во всех случаях будет обеспечивать благодаря своей большой рабочей поверхности и основное назначение ее - постоянное и быстрое осушение расчетных объемов талого грунта - будет выполняться. Незначительное увеличение времени фильтрования воды (относительно начального периода) может компенсироваться быстрым поверхностным стоком при временном насыщении водой верхнего слоя грунта.

Устройство будет эффективно работать также и в сложно- и медленно осушаемых мелкодисперсных талых грунтах, естественный коэффициент фильтрации которых не обеспечивает своевременного вывода из массива грунта атмосферных осадков между периодами их выпадения.

Предлагаемое устройство не нарушает поверхности застраиваемых и эксплуатируемых территорий, не мешает благоустройству. Инженерные коммуникации в районах многолетнемерзлых грунтов в подземном варианте, как правило, не устраиваются. В необходимых случаях пропуск подземных сетей сквозь дренажную стенку (в верхней и средней ее части) допускается при тщательной раздельной изоляции как дренажной стенки, так и сетей в местах их пересечения.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Дренажная стенка для осушения грунтов, состоящая из протяженной конструкции в грунте, закрытой от дневной поверхности, имеющая соответствующую мощности осушаемого слоя глубину, постоянную ширину по всей глубине, замкнутую изоляцию состава стенки от заиливания фильтрующим материалом, отличающаяся тем, что она выполнена из щебня, а замкнутая изоляция состава стенки от заиливания выполнена по всей площади ее поверхности минеральным фильтрующим материалом, при этом сверху стенка защищена отдельной частью такой же стенки высотой 200-600 мм в самостоятельной замкнутой фильтрующей изоляции, независимой от основного тела стенки.

www.freepatent.ru

2. Осушение территории

Для конструктивных элементов парка, сада существуют определённые величины уровня залегания грунтовых вод. Такие величины характеризуются так называемой нормой осушения территории.

Под нормой осушения территории объекта озеленения понимается наименьшее расстояние от горизонта грунтовых вод до поверхности земли при заданных условиях проектирования.

Так, для посадки деревьев в массивах, куртинах, группах, одиночно норма осушения должна быть в пределах 1...1.5 м. Для газонов со злаковым травостоем такая норма должна быть не более 0,5 м. Основным способом осушения участков городского парка является закрытая система труб, или «дрен», заложенных в почву на разных глубинах.

Каналы.Самым дешевым способом осушения участка являются канавы, вырытые для отведения излишков воды с культивируемой почвы в дренажный колодец, ручей или речку. Канавы имеют определенное преимущество на равнинной, низинной земле, где трудно создать требуемый для гончарного дренажа угол наклона или “падения”. Если местность пологая, канаву выкапывают на вершине, поперек склона, для понижения уровня грунтовых вод и предотвращения возможности насыщения нижних слоев. Для перехвата и сбора воды, стекающей с самого склона, выкапывают у его основания еще одну канаву, параллельную первой. Верхнюю и нижнюю канавы соединяют дополнительной канавой или системой гончарного дренажа. Из нижней канавы вода поступает в дренажный колодец или ручей. В глинистых почвах стенки канав устойчивее, чем в песчаных, поэтому их делают более крутыми.

Кирпичный дренаж Через участок прорывают одну (две) траншеи, направляя их к дренажному колодцу. Размеры и уклон траншеи соответствуют параметрам гончарной дренажной системы.

Ее наполовину заполняют битым кирпичом или бутовым камнем (желательно гранитный щебень крупной фракции), покрывая этот слой гравием и перевернутым дерном, далее насыпают верхний слой почвы. Такая система неплохо осушает участок средних размеров, но основной недостаток быстро заиливается. Как вариант, можно обернуть щебень геотекстилем (см. мягкий дренаж). Очень часто, кирпичный дренаж используют для перехвата вод с соседних участков.

