Дренажная система

Пристенный дренаж

В этой статье, я Вам расскажу, что представляет из себя дренажная система, из чего она состоит и ее особенности, также объясню, что такое пристенный дренаж и пластовый дренаж и много другого очень интересного. Так что приступим.

При проектировании дренажей для комплекса сооружений локальные дренажи каждого сооружения простых форм объединяются в общую дренажную сеть трубчатыми дренами.

Под пластовым дренажем подразумевается дренажная система, состоящая из дренажной постели, пристенного дренажа и трубчатой дрены.

Назначение и область применения дренажа

Назначение пластового дренажа – отбой воды из грунта, окружающего сооружение, и отвод ее по системе труб за пределы сооружения.

Пластовый дренаж применяется на площадках, сложенных обводненными грунтами с малой водопроницаемостью: суглинками, супесями, мелкозернистым и пылеватыми песками (коэффициент фильтрации k<5 м/сут.), в трещиноватых скальных и полускальных породах, обладающих локальной водоносностью, а также в глинистых отложениях, характеризующихся наличием маломощных, но хорошо проницаемых прослоек и линз.

Пластовый дренаж рекомендуется:

— для защиты ответственных сооружений, расположенных в песках с kЭ до 10 м/сут., как наиболее долговечный и надежный в эксплуатации по сравнению с горизонтальным трубчатым дренажем;

— в случае низкого положения уровня подземных вод при наличии данных прогноза о возможности его повышения;
— в сочетании с оклеечной и другими видами гидроизоляции для защиты заглубленных сооружений, в отношении которых предъявляются повышенные требования по сухости помещения.

Конструкция пластового дренажа

Дренажная постель входи в состав дренажной системы и представляет собой сплошной слой из крупнопористого материала, укладываемый под заглубленным сооружением по дну котлована с уклоном 0,01.

В зависимости от подстилающих грунтов постель выполняется однослойной или двухслойной. Однослойная постель из щебня или гравия укладывается на дно котлована в скальных и полускальных трещиноватых породах, а также на локальные прослои среднезернистых песков.

В пылеватых, мелкозернистых песках и глинистых грунтах дренажная постель делается двухслойной.

Нижний слой дренажной постели укладывается на грунт, выполняется из среднезернистого песка или синтетического текстильного материала (СТМ). Минимальная толщина песчаного слоя 10 см. В мягкопластичных глинистых грунтах основание под дренаж уплотняется слоем щебня, втрамбованного в грунт.

Верхний, водопроводящий слой выполняется из щебня или гравия с минимальной толщиной 15 см.

Из условия обеспечения оттока собранного дренажем воды в трубчатую дрену ширина дренажной постели в одну сторону до трубной дрены не  должна превышать 30 м.

В заглубленных помещениях большой площади дренажную постель рекомендуется укладывать в виде параллельных или перекрестных лент шириной не менее 3,0 м в каждом пролете. Расстояние между лентами определяется расчетом.

При ширине сооружения до 10 м для устройства дренажной постели вместо слоя щебня или гравия могут применяться плиты из пористого беспесчаного бетона, которые укладываются по слою песчаной подготовки и сами одновременного служат подготовкой под монолитные бетонные или железобетонные конструкции.

 Дренажную постель необходимо защищать от засорения в процессе производства общестроительных работ.

Защита может быть выполнена:

— бетонной подготовкой из бетонной смеси с осадкой;

— конуса до 2 см, исключающей вытекание цементного раствора;

— укладкой асфальтового покрытия толщиной 2-3 см;

— двумя слоями рубероида.

Пристенный дренаж

С наружной стороны заглубленного сооружения от расчетного положения уровня подземных вод устаивается пристенный дренаж входящий в состав дренажной системы, представляющий вертикальный фильтрирующий слой из крупнопористого материала. Назначение этого слоя – перехват бокового притока подземных вод. Перед укладкой пристенного фильтрующего слоя наружные поверхности стен покрываются слоем битума.

В условиях, когда сооружение полностью прорезает водоносный пласт и основанием сооружения являются водоупорные породы (скальные и полускальные породы или тугопластичные глины), дренажная постель под сооружением не укладывается и сооружение защищается от затопления подземными водами только пристенным дренажем.

