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

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»

Вода – это основа жизни. Но она же может доставить и массу хлопот, к примеру, если грунтовые воды залегают близко к поверхности, то хозяин участка сталкивается с затоплением подвала, сыростью, грибком и невозможностью выращивания многих плодовых деревьев, кустов и цветов. Но эти недостатки земельного надела можно решить при помощи создания грамотной дренажной системы.

Дренажная система

На первый взгляд устройство дренажа довольно просто – достаточно вырыть траншеи или проложить трубы, чтобы по ним стекала лишняя вода. Но для каждого участка глубина дренажа, его площадь и тип должны устанавливаться индивидуально в зависимости от уровня грунтовых вод, типа грунта, характера застройки, рельефа и других факторов. Лишь правильный расчет дренажа может обеспечить максимальную защиту земельного участка от негативного воздействия осадков и подземных вод.

Самый простой способ получить красивую лужайку перед домом

Вы, конечно же, видели идеальный газон в кино, на аллее, а возможно, и на соседской лужайке. Те, кто хоть раз пытался вырастить зеленую площадку у себя на участке, без сомнений скажут, что это огромный труд. Газон требует тщательной посадки, ухода, удобрения, полива. Однако так думают только неопытные садоводы, профессионалы давно знают про инновационное средство - жидкий газон AquaGrazz .

Перед тем как выбирать тип дренажной системы , нужно оценить участок, наиболее важны такие характеристики:

• тип почвы;
• рельеф, наклон участка;
• глубина залегания грунтовых вод;
• объем паводковых вод.

Легче всего ответить на эти вопросы, обратившись за консультацией в местное отделение землеустройства. Некоторое представление о желательном расположении дренажа можно получить, понаблюдав за природным стоком воды по участку во время сильных дождей.

Подсказать о возможных проблемах с подземными водами может:

• отсутствие в соседних хозяйствах подвалов;
• регулярное подтопление подвалов и нижних этажей;
• выращивание на соседних участках влаголюбивых растений.

Также обязателен отвод воды при глиняных почвах и на низинных участках. Чтобы узнать, нужна ли участку дренажная система , в засушливый летний период нужно вырыть на разных участках земельного надела скважины глубиной в 2 метра и после отстаивания воды замерить высоту залегания грунтовых вод, если она меньше 1,5 метра – то дренаж необходим. Кстати, иногда проблемы с подземными водами появляются на ранее сухих участках в результате неудачных инженерных работ, таких как постройка здания, отвод воды из речек, перепланировка участков.

Расчет дренажа

Перед строительством дренажа нужно провести гидравлический расчет, в котором учитываются особенности участка и примерный объем выводимых вод, и уже на основе этих данных делается вывод о площади системы, типе дренажной системы, количестве колодцев и диаметре труб. Лишь правильный гидравлический расчет позволит сделать эффективный дренаж, исключая необходимость ремонта и переделывания системы раз за разом.

В идеале создавать дренажную систему нужно на этапе закладки фундамента, что будет наиболее экономичным и позволит сократить строительные работы. Если же работы не были выполнены вовремя или проблема грунтовых вод появилась со временем – не беда, всегда можно сделать пристенный вариант дренажа, для этого нужно будет немного потрудиться и на пару месяцев пожертвовать газонами и красотой участка.

Лучше всего доверить строительство дренажной системы профессионалам, которые правильно рассчитают тип дренажа, необходимую глубину залегания и другие особенности. Но для экономии дренаж можно сделать и самостоятельно, правда придется вникнуть во все детали, чтобы выполнить работы максимально правильно и точно.

Расчет дренажа при разных типах дренажных систем

Рассмотрим расчет дренажа при разных типах дренажных систем:

1. Пристенный дренаж

Применяется для дренирования участка с уже выстроенными зданиями. Этот тип дренажа бывает кольцевой или двухсторонний. Первый применяется при низинном положении участка и тогда, когда фундамент находится выше водоупорного горизонта. Применение двухстороннего пристенного дренажа оправдано, если дом размещен на водонепроницаемом почвенном слое и отвод лишней воды нужен лишь по бокам.