Мягкий дренаж.Мягкий дренаж - это оптимальное решение для участка. Его основные преимущества перед дренажными трубами: простой по устройству, не засоряется, система может быть любой глубины или ширины, вся система состоит из двух материалов: Тектон® (гидроизолирующий слой) и Геотекстиль (фильтрующий слой). Тектон® не дает воде скапливаться в почве, выводя ее за пределы участка или в предусмотренное для этого место. Геотекстиль же нужен для того, чтобы дренажный слой (щебень) не засорялся и сохранял свои свойства многие годы.

Порядок работ.

1. Выкапывается дренажная канава, на дно "корытом" укладывается Тектон®.

2. Далее в канаву настилается Геотекстиль так, чтобы были закрыты дно и стенки канавы с запасом около 30 см.

3. На Геотекстиль насыпается слой щебня (дренажа) высотой около двух третей глубины канавы, после этого щебень заворачивается Геотекстилем внахлест.

4. Сверху насыпается слой песка. Тектон® Черный водонепроницаемый материал со стабилизацией от ультрафиолета, армирующая основа - монофиламентный термосвязанный нетканый материал из полипропилена, одностороннее пластиковое покрытие из полипропилена.Геотекстиль- материал для укрепления основы дорог, дорожек и площадок. Он очень прочен и не гниет, находясь в грунте. Геотекстиль препятствует смешению слоев дорожного основания между собой (грунта с гравием, гравия с песком), предотвращает проседание гравия (щебенки) в грунт и вымывание песка из-под твердого покрытия дороги (дорожки).

Гончарный дренаж Гончарный дренаж представляет собой короткие или длинные секции труб, которые укладывают впритык, обычно по схеме “елочка”, и засыпают в траншеях, предназначенных для сбора и отвода дренируемой воды. Пластмассовые трубы перфорированы и эластичны, поэтому при необходимости могут быть изогнуты.

Траншеи выкапывают глубиной 0,5—1 м и шириной 0,3м, по возможности укладывая верхний и подпочвенный слои земли отдельно. Для обеспечения эффективного оттока воды уклон делают из расчета 1:40. Расположение боковых дренажных труб (идущих к центральной трубе) зависит от характера почвы. На тяжелых глинистых почвах их укладывают ближе, чем на легких. Ориентировочно их располагают на расстоянии 4,5 м в глинистой, 7,5м—на суглинке и 12м—на песчаной почве. Диаметр труб, составляющих центральную ветвь системы, — 10 см, боковых —7,5 см. Дно траншеи выстилают 5-см слоем крупного гравия или щебенки, затем уложенные трубы засыпают бутовым камнем или гравием, по верху которого укладывают верхний слой земли (подпочвенный выбрасывают). Трубы укладывают впритык, что позволяет избыточной воде просачиваться в просвет между ними. Боковые трубы подсоединяют к центральной под углом 60°. Для предотвращения засорения места стыка прикрывают керамическими плитками и тканью.

Дренажные гофрированные трубы -применяются при осушении земель в дорожном строительстве, в коммунальном и подсобном хозяйстве. Изготовлены из полиэтилена низкого давления (ПНД). Префильтр препятствует проникновению в трубу частиц песка или грунта и предохраняет систему от заиливания. При соблюдении норм эксплуатации расчётный срок службы труб 50 лет. Хорошо гнутся. Соединяются друг с другом муфтами.

Конструкции различных типов дрен (разрез):а - дрена с основанием из дренажной трубы; 6 - дрена с основанием из крупного щебня; в - с основанием из фашин; г - из жердей

Дрена - это техническое сооружение, при помощи которого удаляют избыточные фунтовые воды с определенной площади; например, со спортивной площадки или с футбольного поля.

Схему сети закрытого дренажа создают по примеру мелиоративной открытой системы

Эффективность действия дренажа зависит от расстояния между дренами-осушителями, которое определяют глубиной заложения дрен при заданной норме осушения по формуле Ротэ:

L = 2(H-S)k/р,

где L — расстояние между дренами-осушителями, м;

H - высота уровня грунтовых вод над водомерным горизонтом, м;

S - необходимое понижение уровня грунтовой воды, м;

k - коэффициент фильтрации грунта, м/сут.;

р - наибольшая интенсивность инфильтрации, то есть м/сут. инфильтрация осадков в грунт.

