При промерзании влажных грунтов (глин, суглинков, супесей, мелких и пылеватых песков) происходит пучение. Пучение – это общее или местное поднятие поверхности грунта или рельсового пути, причиной которого является промерзание грунта и увеличение в объеме (на 19%) замерзающей в нем воды.

При замерзании обычно происходит более или менее равномерное пучение на больших участках. В отдельных местах величина равномерного

вспучивания нарушается: эти местные искажения называют пучинами. Пучины могут быть в виде пучинных горбов, впадин и перепадов.

Величина равномерного пучения бывает 30-40 мм, неравномерного – 200 мм и более.

Пучины делятся на балластные и грунтовые (коренные), при этом у балластных пучин зона пучинообразования находится в пределах балластного слоя, грунтовых пучин – в земляном полотне. Высота балластных пучин 20-25 мм.

Для ликвидации балластных пучин проводят следующие мероприятия: прочистку кюветов, замену или очистку загрязненного балластного слоя, ликвидацию или осушение углублений в основной площадке земляного полотна.

Для ликвидации грунтовых пучин применяют: замену пучащего грунта дренирующим, выведение зоны промерзания из слоя грунта, вызывающего пучины и понижение горизонта грунтовых вод с целью выведения его из зоны промерзания.

В настоящее время практически применяются два последних способа.

Понижение горизонта грунтовых вод под земляным полотном производится с помощью односторонних или двухсторонних дренажей, которые закладываются под кюветами или на откосах.

Согласно классификации, предложенной проф. Г.М. Шахунянцем, дренажи различают по охвату осушаемого объекта и характеру работы на одиночные, групповые и дренажную сеть.

Одиночный дренаж является изолированным сооружением, обеспечивающим осушение определенного объекта.

Групповой дренаж – это ряд отдельных дренажей, не связанных друг с другом в единую систему, но созданных для одной цели. Групповой дренаж по сравнению с одиночным сокращает сроки осушения объекта.

Дренажной сетью называют комплекс дренажей, связанных друг с другом в единую систему.

По характеру сбора и отвода грунтовых вод, конструктивным особенностям и способам сооружения дренажи делятся на горизонталь-ные, вертикальные, комбинированные и биологические

Горизонтальные дренажи бывают открытые в виде лотков или канав и закрытые. Закрытые дренажи – наиболее распространённые.

Вертикальные дренажи применяются как буровые или шахтные водоспускные колодцы и значительно реже с откачкой воды.

Комбинированные дренажи представляют собой различные сочетания горизонтальных и вертикальных дренажей.

Биологический дренаж представляет собой систему осушения грунта путем испарения влаги различными растениями (посадка деревьев, создание травяного покрова).

Дренаж называется несовершенным, если его дно расположено выше водоупора, т.е. происходит подток воды со дна дренажа и совершенным, если его дно опирается на водоупор или врезано в него.

Наибольшее распространение нашли трубчатые дренажи горизонтального типа.

Устройство дренажей дает большой эффект в борьбе с пучинами при грунтах, хорошо отдающих воду.

studfiles.net

Гидравлический расчет дренажа - КиберПедия

Подбор дрены. Выше был определен расход воды на 1 пог. м проектируемого дренажа. Очевидно, при расчете пропускной способности дренажной трубы-дрены необходимо определить расход на протяжении всей длины рассматриваемого дренажа, а в случае дренажной сети учесть также приток воды из других подземных водоотводов. Суммарный рас­четный расход воды для концевого сечения трассы дренажа:

Транзитный расход воды, притекающей из сопряженных дренажей;

l - длина дренажа, как водосбора;

Коэффициент, учитывающий возможность постепенного загрязнения трубы, принимают равным 1,5;

q – дебит дренажа.

Сечение дренажной трубы обычно определяют методом последо­вательных попыток, т. е. вначале задаются некоторым сечением и в дальнейшем проверяют соответствие этого сечения требуемой пропускной способности. В большинстве случаев этим требованиям удовлетворяют круглые трубы с внутренним диаметром 150 мм. Поэтому расчет сечения следует начинать, задавшись этим размером внутреннего диаметра.

После назначения диаметра труб делают поверочный расчет по известным из гидравлики формулам

Искомый расход воды в трубе в м3/сек;

Смоченный периметр трубы в м;

Гидравлический радиус трубы в м;

Площадь сечения трубы в м2;

Продольный уклон трубы на расчетном участке, опре­деляемый в зависимости от принятой величины перепада, а входя­щей и выходящей труб в смотровом колодце и проектируемого продольного уклона дна траншеи :

Расстояние между смотровыми колодцами в м. В рамках курсового проекта можно принять 25-50 м.

Величину перепада в смотровом колодце назначают в пределах 0,1-0,25 м. При проектировании часто принимают уклон дна траншеи дренажа равным уклону дна кювета, т. е. .

Коэффициент С (коэффициент Шези) приближен­но можно определить по формуле академика Н. Н. Павловского

где n = 0,012; y = 0,164 при м и у = 0,142 при м. В большинстве случаев можно считать м.

Гидравлический радиус труб круглого сечения

Установив все расчетные величины, определяют Qnp и сравни­вают этот расход с расчетным QД. Расчет заканчивают при условии .

Если получается, что , то производят перерасчет при новом, большем диаметре трубы.

Пример расчета дренажа

Требуется запроектировать и рассчитать дренаж длиной 50 м для осуше­ния грунта основной площадки двухпутного земляного полотна в выемке при следующих условиях. Грунт глинистый. Расчетная глубина промерзания от по­верхности балластного слоя Z10=1,7 м. Отметка бровки земляного полотна Гб = 73. Отметка уровня безнапорных гравитационных вод до их понижения Гг.в.= 73. Отметка кровли водоупора (по оси земляного полотна) Гв = 65.

Поперечный уклон поверхности водоупора при обследовании не обнаружен. Коэффициент фильтрации грунта k=1,0 см/ч. Средний уклон кривой депрессии Iо = 0,1. Капиллярный подъем воды ак.п. = 0,7 м. Коэффициент фильтрации дре­нажной засыпки kд = 0,001 м/сек.

Ширина основной площадки земляного полотна 12 м. Средняя толщина бал­ластного слоя 0,5 м. Глубина кювета 0,6 м. Дренаж проектируется на прямом участке пути; продольный уклон дна кювета выемки в месте устройства дренажа iк = 0,006.

Земляные работы при устройстве дренажа производятся механизированным способом с использованием дренажной машины.

Принимаем к расчету подкюветный двусторонний горизонтальный дренаж тран­шейного типа.

План и профиль дренажа в заданных условиях определяются существую­щим положением железнодорожной линии, т. е. продольную ось дренажа при­нимаем параллельной железнодорожной трассе, а продольный уклон дна тран­шеи дренажа iД, как правило, повторяет уклон дна кювета. Таким образом, в рассматриваемом случае .

Определим глубину заложения дренажа и уточним его тип по отношению к кровле водоупора (см. рис. 3.12).

Принимаем е = 0,25 м; ho = 0,3 м. Для заданных условий b=1,25 м. Тогда

Ширина траншеи, разрабатываемой механизированным способом, 2d = 0,52 м. Для уточнения типа дренажа выполним еще ряд вычислений. Отметка дна дрена­жа при глубине кювета ко = 0,6 м будет

Отметка ГД выше отметки ГВ. Значит, проектируемый дренаж несовершен­ного типа.

Мощность части водоносного слоя выше дна дренажа:

Мощность водоносного слоя от дна дренажа до водоупора:

Глубина заложения дренажа на низовом участке сохраняется, так как уклон дна дренажа устраивают параллельно уклону дна кювета.

Вычисляем расход воды, притекающей к полевой стенке дренажа, по форму­ле:

Этому значению по табл. 3.19 соответствует . Далее вычисляем:

Что больше 3,

Т.е. в данном случае Т < Тр.

Полученные данные дают основание сделать заключение, что в рассматри­ваемом примере имеет место второй случай расчета qr , когда его значение нахо­дят по формуле:

Для нахождения qr определим a, используя формулу:

По графику (см. рис. 3.14) при

Искомый расход воды qB:

Расход воды, поступающей со второй половины дна дренажа:

м3/ч на 1 пог. м.

Из междудренажного пространства через боковую стенку дренажа поступает расход:

м3/ч на 1 пог. м.

Таким образом, полный суммарный расход воды на 1 пог. м дренажа будет равен:

м3/ч на 1 пог. м.

Расчетный расход воды на низовом сечении дренажа с уче­том того, что QТ = 0:

Выразим расход воды в различных размерностях:

QД = 8,75 л/мин =0,15 л/сек =0,00015 м3/сек.

В качестве дрены используем трубофильтры внутренним диамет­ром мм.

Найдем пропускную способность трубы. С этой целью определим ряд вели­чин, входящих в расчетные формулы:

Принимаем ; . Тогда ;

м/сек м/сек,

М3/сек, что значительно превышает QД.

Понятие плотности грунта в дорожном строительстве отличается от общепринятого в физике. Плотность грунта – это вес единицы объема скелета грунта, т.е. вес без учета веса поровой воды при сохранении естественной структуры (пористости).

cyberpedia.su

3.3.2. Проектирование и расчёт кольцевого вертикального дренажа

Вертикальный дренаж – производится откачка грунтовых вод из специально заложенных буровых колодцев, для более глубокого понижения уровня грунтовых вод. Расположение колодцев делается площадное или линейное.

При осушении площадки кольцевого вертикального дренажа должны быть известны: план площадки, максимальный уровень грунтовых вод, отметка залегания водоупора и коэффициент фильтрации грунта.

При помощи грунтового потока Н м, глубина понижения уровня грунтовых вод в центре площадки будет S м, а ордината депрессионной кривой

1. Порядок проектирования

Определяем радиус действия дренажа по формуле И.П. Кусакина

2. По формуле

определяем радиус круга xо, равновеликого площади прямоугольника

F = a ∙ b, (3.19)

где a и b – стороны равновеликого кругу прямоугольника.

3. По формуле

определяем предварительный расход кольцевого дренажа Qпрв.

4. Пользуясь формулой определения захватной способности колодца

gзкв = , (3.21)

где gзкв – захватная способность колодца;

Vq = 65м/сут, (3.22)

составляем два неравенства для n –2 колодцев:

qзквn > Qпрв (3.23)

qзкв(n –2) < Qпрв. (3.24)

Так, для n колодцев

gзкв = 2, (3.25)

где уп = , (3.26)

а для n-2 колодцев

gзкв = 2, (3.27)

где уn-2 = . (3.28)

Радиусом кольца задаемся.

Из неравенств (3.23) и (3.24) подбором определяем четное количество колодцев и распределяем их по контуру площадки.

5. По плану площадки определяем расстояние от центра А до каждого из колодцев х1, х2, …, хn. По формуле (3.20) определяем уточненный расход воды кольцевого дренажа Q.

Так, для колодца 6, симметрично расположенного с колодцами 1, 4, 9, составляют схему и вычисляют расстояния от колодца 6 до других колодцев: х1, х2, …, хn. При этом х6 = r. Пользуясь формулой (3.29), определяем у6:

Подобным способом определяют уровни грунтовых вод всех колодцев и составляют схемы депрессионных кривых.

Если необходимое понижение уровня грунтовых вод на площадке не достигнуто, то изменяют число колодцев и их размещение.

2. Расчет кольцевого вертикального дренажа

Для понижения уровня подземных вод на участке расположения одного из цехов завода запроектирован кольцевой дренаж вертикального типа, состоящий из ряда трубчатых колодцев, расположенных по прямому контуру защищаемого сооружения размером 40х60 м.

Отметка площадки в среднем 131,5м. Отметка водоупора (глина юрского возраста) 177,5м. Выше глин лежат аллювиальные крупнозернистые пески, прикрытые с поверхности слоем суглинка мощностью 1–2 м. Коэффициент фильтрации песков 20 м/сут. Подземные воды залегают на отметке 130м, т.е. примерно на 1,5м ниже поверхности земли.

Для того чтобы не было подтопления заглубленных подвальных помещений, уровень подземных вод должен быть понижен примерно до отметки 125м.

Принимаем радиус колодцев r = 0,1м, величину понижения уровня воды в центре площадки

S = 130 - 125 = 5м.

Величина водоносного слоя Е = 130м - 117,5м = 12,5м.

Порядок расчета следующий:

2.1. Определяем радиус действия дренажа по формуле (3.17)

2.2. Глубину воды в грунте в центре действия колодцев получим

уа = Н - S = 12,5 м - 5 м = 7,5 м.

2.3. Радиус круга, равновеликого защищаемой площади, будет равен

2.4. Предварительный расход кольцевого дренажа определяем по формуле (3.20)

Qпрв = м3/сут.

2.5. Пользуясь формулой (9.5), определяющей захватную способностью колодца, рассчитываем количество колодцев n, пользуясь такими двумя неравенствами

qзкаn > Qпра и qзкв(n-2) < Qпра или

2 > 3,14 ∙0,1∙ Vg ∙уп n > 3600 и 2∙ 3.14∙ 0.1 ∙Vgуn-2(n-2) < 3600.

При этом Vg = 60= 125,8 м/сут.

Задаемся количеством колодцев n = 10. Тогда по формуле (3.26)

По формуле

Проверяем принятое число колодцев n = 10 по двум неравенствам

2 ∙3,14∙0,1∙ 126,8 ∙5∙10 = 4000 м3/сут > 3600 м3/сут

2 ∙3,14∙ 0,1 ∙126,8∙ 4,5 ∙8 = 2900 м3/сут < 3600 м3/сут.

Распределяем эти колодцы по контуру цеха.

2.6. Подсчитываем уточненный расход воды по формуле (3.20).

Для этого подсчитываем по плану цеха расстояние от его центра А до отдельных колодцев

х1 = х4 = х6 = х9 = 36м;

х5 = х10 = 30м;

х1 = х3 = х7 = х8 = 22м.

Тогда Q = м3/сут.

2.7. Подсчитываем уровни грунтовой воды по группам колодцев, находящихся в одинаковых условиях.

Так, для колодца 6 (симметрично расположенного с колодцами 1, 4 и 9) составляем схему и вычисляем расстояние от колодца 6 до других колодцев (рис. 9в): х1, х2 …..х10.

При этом х6 = r. Тогда по формуле (3.29) получим

9.2.8.Проверяем захватную способность колодца

gзкв = 2∙3,14 ∙0,1 ∙126,8∙ 6,3 = 540 м3/сут > 390 м3/сут,

где 390 = = среднему расходу колодца.

2.9. Подсчитаем уровни грунтовой воды по группе колодцев 2, 3, 7, 8. Пользуясь тем же методом, определяем

По колодцам 5 и 10 получим

2.10. Строим продольные профили по равным сечениям колодцев и проверяем необходимое понижение подземных вод на площадке. Если это понижение не достигнуто, то изменяют число колодцев и их размещение.

studfiles.net

Расчет дренажа

Определение интенсивности поступления сточных вод

Как правило, весь объем поступающих сточных вод (qi) формируется за счет следующих факторов:

Объема дренажной воды (qd)

Объема дождевой воды (qr)

Объема сточных вод (qs)

Общий объем сточных вод (qi), поступающих в канализационную систему в единицу времени, рассчитывается следующим образом:

qi = qd + qr + qs (л/с)

Дренажная вода (qd)

Как правило, в количественном выражении, объем дренажной воды, который необходимо откачать, незначителен. Если почва рыхлая и дренажная система размещается ниже уровня грунтовых вод, номинальный объем дренажной воды должен определяться на основании гидрогеологических исследований. Существует эмпирическое правило, согласно которому следующие значения можно использовать в случае почвы с нормальными характеристиками (т.е. при отсутствии в непосредственной близости рек или других водных путей, а также болот) и, если уровень поверхности почвы находится выше уровня моря

Песчаная почва:

qd = L x 0,008 [л/с]

Глинистая почва:

qd = L x 0,003 [л/с]

где L = протяженность дренажного трубопровода.

Дождевая вода (qr)

Объем дождевой воды рассчитывается следующим образом:

qr = i x ϕ x A, где i = номинальная интенсивность дождя (л/с/м2)

ϕ = коэффициент стока

A = площадь водосбора в м2

Расчет интенсивности выпадения осадков должен основываться на анализе последствий затопления.