Пристенный дренаж выполнятся из плит пористого беспесчанного бетона, фильтрующих керамзитобетонных плит, отсыпки песка или гравийно-песчанной смеси.

Пристенный дренаж должен обязательно сопрягаться с дренажной постелью и фильтровой обсыпкой трубчатых дрен. Пристенные дренажи в верхней части защищаются от попадания загрязненных поверхностных вод глиняным замком или асфальтовой отмосткой по поверхности земли.

Для отвода собираемой пластовым дренажем воды за пределы защищаемого сооружения укалывается самотечная сеть трубчатых дрен. Минимальный уклон труб 0,005. В пределах пластовогого дренажа вокруг труб устаивается фильтровая обсыпка, которая должна сопрягаться с дренажной постелью или пристенным дренажем.

Дренажные трубы — раструбные керамические, чугунные, бетонные и железобетонные трубы, которые укладываются с частичной заделкой стыка только в нижней части раструба. Верхняя часть раструба остается открытой для приема воды из дренажной постели. Звенья раструбных труб укладываются с зазором 20 мм.

Чугунные и асбестоцементные трубы перфорируются в верхней части путем пропилов шириной 8-10 мм через 25-50 см на одну треть диаметра.

Trubchataya drena vne sooruzheniya

На сбросных участках дренажной сети трубы укладываются без перфорации и с полной заделкой стыков.

Предпочтительно, особенно, в агрессивных средах применение в качестве дренажных труб, канализационных керамичесих труб. Вместо труб с фильтровой обсыпкой могут применяться трубофильтры.

Трубофильтры представляют собой пористые трубы, вода в которые поступает через пористые стенки. Таким образом, трубофильтры сочетают функции водоприемной и водопроводящей трубы, а также фильтра, что позволяет отказаться от устройства многослойных фильтрирующих обсыпок и значительно упрощает производство работ.

При укладке трубофильтров в траншеи стыки между ними заделываются цементным раствором или обертывают одним-двумя слоями рубероида. Допускается стыковка труб с зазором не свыше 1 см, который не заделывается, а обсыпается фильтрирующим материалом той же крупности, что и материал заполнителя пористой трубы. Трубофильтры укладываются на песчаное основании толщиной 15-20 см. Гладкие трубофильтры Ду150 мм соединяют специальными муфтами.

Для эксплуатации дренажа и наблюдения за его работой на дренажной сети устраивают смотровые колодцы. Расстояния между колодцами не более 50 м при трубах диаметром 150-200 мм и не более 60 м при трубах диаметром более 250 мм.

Понять, что из себя представляют смотровые колодцы поможет одна интересная статья с сайта “Блога энергетика” http://enginerishka.ru/ под названием “Смотровые колодцы”.

Смотровые колодцы устаивают: в начале трассы, на всех углах поворотов, в местах присоединения других линий дрен, а также при изменении уклонов, отметок заложения и диаметров труб.

При разности отметок в колодце между подводящей и отводящей трубами более 1 м перепад выполняется в виде стояка из асбестоцементной или металлической трубы.

Сопряжение труб разных диаметров в смотровых колодцах производится шельга в шельгу.

Дренажные трубы укладываются, как правило, вне защищаемого сооружения на расстоянии 1000-800 мм от наружной плоскости стены для возможности размещения смотрового колодца. Если в пределах сооружения не требуется устройство смотрового колодца, то дренажные трубы могут быть приближены к стенам с учетом обеспечения устойчивости основания защищаемого сооружения. В тех случаях, когда в заглубленном сооружении возможно устройство смотровых колодцев или размеры сооружения меньше допускаемого расстояния между колодцами, трубчатые дрены могут быть уложены под защищаемым сооружением.

Trubchataya drena pod sooruzheniem

Дренажные трубы надлежит укладывать на подготовку из песка или песчаного грунта толщиной 100 мм. При укладке на глубине, превышающей табличные значения, для увеличения прочности труб производится подбивка пазух песком до половины диаметра трубы, а в отдельных случаях трубы обетонируются.