Расчет пристенного дренажа

Для строительства пристенного дренажа вокруг дома по периметру выкапываются траншеи, в которые укладываются перфорированные трубы. Чтобы защитить фундамент от проседания, рвы нужно копать на расстоянии не менее 0,7 метра, чем выше здание – тем дальше. Глубина траншеи должна превышать глубину залегания фундамента на полметра. К тому же дренаж должен быть глубже, чем нижняя граница промерзания почвы, эту цифру нужно узнать в отделении землеустройства либо в Гидрометцентре, если не выполнить это условие, то зимой дренажная система будет выведена из строя и не выполнит своих функций. Чтобы защитить траншеи от образования ила, специалисты рекомендуют укладывать на дно пристенного дренажа геотекстиль, на нем прокладывать трубы, а после засыпать ямы щебнем, сверху можно использовать обычную землю.

Трубы прокладываются по периметру здания с уклоном в 1-2%, с самой верхней точки к нижней, откуда будет вести труба, ведущая к коллекторному колодцу или водоему. На каждом изгибе пристенного дренажа нужно обустроить небольшие коллекторные колодцы, которые будут служить для задерживания воды и отстаивания ила, чтобы система не засорялась. Расчет диаметра труб напрямую зависит от объема паводковой воды, чем ее больше, тем мощнее должна быть система , чтобы эффективно удалить всю лишнюю влагу с участка.

Как правило, обустройство пристенного дренажа проводят в период, когда фундамент уже готов, его гидроизоляция осуществлена, но здание еще не выстроено, а сами стены фундамента еще не засыпаны землей.

Укладка дренажа

Следует отметить, что пристенный дренаж может засыпаться не только землей, но и другими материалами:

1. Бетонными лотками, которые устанавливаются на усыпанные песком и щебнем, на них прикрепляют решетки для поверхностного стока, этот вариант идеален для обустройства дорожек, тротуаров, подъездов для автомобилей.
2. Дренажными матами, которые изготовлены из полимера и могут выполнять свои функции по отведению воды даже под давлением почвы, влиянием мороза и льда, их укладывают в заранее выкопанные траншеи, лотки или даже на поверхность грунта.

Рассмотрим пример расчета уклона пристенной дренажной системы. Колодец расположен в 10 метрах от здания, его высота равна 30 сантиметрам над землей. Вокруг дома вырыты траншеи длиной в 7 и 9 метров, то есть, общая длина равна 7+9+10=25 метров. Чтобы вычислить необходимый уклон траншей, нужно из полученной суммы взять 1% (минимальный угол наклона), тогда разница между верхней и нижней точкой системы должна быть не менее 25 сантиметров.

Если же точка сброса воды получится выше заданного уклона, то придется применять специальные водяные насосы для откачивания лишней воды с системы. Но это не самый лучший вариант, поскольку применение насосов существенно повышает цену дренажной системы, а при отключении электроэнергии на день-два участку грозит опасность затопления, ведь система без насоса не в состоянии сама справиться с объемом воды.

Дренаж вокруг дома

Рассмотрим пример оценки эффективности пристенной дренажной системы.

Перед строительством дренажа необходимо просчитать его эффективность, для этого проводят гидравлический расчет:

• hn — расстояние между зданием и дренажной системой;
• hK- высота капиллярного поднятия воды в почве;
• Sц- уровень снижения грунтовых вод внутри осушаемого периметра.

Лишь в случае, если уровень снижения почвенных вод превышает сумму значений расстояния и высоты капиллярного поднятия воды, дренажная система будет эффективной. В ином же случае нужно будет предусмотреть дополнительно другой тип дренажа.

1. Особенности пластового дренажа

Сложные участки с наличием напорных подземных вод, большого объема сточных вод, слоистой структуры воды, или наличие под домом водяной линзы требуют применения пластового дренажа. Также прибегают к использованию пластового дренажа в случае, если в доме есть помещения, влажность в которых должна быть минимальной.

Для создания пластового дренажа на нужном участке укладывается 30-сантиметровый слой щебня, а в сложных случаях – половина слоя песка и половина щебня. Выведение воды, собранной водопроникающим пластом, производится при помощи соединения пластового дренажа с кольцевым. К помощи пластового дренажа прибегают, если другие типы дренажных систем не могут справиться с предполагаемым объемом подземных вод, как пример – обустройство идеально сухих музеев, библиотек, хранилищ или архивов.

Кольцевой дренаж

1. Кольцевой дренаж

Применяется на участках с невысоким уровнем залегания грунтовых вод для защиты зданий от атмосферных осадков. Для этого вокруг дома выкапывают ров, его глубина должна превышать глубину залегания фундамента, а ширина – не менее 70 сантиметров. Дно делают наклонным, примерно сантиметр на метр траншеи. На дно насыпается песок, сверху – геотекстиль и щебень, в который погружаются перфорированные трубы. Они должны залегать глубже нижнего края фундамента. Далее, траншея засыпается щебнем и заворачивается в геотекстиль, сверху ямы присыпают землей. В этой системе, как и в пристенной, нужно построить ревизионные колодцы. Этот тип дренажа применяют тогда, когда здание уже выстроено и требуется срочное удаление излишка грунтовых вод. Пример схемы кольцевого дренажа приведен на фото.