Номинальная интенсивность дождя неодинакова в различных регионах. Существуют очень приблизительные оценки этого параметра:

Наиболее общие нормативы следующие:

Для равнинной местности 0,014 л/с/м2

Для горной местности 0,023 л/с/м2

Коэффициент стока - это мера дождевого стока с площади водосбора. Коэффициент меняется в зависимости от типа поверхности и может быть определен с помощью следующей таблицы:

Площадь водосбора - это область, откуда вода стекает в систему водосброса.

Сточная вода (qs)

Расчет интенсивности поступления сточных вод из частных домов должен основываться на численности проживающих в этих домах людей.

Стандартное предварительное значение для интенсивности поступления сточных вод на человека в сутки принято считать равным 170 л.

Важное замечание:

Для жилых домов интенсивность поступления сточных вод (qs) необходимо принимать равной как минимум 1,8 л/с, если к канализационной системе подключены туалеты.

onda-kmv.ru

Расчет совершенного горизонтального дренажа.

Поиск Лекций Расстояние между дренами - осушителями определяется по формуле Роте: , где L - расстояние между дренами-осушителями, м; Н - высота непониженного уровня подземных вод, м; S – необходимое снижение уровня подземных вод, м; Рис. 2.4. Расчетная схема совершенного систематического дренажа. Таблиця 2.2. Коэффициент фильтрации грунта Таблиця 2.3. Коэффициент инфильтрации грунта 2.2. Расчет несовершенного горизонтального дренажа. При залегании водоупора свыше 5 м, несовершенный систематический дренаж закладывают в водоносном горизонте (на глубине 3,5 м.) Рис. 2.5. Расчетная схема несовершенного систематического дренажа. Расстояние между соседними дренами несовершенного дренажа определяют по формуле С.Ф. Аверьянова: где Т – расстояние от центра дрены до водоупора, м; h2 – наивысшая точка кривой депрессии, м; k – коэффициент фильтрации грунта, м/сут, табл. 2.2; p – коэффициент инфильтрации осадков в грунт, м/сут, табл. 2.3. Величину Б рассчитывают согласно зависимости где r – радиус дрены, м, (принимаем дрены диаметром 0,2 м) Укладка дренажных труб происходит согласно заранее разработанному плану дренажной системы. Минимальный уклон дренажной трубы по строительной норме составляет в глинистых грунтах – 0,002, а в песчаных грунтах – 0,003. На практике для нормального стока воды уклон трубы делают 0,005 – 0,01. На местности дрены-осушители располагаются таким образом, чтобы труба проходила в грунте параллельно рельефу местности и соответственно глубина заложения дрены-осушителя на всем протяжении не изменялась. Дрены засыпают несколькими слоями водопроницаемых материалов (например геотекстиль) – сначала располагается промытый щебень или гравий, затем песок, а сверху укладывают вынутый ранее грунт. Толщина обсыпок колеблется в среднем от 100 до 300 мм (чем менее водопроницаем окружающий грунт, тем толще засыпка). Чтобы не допустить заиливания дрен и засорения перфорации, используют фильтры из геотекстиля (при мелиорации песчаного и супесчаного грунта) или кокосового волокна (если осушаются глинки, суглинки, торфяники). Рассчитайте расстояние между дренами-осушителями совершенного и несовершенного дренажей, постройте соответствующие расчетные схемы. Исходные данные выбрать по табл. 2.4. Таблица 2.4. Исходные данные. Вариант Глубина до водоупора: совершенный несовершенный 3,75 5,8 3,5 6,5 3,8 7,2 4,0 7,6 4,2 6,8 4,5 5,5 3,7 6,3 3,9 7,4 4,1 9,1 4,3 7,1 Тип грунта Уровень грунтовых вод 0,4 0,9 0,8 1,1 0,5 0,6 0,4 1,2 0,7 1,3 Норма осушения 2,0 2,0 2,0 2,5 2,5 2,5 2,0 2,5 2,5 2,5 Примечание: тип грунта 1 – суглинок, 2 – супесь, 3 – песок средний Практическая работа 3. Схема вертикальной планировки посёлка с обеспечением водоотвода и нормального движения транспорта и пешеходов. Схему вертикальной планировки разрабатывают на материалах геодезической подосновы и генерального плана посёлка (города). На этой стадии проектирования вертикальной планировки определяют основные, целесообразные решения по общему высотному расположению всех элементов города, по организации поверхностного стока и мероприятия по благоустройству неблагоприятных для освоения территорий. Масштаб схемы принимают – 1:2000 – горизонтальный и 1:200 – вертикальный. При разработке схемы вертикальной планировки определяют проектные (красные) отметки в точках пересечения осей улиц на перекрёстках и в местах изменения рельефа по трассе улиц и самой трассы улицы. Чёрные отметки определяют с топографического плана интерполяцией между горизонталями. Расстояние между отметками принимают по плану в соответствии с масштабом. Затем между перекрёстками проверяют соответствие продольного уклона улицы допустимым минимальному и максимальному уклонам и определяют проектный продольный уклон по формуле: i – продольный уклон; h – превышение отметок между перекрёстками, м; L – расстояние между перекрёстками, м. Допустимые продольные уклоны принимаются –5‰-80‰. На схеме вертикальной планировки на перекрёстках в местах пересечения осей проезжих частей улиц или переломов уклонов наносят существующие и проектные отметки: стрелкой показывают направление уклона улицы, над стрелкой отмечают продольный уклон, а под ней – расстояние между пересечениями осей улиц. Порядок выполнения окончательной увязки планировочного решения с рельефом и уточнение собственно высотной организации поселка может быть рекомендован следующий. 1. Ha геодезический план наносится генеральный проект планировки. Улицы, по которым предполагается проектирование продольных профилей, нумеруются и по их осям вычисляются (путем интерполяции между горизонталями) отметки существующего рельефа в местах их пересечения и на поворотах (рис. 2). 2. Составляются продольные профили по осям намеченных основных улиц, по плану в горизонталях. В условиях существующих населенных мест, где в соответствии с правилами съемки и составления геодезических планов рельеф в пределах улицы не показан, для составления продольных профилей их могут быть использованы следующие методы: если общий характер улицы не отличается от рельефа окружающей территории или отличается от него незначительно, продольные профили составляются на основе плана в горизонталях, причем на территории улиц последние проводятся условно, применительно к рельефу смежных территорий. Если существующая улица проходит в условиях, резко отличающихся от рельефа прилегающих к ней кварталов (в выемке или по насыпи), возникает необходимость использовать нивелирные профили. В большинстве случаев такие профили имеются в городах почти по всем значительным улицам, обычно в масштабах от 1:2000 до 1:500. Рис. 3.1. Нумерация улиц и вычисление отметок по осям. Имеющиеся нивелирные профили, применительно к масштабу проектного решения, должны быть пересоставлены в масштабе 1:5000. Чтобы не оснащать их излишними отметками, не следует переносить все отметки с крупного масштаба, а нужно выбирать только основные точки, характеризующие рельеф продольных профилей улиц. В этом случае, кроме продольных профилей, желательно иметь и поперечники, взятые через 200-300 м. Поперечники при проектировании позволят судить о высотном соотношении улицы к прилегающей территории и соответственно - о наиболее выгодном высотном решении продольного профиля. Следует отметить, что нивелирные продольные профили улиц также бывают необходимы при составлении схемы вертикальной планировки в условиях городов с очень слабо выраженным рельефом. В этом случае нивелирный продольный профиль существующей улицы дает возможность судить о микрорельефе ее и соответственно облегчает задачу выбора направления водоотвода. 3. Выбор одного из приведенных, методов и выявление либо необходимости использовать нивелирные профили, либо возможности обходиться без них может быть произведено на основе подробного обследования сомнительных участков в натуре и тщательного изучения геодезического плана. Если при рекогносцировочном обследовании выявятся существующие улицы с особо сложным рельефом, профиль которых по горизонталям составлен быть не может, а готового нивелирного профиля не имеется, следует озаботиться нивелировкой. На основе плана в горизонталях, а в случае необходимости - на основе нивелирных профилей, намечаются примерные направления уклонов и направление водоотвода по улицам (рис. 3). 4. Проектируются продольные профили улиц, наносится проектная линия, выписываются проектные отметки в точках пересечения, изменения уклонов и в местах значительных земляных работ (более 0,50 м), выписываются проектные уклоны и расстояния. Степень детализации проектного решения профиля определяется масштабом; а именно: проектная линия наносится лишь в первом приближении, близкие же по величине уклоны обобщаются, вставки при сопряжении уклонов разных направлений не проектируются вовсе или намечаются в самом общем виде. Рис. 3.3. Нанесение проектного решения на план. 5. Окончательное проектное решение (уклоны, расстояния, отметки) с профилей переносится на план, проектные отметки выписываются в местах перелома профиля и пересечения осей. На участках путепроводов и мостов, вследствие невозможности по графическим условиям вынести на план высотное решение, полностью, проектные данные показывают лишь в местах подходов. 6. В условиях сложного рельефа (плоского или имеющего крутые уклоны) в дополнение к профилям по главным магистралям дается решение в плане по второстепенным улицам, которое более полно освещает условия водоотвода и высотное решение по городу в целом. На плане выписываются те же элементы: уклоны, расстояния, красные и черные отметки в местах изменения уклонов. При графическом оформлении чертежа следует показывать различными условными знаками решения, проведенные по профилям и по плану (рис. 4). 7. Выявляются контуры участков, требующих значительной подсыпки или срезки. Подсчитываются объемы сплошных земляных работ на участках устройства путепроводов, мостов и подходов к ним на дамбах, на участках улиц, где в среднем высота выемки или насыпи превышает 0,5 м, и т. д. Кроме того, подсчитывается количество земли, которое будет получено из котлованов капитальных зданий с подвалами. По отдельным элементам подсчет земляных работ производится следующим образом: на участках улиц, где рабочие отметки превышают 0,5 м, подсчет производится по продольным профилям; на участках сплошной подсыпки или срезки при рабочих отметках более 0,5 м подсчет производится по способу квадратов. Объем земли из котлованов зданий подсчитывается путем перемножения площади, занятой капитальной застройкой, на среднюю глубину котлована. Площадь капитальной застройки принимается по данным генерального проекта планировки (процент застройки). На основе подсчета объемов по отдельным элементам составляется ведомость земляных работ. Разработайте схему вертикальной планировки населенного пункта с обеспечением водоотвода, нормального движения транспорта и пешеходов. План населенного пункта принять в соответствии с вариантом по прил. 1. Практическая работа 4.



poisk-ru.ru

2.2.3.Гидравлический расчет дренажных труб

Транзитный расход воды, подходящей к верхнему сечению данного участка:

Qтр = трV (2.11)

Для круглой трубы: тр=πd2/4, м2 (2.12)

Определим скорость движения воды: V=C√RIv, м/с;

χ=πd, м (2.13)

R=тр/χ, м; (2.14)

Необходимо соблюдение условия Qтр1,5 Qдоп, где Qдоп - допустимый расход воды.

2.2.4. Определение технической эффективности дренажа и срока его осушения

Техническая эффективность дренажа определяется коэффициентом водоотдачи m0. Порядок расчета следующий:

где nГ- пористость грунта выемки;

КН/м3; (2.17)

где S - удельный вес грунта;

mo=nГ-(1+α)*Wм*γd/γe(2.18)

где  - величина капиллярно связанной воды.

Дренаж эффективен, если μ≥0,2

Срок осушения грунта t0 - это время, в течение которого найденная эффективность дренажа будет осуществлена, т.е. кривые депрессии грунтовой воды займут свое стационарное положение. Величина t0 определяется по формуле (в секундах, затем переводим в сутки, разделив результаты на 86400 секунд):

где m0 - водоотдача;

L0 - длина проекции кривой депрессии по горизонтам с правой стороны, м;

Kf - коэффициент фильтрации;

В - коэффициент определяемый по формуле:

а - полуширина траншеи дренажа;

1, 2 - некоторые функции осушения, зависящие от вида дренажа.

Для полевой стороны:

Для междудренажной стороны:

где А – коэф., определяемый по таблицам в зависимости от h0/H.

Список используемой литературы:

1. Железнодорожный путь. Под ред. Т.Г. Яковлевой - М.: Транспорт, 2001

2. Расчеты и проектирование железнодорожного пути. Под ред. В.В. Виноградова и А.М. Никонова - М.: Маршрут, 2003

3. Железные дороги колеи 1520 мм, СТН Ц-01-95 МПС РФ, 1995

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
	Название	Обозначение	ед измер.	Значение
					задание п.5.2
	Удельный вес грунта насыпи				расчет в п.1.1
					расчет в п.1.1
					задание п.5.4
					задание п.5.5
					задание п.6.2
		осн=0 т.2.насыпи			расчет в части 1.1.
					задание п.6.4
					задание п.6.5
	Удельный вес воды
	Ширина нагрузки от ВСП				из справочников
			из справочников
	Ширина поездной нагрузки				Длина шпалы
	Поперечный уклон местности				задание п.5.8
					задание п.8.0
	Уклон кривой дипрессии
	Высота капиллярного поднятия				задание п.5.6
					=(s+в*е)/(1+е)
					=(s-в)/(1+е)
					=- 0,25*
					=(sосн-в)/(1+еосн)
					=осн- 0,25*осн
	Удельное сцепление грунта насыпи в водонасыщенном состоянии				Cосн - 0,50*cосн
					по формулам в СТН-Ц 95

	Исходные данные к расчету устойчивости откоса 1лист
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
	Название	Обозначение	ед измер.	Значение
	Удельный вес частиц грунта насыпи				задание п.5.2
	Удельный вес грунта насыпи				расчет в п.1.1
	Коэффициент пористости грунта насыпи				расчет в п.1.1
	Угол внутреннего трения грунта насыпи				задание п.5.4
	Удельное сцепление грунта насыпи				задание п.5.5
	Удельный вес частиц грунта основания				задание п.6.2
	Напряжения на контакте насыпи с основанием (по оси насыпи)	осн=0 т.2.насыпи			расчет в части 1.1.
	Коэффициент пористости грунта основания				определяется по компрессионной кривой основания от напряжения на контакте насыпи с основанием (по оси насыпи)
	Угол внутреннего трения грунта основания				задание п.6.4
	Удельное сцепление грунта основания				задание п.6.5
	Удельный вес воды
	Ширина нагрузки от ВСП				из справочников
			из справочников
	Ширина поездной нагрузки				Длина шпалы
	Интенсивность поездной нагрузки
	Поперечный уклон местности				задание п.5.8
	Глубина воды при расчетном уровне (взята с обеспеченностью 0.33%)				задание п.8.0
	Уклон кривой дипрессии
	Высота капиллярного поднятия				задание п.5.6
	Высота фиктивного столба грунта от ВСП
	Высота фиктивного столба грунта от поездной нагрузки
	Вес грунта насыпи с водой в капиллярах				=(s+в*е)/(1+е)
	Вес грунта насыпи взвешенного в воде				=(s-в)/(1+е)
	Угол внутреннего трения грунта насыпи в водонасыщенном состоянии				=- 0,25*
	Удельное сцепление грунта насыпи в водонасыщенном состоянии
	Вес грунта основания взвешенного в воде				=(sосн-в)/(1+еосн)
	Угол внутреннего трения грунта основания в водонасыщенном состоянии
	Удельное сцепление грунта насыпи в водонасыщенном состоянии
	Допускаемый коэффициентустойчивости				по формулам в СТН-Ц 95

studfiles.net

Как делается расчет дренажа?

Один из эффективных способов защиты придомовой территории от избыточного переувлажнения - это обустройство глубинного дренажа.

Своевременное удаление с участка дождевой и талой воды обеспечит более простой, бюджетный поверхностный дренаж.

Правильный выбор дренажной системы и ее монтаж, позволит эффективно защитить фундамент дома и другие подземные конструкции от разрушающего воздействия грунтовых вод.

Важно! На эффективность и долговечность дренажной системы влияет правильность выполненных расчетов. Как правило, эта работа выполняется приглашенными специалистами. При этом разрабатываются возможности безопасного удаления дренируемой воды за пределы участка.

Водосборником может служить природный водоем или специально оборудованный дренажный колодец из пластика или бетона. Подземная влага может быть чрезмерно минерализованной, а в отдельных регионах - содержать в своем составе нежелательные химические соединения, поэтому для технических нужд ее можно использовать после лабораторной проверки.