При скальном основании по всей длине трубопровода должна быть устроена щебеночная подушка толщиной не менее 200 мм.

При пересечении трубчатыми дренами автодорог, железных дорог труба должна быть заключена в защитный футляр, концы которого выводятся за наружную поверхность пересекаемых сооружений не менее, чем на 0,5 м.

Расстояния по вертикали в свету в месте пересечения дренажной трубы с другими подземными коммуникациями не менее 0,2 м. Наименьшая глубина заложения лотков труб при диаметре до 500 мм допустима на 0,3 м выше наибольшей глубины промерзания грунта, но не менее 0,7 м от верха трубы до планировочной отметки. При пересечении трассой дренажа железнодорожных путей расстояние в плане от колодца до крайнего рельса должно приниматься не менее 5,0 м, а до подошвы откоса насыпи не менее 3,0 м с учетом возможного расширения путей.

Максимальная глубина заложения дренажных труб

 

Грунты основания Материал труб Максимальная глубиназаложения (м)

при Ду труб (мм)
150 200 250 300
Глины и суглинки  тугопластичные, мягкопластичные, текучие БетонныеКерамические

Канализационные

7,3

5,7

4,9
3,5 

4,7
Пески мелкие и пылеватые Асбестоцементныенапорные Вт-6

Вт-9

Пластмассовые
9,3

16,9

5
8,4

14,9

5
6,8

12,3

5
6,5

12,5

5
Скальные и полускальные породы Трубофильтры на плотных заполнителях ВСН-13-77 9 8 8 7,5

Материалы для дренажа

Для нижнего слоя пластового дренажа применяется среднезернистый песок, в котором вес частиц крупнее 0,25 мм составляет больше 50%.

Коэффициент неоднородности песка n, выраженный отношением диаметра части, по сравнению с которыми более мелкие частицы имеют суммарную массу, равную 60% от общей массы всех частиц, к диаметру частиц, мельче которых в том же материале содержится соответственно 10% по массе, не должен превышать 10:

n = D60/D10<=10

суммарная примесь глинистых и пылеватых частиц не более 5%.

Для фильтровой обсыпки труб применяется фракционированный песок крупностью 2,0-0,63 мм по ГОСТ8736-85*.

Вместо песчаного слоя в пластовом дренаже и в фильтровой обсыпке труб могут применяться синтетические текстильные материалы, например Дорнит Ф2.

Дорнит Ф2 вырабатывается иглопробивным  способом из отходов лавсановых, капроновых и нитроновых волокн. Техническая характеристика Дорнит Ф2 дана в ТУ-21-29-8181. Дорнит Ф2 рекомендуется применять при нагрузках не более 0,2 МПа.

Для водопроводящего слоя пластового дренажа и фильтровой обсыпки труб (особенно, в условиях высоких температур и агрессивной среды) применяется гравий или щебень крепких изверженных пород. Из осадочных пород допускается использование кремнистых известняков и песчаников. Временное сопротивление сжатию пород, из которых изготавливается щебень, должно быть не менее 40000 кПа (400 кг/см2).

Крупность щебня или гравия от 3 до 20 мм при коэффициенте неоднородности не более 5 и форме зерен, приближающейся к сферической или кубической.

В условия высоких температур недопустимо использование известнякового щебня.

Содержание глинистых и пылеватых частиц в щебне или гравии допускается не более 1,5%.

При наличии в песке, щебне или гравии глинистых и пылеватых частиц больше допустимого дренирующий материал необходимо просеять или промыть.

Пористые плиты для дренажей изготавливаются из беспесчаного бетона состава 1:6 по массе с водоцементным соотношением 0,34 при марке цемента 500. Рекомендуемые размеры фракций щебеночного или гравийного заполнителя 2,5-5,0 мм и 5,0-11,0 мм по 50% каждой фракции. Коэффициент неоднородности для заполнителя не должен превышать 3. Расход цента 269 кг на 1 м3 бетона при плотности заполнителя 1700—1600 кг/м3.