Рассмотрим пример расчета кольцевого фундамента. Как пример возьмем одноэтажный дом 10 на 10 метров, с глубиной закладки фундамента в 1,2 м, выстроенный на участке с нижней границей промерзания грунта в 0,8 м. Чтобы рассчитать количество коллекторных колодцев, нужно определить длину труб. С учетом того, что за пример был взят дом с длиной стены в 10 метров, а расстояние между зданием и дренажом должно равняться трем, то длина труб по одной стороне периметра составляет 16 метрам. Значит, длина труб по периметру равна 64 м.

Если сводить сток в один колодец, а для правильно стока угол наклона должен быть 1 градус, то перепад между верхним углом периметра дренажа и колодцем должен быть 32 сантиметра. Выполнить это будет нелегко, и чтобы сократить объем земляных работ, лучше добавить еще один колодец, тогда перепад будет равен всего 16 сантиметрам, что вполне реально сделать даже самостоятельно.

Виды дренажных систем

Поскольку наш пример участка промерзает до глубины в 0,8 метра, а толщина дренажного слоя равна 0,5, то траншею нужно копать глубиной в 1,3 метра на двух верхних точках при дренажной системе с двумя колодцами. А в соответствии с глубиной фундамента верхняя точка дренажа должна находиться на глубине в 1,6 м. При среднем объеме паводковой воды нужно использовать трубы диаметром в 110 миллиметров.

1. Поверхностный дренаж

Поверхностный дренаж может быть точечным и линейным. Он используется для отвода атмосферных осадков с участка, сохраняя фундамент и целостность почвенного покрова, дорожек и покрытия двора.

Точечный дренаж применяется для сбора воды в местах наибольшего скопления атмосферных осадков, как пример – точки слива воды с крыши. Эти участки подключаются к системе дренажных труб и выводят осадки с участка, сбрасывая их в коллекторный колодец или водоем. Линейный поверхностный дренаж более сложный, он может быть подкюветным и закюветным. Обустройство подкюветного дренажа осуществляют в естественных выемках рельефа, закюветного – на уклонах, для этого для устойчивости дрена формируется закюветная полка. Пример схемы подкюветного и закюветного дренажа приведен на фото.

Грунтовые воды могут принести хозяину участка немало хлопот: это и влажность в помещении, и затопление погреба, и появление грибка и плесени. К тому же атмосферные и подземные воды негативно влияют на фундамент, деформируя его при промерзании или весеннем набухании почвы в результате перенасыщении водой. Попадая в микроскопические трещинки, грунтовая вода медленно, но верно разрушает фундамент, а текущая по поверхности дождевая и талая вода смывает плодородный почвенный покров, разрушает дорожки и асфальтное или плиточное покрытие двора. Но всех этих проблем можно избежать, если на этапе строительства обустроить качественную и подходящую данным условиям дренажную систему. В зависимости от рельефа, уровня грунтовых вод, типа почвы и характера застройки специалисты помогут выбрать оптимальный тип дренажной системы, спроектировать и выстроить ее, полностью избавив участок от негативного воздействия грунтовых вод.

Методика расчетов составлена только для самотечных видов дренажа горизонтального типа.

Дренажные трубы этих типов дренажей, как правило, прокладываются в безнапорных водоносных пластах на небольшой глубине (до 8 м) и служат для понижения уровня грунтовых вод.

По характеру гидродинамического воздействия и степени вскрытия дренируемого водоносного пласта различают дренажи совершенного или несовершенного типа.

Горизонтальные дренажи совершенного типа полностью вскрывают водоносные пласты и своим основанием доходят до водоупора. Горизонтальные дренажи несовершенного типа вскрывают пласт лишь частично и не доходят своим основанием до водоупора.

В зависимости от схем расположения дренажных устройств в плане по отношению к защищаемой территории и к источникам поступления к ним дренажных вод можно выделить следующие системы подземных дренажей, применяемых в промышленном и городском строительстве:

однолинейная;

двухлинейная;

кольцевая (контурная);

площадная (систематический дренаж).

В зависимости от схемы расположения дренажа принимается методика расчета водопритока.