При расчете дренажа в обязательном порядке учитываются следующие параметры:

• максимальный постоянный и сезонный уровень грунтовых вод,
• гранулометрический состав грунтового основания,
• наличие необходимых компонентов и стоимость реализации проекта в целом.

Совет: не стоит пытаться самостоятельно получить такие данные. Необходимый объем информации можно получить в управлении земельных ресурсов.

Кроме того, о неблагоприятной гидрогеологии земельного участка свидетельствует:

• отсутствие подвалов и подземных гаражей в соседних домах или их периодическое подтопление,
• чрезмерная влажность почвы на которой охотно произрастают влаголюбивые, в том числе и болотные растения.

Полное или частичное отсутствие таких признаков не является показателем отсутствия высокого уровня грунтовой влаги. Более того, нежелательные изменения в грунте могут возникнуть в процессе строительства домов на соседних участках. Нередки случаи, что после гидроизоляции котлована, уровень грунтовой воды на прилегающих территориях, резко повышался.

Даже самый дорогой и эффективный дренаж, не избавляет от необходимости обустройства гидроизоляции фундамента дома. В бюджетном варианте рекомендован кольцевой дренаж, с расположением труб по периметру фундамента и отводом дренируемой влаги за пределы участка или в оборудованный водосборник. Расчет кольцевого дренажа включает в себя такие параметры как:

• глубина закладки фундамента,
• возможность монтажа труб с уклоном в сторону водоприемника.

Независимо от материала, трубы закладываются ниже подушки фундамента, не менее чем на 300 мм, уклон в пределах 1°, что составляет 1 см на погонный метр.

Приводим простой расчет дренажной системы:

Коллекторный колодец находится от дома на расстоянии 10 метров, суммарная длина траншеи составляет 25 м. От данного значения берем один процент, что составляет 25 см. Именно такая разница должна быть между строением и верхом коллекторного колодца. Если из-за сложности рельефа это требование невыполнимо, проблема решается применением насоса, осуществляющего забор и удаление воды из системы.

Долговечность дренажной системы можно увеличить, если использовать эффективные фильтры, изготовленные на основе иглопробивного текстиля.

Этот материал характеризуется высокой избирательностью, создавая непроходимый барьер для микрочастиц грунта, которые способствуют заиливанию системы и снижению ее производительности.

Сегодня мы рассказали вам, как выполняется приблизительный расчёт и устройство дренажа участка. Если вы не можете справиться с данными работами самостоятельно или ваш дом расположен на территории со сложным грунтом, вы можете заказать дренажные работы нашим профессионалам!

До настоящего времени проектные организации , осуществ ляющие проектирование дренажных систем (далее дренажей) в г. Москве, руководствуются «Временными указаниями по проектированию дренажей в г. Моск ве (Н М- 15- 69) », разработанными в 1969 г. «Моспрое кто м- 1» и «Мосинжпрое ктом ».

За время практического использования «Временных указаний» появились новые конструкции дренажей, основанные на применении современных материалов, накоплен как положительный, так и отрицательный опыт проектирования и строительства дренажей, что обуславливает необходимость разработки нового нормативного документа.

Область применения

«Руководство» предназначено для использования при проектировании и строительстве дренажей зданий, сооружений и каналов подземных коммуникаций, расположенных в микрорайонах жилой застройки, а также для отдельно стоящих зданий и сооружений.

«Руководство» не распространяется на проектирование дорожных дренажей мелкого заложения, транспортных и других сооружений специального назначения, а также на временное водопонижение при производстве строительных работ.

Общая часть

Для защиты заглубленных частей зданий (подвалов, технических подполий, приямков и т.п.), вн утриквартальн ых коллекторов, коммуникационных каналов от подтопления грунтовыми водами должны предусматрив ат ься дренаж и. Кон струкции дренажей и устройство гидроизоляции подземной части зданий и сооружений должно 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 ЦНИИПпромзданий в 1996 году и требованиями настоящего «Руководства».

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 функциональным назначением этих помещений.

Прот ивокапиллярная 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 случаях расположения :

полов подвалов , технических подполий, вн утр иквартальн ых коллекторов, каналов для коммуникаций и т.п. ниже расчетного уровня подземных вод или если превышение полов над расчетным уровнем подземных вод менее 50 см.;

полов эксплуатируемых подвалов, внутриквартальных коллекторов, каналов для коммуникаций в глинистых и суглинистых грунтах независимо от наличи я подземных вод;

полов подвалов, расположенных в зоне капиллярного увлажнения, когда в подвальных помещениях не допускается появления с ырости;

полов технических подполий в глинистых и суглинистых грунтах при их заглублении более 1, 3 м от планировочной поверхности земли независимо от наличия подземных вод;

полов технических подполий в глинистых и суглинистых грунтах при их заглублении менее 1, 3 м от планировочной поверхности земли при расположении пола на фундаментной плите, а также в случаях, если с нагорной стороны к зданию подходят песчаные линзы или с нагорной стороны к зданию 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;

водоотводя щие открытые лотки сечением ≥15×15 см. с продольным уклоном, ≥1 % при открытых выпусках водостока;

устройство отмосток у зданий шириной ≥100 см. с активным поперечным уклоном от зданий ≥2 % 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, не ухудшающий 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 достигнуть требуемого понижения 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 территори й.

При общем понижении уровня подземных вод на территории микрорайона отметки пониженного уровня подземных вод следует назначать на 0, 5м 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 отдельн ых зданий при невозможности самотечного удаления дренажных вод.

Типы дренажей

В зависимости от расположения дренажа по отношению к водоупору дренажи могут быть совершенного или несовершенного типа.

Дренаж совершенного типа закладывается на водоупоре. Грунтовые воды поступают в дренаж сверху и с боков. В соответствии с этими условиями дренаж совершенного типа должен иметь дренирующую обсыпку сверху и с боков (см. рис. ).

Дренаж несовершенного типа закладывается выше водоупора. Грунтовые воды поступают в дренажи со всех сторон, поэтому дренирующая обсыпка должна выполняться замкнутой со всех сторон (см. рис. ).

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, геоло го-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 раствор ам.

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 карта гидроизогипс и карта распространения 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 материалов для проектирования дренажей.

Общие условия выбора системы дренажа

Система дренажа выбирается 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 сооружени й.

К дренажам, обеспечивающим общее понижение уровня грунтовых вод относятся дренажи:

головной или береговой;

систематически й.

К местным дренажам относятся дренажи:

кольцевой;

пристенный;

пластов ый.

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 застенн ый 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 следует применять 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, необходимо устраивать местные дренаж и.

Местные «профилактические» дренажи нужно устраивать также при отсутствии наблюдаемых подземных вод для защиты подземных сооружений, распо лагаемых в глинистых и суглинистых грунтах.

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. В этой системе могут быть использованы также отдельные местные дренажи, у которых радиус депрессио нной кривой захватывает значительную площадь территории. Местные дренажи необходимо устраивать для подземных сооружений, закладываемых на участках, где водоносный пласт не полностью осушается общей системой дренажа, а также в местах во зможного появления верховодки.

На застроенных территориях, при строительстве отдельных зданий и сооружений, нуждающихся в защите от подтопления грунтовыми водами, должны устраиваться местные дренажи. При проектировании и строительстве этих дренажей необходимо учитывать их влияние на соседние существующие сооружения.

Головной дренаж

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

Головной дренаж нужно закладывать по верхней, по отношению к подземному потоку, границе дренируемой территорий. Трассу дренажа назначают с учетом размещения застройки и проводят, по возможности, в местах с более высокими отметками во доупора.

Головной дренаж должен, как правило, пересекать поток подземных вод по всей его ширине.

При длине головного дренажа, меньшей 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 устраивается экран из водонепроницаемого шпунтового ряда, который должен быть опущен ниже отметок водоупора.

При глубоком залегании водоупора головной дренаж закладывают выше водоупора, как дренаж несовершенного типа. В этом случае необходимо произвести расчет депрессионной кривой. 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 определяется расчетом.

Если часть водоносного пласта, расположенная над дренажом, состоит из песчаных грунтов с коэффициентом фильтрации менее 5м/с утки, нижняя часть траншеи дренажа должна быть засыпана песком с коэффициентом фильтрации не менее 5 м/сутки (см. рис. ).

Высота засыпки песком составляет 0,6 - 0,7Н, 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 суглинков, засыпка траншеи дренажа песком с коэффициентом фильтрации не менее 5 м/сутки должна быть произведена на 30 см. выше непониженного расчетного уровня подземных вод.

Засыпка песком может производиться на всю ширину траншеи вертика льной или наклонной призмой, толщиной не менее 30 см. Для головного дренажа совершенного типа, когда водоносный пласт не имеет глинистых, суглинистых и супесчаных прослоев, песчаную призму можно устраивать только с одной стороны траншеи (со стороны притока воды).

Если головной дренаж закладывается в толще сравнительно слабо водопроницаемых грунтов, подстилаемых хорошо водопроницаемыми грунтами, следует устраивать комбинированный дренаж, состоящий из горизонтальной дрены и вертикальных самоизливающихся колодцев (см. рис. ).

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 (см. рис. ), где обозначения: МГ - меженный горизонт водоема, Г ПВ - горизонт подпертых вод водоема.

Береговой дренаж прокладывается параллельно берегу водоема и закладывается ниже нормально подпертого горизонта (Н ПГ) водоема на величину, определяемую расчетом.

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

Систематический дренаж

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

Расстояние между дренами-осушителями систематического дренажа и глубина их заложения определяются расчетом.

В городских условиях систематический дренаж может устраиваться в сочетании с местными дренажами. В этом случае при проектировании отдельных дрен следует решать возможность их одно временного использования 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. ).

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

Кольцевой дренаж

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 (см. рис. ).

Кольцевые дренажи следует устраивать также для защиты особо загубленных 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 , можно устраивать общий кольцевой дренаж для группы соседних зданий.

При ясно выраженном одностороннем притоке грунтовых вод дренаж может быть устроен в виде незамкнутого ко льца по типу головного дренажа.

Кольцевой дренаж надо закладывать ниже пола защищаемого 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, глубина заложения дренажа принимается в соответствии с расчетом, в котором должно быть определено 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 - 8м от стены здания. При меньшем расстоянии или большом заглублении дренажа необходимо принять меры против выноса , ослабления и осадки грунта под фундаментом здани я

Пристенный дренаж

Для защиты от грунтовых вод подвальных помещений и подполий зданий, закладываемых в глинистых и суглинистых грунтах, следует устраивать пристенные дренажи.

Пристенные «профилактические» дренажи необходимо устраивать также и при отсутствии грунтовых вод в 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 сторон ы. Расстояние между дренажом и стеной здания определяется шириной фундаментов здания и размещением смотровых колодцев дренажа.

Пристенный дренаж, как правило, должен прокладываться на отметках не ниже подошвы ленточного фундамента или основания фундаментной плит ы.

При большой глубине заложения фундаментов от отметки пола подвального помещения пристенный дренаж может быть заложен выше подошвы фундаментов 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.

Оболочка «Дрениз» состоит из двухслойной конструкции: листа специального профиля из полимерного материала (полиэтилен, полипропилен, поливин илхлорид) и нетканного геотекстильного фильтрующего материала, скрепляемого между собой с помощью сварки или водостойкого клея. Листы оболочки «Дрениз » соединяются друг с другом внахле ст.

Технология применения данного материала указана в Инструкции ВСН 35-95 .

Пластовый дренаж

Для защиты от подтопления грунтовыми водами подвальных помещений и подполий зданий, устраиваемых в сложных гидрогеологических условиях, как-то: в водоносных пластах большой мощности, при слоистом строении водоносного пласта, при наличии напорных подземных вод и т.п., а также в случае недостаточной эффективности применения кольцевого или пристенного дренажа, следует устраивать пластовые дренажи (см. рис. ).

В водоносных пластах большой мощности следует предварительно произвести расчет возможного понижения уровня подземных вод в центре контура кольцевого дренажа. В случае недостаточного снижения уровня грунтовых вод надо применить пластов ый дренаж.

При сложном строении водоносного пласта с изменением его состава и водопроницаемости (в плане и разрезе), а также при наличии обводненных замкнутых зон и линз под полом подвального помещения, устраиваются пластовые дренажи.

При наличии напорных подземных вод следует применять кольцевой или пластовый дренаж в зависимости от местных гидрогеологических условий с расчетным обоснованием.

Для защиты подвальных помещений и сооружений, в которых по условиям эксплуатации не допускается появление сырости, при заложении этих помещений в зоне капиллярного увлажнения грунтов 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 трубчатый дренаж.

Для подполий зданий с фундаментами на свайных ростверках, пластовый дренаж можно устраивать в сочетании с однолинейным дренажом, прокладываемым под зданием.

Дренаж подземных каналов

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

«Профилактические» (сопутствующие) дренажи следует устраивать в глинистых и суглинистых грунтах.

Сопутствующий дренаж надо закладывать на 0,3 - 0,7 м ниже подошвы основания канала.

Сопутствующий дренаж следует прокладывать с одной стороны канала на расстоянии 0, 7 - 1, 0 м от наружной грани канала. Расстояние 0, 7 м 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 ко лодцы 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/сутки, под основанием канала необходимо устраивать пластов ый дренаж в виде сплошного песчаного пласта.

Пластовый дренаж должен быть соединен с дренирующей обсыпкой сопутствующего трубчатого дренажа.

При устройстве каналов в глинистых и суглинистых грунтах, в грунтах слоистого строения, а также в песчаных грунтах с коэффициентом фильтрации менее 5 м/сутки, с обеих сторон канала должны быть отсыпаны вертикальные или наклонные призмы из песка с коэффициентом фильтрации не мене е5 м/сутки.

Песчаные призмы предназначаются для приема притекающей с боков воды и устраиваются аналогично песчаным призмам головного и пристенного дренажей.

Дренаж приямков и заглубленных частей подвальных помещений

Дренаж приямков и заглубленных частей подвальных помещений должен решаться в каждом случае в зависимости от местных гидрогеологических условий и принятых конструкций зданий.

заглубление низового участка дренажа, когда заглубленные помещения и приямки расположены у низовой его части, считая по течению воды в дренаже;

общее понижение дренажа при заложении дренажа и защищаемого сооружения в песчаных грунтах;

разделение общего дренажа на отдельные части с самостоятельными выпусками; устройство дополнительных локальных дренажей.

При дренировании отдельных приямко в и заглубленных помещений необходимо обратить особое внимание на мероприятия против выноса 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:

Где

l мин - наименьшее расстояние оси дрены от стены здания в м,

b - уширен ие фундамента здания в м,

В - ширина дренажной траншеи в м,

Н - глубина заложения дрены в м,

h - глубина заложения фундамента в м,

φ - угол внутреннего трения грунта.

При заложении дренажа ниже фундамента зданий с целью исключения суффозии 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 производить расчет осадки грунта.

При устройстве перепадов на дренаже в пределах зоны влияния нижней дрены, также следует предусматривать мероприятия, перечисленные выше.

Перепадн ые колодцы должны устраиваться с тщательной заделкой всех швов и отверстий.

Локальные дренажи для отдельных приямков рекомендуется устраивать по типу пластового дренажа.

Другие виды дренажей

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

Дренажи могут прокладываться совместно с водостоками (см. рис. ).

При засыпке речек, ручьев, логов и оврагов, являющихся естественным дренажом грунтовых вод, помимо коллекторов для отвода поверхностных вод необходимо устраивать дренажи для приема 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 коллектора.

При малом притоке грунтовых вод и расположении водосточного коллектора 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/сутки, под основанием коллектора должен быть устроен пластов ый дренаж в виде сплошного пласта или отдельных призм.

При выклинивании водоносного пласта на склонах и в откосах необхо димо устраивать перехватывающие дренаж и.

Перехватывающие дренажи закладывают на глубине не меньшей чем глубина промерзания и устраивают их по типу головного дренажа.

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

При устройстве подпорных стенок, в местах выклинивания подземных вод, устраивают застенн ый дренаж. Заст ойный дренаж представляет собой сплошную засыпку из фильтрующего материала, уложенного за стенкой. При небольшой длине застенный 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 застенн ые 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 глубок ом заложении фундаментов устраивают пристенные дренажи, при условии, что такое решение допускается конструкцией фундаментов и стен здания.