Дренажи устраивают по специально разработанному проекту, в котором предусматривается:

- трасса прокладки с указанием уклонов дрен по заданному направлению;

- конструктивный разрез «тела» дрены;

- глубина заложения основания дрены.

При минимально допустимых уклонах от » = 3...10%о основание дрены принято закладывать на глубину 0,7...2,0 м.

При строительстве плоскостных (спортивных) сооружений применяют поперечную систему всасывающих дренажных линий с отводом вод в водоприемник или канализационную сеть. В этом случае территория, подлежащая осушению, охватывается дренажем со всех сторон и образует кольцевую систему. Вода отводится в один или несколько водоприемников.

Для спортивных площадок используют и другую систему дренажа, так называемый «ёлочный» дренаж. Осушительные дрены располагают под углом друг к другу и подводят их к собирателям.

Схемы осушения спортивных площадок (варианты): д - всасывающая дрена; Д - собирательная дрена; К - смотровой колодец

Из собирателей вода поступает в водоотводную сеть.

При применении органо-синтетических материалов в верхних слоях спортивных сооружений - резинобитумной смеси, рекортана и т. д. - вокруг спортивных арен устраивают открытый принимающий лоток, по которому вода поступает в колодцы и уходит по трубам в водоприемник, что создает возможность немедленного удаления атмосферных осадков с недренирующей поверхности сооружений.

Конструкции смотровых колодцев дренажа аналогичны водосточным и канализационным колодцам. Располагают колодцы по сети одинаково: на примыкании дрен к коллектору или водостоку канализации, на поворотах или при изменении диаметра трубопровода.

Для устройства дренажа применяют инертные материалы - гравий, щебень, крупнозернистый песок.

При глубоком заложении дрен- в 1,5...2 м- используют также дренажные трубы, керамиковые без раструба и раструбные, бетонные, гончарные и асбестоцементные.

Диаметры дренажных труб d зависят от уклонов.

При i=10...5%о, d =100...200мм; при i= 3%о, d =200...300мм

При малой глубине заложения дрен трубы не применяют. В этом случае дрену на всю глубину заполняют послойно инертными материалами с постепенным уменьшением фракций частиц от 50...70 мм от дна, до 2... 5 мм к поверхности.

Работы по подготовке траншей под дренаж выполняют с помощью траншеекопателей, в случае рыхлого грунта, или «баровых» навесных установок на тракторе при мерзлом фунте.

При глубоком заложении дрен - до 2 м - для рытья траншей применяют специальный экскаватор с профильным ковшом, который позволяет выполнить установленный профиль как дна, так и стенок траншеи без дополнительного их крепления при дальнейшем производстве работ по укладке «тела» дренажа.

studfiles.net

3.1. Осушение и дренаж оснований ч.2

В случае поступления грунтовых вод на защищаемую территорию целесообразно устройство противофильтрационных завес, сооружаемых путем инъекции через скважины в грунт твердеющих растворов или заполнения узкой щели-траншеи противофильтрационным материалом: глиной, суглинком, грунтобетоном, тощим бетоном и др. [38].

Открытый водоотлив можно применять в условиях, исключающих нарушение природных свойств грунтов и обеспечивающих сохранность расположенных на осушаемом участке зданий и подземных сооружений, включая откосы земляных сооружений. Поступающая в специальные приямки (колодцы) или котлован вода отводится самотеком или с помощью насосов. В состав открытого водоотлива входят водосборники (зумпфы), насосные станции, сбросные скважины, водосборные и водоотводные канавы.

Электроосмотическое осушение, основанное на действии постоянного электрического тока на влажные глинистые грунты, успешно применяется для зашиты от подтопления котлованов и подвальных помещений, а также для повышения устойчивости склонов. Эффективность электроосушения повышается при одновременном воздействии постоянного электрического тока и вакуумирования.