Коэффициент фильтрации пористых плит при таком подборе составляющих колеблется в пределах 100-150 м/сут. Класс бетона В 7,5; В 10.

Толщина плит беспесчаного бетона 10-15 см. Высота и длина их лимитируется и назначается, исходя из условий производства работ и удобства их транспортирования.

Фильтрирующие керамзитобетонные плиты (ТУ 400-1/213-1-83 ПО  Москерамзитобетон) изготавливаются из керамзитобетона состава 1:2,5; 1:3 по массе с водоцементным соотношением 0,45-0,70 при марке цемента не ниже 400. Размер керамзитовых  зерен 1-10 мм. Класс бетона плит В 3,5.

При обратной засыпке пазух котлована у защищаемого сооружения песчаным грунтом или песчано-гравийной смесью с коэффициентом фильтрации более 5 м/сут., при обеспечении надлежащего сопряжения засыпки с дренажной постелью, необходимость в устройстве пристенного дренажа отпадает.

В качестве трубчатых дрен используются канализационные керамические (ГОСТ 286-82 — Трубы керамические канализационные. Технические условия), асбестоцементные (ГОСТ 1839-80 и ГОСТ 539-80 – утратили силу и заменены на ГОСТ 31416-2009 – Трубы и муфты хризотилцементные), бетонные и железобетонные (ГОСТ 6482—2011 Трубы железобетонные безнапорные. Технические условия и ГОСТ 20054-82 Трубы бетонные безнапорные. Технические условия), пластмассовые трубы (ТУ-6-19-221-83) и трубофильтры (ВСН-13-77).

В отдельных случаях, когда дрены приходится укладывать под сооружениями со значительными нагрузками на основание, применяются канализационные чугунные трубы (ГОСТ 6942.3-80 – утратил силу и заменен на ГОСТ 6942-98 Трубы чугунные канализационные и фасонные части к ним. Технические условия и ГОСТ 9583-75 Трубы чугунные напорные, изготовленные методами центробежного и полунепрерывного литья. Технические условия).

Для изготовления трубофильтров используются естественные (гравий, щебень) и искусственные (керамзит) заполнители, в качестве вяжущего – цемент.

Смотровые колодцы внутренним диаметром 1,0 м и 1,5 м монтируются из сборных железобетонных элементов, изготавливаемых по ГОСТ 8020-90 Конструкции бетонные и железобетонные для колодцев канализационных, водопроводных и газопроводных сетей. Технические условия, с набивной частью, выполняемой на месте из бетона класса В 15, F 100, W4, а также по альбому “Сборные железобетонные конструкции емкостных сооружений для водоснабжения и канализации” (серия 3.900-3 выпуск 7 часть 1, в настоящее время эта серия заменена на Серия 3.900.1-14 Выпуск 1. Указания по применению и рабочие чертежи).

В колодцах, используемых для сбора воды взамен набивной части ставятся плиты днища.

На глубинах от 7 до 14 метрах используются сборные железобетонные изделия приведенные в выпуске 1 серии 8.005-1 “Конструкции пластовых дренажей”.

Порядок производства работ

Работы по устройству пластового дренажа должны начинаться с укладки труб и возведения смотровых колодцев на сбросном участке от места выпуска дренажных вод в открытый водоприемник или существующую сеть ливневой канализации при самотечном выпуске. В случае перекачки дренажных вод работы начинаются по строительства насосной станции и отводящего коллектора. Размеры, типы крепления и механизация открытия траншей для укладки труб назначаются в соответствии с разделом производства  земляных работ СНиП 3.02.01-87 “Земляные сооружения, основания и фундаменты”.

При рытье траншей механизмами грунт, во избежание нарушения основания, следует недобирать на 20-30 см и снимать его непосредственно перед укладкой труб. Укладка труб должна производиться на подготовленное в соответствии с проектом основание. Обратная засыпка ведется на содержащим органических включений грунтом равномерно с двух сторон с тщательным уплотнением в пазухах до верха труб. При укладке треб под проезжей частью засыпка должна осуществляться песчаным грунтом с уплотнением на всю высоту дорожного покрытия в соответствии с указаниями СНиП 3.02.01-87 Земляные сооружения, основания и фундаменты.

