8Системы 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 [7].
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 5.1.
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. 11.10) 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. 7.4).
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. 1);
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.
|