Способы осушения и устройства дренажа оснований описаны в нормативно-справочной [39, с. 44—74; 40, с. 15—28] и научно-технической литературе [36, 37]. Ниже рассмотрены способы осушения и устройства дренажа оснований для повышения несущей способности грунтов и обеспечения нормальных условий эксплуатации зданий и сооружений, находившихся в аварийном состоянии.

Хамерик Ю.А. Защита зданий и сооружений от грунтовых вод

Анпилов В.Е. Формирование и прогноз режима грунтовых вод на застраиваемых территориях

Руководство по проектированию стен сооружений и противофильтрационных завес, устраиваемых способом "стена в грунте"

Основания и фундаменты/Под общ. ред. М.И. Смородинова

СНиП 3.02.01-83. Основания и фундаменты

Примером эффективного применения систематического горизонтального дренажа для защиты от подтопления является его устройство в поселке Партизанский в Донбассе. Интенсивный подъем грунтовых вод, связанный с устройством водохранилища вблизи поселка, повышением уровня воды в протекающей рядом реке, а также усиленным поливом окружающих полей и другими факторами, привел к затоплению подвалов, деформациям зданий и гибели приусадебных участков. Обводненные грунты состояли из почвенно-растительного слоя, иловатых супесей и суглинков. Для понижения уровня воды на 2—2,5 м необходимо было устроить траншеи с дренами на глубине 3—5 м. Кроме горизонтального дренажа, была запроектирована разветвленная система поверхностного водоотвода.

Дренажные траншеи с дренами из керамических труб прокладывали по улицам поселка с таким расчетом, чтобы установившаяся между соседними дренами депрессионная кривая обеспечивала понижение уровни грунтовых вод на требуемую величину. Дрены сводились в магистральный коллектор (рис. 3.1), вода из которого с помощью насосных станций перекачивалась в реку. В отдельных местах, где это позволяли условия, вода из коллектора с помощью очередного смотрового колодца и отводящей трубы самотеком спускалась в реку. На трассах дрен и коллекторов устраивали обычные смотровые канализационные колодцы. Там, где требовалось резко изменить отметку дрены или коллектора, закладывали перепадные колодцы, которые изготовлялись из сборных (реже монолитных) железобетонных конструкций, как правило, по типовым проектам.

Рис 3.1. Фрагмент плана горизонтального дренажа в пос. Партизанский

1 — смотровые К-ЗЗ—К-70 и перепадные колодцы на трассах дрен; 2 — дрены; 3 — улицы поселка; 4 — направления уклонов дрен и коллектора; 5 — насосная станция; 6 — магистральная железная дорога; 7 — река; 8 — колодцы на трассе коллектора; 9 — собирательный коллектор

Примером длинной противофильтрационной диафрагмы может служить завеса, выполненная трестом Укргидроспецфундаментстрой по чертежам Укрспецстройпроекта для защиты от подтопления карьера Ингулецкого горнообогатительного комбината (рис. 3.2). Грунтовые воды высачивались по бортам карьера, вызывая оплывины, создавая гидродинамическое давление на борт и снижая прочностные характеристики грунтов. Снижение устойчивости усугублялось пригрузкой бортов в верхней части отвалами кварцита.

Рис. 3.2. Схема зашиты от грунтовых вод карьера Ингулецкого ГОКа

1 — противофильтрационная диафрагма; 2 — отвалы кварцита; 3 — борт карьера; 4 — существовавшая ранее депрессионная кривая; 5 — депрессионная кривая после устройства противофильтрационной диафрагмы

Протяженность противофильтрационной завесы, которая прорезала все водопроницаемые слои (супесь, песок с включениями валунов, суглинок) и заглублялась в водоупор (глина), составляла 3500 м, глубина — до 26 м. Траншея для завесы шириной 600 мм устраивалась с помощью широкозахватного грейфера конструкции НИИСП и Укргидроспецфундаментстроя и барражной машины конструкции ВИОГЕМ. Траншея по мере разработки заполнялась глинистым раствором, предохранявшим ее стенки от обрушения. Затем в траншею с помощью специального шнекового питателя подавался суглинок из близко расположенного карьера, который после укладки образовывал противофильтрационный материал диафрагмы. Противофильтрационные свойства материала диафрагмы и параметры глинистого раствора определялись лабораторным путем. Фактические коэффициенты фильтрации сквозь изготовленную противофильтрационную диафрагму устанавливались с помощью откачек из опытных замкнутых участков завесы. После изготовления противофильтрационной диафрагмы доступ воды в карьер практически прекратился.

xn--h1aleim.xn--p1ai

Водопонижение и осушение участка. Как сделать дренаж фундамента грамотно.