Пластовы м дренаж устраивают 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 определяются 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 уг ла естественного откоса грунта от края подошвы фундамента сооружения (или сети) до края траншеи дренажа (см. ).

Продольный профиль 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.

Наибольшие уклоны дренажей следует определять, исходя из максимально допустимой скорости течения воды в трубах - 1, 0 м/се к.

Расстановка смотровых колодцев

Смотровы е 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 - 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.

Устройство выпусков

Выпуск воды из дренажей производят в водостоки, водоемы и овраг и.

Присоединение дренажей к водостокам, как правило, следует осуществлять выше шел ыги водостока. В случае присоединения дренажа ниже шел ыги трубы водостока , на участк е выпуска дренажа необходимо предусматривать обратный клапан. Не рекомендуется присоединение дренажа к водостокам ниже уровня воды в последних при периоде превышения 3 раза в год.

При выпуске в водоем дренаж должен быть заложен выше горизонта воды в водоеме во время паводка. При кратковременном повышении горизонта водоема дренаж в необходимых случаях может быть заложен ниже паводкового горизонта при условии оборудования выпуска дренажа обратным клапаном.

Устьевой участок дренажного выпуска в водоем должен быть заглублен ниже горизонта воды на толщину ледяного покрова с устройством перепадного колодца.

При невозможности устройства выпуска воды из дренажа самотеком необходимо предусмотреть насосную станцию (установку) перекачки дренажных вод , работающую в автоматическом режиме.

Совмещение дренажа с водостоком

При проектировании дренажа следует рассмотреть вариант про кладки егосовместно с водостоком (см. рис. ).

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.

Трубы

Для дренажа следует применять асбестоцементные трубы.

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

Допустимые максимальные глубины засыпки до верха трубчатого дренажа зависят от расчетного сопротивления несущего грунта, материала труб, способов укладки труб (естественное или искусственное основание) и засыпки траншей, а также других факторов.

Необходимые данные по применению асбе стоцементн ых труб имеются в альбоме СК 2111- 89, а по пластмассовым трубам - в альбоме СК 2103- 84.

Водоприемные отверстия в трубах следует устраивать в виде пропилов шириной 3 - 5 мм. Длина пропила должна быть равна половине диаметра трубы. Пропилы устраивают с обеих сторон трубы в шахматном порядке. Расстояние между отверстиями на одной стороне - 50 см. Имеется вариант с просверливанием водоприемных отверстий (см. рис. , ).

При укладке труб необходимо проследить, чтобы пропилы оказывались сбоку трубы; верх и низ трубы должен быть без пропилов.

Асбестоцементные трубы соединяют муфтами.

При применении поливинилхлоридн ых труб (П ВХ) водоприемные отверстия выполняются аналогично асбестоцементн ым трубам. Гофрированная дренажная труба из полиэтилена (ПНД) выпускается с готовыми водоприемными отверстиями (см. рис. ).

Дренирующие конструкции и фильтры дренажей

Дренирующие обсыпки, в соответствии с составом дренируемых грунтов, устраивают однослойными или двухслойными.

При расположении дренажа в песках гравелист ых, 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 п ылеват ых песках, супесях и при слоистом строении водоносного пласта, устраивают двухслойные обсыпки (см. рис. 20). Внутренний слой обсыпки устраивают из щебня, а внешний слой обсыпки - из песка.

Материалы дренирующих обсыпок должны удовлетворять требованиям, предъявляемым к материалам для гидротехнических сооружений.

Для внутреннего слоя дре нирующих обсыпок применяют гравий, а при отсутствии е го - щебень изверженных горных пород (гранит, сиенит, габбро, липарит , базальт, диабаз и др.) или же особо прочные разновидности осадочных пород (кремнистые известняки и хорошо сцементированные не выветривающиеся песчаники).

Для внешнего слоя обсыпок применяют пески, являющиеся продуктом выветривания изверженных пород.

Материалы 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 дренируемых грунтов.

Дренажи 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 закрепление грунтов.

Трубы дренажей несовершенного типа укладывают на нижние слои дренирующей обсыпки, которые в свою очередь, укладываются непосредственно на дно траншеи.

Для дренажей совершенного типа основание (дно траншеи) укрепляется втрамбованным в грунт щебнем, а трубы укладываются 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.

Обсыпки трапецеидального очертания насыпают без щитов с откосами 1:1.

Толщина одного слоя дренирующей обсыпки должна быть не менее 15 см.

Трубофильтры

Взамен устройства дренажа из труб с гравийно- щебеночн ым фильтром для профилактических дренажей могут быть применены трубофильтры из пористого бетона или другого материала. Область и условия применения трубофильтров определяется специальными указаниями.

Колодцы

На трубчатых дренажах устраивают колодцы.

Дл я предохранения от засорения колодцы должны быть снабжены вторыми крышками.

Перепадн ые колодцы на дренаже должны иметь водобойную часть.

Песчаные призмы

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

Засыпку песком траншеи, разработанной в песчаных грунтах, производят на высоту 0, 6 - 0, 7Н, где Н - высота от дна траншеи до уровня подземных вод, но не менее 15 см. над верхом дренирующей обсыпки. В грунтах слоистого строения траншею засыпают песком на 30 см. выше уровня подземных вод (см. рис. ).

Колодцы-фильтры

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

Проходку вертикальных колодцев-фильтров можно выполнить гидравлическим способом (погружением с помощью подмы ва) или буровым способо м. 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 которых устанавливают вертикально трубы (асбесто цементн ые 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 колодц а. Верхний конец трубы сопрягается с внутренним слоем обсыпки горизонтальной дрены.

Конструкция пластового дренажа

Пластов ый дренаж применяется для защиты подвалов зданий, приямков и каналов в тех случаях, когда один трубчатый дренаж не дает необходимого дренирующего эффекта.

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.

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

Гравийные (или щебеночные) призмы должны иметь высоту не менее 20 см.

Расстояние между призмами - 6÷12 м (в зависимости от гидрогеологических условий). Прокладываются призмы , как правило , в середине между поперечными фундаментами здания.

При большом притоке воды или для особо ответственных сооружений пластов ый дренаж может быть двухслойным по всей площади с нижним слоем из песка и верхним - из гравия и ли щебня.

При малой ширине защищаемого сооружения и ограниченном 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.

В отдельных случаях, при большой площади дренажа или особых требованиях к понижению зоны капиллярного насыщения, толщина и конструкция пластового дренажа определяются 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 площад и подз емного помещения следует прокладывать дополнительные трубчатые дрены под полом помещения.

В подпольях зданий, возводимых на свайных основаниях, пластовый дренаж может быть устроен в сочетании с однолинейным трубчатым дренажом, расположенным под подполье м

Насосные станции (установки) для откачки дренажных вод

Глубина заложения подземных помещений жилых и общественных зданий и сооружений не всегда позволяет направить дренажные воды самотеком в ливневую канализацию. В этом случае необходимо устройство дренажных насосных станций. При проектировании дренажных насосных станций следует руководствоваться следующим:

устройство отдельно стоящих насосных станций (установок), как правило, экономически нецелесообразно, т.к. затраты на их строительство и эксплуатацию будут значительно больше, чем встроенных в подвальные помещения;

насосные установки, восновном должны располагаться взданиях, дренажные воды от которых направить в ливневую канализацию (водосток) самотеком не представляется возможным;

При технико-экономическом обосновании возможно устройство одной насосной станции перекачки дренажных вод от нескольких зданий. Если здания будут принадлежать 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 перекачки дренажных вод приоритетным является соблюдение допустимых уровней шума и вибрации от насосных 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 мероприятий, обеспечивающих выполнение требований по допустимым уровням шума и вибрации в жилых и общественных помещениях зданий согласно с МГСН 2.04-97 , пособий к МГСН 2.04-97 «Проектирование защиты от шума и вибрации инженерного оборудования в жилых и общественных зданиях» и «Проектирование звукоизоляции ограждающих конструкций жилых и общественных зданий».

Расходы дренажных вод, направляемых в насосную станцию, должны определяться конкретно для каждого объекта.

Как правило, к установке следует предусматривать два насосных агрегата, из которых один резервный. При обосновании допускается установка большого количества 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 установленное оборудование.

Работа насосных станций должна предусматриваться в автоматическом режиме.

Вместимость приемных резервуаров с ледует определять в зависимости от расчетного секундного расхода дренажных вод, производительности выбранного насоса или насосов и допустимой частоты включения электродвигателя насоса, но не менее 5-минутной максимальной его производительности (для отечественных насосов). Максимальное число включений в час для насосов импортного производства должно указываться в технической документации фирмы производителя. В случае отсутствия этих данных следует сделать соответствующий запрос.

Для уменьшения частоты включения насоса может предусматриваться поочередная их работа. В этом случае следует предусмотреть 3-ий резервный насос, который допускается хранить на складе. Учитывая, что дренажные воды, как правило, условно-чистые, возможно не предусматривать специального трубопровода для взмучивания осадка в резервуаре. Для загрязненных вод или при необходимости регулирования расхода стоков, перекачиваемого насосами, следует предусмотреть указанный трубопровод.

Для автоматизации и диспетчеризации работы насосных агрегатов в приемном резервуаре насосной станции назначают соответствующие уровни воды.

Уровни включения рабочего и резерв уарного насосов должны назначаться ниже лотка подводящего трубопровода. При этом уровень включения резервного насоса назначается выше рабочего, т.к. он должен включаться не только при аварийной остановке рабочего насоса, но и при увеличении притока воды и соответственно повышении ее уровня в резервуаре (т.е. если производительность рабочего насоса меньше увеличенного притока стоков).

В случае дальнейшего повышения уровня воды из-за аварийной остановки насосов или по другим причинам назначается верхний аварийный уровень, при достижении которого подается аварийный сигнал.

Верхний ава рийный уровень обычно принимается на отметке лотка подводящего трубопровода.

Уровень отключения насосов должен находиться на расстоянии не менее 2 D вх от низа всасывающего трубопровода (входящего отверстия), а входное отверстие должно располагаться не менее 0,8 D вх от дна резервуар а.

Эти прави ла необходимо соблюда ть для благоприятного подвода воды к вертикальному всасывающему трубопроводу и во избежании попадания в него воздуха.

Нижний аварийный уровень принимается в промежутке между уровнем отключения насосов и входным отверстием всасывающих трубопроводов.

При применении к установке лопостн ых горизонтальных или вертикальных насосов необходимо учитывать геометрическую высоту всасывания насосов.

Каждый насос должен иметь с вой всасывающий трубопровод.

Всасывающие трубопроводы должны быть герметичными. Наиболее предпочтительными являются сварные соединения.

Для предотвращения образования во всасывающем трубопроводе во здушных мешков трубопровод прокладывается с подъемом в сторону насоса (уклон не менее 0, 005). По этой же причине при переходе с одного диаметра на другой на горизонтальных участках применяют только «косые» переходы с горизонтальной верхней образующей (эксцентрический переход).

Напорные трубопроводы после установки на них обратных клапанов и задвижек, как правило, следует объединять в один трубопровод.

При применении погружных насосов нижний уровень отключения должен приниматься не ниже указанной в технической документации фирмы-производителя.

Примечания :

1. На рис. и представлены примеры решения пристенного дренажа с применением дренажной об олочки «ДРЕНИЗ » и дренажа на свайном основании с засыпкой пазух песком.

2. Методы гидрогеологических и гидравлических расчетов дренажей рекомендуется использовать из источников, приведенных в приложении.

МГСН 2.07-97 «Основания, фундаменты и подземные сооружения»

ВСН-35-95 «Инструкция по технологии применения полимерных фильтрующих оболочек для защиты подземных частей зданий и сооружений от подтопления грунтовыми водами», НИИ Мосстрой

Альбом № 84 Института Мосинжпрое кт «Дренажи д ля осушения городских территорий и защиты подземных сооружений»

Альбом СК 2111- 89 Института Мосинжпроект «Подземные безнапорные трубопроводы из асбестоцементных, керамических и чугунных труб»

Альбом СК 2103- 84 Института Мосинжпроект «Подземные безнапорные трубопроводы из пластмассовых труб»

Справочник проектировщика «Сложные основания и фундаменты» М., 1969 г.

Абрамов С .К. «Подземные дренажи в промышленном и в гражданском строительстве» М.,1967 г.

Дегтярев Б. М. и др. «Защита оснований зданий и сооружений от воздействия подземных вод» Стройиздат, 1985 г.

МГСН 2.04-97 «Допустимые уровни шума, вибрации и требования к звукоизоляции в жилых и общественных зданиях»

Система региональных нормативных документов
градостроительной деятельности в Санкт-Петербурге

РЕГИОНАЛЬНЫЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

ДРЕНАЖИ В ПРОЕКТИРОВАНИИ ЗДАНИЙ
И СООРУЖЕНИЙ

РМД 50-06-2009 Санкт-Петербург

Правительство Санкт-Петербурга
Санкт-Петербург
2009

Предисловие

1 РАЗРАБОТАНЫ Научно-исследовательским и проектным институтом по жилищно-гражданскому строительству (ОАО «ЛЕННИИПРОЕКТ») и Санкт-Петербургским государственным архитектурно-строительным университетом (СПб ГАСУ)

2 ВНЕСЕНЫ Комитетом по строительству Правительства Санкт-Петербурга

4 УТВЕРЖДЕНЫ к применению в работе приказом Службы государственного строительного надзора и экспертизы Санкт-Петербурга от 26.11.2009 № 105п.

5 СОГЛАСОВАНЫ с Комитетом по государственному контролю, использованию и охране памятников истории и культуры, с Комитетом по энергетике и инженерному оборудованию, со Службой государственного строительного надзора и экспертизы Санкт-Петербурга.

6 ПОДГОТОВЛЕНЫ К ИЗДАНИЮ ЗАО «Инженерная ассоциация «Ленстройинжсервис»

7 РАЗРАБОТАНЫ ВПЕРВЫЕ

Введение

Настоящий региональный методический документ разработан с целью обеспечения эффективной системы защиты от подземных вод зданий и сооружений, возводимых и реконструируемых на территории Санкт-Петербурга.

В документе учтены особенности гидрогеологических условий и местоположения современных площадок строительства:

Высокий уровень грунтовых вод техногенного и природного происхождения, наличие напорных вод с образованием родников; региональное распространение грунтовых вод на территории города с нарушением естественного режима в островной его части;

Наличие неоднородной верхней толщи слабоводопроницаемых грунтов, намывных и насыпных территорий по берегам рек и залива, заторфованных грунтов и погребенных слоев торфа; образование техногенных слоев отвалами грунтов, золы, городского и строительного мусора;

Засыпанные техногенными грунтами и канализованные природные водные объекты; заболачивание, суффозия грунта, плывунные явления, связанные с воздействием поверхностных и подземных вод;

Размещение площадок строительства вблизи эксплуатируемых зданий, сооружений, инженерных и транспортных коммуникаций, в том числе рядом с застройкой, имеющей дефекты, обусловленные неравномерными осадками.

В методическом документе учтены возможности современных технологий в области строительства, требования безопасности и экологии при проектировании, строительстве и эксплуатации систем водозащиты объектов:

Сохранение дренирующей функции канализованных или засыпанных водных природных объектов;

Обеспечение безопасности, исключающей негативное изменение свойства грунтов основания защищаемого объекта, эксплуатируемых соседних, а также сооружений инженерной инфраструктуры;

Использование конструкций систем водозащиты, позволяющих в наименьшей степени влиять на естественный режим грунтовых вод;

Комплексное решение вопросов организации поверхностного и подземного стока, устройства гидроизоляционной защиты здания.

В документе устранены разночтения затрудняющие принятие эффективного решения, которые до настоящего времени имеют место в различной справочной литературе, посвященной вопросам проектирования и устройства дренажа.

Настоящий методический документ содержит требования к исходным материалам, составу и содержанию проектной документации по дренажу, необходимые термины, рекомендации по выбору типов, систем, схем и конструкции дренажей, выполнению предварительных и фильтрационных расчетов.

