9Схемы 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 5.1, 5.2, 5.5, 6.4 ,7.3 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. 2). 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. 11.10).
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. 3).
9.6 Традиционные схемы пристенного дренажа типовых зданий небольшой ширины (до 20 м) и простой конфигурации (см. приложение):
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
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 [8, 10, 13].
линейной, контурно-площадной, комбинированной (см. приложение).
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
Рис. 3. Схема контурного дренажа с поперечными шпорами
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. 8.15).
9.8 Защиту от грунтовых вод подвальных помещений большой площади выполняют по следующим основным схемам: контурно-
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 [1].
9.15 Глубина заложения дренажа должна обеспечить требуемую норму осушения (согласно 5.2, 5.3), 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. 4).
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 – зда-
ние; 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 [16] – 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 6.4.
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.
|