Выделяемые территории под строительство коттеджных поселков, садово-дачных товариществ в большинстве случаев имеют высокий уровень грунтовых вод относительно поверхности земли. Поэтому, как правило, до передачи земельных участков будущим владельцам на территории и границах участков осуществляется устройство систем водоотводных каналов и канав.

Практика эксплуатации земельных участков свидетельствует о том, что почти каждый владелец загородного дома, дачи, коттеджа сталкивается с проблемой осушения участка, если в процессе строительства дома и освоения участка не были выполнены мероприятия, направленные на искусственное понижение уровня грунтовых вод.

Выбор мероприятий зависит от уровня грунтовых вод, типа и физико-механических свойств грунта, глубины заложения фундамента и его конструкции, глубины промерзания грунта, уклона участка и расположения на нем дома, наличия на территории единой системы осушительных каналов и их удаленности от участка, а также от поставленной цели — осушения всего участка или только защиты фундамента от увлажнения.

В строительстве при расположении уровня грунтовых вод выше подошвы фундамента применяются такие мероприятия, как дренажи, битумизация, цементация, силикатизация, гидроизоляция фундамента и др. В каждом конкретном случае, в зависимости от перечисленных выше факторов, предусматриваются те мероприятия, которые имеют преимущества по эксплуатационным, техническим, экономическим или иным соображениям.

Осушение участка можно проводить комбинированными способами. Наряду с устройством дренажной системы и другими мелиоративными устройствами осуществляют подъем уровня земли на участке за счет подсыпки привозного грунта, посадки влаголюбивых деревьев и растений, устройства бассейна-резервуара или декоративного водоема для сбора дренажных вод, который может использоваться в засушливый период для полива участка.

Если не проводить подобные мероприятия, то высокий уровень грунтовых вод со временем приведет к разрушению фундамента, затоплению подвальных помещений, подземного гаража и других сооружений, появлению плесени и грибков, а проникновение корневой системы плодовых деревьев в грунтовые воды — к гибели сада.

Однако следует иметь в виду, что при определенных условиях водопонижения и характеристиках грунта изменение положения уровня грунтовых вод может вызвать просадку грунта, осадку дома, дороги и т.д. Поэтому прежде чем начать работы по понижению уровня грунтовых вод, желательно, как минимум, получить консультацию у специалиста -инженера-гидротехника, занятого в этой сфере деятельности.

Выполняя работы по осушению участка, надо знать, что кюветы вдоль дорог и каналы, расположенные на территории и по границам участков с гарантированным водосбросом в сторону уклона рельефа, снимают подпор грунтовых вод и снижают их уровень на примыкающей к ним территории. Для проезда через дренажную канаву со стороны дороги делают переезд: укладывают в канаву трубу диаметром 500-600 мм или устраивают мостик. Для въезда легкового автомобиля ширина переезда поверху должна быть не менее 3 м, для возможности въезда грузового транспорта с прицепом — 5-6 м, в зависимости от ширины улицы. Открытые водосточные канавы на участке направляют талые и ливневые воды в необходимую сторону и тем самым защищают почву от переувлажнения.

Дренажные системы. Как сделать дренаж фундамента правильно?

Дренажная система — это проложенные под землей дрены (дырчатые трубы), по которым вода поступает в коллектор и далее — в открытые водоемы или ливневую канализацию. Такая система обеспечивает непрерывное удаление из почвы притекающей воды, что приводит к понижению уровня грунтовых вод и осушению сильно увлажненных участков.