При составлении настоящего методического документа использован опыт проектирования, изысканий и обследований, накопленный в институтах ЛенНИИпроект, ЛенжилНИИпроект, ПИ-1, СПб ГАСУ, «Спецпроектреставрация», Тресте ГРИИ, ЛенТИСИЗ, НПО «Геореконструкция - Фундамент-проект» и других организациях.

В разработке принимали участие: от СПб ГАСУ к.т.н., профессор Г.И. Клиорина (руководитель темы), инженер И.С. Нефедова; от ОАО «ЛЕННИИПРОЕКТ» инженеры Т.Л. Соколова, Т.А. Грибанова, В.В. Ткачук.

РЕГИОНАЛЬНЫЙ МЕТОДИЧЕСКИЙ ДОКУМЕНТ

ДРЕНАЖИ В ПРОЕКТИРОВАНИИ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

1 Область применения

Настоящий методический документ распространяется на проектирование и устройство дренажей зданий и сооружений при их проектировании, строительстве и реконструкции на территории Санкт-Петербурга.

Документ не распространяется на дренажи специального назначения - оползневых склонов, просадочных грунтов и торфов, подпорных стенок и дренажей мелкого заложения для дорог.

2 Нормативные ссылки

В настоящем документе использованы ссылки на следующие нормативные документы:

СНиП 2.04.03-85 Канализация. Наружные сети и сооружения

СНиП 2.06.14-85 Защита горных выработок от подземных и поверхностных вод

СНиП 2.06.15-85 Инженерная защита территорий от затопления и подтопления

Справочное пособие к СНиП 2.06.15-85 Прогнозы подтопления и расчет дренажных систем на застраиваемых и застроенных территориях

СНиП 2.07.01-89* Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений

СНиП II-89-80 Генеральные планы промышленных предприятий

СНиП 12-03-2001 Безопасность труда в строительстве, Часть 1. Общие требования

СНиП 12-04-2002 Безопасность труда в строительстве. Часть 2. Строительное производство

СНиП 22-02-2003 Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов. Основные положения

ТСН 50-302-2004 Санкт-Петербург. Проектирование фундаментов зданий и сооружений в Санкт-Петербурге

ТСН 30-305-2002 Санкт-Петербург. Градостроительство, реконструкция и застройка нецентральных районов Санкт-Петербурга

ТСН 30-306-2002 Санкт-Петербург. Реконструкция и застройка исторически сложившихся районов Санкт-Петербурга

ПУЭ - 7 издание. Правила устройства электроустановок.

3 Термины и определения

В настоящем документе приняты следующие термины и соответствующие им определения:

Береговой дренаж - линейная система дренажа для перехвата потока грунтовых вод со стороны реки.

Головной дренаж - линейная система дренажа для перехвата потока грунтовых вод с выше расположенной территории.

Геокомпозиты - комбинации из геофильтра и полимерных проводников влаги в виде пористых, перфорированных или профилированных плит и полотен.

Геотекстильные материалы - (геотекстили) - фильтрующие мембраны (геофильтры), используемые самостоятельно и в различных композитах.

Геофильтры - водопроницаемые синтетические полотна, выполняющие в конструкции дренажа функции сепарации и фильтрации.

Геотехническое водоотведение - комплекс мероприятий по организации рельефа, поверхностного и подземного стока, разрабатываемых для защиты подземных объемов здания и участка его размещения.

Гидроизоляционная система здания - совокупность элементов, защищающих здание или сооружение от воздействия воды и влаги.

Зона риска - территория вокруг источника неблагоприятного воздействия на соседнюю застройку, обусловленного водопонижением при строительстве и реконструкции, на которой возможны негативные изменения свойств массива грунта и/или конструкций существующих зданий и сооружений.

Контурный дренаж - прифундаментный или кольцевой, имеют замкнутый или не замкнутый в плане контур.

Кольцевой дренаж - контурный дренаж, используемый для защиты здания или нескольких зданий, уложенный на некотором расстоянии от стены защищаемых объектов.

Линейные дренаж - головной, береговой или их комбинация.

Норма осушения - наименьшая глубина максимального прогнозного уровня грунтовых вод от отметки пола подвального помещения здания или проектной отметки поверхности, которая обеспечивает нормальные условия эксплуатации зданий и территории.

Несовершенный дренаж - трубчатая дрена уложена в водосодержащем слое грунта выше водоупора.

Прифундаментный дренаж - контурная, линейная или комбинированная система с вертикальным фильтрующим слоем с наружной стороны защищаемой заглубленной части объекта и горизонтальной дрены, уложенной под полом подвала или вдоль наружной стены, на расстоянии, достаточном для размещения смотровых колодцев.

Пластовый дренаж - фильтрующая постель в основании здания из крупнопористого грунтового материала или геокомпозита.

Пластиковый дренаж - геокомпозит из трехмерного дренажного пластикового основания и фильтрующей мембраны (геофильтра). Представляет собой двухслойную конструкцию из высокопрочного полиэтиленового полотна с отформованными округлыми шипами и фильтрующей геотекстильной мембраны из полипропилена [ ]. Упорядоченно расположенные округлые шипы создают толщину материала и образуют между собой водосточные каналы, по которым вода поступает в прифундаментный дренаж и отводится от защищаемого объекта. Геотекстильная мембрана защищает полотно от механических воздействий, фильтрации мелких частиц почвы и предотвращает заиливание пластикового дренажа.

Тип дренажа - совершенный или несовершенный в зависимости от положения дрен по отношению к водоупорному слою.

Совершенный дренаж - трубчатая дрена укладывается на водоупорный слой.

Системы дренажа - 1 - контурные, линейные, комбинированные; 2 - схемы размещения дрен в плане по отношению к защищаемому объекту; 3 - местные, общие в зависимости от создаваемого эффекта водозащиты соответственно для объекта, участка.

Системы геотехнического водоотведения - дренажная и дождевая сети на участке застройки, наружные (или внутренние) водостоки здания с отводящими устройствами.

4 Сокращения

УГВ - уровень грунтовых вод

ГВ - грунтовые воды

ПВ - подземные воды

ПП - полипропилен

ПНД - полиэтилен низкого давления

ПВХ - поливинилхлоридные

НДПЭ - полиэтилен высокой плотности

5 Основные положения

5.1 Проектирование дренажа выполняют с учетом требований надежности, эффективности и экономической целесообразности, а также безопасности, исключающей негативное влияние водопонижения на соседнюю застройку и сохраняемые конструкции объекта реконструкции, принимая во внимание оценку геотехнической ситуации для защищаемых и существующих соседних зданий, сооружений согласно ТСН 50-302-2004 Санкт-Петербург, ТСН 30-306-2002 Санкт-Петербург, ТСН 30-305-2002 Санкт-Петербург, а также прогнозы развития негативных гидрогеологических процессов при выборе и устройстве той или иной системы дренажа согласно рекомендациям справочного пособия к СНиП 2.06.15 .

5.2 Проект дренирования должен решать следующие основные задачи:

Обеспечение требуемой нормы осушения за счет регулирования УГВ и стока ПВ на участке размещения здания, исключающее поступление ПВ в подземные и заглубленные помещения и контакт ПВ с внешней поверхностью сооружения;

Предотвращение обводнения грунтов и усиления фильтрации, которые могут вызвать негативные изменения свойства грунтов, возникновение или активизацию опасных геологических процессов;

Обеспечение на участке застройки требуемых санитарных условий и сохранение экологической безопасности.

Норму осушения для зданий с подвальными помещениями и техническими подпольями следует принимать 0,30 м, исчисляя от отметки пола этих помещений и подполий.

5.3 Дренаж для защиты зданий устраивают при расположении полов подвалов и технических подполий:

На отметках ниже расчетного уровня подземных вод и при их превышении относительно расчетного уровня меньше 30 см;

В зоне капиллярного увлажнения, когда в подвальных помещениях не допускается появление сырости;

В глинистых и суглинистых грунтах при их заглублении больше 1,3 м от планировочной поверхности земли независимо от наличия подземных вод;

В глинистых и суглинистых грунтах при их заглублении меньше 1,3 м от планировочной поверхности земли;

При расположении пола на фундаментной плите, когда с нагорной стороны здания возможна инфильтрация в верхнем слое природных или техногенных слоев грунта, а также, когда здание находится в непосредственной близости от тальвега, в который осуществляется разгрузка фунтовых вод.

5.4 Дренаж следует устраивать в случаях, когда особенности гидрогеологических условий площадки строительства негативно сказываются на прочностных свойствах грунтов и несущей способности оснований и могут вызвать осадку зданий.

5.5 Защиту здания от негативного воздействия воды и влаги осуществляют с помощью комплекса мероприятий геотехнического водоотведения , которые выполняют для заглубленной части здания и на участке его размещения.

При возможности следует отдавать предпочтение дренажным системам, которые одновременно защищают от подтопления участок и размещенное на нем здание .

Дренаж следует проектировать в комплексе с организацией рельефа, принимая во внимание водозащитную роль гидроизоляции заглубленных конструкций здания .

5.6 Выбор схем дренирования объекта следует выполнять, учитывая особенности гидрогеологических условий территории Санкт-Петербурга, данные инженерно-геологических изысканий, конфигурацию, размеры и конструкцию фундамента объекта защиты, заглубление подвальных помещений, наличие близко расположенных эксплуатируемых инженерных сооружений, зданий, их геотехническую категорию, характеристику конструкций, требования .

6 Исходные данные

6.1 Проектирование осуществляют на основании исходных данных об инженерно-геологических условиях площадки строительства, защищаемом объекте, а также сведений об эксплуатируемых зданиях и сооружениях, расположенных поблизости.

6.2. Объем изысканий и обследований с целью получения необходимых исходных данных зависит от геотехнической категории объекта, стадии проектирования, категории сложности природных условий площадки строительства.

Состав и объем указанных материалов для целей реконструкции и строительства в условиях городской застройки должен определяться в соответствии с требованиями ТСН 50-302-2004 Санкт-Петербург.

6.3. Для разработки проекта дренажа необходимы следующие материалы:

- техническое заключение об инженерно-геологических условиях площадки строительства;

Заключение о гидрогеологических условиях участка строительства (при необходимости);

Материалы инженерных изысканий и обследований прошлых лет;

План территории с существующими и проектируемыми зданиями и подземными сооружениями, высотными отметками;

План организации рельефа участка застройки;

Планы и отметки пола подвальных помещений и подполий соседних объектов и проектируемого (защищаемого) здания, а также его первого этажа;

Планы и разрезы фундаментов зданий, пристроенных по наружному фасаду элементов (лестницы, пандусы, приямки и т.п.);

Планы, продольные профили и разрезы подземных каналов;

План и разрезы шурфов (объекты реконструкции или подлежащие реставрации).

6.4 Защиту от подземных вод дворцово-парковых ансамблей и исторических зданий следует разрабатывать в комплексе с мероприятиями по усилению оснований и фундаментов исторических зданий, вертикальной планировкой участка и водозащиты парковых территорий.

Состав дополнительных исходных материалов определяется конкретными условиями (состояние подземных конструкций и гидроизоляции, исторических водоотводящих и сбросных систем, приповерхностной инфраструктуры, наличие ценных зеленых насаждений, использование ансамбля и т.д.) на основе специально составленной программы исследований .

7 Проектирование дренажа

7.1 Проектирование дренажа включает выбор его системы и конструкции, определение положения в плане и заглубления, способа отведения дренажных вод, а также проведение необходимых расчетов, включая предварительные.

7.2 Проект дренажа должен содержать следующие материалы: план дренажа, ведомость основных работ по устройству дренажа, конструкции дрен.

Если на площадке строительства предусматривают засыпку водных объектов или канализование их участков, то следует разрабатывать проектные предложения по:

Сохранению дренирующей функции засыпанных объектов;

Мероприятиям, которые компенсируют водоотведение естественной дрены;

Обустройству естественных родников.

Построение продольных профилей местного дренажа выполняют:

При наличии специальных требований ведомственных служб;

В сложных условиях (при реконструкции, развитых существующих инженерных сетях и т.д.).

В пояснительной записке, в составе проектной документации обосновывают принятые решения и приводят расчетные расходы дренажных вод. При разработке рабочей документации ограничиваются краткой информацией аналогичного содержания в пояснениях на чертежах.

7.3 Для проектов водозащиты дворцово-парковых ансамблей и исторических зданий состав графических и текстовых материалов определяется с учетом , настоящего документа, задания КГИОП, а также требований ТСН 30-306-2002 Санкт-Петербург.

7.4 Предварительные проверочные расчеты определяют:

Безопасное расстояние дрены от наружных стен проектируемого (или существующего) здания, сооружения, инженерных сетей, если их основания заглублены выше лотка дренажной трубы.

Для расчета используют формулу

где

b - уширение фундамента, м;

В - ширина дренажной траншеи, м;

Н - глубина заложения дрены, м;

h - глубина заложения фундамента, м;

a - угол внутреннего трения грунта, град.

Ординаты депрессионной кривой - положение сниженного уровня подземных вод в результате действия дренажа, если по соседству с защищаемым объектом имеются здания, сооружения, инженерные коммуникации, ценные зеленые насаждения. Цель расчета - определить зону риска для исключения негативных воздействий на существующие здания, инженерную и приповерхностную инфраструктуру. В случае нежелательного снижения УГВ в зоне существующей застройки выполняют корректировку трассы дренажа.

7.5. При наличии в непосредственной близости от строящегося объекта, дренажной сети, обслуживающей другие здания или сооружения необходим расчет ординат депрессионной кривой эксплуатируемой сети. Цель такого расчета - определить положение депрессионной кривой эксплуатируемого дренажа и оценить его возможности в отношении эффекта водозащиты для нового объекта. Если сниженный УГВ, установившийся в результате эксплуатации дренажа, не превышает норму осушения, от устройства дренажа для нового объекта можно отказаться или же изменить его плановое положение.

7.6 Расчет ординат депрессионной кривой выполняют в соответствии с методикой, изложенной в разделе 12 настоящего документа.

8 Системы и типы дренажа

8.1 Выделяют два типа дренажей : совершенный и несовершенный. Последний не полностью прорезает водоносный слой в отличие от дренажа совершенного типа, основание которого доходит до водоупорного слоя.

Предпочтение следует отдавать дренажам совершенного типа, если водоупорный слой находится на незначительной глубине от планировочной поверхности и не потребует неоправданного (с учетом нормы осушения) заглубления дренажных труб.

8.2 По конфигурации в плане следует различать контурные, линейные и комбинированные системы (схемы), по создаваемому эффекту водозащиты - общие системы (защита участка и размещенного на нем здания) и местные (защита здания).

8.3 При выборе систем и следует учитывать характер подтопления в зависимости от положения места разгрузки, источников питания грунтовых вод:

Сверху - инфильтрационное питание ливневыми и талыми водами;

Снизу - капиллярные и подземные воды со свободной поверхностью в периоды сезонных и годовых повышений их уровня, а также местные напорные воды; последние фиксируются, как правило, в буровых изысканиях при прохождении песчаных линз в слабоводопроницаемых грунтах;

Сбоку - подземные воды, притекающие с возвышенных участков склонов, и воды, фильтрующие из водоемов;

Смешанное питание - сочетание различных вышеперечисленных вариантов питания ГВ.

8.4 В зависимости от геологического строения площадки строительства, источников питания грунтовых вод, назначения и местоположения объектов защиты следует использовать следующие системы дренажа:

Линейные (головной, береговой);

Контурные (прифундаментный, кольцевой);

Пластовые дренажи (площадные и линейные);

Комбинированные из линейных, контурных, пластовых.

Для площадок строительства, сложенных слабоводопроницаемыми грунтами слоистого строения с атмосферным питанием ГВ, как правило, требуется устройство прифундаментного дренажа для заглубленных помещений здания и эффективное решение вертикальной планировки.

8.5 Однолинейные системы в виде отсечного головного дренажа используют при источнике питания «сбоку», когда явно выражен грунтовый поток, поступающий с вышележащей территории.

Дренаж закладывают по верхней границе защищаемой территории со стороны притока грунтового потока. Трассу прокладывают с учетом размещения застройки, по возможности, в местах с более высокими отметками водоупора.

8.6 Двухлинейные системы проектируют, когда устройство одной линии головного дренажа не обеспечивает требуемого понижения УГВ. Вторую линию дренажа прокладывают параллельно головному дренажу. Расстояние между двумя запроектированными линиями определяют расчетом, исходя из их совместной работы, и сопоставляют расчетное положение сниженного УГВ с нормой осушения.