Приток воды к дренажу совершенного и несовершенного типов

Для определения дебита однолинейных горизонтальных дрен совершенного типа (рис.1) длиной L (м) с одной стороны используется формула Дюпюи:

где: - приток воды к дрене с одной стороны,/сут;

Коэффициент фильтрации, м/сут;

Глубина воды в дрене, может приниматься равной нулю (в сравнении с первым слагаемым мало влияет на результат расчета);

Мощность водоносного пласта (статическая глубина грунтовой воды в водоносном пласте), м;

Длина (радиус) влияния дрены (на расстоянии R от дрены естественный уровень грунтовых вод практически не снижается).

В условиях переменного питания эксплуатируемого пласта величина R также изменяется в условиях неустановившегося движения подземных вод. Надежно ее величина может быть определена опытным путем, для чего необходимо проведение значительных съемочных и разведочных работ.

Эту длину можно установить на основании данных гидрологических изысканий через средний уклон кривой депрессии:

Величина уклона зависит от свойств грунта. Так для наиболее проницаемых (гравийно-песчаных) грунтов= 0.003 - 0.006;

для песков = 0.02 - 0.05;

для суглинков =0.05 - 0.1;

для глинистых = 0.1 - 0.15;

для тяжелых глин = 0.15 - 0.2.

Ориентировочно длину радиуса влияния назначают иногда по данным практики в зависимости от рода грунтов (табл.5).

Таблица 5

Радиусы влияния r и коэффициенты водоотдачи

Вид водоносной породы	Диаметр частиц, мм
Суглинки
Песок мелкий
Песок средний
Песок крупный
Гравелистый песок
Гравий мелкий
Известняки
Песчаники

Радиус влияния или, точнее, неустановившуюся ширину зоны влияния длинных линейных систем дренажа приближенно можно определять по формулам:

при сработке статических запасов подземных вод, т.е. при отсутствии инфильтрации:

при наличии инфильтрации:

где - водоотдача дренируемых грунтов, может приниматься по табл.5;

Продолжительность периода работы дрены, сут.;

Коэффициент инфильтрации, м/сут., равный

Количество выпадающих в данном районе осадков, мм;

Коэффициент пористости (инфильтрации) грунта, принимаемый обычно .

Величина ориентировочно может быть принята от 0,00246 м/сут. в старых районах города и до 0,00129 м/сут. - в новых районах и пригородах.

Ориентировочно величину радиуса влияния в рыхлых (песчаных) грунтах можно вычислять по формуле:

При перетекании воды через слабо проницаемую кровлю или подошву условный радиус влияния дренажа следует определять по формуле:

, (10)

где и- соответственно мощность и коэффициент фильтрации в кровле или подошве слабопроницаемых грунтов;

То же основного слоя, из которого отбирается вода.

Для условий расположения дренажа в песках и торфах, подстилаемых песками, величина принимается равной 50 м.

При притоке с двух сторон расход, вычисляемый по формуле (6), удваивается.

Для определения дебита несовершенных дрен (рис.2) может быть использована формула:

, (11)

где - понижение уровня грунтовых вод над дреной, м; можно принимать;

Половина ширины дрены, равная радиусу дренажной трубы;

Расстояние от дна дренажа до водоупора.

При симметричном притоке воды к дрене формула (11) упрощается:

. (12)

Приток воды к двулинейному горизонтальному дренажу

Дебит двухлинейных горизонтальных дрен совершенного типа определяется по формулам Дюпюи:

. (13)

Уровень грунтовых вод между двумя дренами после формирования депрессионных воронок устанавливается примерно на отметках воды в самих дренах.

Дебит двухлинейного горизонтального дренажа несовершенного типа и симметричном его расположении по отношению к области питания:

,

где - расстояние между рядами дрен, м;

Радиус дрены, м.

Приток воды к кольцевым, площадочным (систематическим) и пластовым горизонтальным дренажам

К кольцевым дренажам относятся дренажи горизонтального типа, состоящие обычно из трубчатых дрен, расположенных по контурам защищаемого участка.

Сложные контуры реальных дренажей приводятся к равновеликому кругу приведенным радиусом , для определения притока воды к которому уже имеются аналитические решения.