Как осушить участок посредством устройства дренажа? В первую очередь на основании проекта вертикальной планировки, отметки уровня грунтовых вод, расположения будущего дома и глубины заложения фундамента, наличия вблизи участка канала принимаются соответствующие решения по осушению всего участка или только дома и других построек.

Составляется план дренажной системы с отметками глубины ее заложения. Далее с плана на местность переносят оси дренажной системы и емкостей для сбора дренажной воды. Оси и углы емкостей обозначают кольями. Параллельно осям направления дрен (дренажных труб) на расстоянии 1,5 м от оси забивают через каждые 6 м колья, намечая на них принятую проектом глубину дна траншеи или закладки дрен. Отрывку начинают от устья коллектора — наиболее заглубленной части дренажной системы. Траншею роют по верху шириной 70-90 см и по низу — 40-50 см. Однако при глубокой траншее и слабом грунте ширина ее может быть и большей. Землю при отрывке траншеи сбрасывают на обе стороны бровки. Один из вариантов осушения участка показан на рис. 13. От фундамента дома дренаж должен находиться на расстоянии 2-3 м, а его дно — на одном уровне с подошвой фундамента или на 20-30 см ниже.

Монтаж дренажных труб

В открытую траншею насыпают дренажный (фильтрующий) слой из мелкого щебня фракции (размер зерен) 10-20 мм высотой не менее 15 см. Дренажный слой планируют с постоянным уклоном, минимум 10-15 мм на 2 м длины. Для контроля можно использовать водяной уровень и шнур или уровень, закрепленный на двухметровой рейке, на одном конце которого закрепляют бобышку, фиксирующую размер уклона. При этом проектный уклон будет достигнут при положении пузырька в центре уровня (рис. 14).

Рис. 14. Рейка с уровнем для контроля уклонов:

Соединение асбестоцементных труб должно осуществляться на муфтах с уплотнительными кольцами. Готовый трубопровод обсыпают дренажным (фильтрующим) слоем из щебня фракции 10-20 мм, высотой не менее 20 см над верхом трубы, не нарушая соединений и не изменяя созданного уклона. Траншея засыпается водопроницаемым грунтом (песком) до поверхности земли, а сверху укладывается плодородный слой земли (слой заготовленного дерна травой вниз). Разрез дренажной траншеи показан на рис. 15.

Дренаж Участка Своими Руками (Дренажная система SoftRock)

blog.kazap.ru

Глубинный дренаж

Глинистая почва на участке в сочетании с высоким уровнем ГВ не оставляет альтернативы: именно глубинный дренаж, являющийся закрытым типом дренажа, не нарушит планировку участка, сохранит существующий ландшафт. Эффективность глубинного дренажа очевидна даже при все более участившихся капризах климата: разрушающее действие нежданных зимних оттепелей практически полностью нивелируется грамотно устроенной системой водопонижения. Глубинный дренаж не допустит концентрации влаги в верхних слоях грунта, что предотвратит образование наледи, губительно действующей на корни растений, и защитит фундамент вашего дома.

Перечислим основные задачи, решаемые обустройством системы глубинного дренажа:

- регулирование уровня подземных вод до значений, при которых обеспечивается нормальная эксплуатация фундаментов, подпорных стен и др.;

- защита от подтопления заглубленных сооружений и конструкций (подвалов, цокольных помещений) путем снижения гидростатического давления;

- защита от вымывания плодородного слоя, выпревания корневой системы растений;

- снижение вероятности размножения болезнетворных микроорганизмов, плесневого грибка, появления комаров и других насекомых.

Важными конструктивными элементами глубинной дренажной системы помимо фильтрующих труб-дрен считаются дренажные колодцы, траншеи, коллекторы, фильтры, фитинги и т. д. В качестве фильтрующих материалов, как правило, используется геотекстиль, щебень или гравий.