Двухлинейная система дренажа необходима, если защищаемый участок расположен между зонами питания грунтовых вод и их разгрузки местной гидрографической сетью.

Следует учитывать, что при использовании двухлинейных систем (головного и берегового дренажа) высокий дренирующий эффект достигается только на участках, сложенных хорошо водопроницаемыми грунтами. В этом случае возможно образование широких депрессионных воронок в результате совместной работы головного и берегового дренажей.

На участках, сложенных слабоводопроницаемыми грунтами, особенно слоистого строения, двухлинейная комбинация не обеспечит желаемого снижения УГВ. В таком случае необходимо рассмотреть следующие варианты защиты участка от грунтовых вод:

Заглубленных частей здания - местной контурной системой дренажа;

Элементов благоустройства и подземных коммуникаций - сопутствующими дренажами;

Участка - надлежащей вертикальной планировкой и организацией поверхностного стока, что снижает инфильтрацию атмосферных осадков в грунт.

8.7 На прибрежных территориях для понижения УГВ, вызванного подпором горизонта воды в реке, следует устраивать однолинейный береговой дренаж. Его прокладывают параллельно береговой линии и закладывают ниже горизонта высоких вод реки.

Целесообразность устройства берегового дренажа должна быть обоснована значимостью защищаемого участка, поскольку затраты на строительство и эксплуатацию береговых дренажей, особенно при перекачке больших расходов дренажных вод, достаточно велики.

8.8 При защите от подтопления небольших участков, в первую очередь рассматривают варианты:

Локального повышения планировочных отметок поверхности;

Защиты здания с заглубленным подвальным помещением с помощью местных контурных и линейных систем, а также гидроизоляции.

Наряду с этим целесообразно использовать планировочные возможности, например, можно «посадить» здание на более высоких отметках, чтобы уменьшить затраты на мероприятия по защите от ПВ.

8.9. При боковом источнике питания ПВ в сочетании с инфильтрацией атмосферных осадков, дренаж выполняют по всему контуру защищаемого здания. В зависимости от инженерно-геологических условий участка застройки используют пристенную (прифундаментную) или кольцевую контурные системы.

Когда подтопление подвальных помещений обусловлено ясно выраженным односторонним притоком ГВ (питание сбоку), дренаж проектируют в виде разомкнутой контурной системы.

8.10 Кольцевой дренаж выполняет защиту подвальных помещений здания при смешанном питании грунтовых вод и заложении этих помещений в водоносных песчаных грунтах.

При питании подземных вод сверху в условиях однородного строения водоносной толщи совершенный кольцевой дренаж эффективен и для группы зданий. В последнем случае даже при расположении дрен выше водоупора УГВ устанавливается на отметках, близких к уровню воды в дренах .

Кольцевой дренаж применяют также, если питание сверху отсутствует, а повышение УГВ обусловлено поступлением воды снизу. В последнем случае размеры дренажного контура должны быть меньше, чем при аналогичном решении в условиях источников питания подземных вод сверху.

Когда заглубление дрен недостаточно из-за величины выпора, то следует устраивать промежуточные дрены - «рассечки».

8.11 Прифундаментный (пристенный) дренаж используют для защиты подвалов и подполий, заложенных в глинистых, суглинистых грунтах и при слоистом строении слабоводопроницаемой толщи:

В качестве профилактической меры при отсутствии ГВ;

При наличии смешанного источника питания ГВ.

Прифундаментная система дренажа, в отличие от кольцевой, должна быть максимально приближена к объекту защиты на расстояние, которое регламентируется конструкцией фундамента, возможностью размещения смотровых колодцев, условиями производства работ, а также требованиями .

При больших размерах защищаемого объекта для достижения эффекта водозащиты по всей площади подвала несовершенные контурные дрены дополняют подпольными линиями или используют площадный пластовый дренаж.

8.12 При защите нескольких зданий одним контуром, а также при ширине защищаемого здания более 20 м глубина заложении несовершенных дрен должна обосновываться расчетом (см. ) с учетом положения депрессионной кривой внутри контура.

8.13 Если дренаж заложен ниже подошвы фундамента защищаемых и соседних зданий (сооружений) следует произвести расчет безопасного расстояния от дрен до стен здания, чтобы исключить вынос, ослабление и осадку грунта под его фундаментом (см. ).

8.14 Пластовый дренаж следует устраивать в сочетании с контурными и линейными системами в следующих случаях:

При недостаточной эффективности контурных и линейных дрен;

В условиях сложного строения водоносного пласта с изменением его состава и водопроницаемости;

С профилактической целью в глинистых и суглинистых грунтах;

В водоносных пластах большой мощности, при слоистом их строении, наличии напорных ПВ.

8.15 При устройстве пластового дренажа необходимо учитывать следующие требования:

Пластовый дренаж должен сопрягаться с обсыпкой трубчатых дрен, гарантировать необходимые условия удаления влаги, чтобы фильтрующая постель не стала аккумулирующей емкостью для грунтовых вод; если пластовый дренаж заложен ниже прифундаментного (по объективным причинам различного характера), следует выводить фильтрующую постель в траншею прифундаментного дренажа, чтобы обеспечить разгрузку ГВ в траншею;

Если трубчатый дренаж проложен по внутреннему контуру здания (под полом подвала) пластовую конструкцию необходимо выполнять в виде засыпки пазух котлована вдоль наружных стен здания и «соединить» пластовую конструкцию пазух с обсыпкой подпольного дренажа, разуклонив ее основание в сторону трубчатых дрен (рис. );

При разнозаглубленных объемах защищаемого подвального помещения, пластовая конструкция для наиболее заглубленных подвальных помещений должна сопрягаться с аналогичной конструкцией для цокольного этажа с меньшим заглублением; выбор рационального решения узлов сопряжения зависит от расположения особо заглубленных объемов в пятне защищаемого контура, перепада отметок пола разнозаглубленных помещений и высотного положения трубчатых дрен.

Рис. 1 . Схема засыпки пазух котлована

8.16 Пластовый дренаж в качестве самостоятельной системы водопонижения целесообразно использовать на период строительства при необходимости дренирования котлована для здания большой площади. В этом случае низ фильтрующей постели пластового дренажа должен быть не ниже отметки лотка трубчатой дрены, проложенной для отведения ГВ.

Фильтрующая постель пластового дренажа используется в периоды строительства и эксплуатации здания. Трубчатые дрены, отводящие грунтовые воды собранные фильтрующей постелью, не всегда могут быть сохранены в системе дренажа, проектируемой для защиты подвальных помещений на период эксплуатации здания.

9 Схемы дренирования, продольный профиль, сооружения на сети

9.1 Схемы дренирования объекта формируются на основе типовых систем с учетом гидрогеологических условий площадки строительства, особенностей защищаемого объекта, а также требований , , , , настоящего документа.

Схема дренажа защищаемого объекта может состоять из одной или нескольких систем (простых и усложненных). В одних случаях схема исчерпывается только одной системой, в других - требует комбинации нескольких систем.

9.2 Выбор схемы зависит:

От гидрогеологических условий площадки строительства и заглубления подвала;

Конструкции фундамента;

Местоположения и заглубления ливневой сети, принимающей дренажный сток;

Заглубления и конструкции фундамента выступающих объемов по периметру здания;

Планировочных отметок по периметру здания;

Наличия соседних эксплуатируемых зданий и сооружений;

Размеров и конфигурации защищаемого помещения.

9.3 Схема дренажа современных гражданских зданий, особенно при большой площади защищаемого цокольного этажа и сложной конфигурации объекта, представляют собой комбинации из различных усложненных систем дренажа.

9.4 Однолинейная головная система. Оптимальная схема дренирования - пересечение трассой потока грунтовых вод по ширине и заглубление дрен в водоупорный слой (рис. ).

Рис. 2 . Схема однолинейной системы дренажа совершенного типа:

а - план; б - сечение; 1 - здание с подвалом;
2 - трасса дренажа; 3 - направление уклона дрен;
4 - граница участка; 5 - инспекционные колодцы;
6 - выпуски дренажа

Поэтому линейная головная система эффективна на узких, вытянутых в длину участках, особенно в таких гидрогеологических условиях, где можно применить дренаж совершенного типа.

Когда длина линейного дренажа меньше ширины подземного потока, устраивают дополнительные линии по боковым границам защищаемого участка. Так достигается перехват подземных вод, поступающих сбоку.

При глубоком залегании водоупора дрены закладывают в водосодержащем слое, устраивая несовершенный дренаж. В этом случае фильтрационная способность водопроницаемого слоя имеет большое практическое значение, поскольку влияет на положение сниженного УГВ на защищаемом участке. Для определения положения сниженного УГВ выполняют расчет депрессионной кривой (см. ).

9.5 Традиционные (типовые) схемы кольцевого дренажа - контурная и контурно-линейная с внешними шпорами. Трубчатые дрены прокладывают на расстоянии от стен здания с учетом гидрогеологических условий территории , требований безопасности и производства работ. Если здание имеет сложную конфигурацию фасада или разнозаглубленные подвальные помещения, дренаж может иметь внешние поперечные ответвления - шпоры (рис. ).

Условные обозначения:

Рис. 3 . Схема контурного дренажа с поперечными шпорами

9.6 Традиционные схемы пристенного дренажа типовых зданий небольшой ширины (до 20 м) и простой конфигурации (см. ):

Линейная;

Контурная с дренами внешними (вдоль фасада) или внутренними (под полом подвала), замкнутого или незамкнутого (контурная схема);

Комбинированная в виде линейной или контурной с пластовым дренажом.

Наиболее часто используется схема с замкнутым контуром в связи с преобладанием смешанного питания грунтовых вод. При наличии ограничений на площадке строительства возможна прокладка незамкнутого контура. Такие ограничения возникают в большинстве случаев при реконструкции объектов, восстановлении и воссоздании исторических зданий, а также стесненных условиях площадки строительства [, , ].

9.7 Трассу прифундаментного дренажа привязывают к защищаемому зданию. Расстояние между дренажом и стеной определяется выступающими элементами конструкции фундамента здания и диаметром смотровых колодцев. Оно зависит также от заглубления дрен.

Пристенные (контурные) и подпольные (в том числе и пластовые) дрены увязывают между собой в высотном отношении таким образом, чтобы обеспечить эффективное удаление воды из-под защищаемого помещения (см. ).

9.8 Защиту от грунтовых вод подвальных помещений большой площади выполняют по следующим основным схемам: контурно-линейной, контурно-площадной, комбинированной (см. ).

Контурно-линейная схема - система дренажа с контурной сетью (собственно прифундаментный дренаж) и линейными подпольными (трубчатыми или пластовыми) линиями.

Контурно-площадная схема - система дренажа с контурной сетью и пластовой площадной фильтрующей постелью.

Комбинированная схема сочетает элементы обеих вышеназванных схем.

Контурно-линейную схему применяют при устройстве несовершенного дренажа без каких-либо ограничений для объектов со свайным фундаментом. При ленточной конструкции фундамента следует рассчитывать расстояние трубчатых дрен от стен, если они заглублены ниже отметки подошвы фундамента.

Если фундамент здания устроен в виде монолитной железобетонной плиты, используют только беструбчатую конструкцию подпольных дрен или контурно-площадную схему.

Подпольные дрены обычно трассируют вдоль короткой оси подвального помещения и соединяют с прифундаментным дренажем.

Положение дрен определяется особенностями конструктивного решения фундамента. Расстояние между подпольными дренами выбирают таким образом, чтобы снять выпор депрессионной кривой внутри защищаемого контура.

При развитой системе подпольных линий потребуется заглублять пристенные дрены, чтобы глубина их заложения обеспечивала самотечное удаление расходов разветвленной сети подпольных дрен, поэтому от пристенных дрен часто требуется откачка дренажных вод.

Контурно-площадная схема характеризуется наличием пластового площадного и прифундаментного дренажей. Последний чаще прокладывается по внешнему (наружному) контуру подвального помещения. Такую схему используют при устройстве совершенного и несовершенного пристенного дренажа. Она не имеет ограничений, связанных с конструкцией фундамента здания и широко используется при недостаточной эффективности несовершенного пристенного дренажа зданий, фундамент которых выполнен в виде монолитной железобетонной плиты.

В стесненных условиях контурно-площадная схема может быть выполнена только с помощью внутренних подпольных дрен или их комбинации с внешними пристенными дренами, когда фундамент здания свайного или ленточного типа.

9.9 Дренирование объектов большой площади, особенно в сложных гидрогеологических условиях, эффективно только за счет совместной работы пристенных и подпольных дренажных устройств, конструкцию которых принимают с учетом конкретных условий строительства (реконструкции).

9.10 Пристенные и подпольные (в том числе и пластовые) дрены должны субординироваться между собой в высотном отношении таким образом, чтобы обеспечить эффективное удаление воды из-под защищаемого помещения и за пределы здания.

9.11 Дренажи проектируют с учетом общих требований к размещению подземных сетей, обеспечения безопасных условий строительства (в соответствии со СНиП 12-03 , СНиП 12-04 ), эффективности работы и эксплуатационной пригодности водопонизительных сооружений (в соответствии со СНиП 2.06.15 , СНиП 22-02 ).

Расстояние по горизонтали (в свету) между дренажом и инженерными коммуникациями, принимают в соответствии с нормативными требованиями (СНиП 2.07.01 , ПУЭ -7).

В вертикальной плоскости положение дрен относительно других инженерных сетей принимают с учетом их назначения, способов производства работ по устройству дренажа и его нормальной эксплуатации согласно СНиП II-89 .

9.12 При проектировании дренажа следует рассмотреть вариант его совместной прокладки с водостоком - над ним или параллельно, желательно в одной траншее.

Предпочтительно укладывать дренаж и водосток в одной вертикальной плоскости. В этом случае дренаж прокладывают над водостоком и устраивают выпуски дренажных вод в каждый смотровой колодец водостока. Такой вариант удобен с точки зрения удаления расходов дренажа, однако не всегда возможен из-за заглубления дренажа ниже водостока или недостаточного расстояния между ними.

Минимальное расстояние между водостоком и дренажом, проложенным над ним, должно быть не меньше 5 см.

9.13 Сопряжение дренажных линий в плане следует осуществлять под углом не меньше 90°; в вертикальной плоскости сопряжение веток трубчатого дренажа может осуществляться с устройством перепада и без него с установкой смотровых колодцев по СНиП 2.06.15 п. 5.28. Наличие перепадов может быть обусловлено различным заглублением дрен, а также соединением в одном узле более трех линий.

9.14 Дренажи прокладывают с уклонами, обеспечивающими самотечное движение воды со скоростями, исключающими заиление труб и размыв грунта, а также учитывая водообильность осушаемого горизонта.

Минимальный уклон трубчатого дренажа принимают:

В песчаных грунтах - 0,003;

В глинистых - 0,002.

Дрены целесообразно устраивать с минимальными продольными уклонами, поскольку увеличение уклона дрен приводит к возрастанию объемов работ.

Минимальный уклон пластового дренажа, уложенного в основание защищаемого здания, следует принимать 0,005 - 0,01, уклон сопутствующих пластовых дренажей может совпадать с уклоном по трассе защищаемых инженерных сетей, основания дорожной одежды и т.п.

Максимальный уклон дренажа регламентируется максимально допустимой скорости течения воды 1 м/с и определяется на основе гидравлического расчета по методике, изложенной в литературе .

9.15 Глубина заложения дренажа должна обеспечить требуемую норму осушения (согласно , ), защиту конструкции дренажа от разрушения временными и постоянными нагрузками, а также от промерзания. Если заглубление дренажа ниже глубины промерзания невозможно или нецелесообразно, предусматривают специальные мероприятия по защите сети при отрицательных температурах.

9.16 Продольный профиль дренажных линий следует формировать с учетом схемы дренирования объекта, положения и количества выпусков, высотных отметок принимающей сети и пола подвальных помещений, способа отведения дренажных вод, обеспечения надежности работы системы в штатном и аварийном режиме, а также равномерной загрузки насосов для удаления дренажных расходов.

9.17 На объектах большой площади при построении продольного профиля дренажа следует учитывать:

Значительную длину подпольных линейных и площадь пластовых подпольных дрен;

Необходимость откачки воды из пристенных дрен;

Целесообразность самотечного сброса воды из подпольных систем в контурные пристенные.