Суммарный дебит кольцевых дренажей совершенного типа в безнапорных условиях определяется по формуле Дюпюи:

, (15)

где - суммарный дебит дренажей,/сут.;

11 Проектирование водопонижения

Дренажи

1. Дренажи подразделяют на общие (головной, береговой, отсечной и систематический) и локальные (кольцевой, пристенный и пластовый). При проектировании дренажей следует также учитывать положения СНиП 2.06.14 и СНиП 2.06.15.
2. Дренирование грунтового массива предусматривается в следующих случаях:
   • естественный уровень подземных вод расположен на отметках выше пола подземного сооружения;
   пол подземного сооружения расположен выше расчетного уровня подземных вод, но не более 0,3 м;
   по техническим условиям в помещениях подземной части должен обеспечиваться заданный термовлажностный режим;
   при опасности всплытия сооружения, когда взвешивающая сила превышает массу сооружения.
   При выборе системы дренирования территории необходимо учитывать причины ее подтопления (см. подраздел 5.4).
3. При проектировании дренажей следует учитывать, что отметка пониженного уровня подземных вод должна быть не менее чем на 0,5 м ниже полов подвалов, технических подполий, коммуникационных каналов и других подземных сооружений.
4. Прокладку дренажа в открытых траншеях допускается устраивать на свободных от застройки территориях. Закрытый беструбчатый дренаж (траншеи, заполненные фильтрующим материалом) может предусматриваться для кратковременной эксплуатации (на оползневых склонах в период осуществления мероприятий по стабилизации их устойчивости, в котлованах на период строительства сооружений и т.п.).
5. Трубчатый дренаж следует предусматривать в грунтах с коэффициентом фильтрации 2 м/сут и более. Допускается его применение при коэффициенте фильтрации менее 2 м/сут при строительном водопонижении и в сопутствующих дренажах тоннелей, каналов и других устройств для прокладки коммуникаций, если опытным путем доказана его эффективность.
6. Устройство дренажей в виде подземных галерей (проходных и полупроходных) допускается:
   при возможности выполнения дренажа только подземным способом;
   при его использовании в период эксплуатации сооружения (особенно в случаях когда переустройство или ремонт дренажа невозможны или затруднительны);
   в инженерно-геологических условиях, где их применение экономически эффективно.
7. Расчет дренажей должен включать фильтрационные расчеты (приток и положение пониженного уровня подземных вод), гидравлические расчеты (пропуск каптированных подземных вод через сооружения дренажа) и подбор песчано-гравийных обсыпок (СНиП 2.06.14).
8. При назначении конструктивных параметров дренажей следует обеспечить их водозахватную и водопропускную способности, достаточную прочность при восприятии внешних статических и динамических нагрузок и устойчивость материала дренажа к воздействию агрессивных подземных вод.
9. Продольные уклоны дренажей должны обеспечивать скорость воды в трубах, при которой не происходит их заиливание. Рекомендуется для дренажных труб диаметром до 150 мм принимать минимальный уклон, равным 0,005, для труб диаметром более 200 мм - 0,003.
10. Трубчатый дренаж следует проектировать из хризотилцементных (в большинстве случаев), керамических, бетонных, железобетонных, чугунных и пластмассовых труб. В агрессивных водах следует применять пластмассовые, керамические и чугунные трубы.
11. Работы по устройству дренажей должны выполняться в осушенных грунтах. Дренажные трубы следует закладывать ниже расчетной глубины промерзания грунта.
12. Для обеспечения водозахватной способности трубчатых дренажей и дренажных галерей следует предусматривать их обсыпку из дренирующих материалов (щебня, гравия, песка или их смесей). Для дренажных галерей может быть применена также специальная обделка из пористого бетона с устройством водоприемных окон. Подбор состава обсыпок, числа их слоев (один или два) и их толщины производят в зависимости от типа фильтра и состава дренируемых грунтов.
13. Пластовый дренаж следует предусматривать двухслойным в глинистых грунтах или пылеватых песках и однослойным - в скальных или полускальных грунтах. Минимальная толщина нижнего песчаного слоя должна составлять 100 мм, а верхнего гравийного (щебеночного) - 150 мм.
    Поверхность дна котлована, спланированного под укладку песчано-гравийного материала пластового дренажа, должна иметь уклон 0,005-0,010 в сторону горизонтальных трубчатых дрен, расположенных по периметру сооружения.
14. Конструктивной частью пластового дренажа является пристенный дренаж, устраиваемый по внешней боковой поверхности подземной части защищаемого сооружения в слабопроницаемых и слоистых грунтах при отсутствии постоянного горизонта подземных вод в уровне подземной части сооружения. Пристенный дренаж выполняется толщиной не менее 0,3 м из песка с коэффициентом фильтрации не менее 5 м/сут или устраивается из дренажных рулонных искусственных материалов. Воды, каптированные пристенным дренажом, отводятся в пластовый дренаж.