Существуют различные схемы монтажа глубинной дренажной системы. Дрены можно прокладывать по периметру дренируемой территории, по диагонали либо по центру участка. Популярной и достаточно эффективной схемой осушения участка считается укладка дрен «елочкой». Влага при таком способе укладки по дренам собирается в коллектор большего диаметра, откуда стекает в сторону водосборника (дренажного колодца) либо сбрасывается в естественный водоем (при его наличии), овраг или ливневую канализацию. Трубы укладываются с небольшим уклоном, чтобы обеспечить беспрепятственное стекание воды. Если уровень дренируемой территории ниже места сброса, без насоса не обойтись. Вода в этом случае выкачивается из водоприемного дренажного колодца.

Очень важно сформировать оптимальный уклон. При недостаточном уклоне трубы будут переполняться и дренаж перестанет выполнять свою функцию. Низкая скорость протекания приводит к застаиванию воды, к заилению трубопровода, поскольку очищения естественным путем в этом случае не происходит. Слишком большой уклон позволит воде стекать с высокой скоростью, оставляя на дне твердые частицы, различный мусор, образуя наносы ила, которые быстро забьют отверстия дрен. Дренажную систему с неправильно сформированным уклоном придется чаще очищать, ремонтировать, что, естественно, скажется как на ее функциональности, так и долговечности. По строительным нормам (СНиПам, ГОСТам) для глинистых грунтов уклон дрен должен составлять приблизительно 2 см на 1 погонный метр, для песчаных почв – 3 см на 1 пм. Это означает, что дно дренажной траншеи через каждые 10 м углубится на 20 см в глинистых грунтах и на 30 см в песчаных, что обеспечит оптимальную скорость стока.

Направление уклона – к водоприемнику естественного происхождения (пруду, реке, оврагу, придорожному кювету и др.), либо к колодцу (дренажному поглощающему либо сборному).

Как правило, в местах соединений с главной магистралью, на поворотах, в местах изменения уклона, предусматриваются смотровые или поворотные дренажные колодцы, чтобы обеспечить возможность контроля и эксплуатационного обслуживания системы глубинного дренажа.

Работы по устройству глубинного дренажа начинаются с рытья дренажных траншей согласно подобранной схеме. Глубина траншеи определяется структурой грунта, уровнем его промерзания, глубиной залегания грунтовых вод. В среднем глубина траншей около 60-70 см для глинистой почвы и приблизительно 1 м для песчаной (может достигать полутора метров), но в любом случае она должна быть ниже уровня промерзания почвы, что предотвратит возможность замерзания воды в дренажной системе и сохранит ее функциональность. В этом случае вода, образовавшаяся вследствие таяния снегов, оттаивания грунта и др., будет надежно впитана и отведена вашей дренажной системой.

Глубина заложения дренажных труб вокруг дома должна составлять не менее 0,5 м от фундамента. В этом случае повышение уровня грунтовых вод не приведет к его подтоплению, так как дренаж соберет в себя всю лишнюю воду.

Предназначение дренажной системы также влияет на глубину заложения дрен. Так плодовый сад требует значительного заглубления дренажных траншей (до 1,5-2м), газон соответственно гораздо меньше (до 0,5 м).

Расстояние между дренажными трубами зависит от обильности осадков и водопроницаемости грунта, требуемой производительности дренажной системы. На глинистых участках дрены располагают на расстоянии 7-10 м друг от друга, на суглинках - около 20 м, песчаных грунтах – от 20 до 50 м.

Ширина траншеи в ее основании не может быть меньше 40 см и напрямую зависит от внешнего диаметра укладываемых труб, глубины их заложения. В среднем ширина дренажной канавы в нашем регионе около 70 см. При высоких значениях показателя среднегодовой суммы осадков (для Санкт-Петербурга – 662 мм) траншеи следует делать большей ширины. Форма поперечного сечения дренажной траншеи может быть как прямоугольной, так и в виде трапеции.