9.18 Выбор оптимального продольного профиля подпольных линейных дрен определяется их длиной, допустимым диапазоном заглубления принимающих контурных дренажных линий, условиями производства работ, соотношением размеров (длины и ширины) подвала, положением последнего в «пятне застройки», перепадом планировочных отметок по фасаду здания, наличием по периметру объекта пристроенных объемов.

9.19 Оптимальный продольный профиль пристенных дрен вдоль фасада здания при перепаде высотных отметок планировочной поверхности формируется за счет дополнительных выпусков или увеличения заглубления дренажа.

При значительной разнице планировочных отметок по фасаду защищаемого здания и большой площади подвала при формировании продольного профиля следует исходить из допустимых минимального и максимального заглубления дрен.

При постоянной отметке пола подвального этажа целесообразно увеличить количество выпусков, чтобы избежать большого заглубления дренажа, если перепады отметок по его трассе ограничены только нормой осушения или способами производства работ.

Для разнозаглубленных подвальных помещений, а также при их большой площади прокладка дренажа с перепадом отметок по участкам также потребует увеличения количества выпусков, которые позволят в аварийных ситуациях исключить подпор в дренажной системе.

9.20 Смотровые (инспекционные) колодцы для наблюдения за работой системы устанавливают в местах поворота трассы и изменения уклонов дрен, на перепадах - в узлах сопряжения труб с различными отметками лотка, а также на прямых участках дренажа (рис. ).

Рис. 4 . Схема размещения дренажных колодцев:

а - повороты трассы, перепады отметок дренажных труб; б - выступы здания;
в - стартовые участки, г - с насосом на транзитном участке дренажа; 1 - здание;
2 - дренаж; 3 - колодцы; 4 - то же перепадные; 5 - то же с отстойной частью;
6 - заглушки; 7 - выпуск (транзитный дренаж); 8 - колодец с насосом;
9 - напорный участок транзитного дренажа;
10 - колодец гаситель напора; 11 - смотровой колодец дождевой канализации

Дренажные смотровые колодцы (при диаметре дрен до 300 мм) устраивают не реже через 50 м согласно СНиП 2.06.15 (см. 5.28), по условиям эксплуатации дренажной сети оптимальное предельное расстояние согласно - 40 м.

На поворотах смотровые колодцы дренажа у выступов зданий устраивать не обязательно, если расстояние от поворота до ближайшего колодца не превышает 20 м. Когда на участке между колодцами дренаж делает несколько поворотов, инспекционные колодцы устанавливают через один поворот. Стартовые участки дренажной сети длиной до 20 м допустимо выполнять без первого смотрового колодца. В этом случае необходимо предусмотреть заглушку дренажной трубы.

9.21 Устройство выпусков. Выпуск воды из трубчатых дренажей производят в водостоки или водоемы. В ряде случаев сброс выполняют в общесплавную канализационную сеть, канавы и специально устроенные емкости. В финишных смотровых колодцах дренажа перед сбросом вод в систему коммунальной канализации предусматривают контрольный смотровой колодец с клапаном «захлопка» (по условиям присоединения ГУП «Водоканал»).

Сброс воды дренажной трубчатой сети осуществляют с помощью транзитного дренажа из труб без перфорации и обсыпки. Расходы дренажа отводят самотеком либо с помощью откачки насосными установками или погружными насосами. Тогда транзитный участок дренажа до колодца гасителя устраивают в виде напорной сети.

Транзитный дренаж и насосное оборудование проектируют в соответствии с требованиями к дождевой сети водоотведения (СНиП 2.04.03 ).

9.22 На участках урбанизированного ландшафта дворцово-парковых ансамблей и исторических зданий при отсутствии мест приема дренажных вод (канализационных сетей) или невозможности осуществить сброс дренажных вод в водные объекты в соответствующих гидрогеологических условиях следует использовать поглощающие скважины (колодцы), конструкцию которых надлежит принимать согласно Справочного пособия к СНиП 2.06.15 , СНиП 2.04.03 , а также проводить другие мероприятия геотехнического водоотведения согласно требованиям .

9.23. Для надежной эксплуатации дренажной системы требуется обязательная регулярная прочистка дренажных колодцев, с тем, чтобы не допускать заиления дренажных труб, поэтому в текстовой и графической части проекта следует указывать необходимость подобных эксплуатационных мер.

10 Конструкция дренажа

10.1 Для защиты заглубленных частей зданий следует применять традиционные и современные конструкции горизонтальных дренажей:

С фильтрующей обсыпкой труб (или наполнением закрытого дренажа) из рыхлого сортированного материала (песка, гравия, щебня);

С фильтром из геосинтетических (или натуральных) материалов в сочетании с песчано-гравийными;

С композициями из дренажных материалов на основе пластмасс (геокомпозиты);

С обертками труб из геоткани (или натуральных материалов) и без них.

Геотекстильные материалы в конструкции дренажа следует использовать в качестве:

Фильтрующих мембран для разделения обратной засыпки и обсыпки трубчатого дренажа, фильтрующих слоев последней;

Обертки труб.

Геокомпозиты следует использовать для повышения эффективности дренажной сети и сокращения объемов фильтрующих грунтовых материалов.

10.2 Выбор геотекстильных мембран и геокомпозитов следует осуществлять с учетом условий их работы, инженерно-геологических условий площадки строительства и реконструкции, технических характеристик материалов [, , , ].

Геотекстильный фильтр должен пропускать воду и отсеивать грунт, излишне не деформироваться и не ограничивать доступ влаги в дренажную конструкцию, обладать био- и химической стойкостью, сохранять рабочее состояние на протяжении всего срока эксплуатации дренажа.

Геокомпозиты должны отвечать требованиям износостойкости; био- и химической стойкости; сохранности в рабочем состоянии в течение всего срока службы и иметь высокие фильтрационные свойства.

Предпочтение следует отдавать:

Фильтрующим нетканым геотекстильным мембранам из бесконечных ПП нитей, с иглопробивным упрочнением;

Трехмерным геокомпозитам из дренажного пластикового (ПП) основания и фильтрующей мембраны, которые называют пластиковыми дренажами. Задача мембраны в пластиковом дренаже - пропустить воду в проводник влаги (основание) и задержать частицы осушаемого грунта. Задача пластикового основания - транспортировать воду в прифундаментную систему горизонтальных дрен.

Для отдельных типов пластиковых дренажей существует вариант конструкции со специальной пазухой (каналом) для дренажной трубы.

10.3 Фильтрующие грунтовые обсыпки в зависимости от состава осушаемого грунта следует устраивать однослойными или двухслойными . Наряду с этим предусматривают засыпку части траншеи песчаным грунтом (рис. ). При устройстве откосной траншеи такую засыпку делают в виде призм по соображениям экономии материала.

Рис. 5 . Схема устройства обсыпок:

а - прямоугольная; б - в виде трапеции;
1 - дренажная труба; 2 - щебень; 3 - песок с коэффициентом
фильтрации не менее 5 м/сут.; 4 - местный грунт

Назначение призмы - прием воды, притекающей с боков. Наименьшая высота песчаной призмы составляет 0,6 - 0,7 от величины превышения расчетного УГВ относительно дна дренажной траншеи, максимальная - на 30 см выше расчетного УГВ; оптимальная определяется конкретными условиями строительства.

10.4 Однослойные фильтрующие обсыпки допустимы в гравелистых и крупных песках, а также в песках средней крупности со средним диаметром частиц 0,3 - 0,4 мм и крупнее.

Двухслойные обсыпки следует устраивать в супесях, мелких пылеватых и среднезернистых песках со средним диаметром частиц меньше указанного, а также при слоистом строении водоносного пласта.

Грунтовые материалы, используемые для обсыпок, должны отвечать требованиям, предъявляемым к материалам для гидротехнических сооружений, и соответствовать действующим государственным стандартам.

Состав фильтрующих обсыпок следует подбирать, чтобы исключить суффозию и кольматаж системы, толщина одного слоя обсыпки должна быть не меньше 150 мм.

Для внутреннего слоя обсыпок используют щебень М1000 - 1200 с крупностью фракций 3 - 10 мм (в зависимости от размеров пропилов труб), внешнего слоя и песчаных призм - песок с коэффициентом фильтрации не меньше 5 м/сут.

Обсыпкам придают прямоугольную или трапецеидальную форму, более сложные конфигурации требуют специальных инвентарных щитов. Обсыпки трапецеидальной формы выполняют с откосами устойчивого очертания, прямоугольные - с помощью щитов.

10.5 Выбор конструкции трубчатого дренажа зависит от гидрогеологических условий площадки строительства, особенностей объекта защиты, типа и системы дренажа, заглубления подвального этажа и его назначения (рис. ).

10.6 Пластовый дренаж для защиты заглубленных частей здания следует выполнять в виде сплошного песчано-гравийного слоя (площадный), в виде призм (линейный) и имеющих уклон к трубчатой дрене, а также с использованием геотекстильных мембран и высокопрочных геокомпозитов.

Конструкция пластового дренажа может состоять из одного или двух слоев в зависимости от характера подстилаемых грунтов, ширины защищаемого сооружения и притока воды.

Однослойный пластовый дренаж устраивают из щебня (гравия), двухслойный - из щебня и песка. Песчаный слой может быть заменен соответствующей геотекстильной мембраной. В пластовом дренаже используют щебень с крупностью фракций 3 - 20 мм (коэффициент неоднородности - не больше 5), а также среднезернистый песок. К грунтовым материалам фильтрующей постели дренажа предъявляют требования, аналогичные требованиям к грунтовым фильтрующим обсыпкам трубчатого дренажа.

Площадный пластовый дренаж с однослойной щебеночной постелью должен иметь толщину не меньше 300 мм. Двухслойную дренирующую постель конструктивно решают из щебеночного слоя минимальной толщиной - 150 мм, а песчаного - 100 мм.

Для сокращения объемов щебня площадный пластовый дренаж заглубленного здания конструктивно может быть решен в виде слоя песка, прорезанного в поперечном направлении щебеночными призмами.

Толщина линейного пластового дренажа с однослойной постелью из щебня должна быть не меньше 200 мм. Необходимое количество дрен (призм) определяют с учетом гидрогеологических условий, а их положение в плане зависит от конструкции фундамента защищаемого объекта.

а - несовершенного типа

б - совершенного типа

в - совершенного типа на условном водоупоре с линейным пластовым дренажем

г - с дренажно-изоляционным геокомпозитом

е - с геотекстильной прослойкой в обсыпке дрены и геокомпозитом

ж - с геотекстильной прослойкой в обсыпке дрены без геокомпозита

Рис. 6 . Схемы конструкции пристенного дренажа

Фильтрующая постель пластового дренажа должна сопрягаться с обсыпкой дренажной трубы согласно требованиям . В процессе производства работ пластовый дренаж защищают от засорения. Примеры конструкции пластового дренажа зданий показаны на рисунке .

10.7 При выборе конструкции подпольных дренажных линий особое внимание следует уделять ее надежности.

Когда внутренние дренажные линий проложены под плитой пола подвала возможность доступа к ним исключается, поэтому устройство дренажных щебеночных призм (при оптимальной трассировке и соответствующих расчетных параметрах) имеет определенные преимущества перед трубчатыми конструкциями .

10.8 Трубы дренажа подбирают и проектируют в соответствии с требованиями:

Достаточной водопропускной способности;

Прочности при воздействии на них грунта засыпки и динамических нагрузок;

Стойкости к агрессивным грунтовым водам;

Удобства устройства и эксплуатации дренажа.

В наибольшей степени этим требованиям отвечают однослойные и двухслойные пластмассовые труб из полиэтилена низкого давления (ПНД), поливинилхлорида (ПВХ), а также полипропилена (ПП) и полиэтилена высокой плотности (НДПЕ). В зависимости от материала и конструкции они относятся к различным классам жесткости.

10.9 Выбор конструкции дренажной трубы определяется условиями применения и требованиями эксплуатации.

Узел I

Рис. 7 . Схема конструкции пластового дренажа:

А - здания; а - двухслойного из песчано-гравийных слоев;
б - то же с геотекстильной фильтрующей мембраной; в - то же однослойного из щебня;
1 - фильтрующая постель; 2 - дренажная перфорированная труба; 3 - щебеночный фильтр;
4 - песчаный фильтр; 5 - обратная засыпка; 6 - перепускная труба без перфорации;
7 - гидроизоляционная мембрана; 8 - бетонная подготовка;
9 - геотекстильная фильтрующая мембрана; 10 - местный грунт

Размеры водоприемных отверстий дренажных труб должны подбираться с учетом гранулометрического состав осушаемого грунта [, , ]. Это требование следует учитывать при выборе труб, представленных на современном строительном рынке с различными вариантами дренажных прорезей.

Традиционные конструкции - однослойные трубы с гладкой или (чаще) с гофрированной поверхностью, которая повышает прочность трубы, сохраняет ее гибкость и увеличивает водозахватывающую площадь дренажных отверстий. Современные конструкции - двухслойные и даже многослойные трубы. Последние эффективны при больших динамических нагрузках и глубинах заложения защищаемого объекта.

В двухслойных трубах внутренняя стенка гладкая, а наружная оболочка гофрированная, надежно скрепленная с внутренним слоем. Благодаря гладкой внутренней стенке увеличивается скорость водного потока и повышается проводимость трубы. Наличие внешней гофрированной оболочки делает конструкцию трубы устойчивой к ударной деформации, что особенно важно при транспортировке и монтаже труб в зимних условиях. Такие трубы отличаются высокой водоосушительной и самоочищающейся способностью, хорошо «держат» обычно небольшой заданный уклон трассы дренажа.

Допустимая максимальная глубина заложения однослойных пластмассовых дрен зависит от материала труб, наименьшая глубина прокладки труб определяется требованиями их защиты от динамических нагрузок и промерзания.

В слабых грунтах с недостаточной несущей способностью дренажная труба должна быть уложена на искусственное основание.

10.10 Смотровые колодцы. Традиционные конструкции колодцев следует устраивать из железобетонных колец с внутренним диаметром 1000 мм, колодцы с насосами - 1500 мм.

Современные компактные конструкции колодцев - из пластмассы с минимальным диаметром 315 мм. Последние изготавливают на заводе и поставляют в готовом виде на площадку строительства или собирают на месте из соответствующих элементов.

Трубы транзитного дренажа выполняют без перфорации и устраивают без фильтрующей обсыпки. По конструкции и техническим характеристикам они аналогичны трубам самотечной ливневой канализации.

Предпочтение следует отдавать пластмассовым колодцам из сборных элементов, монтируемых на месте. Целесообразно использование колодцев и пластмассовых труб одной и той же системы, поскольку в этом случае имеются все необходимые комплектующие: для соединения труб между собой, труб и смотровых колодцев, устройства против замерзания и т.п.

Такая дренажная система является наиболее эффективной с точки зрения эксплуатации и долговечности.

10.11 Конструкция сборного колодца состоит из трех основных частей: донной, вертикальной и крышки или люка (рис. ). Трубы либо врезаются на месте в нижнюю часть вертикальной конструкции, либо в ней имеются заводские отводы. Как правило, предпочтителен вариант врезки труб по месту. Элементы конструкции колодцев выполняют из различных материалов исходя из условий их работы. Верхнюю часть - люк в зависимости от назначения территории и ожидаемых нагрузок выполняют в различных вариантах. Вертикальная часть колодца может представлять собой однослойную гофрированную или двухслойную трубу из различных материалов (ПВХ, ПНД, ПП), дно колодца - из ПП.

10.12 Колодцы из пластмассовых изделий устраивают с отстойной частью (песколовкой) глубиной не меньше 0,5 м и чистят с использованием средств механизации.

В традиционных железобетонных колодцах осадочная часть глубиной не менее 0,5 м обязательна в последнем смотровом колодце сети на стартовом участке транзитного дренажа, в перепадных колодцах, а также в смотровых колодцах по трассе дренажа через 40 - 50 м.

При наличии требований специальных организаций сооружения на сети транзитного дренажа следует выполнять в соответствии с этими требованиями.