Устройство пластового дренажа в котловане защищаемого сооружения необходимо начинать с укладки дренажной трубы, включая подготовку под трубы и дренажную обсыпку.  Стык керамических канализационных труб выполнять с зазором 2 см.

При строительстве в обводненных грунтах перед укладкой пластового дренажа грунты основания уплотняются слоем щебня или гравия 15 см, втрамбованного в грунт. В сухих грунтах уплотнение основания не требуется.

После окончания этих работ, по предварительно зачищенному в соответствии с планировочными отметками, дну котлована ведется последовательно, участками укладка песчаного слоя заданной толщины. Поверх песчаного слоя укладывается гравий или щебень. Уложенная дренажная постель уплотняется легкими котками. Сразу после отсыпки и уплотнения дренажная постель укрывается ль засорения и повреждения защитным покрытием. Особое внимание обратить на качественное выполнение работ по сопряжению пластового дренажа с дренажной обсыпкой труб и прситенным дренажем.

Пластовый дренаж и трубы укладывать под воду и на грунты в текучепластичном состоянии категорически запрещается.

Устройство пристенного дренажа производится одновременно с засыпкой пазух котлована.

При устройстве пластовых дренажей под сооружениями значительных площадей в работах по планировке дна котлована и послойной укладке дренажной постели могут быть использованы соответствующие механизмы, применяемые в дорожном строительстве.

Контроль за работой пластовых дренажей

Эффективность и надежность работы пластовых дренажей во многом зависит от качественного выполнения строительных работ и строгого соблюдения требований проекта к строительным материалам. Поэтому контроль следует начинать с момента завоза материалов на стройплощадку.

В период строительства необходимо следить за точным исполнением проекта в части соблюдения заданных уклонов труб, за соблюдением требований проекта по подбору материалов для дренажной постели и обсыпке труб, тщательностью укладки дренажной постели, дренажной обсыпки труб и сопряжения пристенного дренажа с дренажной постелью, а также – за своевременной укладкой защитного покрытия для предохранения дренажной постели от засорения в период строительства.

Перед сдачей дренажа в эксплуатацию трубы должны быть промыты, а смотровые колодцы очищены от строительного мусора.

По окончании строительства лучшим показателем правильности запроектированного и построенного дренажа является отсутствие проникновения подземных вод через стенки и пол защищаемого заглубленного сооружения.

В период эксплуатации предприятия требуются регулярные обследования дренажа. В задачу службы контроля и надзора входит:

— периодический осмотр дренажных устройств, сопровождающийся устранением мелких неисправностей;

— проведения планово-предупредительного ремонта ликвидации аварий;

— промывка и прочистка дренажа;

— контрольные замеры расходов воды по отдельным участкам.

При проведении контрольных обследований особое внимание обратить на защищенность колодцев от попадания поверхностных и технических вод, а также на состояние поверхности земли.

Обследование дренажа проводится не реже 4 раз в год.

Для выявления эффективности построенных пластовых дренажей и влияния их на осушение толщи обводненных грунтов, в пределах расположения промышленных сооружений, рекомендуется заложить серию наблюдательных скважин.

Наблюдательные скважины следует располагать: в непосредственной близости от дренируемых сооружений (не более 5,0 м), а также на расстоянии 10.0; 15.0 и более метров в зависимости от расчетного радиуса влияния дренажной системы.

Результаты всех перечисленных наблюдений фиксируются в специальном журнале и не реже одного раза в год сообщаются организации, запроектировавшей дренаж.

Вот и все что я хотел рассказать, про дренажную систему, дренажные трубы и способы укладки дренажных труб. Надеюсь, Вам стало понятно, чем отличаются между собой пристенный дренаж и пластовый дренаж. Советую, для углубленного изучения представленного материала, все же изучить статью, которую я указывал в середине статьи про смотровые колодцы. Если есть вопросы и предложения, пишите на почту или в комментариях.

Вы можете оставить комментарий, или ссылку на Ваш сайт.

Оставить комментарий