Стенки траншей во избежание их осыпания укрепляют (деревянными щитами, распорками или устройством откосов). Дно траншей рекомендуется очистить от камней, осколков кирпича, прочих посторонних предметов, способных повредить (продавить) нижнюю часть дрены. Укладка труб производится на песчано-гравийную подушку или просто насыпь из щебня фр. 20-40 мм. В некоторых случаях первым слоем подложки может служить крупнозернистый песок. Важно тщательно утрамбовать песок до подсыпки щебня, гравия, керамзита или смеси этих материалов. Это необходимо для создания плотного, надежного основания под дренажные трубы и, в то же время, водопроницаемой, не задерживающей в себе влагу амортизационной подушки. Толщина слоя крупнофракционной подсыпки должна быть не менее 20 см (обычно 20-40 см). Если основание предполагается только из щебня, то нижний слой выполняется из материала мелкой фракции, т. е. мелкого щебня, что обеспечит более эффективную фильтрацию.

Соединяют полимерные трубы-дрены посредством фитингов (крестовины, переходники, муфты, тройники). Сам процесс монтажа производится непосредственно в траншее. Далее обязательно контролируется точность выполнения уклона дрен. Сверху трубы также обсыпаются щебнем, так что мы получаем своеобразный кокон из водопроницаемого дренирующего материала. Засыпать дренажные траншеи желательно также щебнем крупной фракции, песком (15-25 см), сверху грунтом и снятым при выемке почвы из траншей дерном. Стоит отметить, что высота заполнения траншеи, включая собственно дрены и обсыпку, составляет около половины ее глубины. Остальное пространство – это уплотненный суглинок со слоем плодородной почвы сверху. Рекомендуется насыпать грунт с запасом, поскольку со временем он просядет.

Для усиления фильтрующих свойств рекомендуется использовать дренажные трубы с геотекстилем. Обычно для глубинного дренажа используются дрены с внутренним диаметром 110-160 мм.

Отводящая часть дренажной системы состоит из обычных труб, идентичных по своим характеристикам трубам, используемым при обустройстве ливневой канализации. Ни перфорация, ни фильтрующая обсыпка в этом случае не нужны.

При невозможности организации вывода в открытый водоем монтируется сборный или коллекторный колодец, в который стекает вода. Магистральная труба, по которой осуществляется сброс собранной и отфильтрованной воды в водоприемник в обязательном порядке должна иметь на конце обратный клапан, чтобы предотвратить затекание воды назад в трубы.

Важный момент: по окончании работ по устройству системы глубинного дренажа следует произвести промывку труб-дрен сильной струей воды, чтобы очистить дренажную систему от попавших туда во время работ частиц грунта и прочего мусора.

Глубинный дренаж – достаточно сложная система. В любом деле есть свои нюансы. Без профессионалов в данной области, обладающих необходимым объемом знаний, опытом работы трудно будет избежать «подводных камней», представить себе характер тех затруднений, с которыми вы можете столкнуться. Даже изучив, как вам кажется, суть дела по статьям в интернете, следуя советам доморощенных специалистов, не обладая опытом и квалификацией, вы можете получить совсем не тот результат, которого ожидали. Конечно, на небольшом участке с незначительными проблемами по водоотведению можно справиться и своими силами. Серьезные же неприятности лучше отдать на откуп специалистам, благо выбор есть всегда.

Срок службы грамотно устроенной системы глубинного дренажа составит не менее 50 лет.

Получите бесплатную консультацию по устройству глубинного дренажа у наших специалистов: (812)649-98-56

drenaj-spb.ru

3.5 Определение сроков осушения грунта. Допускаемый срок осушения грунта дренажом

3.5 Определение сроков осушения грунта. Земляное полотно в сложных природных условиях

Похожие главы из других работ:

1.2.1 Расчет насоса чистого осушения

1.3 Определение экономии от сокращения сроков доставки грузов

4. Определение экономии от сокращения сроков доставки грузов

3. Обоснование максимально допустимых сроков ожидания обратной загрузки

1.3 Определение сроков доставки скоропортящихся грузов

Определение сроков доставки

2.1 Статистическое исследование сроков и состава работ по ЕО автомобиля УАЗ - 3303

1.4 Определение сроков службы балласта

Определение расчетных характеристик грунта

4.1 Определение средней дальности транспортирования грунта из карьера

4.1 Определение характеристик грунта земляного полотна

8. Определение производительности и себестоимости разработки I м3 грунта

2.3 Нормирование сроков грузовых операций с вагонами