Рис. 8 . Схемы конструкции колодцев:

а - пластмассовых, собираемых на месте с конической бетонной горловиной;
б - то же с чугунным люком и юбкой; в - то же с врезанной дренажной трубой;
1 - гофтруба колодца; 2 - юбка из ПВХ; 3 - дно из пропилена;
4 - коническая бетонная горловина; 5 - резиновое кольцо; 6 - крышка.

11 Расчет дренажей

11.1 В процессе расчетов горизонтальных дренажей следует выделить два этапа:

1) Гидрогеологические расчеты, с помощью которых определяют дебит дрен и положение депрессионных поверхностей подземных вод на защищаемой территории.

2) Гидравлические расчеты, определяющие необходимую пропускную способность выбранных параметров дрен при допустимых скоростях течения в них воды и соответствующем наполнении.

Гидравлические расчеты дренажа традиционно выполняют методом подбора. В настоящее время решение этой задачи облегчается применением специальных графиков, которые, как правило, содержатся в методических рекомендациях поставщиков современных дренажных труб.

Гидрогеологические (фильтрационные) расчеты выполняют на основе специальных (расчетных) схем для отображения основных гидрогеологических характеристик площадки строительства и условий работы дрен.

11.2 При выборе расчетных схем учитывают конкретные условия площадки строительства:

Систему дренажа и источники питания подземных вод;

Тип дренажа (совершенный или несовершенный);

Строение осушаемого массива (степень однородности пород по водопроницаемости) и фильтрационные свойства его слоев;

Гидравлическое состояние водоносного пласта (напорные или безнапорные воды);

Характеристику потока подземных вод (направление, мощность, уклоны).

Границы между отдельными слоями схематично представляют в виде горизонтальных плоскостей, проходящих через средние отметки контактирующих слоев. Наклонные плоскости на рассматриваемом участке заменяют горизонтальными, что допустимо при уклонах не больше 0,01 [ ].

Гидравлическое состояние водоносного пласта определяет работу дренажных систем в условиях напорных или безнапорных вод . В первом случае дренажи решают задачу снятия пьезометрического напора (полного или частичного) в водоносном пласте. Во втором случае с помощью дренажей осушают водоносный пласт.

11.3 Варианты расчетных схем:

Однолинейная (одиночная) горизонтальная дрена (береговая, головная) с односторонним или двусторонним притоком грунтовых вод с вышележащей территории и/или со стороны водоема;

Двухлинейный горизонтальный дренаж (сочетание береговой и головной дрен) с двухсторонним притоком грунтовых вод с вышележащей территории и со стороны водоема;

Контурная горизонтальная система (кольцевой или прифундаментный дренажи) при питании подземных вод, поступающих преимущественно в пределах площади, лежащей вне дренируемого контура;

Горизонтальные дрены, расположенные на площадке на условно равных расстояниях (систематический дренаж*) и работающие обычно в условиях потока грунтовых (или сходных) вод при питании сверху и/или снизу;

Фильтрующая постель в основании защищаемого объекта (пластовый дренаж) при поступлении подземных вод сбоку и/или снизу.

_____________

* Система используется, как правило, только для общего водопонижения.

11.4 Расчет горизонтальных трубчатых и пластовых дренажных устройств, работающих в условиях установившегося режима фильтрации, безнапорных вод и однородной среды следует производить по приведенным ниже расчетным формулам.

Расчетный уровень грунтовых вод следует принимать на основе прогнозных значений многолетнего среднегодового уровня ГВ на площадке строительства .

При дренировании зданий местными системами в сочетании с пластовым расход, отводимый транзитным дренажом, определяется только по величине расхода трубчатых прифунтаментных дрен.

11.5 Для расчета дрен, работающих в напорных условиях, а также пластиковых дренажей необходимо воспользоваться дополнительной информацией, имеющейся в нормативно-справочных материалах [, , , ].

11.6 В формулах и приведенных ниже на рисунках расчетных схемах, приняты следующие обозначения:

Н - высота непониженного УГВ над водоупором, м;

h - глубина погружения дрены под непониженный УГВ, м;

Т - превышение несовершенной дрены над водоупором, м;

Н х - превышение пониженного УГВ над уровнем воды в несовершенной и совершенной дренах на расстоянии х от них, м;

h y - превышение пониженного УГВ относительно дрены в центре контурного дренажа, м;

Н max - максимальная высота пониженного УГВ над водоупором в междудренном пространстве систематического дренажа, м;

h выс - высота высачивания - разрыва между уровнем воды в дрене и на контакте дренажной обсыпки с грунтом, м;

R - радиус депрессии, м;

r 0 - приведенный радиус контура, м;

r g - радиус дрены, м;

a - половина расстояния между дренами систематического дренажа, м;

Q - расчетный расход, м 3 /сут;

Q o - удельный расход, м/сут на 1 пог. м;

W - интенсивность просачивания атмосферных осадков, м/сут.

11.7 Расчет производят исходя из гидрогеологических условий площадки строительства, фактического проектного положения дренажа, его системы (местная или общая) и типа (совершенный или несовершенный).

Коэффициент фильтрации К осушаемых грунтов при отсутствии опытных данных принимают на основе справочных материалов и с учетом местного опыта строительства. Последнее особенно важно, поскольку в справочных источниках приводятся не всегда совпадающие диапазоны значений коэффициентов фильтрации одного и того же грунта. Это объясняется особенностями исследуемых пород.

При неоднородном строении водовмещающей толщи средневзвешенное значение K ср, рассчитывают по формуле

где K 1 + K 2 + ... + K n - коэффициент фильтрации отдельных осушаемых слоев грунта, м/сут; т 1 + т 2 + ... + т n - мощность соответствующих слоев, м, которую принимают на основе исходных данных и расчетной схемы дренажа.

Область использования формулы () ограничивается соотношением коэффициента фильтрации различных слоев не больше 1:20:

K n :K n +1 < 20

11.8 Интенсивность просачивания атмосферных осадков определяют с учетом характера грунта, количества выпадающих осадков и степени благоустройства участка застройки.

Для территории Санкт-Петербурга ориентировочные значения интенсивности просачивания, согласно , следует принимать для районов новой застройки 0,00129 м/сут, старой - 0,00246 м/сут.

11.9 Однолинейный и двухлинейный дренажи. Расходы дренажных вод и кривые депрессии однолинейных дренажей (местных и общих) рассчитывают по нижеприведенным формулам.

Для совершенных дренажей, расчетная схема которых представлена на рисунке , а удельный расход определяют по формуле () для двухстороннего притока подземных вод и по формуле () - для одностороннего притока:

где R - радиус депрессии дренажа, м, который рассчитывают по формуле () или определяют по рисунку :

Расход дренажных вод для дренажной линии общей длиной L определяют по формуле

Проект дренажной системы

Расчет и проектирование

Для того, чтобы дренаж, обустроенный на земельном участке, функционировал правильно, имел необходимую пропускную способность, прежде, чем браться за работу, нужно составить проект дренажной системы.

Это техническая документация, которая составляется с учетом общепринятых требований и норм СНиП.

Проектирование начинается с проведения гидравлических расчетов дренажа. Они помогут определить количество материала, требуемого для работ, а также его характеристики.

В ходе расчетов вам нужно определить:

• степень проницаемости всех пород, из которых состоит грунт на участке, а также склонность твердых пород, имеющихся в этой местности, к растрескиванию;
• показатели устойчивости пород к вымыванию минеральных частиц, способному спровоцировать засоление почвы;
• наличие тектонических нарушений на участке, качество пород на нем;
• среднее количество осадков, выпадающих в данной климатической зоне за определенный промежуток времени;
• уровень и состав грунтовых вод на участке;
• особенности расположения и активности источников грунтовых вод.

Гидравлический расчёт дренажа

Безусловно, если речь идет о частном участке, то проект дренажа в таких случаях делается не всегда, обычно за основу берется стандартная схема системы.

Но, если здесь наблюдаются особые климатические или геологические условия, проект все-таки нужен.

Схема дренажа участка

Помимо выше перечисленных расчетов обязательно нужно исследовать рельеф участка. Определить место скопления наибольшего количества воды после дождя или таяния снега. Это поможет правильно определить уклон элементов дренажной системы, сделать ее более эффективной.

Теперь можно начинать делать проект дренажной системы участка.

Он будет включать:

Проект дренажной системы участка

• схематическую зарисовку укладки дренажных труб для обустройства глубинных и поверхностных коммуникаций;
• расчетные показатели дренажных труб: длина, диаметр сечения, уклон, глубина укладки, а также расстояние между несколькими дренами;
• размеры и место расположения остальных элементов дренажной системы: соединительные узлы, колодцы, приемники воды;
• перечень материалов, которые потребуются для того, чтобы можно было создать эффективную дренажную систему.

Имея на руках проект, легче будет определить требуемый объем материала, а также выполнить монтажные работы.

Какие правила и нормы регламентирует СНиП

Для обустройства дренажной системы земельного участка вам потребуется внимательно изучить нормы СНиП 2.06.15-85 и 2.04.03-85.

Здесь есть вся информация, которая понадобится для успешного выполнения работы.

Первым делом изучите правила, которыми регламентирует устройство дренажа СНиП.

Они заключаются в следующем:

Нормы СНиП для дренажа

• для создания дренажной системы следует использовать устойчивые к влаге трубы, лучше – керамические, асбестоцементные либо пластиковые;
• соблюдать уклон труб к месту сбора воды. Он должен составлять 0,5-0,7%;
• обязательно обустроить ревизионные колодцы – элементы, позволяющие контролировать работу дренажной системы, выполнять ее промывку и прочистку;
• перед стеной цокольного этажа нужно сделать вертикальный дренаж, позволяющий отводить воду от здания в дренажную систему;
• разместить трубы вдоль стен здания. Если фундамент имеет неправильную форму, можно уложить дрены на увеличенном расстоянии от него;
• укладывать трубы так, чтобы дно изделий располагалось ниже края основания фундамента на 20 см и более. Верхний край труб не должен выступать за нижнюю часть основания фундамента;
• пристенный дренаж должен быть обустроен по всему периметру здания.

Далее следует непосредственно составление технической документации. Сначала – проект дренажа участка.

При его составлении вам понадобятся такие данные:

Проект по нормам СНиП

• размеры траншеи – для открытого дренажа глубина должна составлять 50 см, а ширина 40 см, для глубинного дренажа глубина канавы 70-150 см, ширина 40-50 см;
• показатели уклона дренажной трубы (СНиП) – 2 см на метр трубы при глинистом грунте и 3 см на метр изделия при песчаном;
• диаметр трубы – обычно берутся дренажные трубы диаметром в 110-160 мм;
• высота песчаной подушки 10 см;
• толщина гравийного слоя – от 20 до 40 см.

Смета ландшафтных работ

Теперь составляется смета, которая будет включать расчет объема дренажа, длины труб, количества геотекстиля.

Как же выполнить расчет дренажа? К примеру, есть дом, длина стен которого равна 10 х 10 метров.

Фундамент заложен в грунт на 1,2 метра.

Глубина промерзания почвы составляет 0,8 м.

Пристенный дренаж фундамента

Теперь рассмотрим пример пристенного дренажа фундамента, СНиП нормы здесь учтены.

Сначала определим количество дренажных колодцев. Длина одной дренажной трубы, учитывая отступ в 3 метра от фундамента, составит 16 м.

Общая длина дрен по периметру составит 64 м. Если сток организован по двум параллельным дренам в один колодец, то мы получим длину 32 метра.

Верхней точкой станет угол, противоположный по своему размещению колодцу.

Учитывая уклон в 1 см на каждый метр, получим разницу в высоте точки сбора и отвода воды в 32 см.

Если установить два колодца с противоположных сторон дома, то длину каждого участка дрен можно сократить до 16 м, соответственно, перепад будет равным 16 см, так получается сократить затраты на проведение монтажных работ.

Пристенный дренаж фундамента

Учитывая то, что глубина промерзания грунта 0,8 м, а мощность самого дренажного слоя 0,5 м, нам потребуется вырыть траншею глубиной 1,3 метра.

Пример проекта

Чтобы понять, во сколько обойдется обустройство дренажной системы на участке, рассмотрим пример проекта, который предлагают специализированные компании.

Сюда входит:

• дренаж участка;
• обустройство траншеи средней глубиной 1 метр;
• укладка трубы диаметром 110 мм;
• обмотка трубы геотканью;
• укладка слоя песка высотой около 15 см;
• слой щебня 40 см;
• засыпка гравием трубы в геотекстиле;
• обратная засыпка грунтом.

Дренажный проект расчёта

Так, один метр подобной системы обойдется примерно в 1550 рублей.

Если нужно обустроить дренаж участка, например, в 15 соток, понадобится 200 погонных метров дренажа. Общая цена составит около 295000 рублей.

Сюда включено проектирование дренажа по СНиП нормам, материалы и работа.

Дренаж участка

Если вы будете делать работу самостоятельно, придется заплатить только за материалы.

В расчет дренажной системы будет включено:

• труба диаметром 110 мм – 80 рублей за бухту (50 метров);
• дренажный колодец диаметром 355 мм – 1609 рублей за метр;
• люк для колодца – 754 рубля;
• дно-крышка для колодца – 555 рублей;
• песок карьерный – 250 рублей за кубический метр;
• щебень фракцией 20-40 мм – 950 рублей за кубический метр;
• геотекстиль – 35 рублей за метр квадратный;
• колодец пластиковый диаметром 1100 мм – 17240 рублей за метр.

Проектирование дренажных систем на участке

Безусловно, выполняя проектирование дренажных систем на участке, и их обустройство своими руками, вы сможете сэкономить.

Но делать эту работу самому можно только при наличии специальных знаний и навыков.

Прежде, потребуется выполнить все необходимые замеры и расчеты, чтобы определить требуемое количество материалов, а соответственно, их стоимость.

За работу в этом случае платить не придется.

Видео

Низкая фильтрация залегающих под почвой грунтов – причина избытка воды на участке. Она медленно уходит в нижние пласты или не просачивается совсем. Тут плохо растут или вообще не приживаются культурные растения, территория заболачивается, ощущается слякоть. В таких случаях нужна дренажная система, которую следует грамотно организовать.

Мы детально объясним, как сделать проект дренажа участка. Устроенная согласно нашим советам система превосходно справится с обязанностями. Ознакомление с предложенной информацией будет полезно как самостоятельным хозяевам, так и заказчикам ландшафтного обустройства в специализированной компании.

Нами представлены проверенные на практике схемы устройства систем осушения загородных участков. В статье детально описаны факторы, требующие учета при проектировании и сооружении дренажа. Предложенные к рассмотрению сведения проиллюстрированы фотоснимками, схемами, видеороликами.

Мероприятия по мелиорации, согласно нормам (СНиП 2.06.15), проводят в лесных и сельскохозяйственных угодьях, чтобы почва стала максимально пригодной для выращивания плодовых деревьев, зерновых и овощных культур.

Для этого формируют разветвленную систему открытых канав или закрытых трубопроводов, основное назначение которой – осушить чересчур увлажненные участки.

Конечная цель сбора воды через отводы и рукава различных типов – искусственные или естественные водоемы (если позволяют условия), специальные дренажные канавы, или накопительные резервуары, из которых вода откачивается для полива и ухода за территорией.

Нередко заглубленные в землю трубы, если позволяет рельеф, заменяют наружными сооружениями – канавами и траншеями. Это элементы водоотведения открытого типа, по которым вода движется самотеком

По этому же принципу конструируют сеть трубопроводов для дачного участка, вне зависимости от его площади – 6 или 26 соток. Если территория страдает от частых затоплений после дождя или весеннего половодья, строительство водосборных сооружений обязательно.

Скапливанию лишней влаги способствуют глинистые грунты: супеси и суглинки, потому что ни не пропускают или крайне слабо пропускают воду в нижележащие слои.

Еще один фактор, побуждающий задуматься над дренажным проектом, – повышенный уровень грунтовых вод, о наличии которых можно узнать и без специальных геолого-разведывательных изысканий.

Галерея изображений

Лишняя влага в грунте – это всегда опасность для целостности фундамента строительных объектов: дома, бани, гаража, подсобных построек

Элементы дренажной конструкции

Что же представляет из себя дренажная система? Это сеть, состоящая из различных составных частей, основным назначением которых является отвод и сбор капиллярной воды, содержащейся в порах несвязных грунтов и трещинах связных пород.

Галерея изображений