Последнее время многие домовладельцы столкнулись с проблемой затопления своих участков. В поисках решения выхода из сложившейся ситуации, часть собственников пытаются выполнить работы своими силами без привлечения специализированных подрядчиков. Изучая тематику происходит непонимание понятий общепринятых трактовок устоявшихся годами. В связи с этим хочу прояснить некоторые особо важные моменты.
С какой водой приходится бороться на участке?
Условно можно разделить их на два вида: подземные (грунтовые воды) и поверхностные воды (стоковые).
Поверхностные воды (стоковые) эти воды появляются на участке в период дождей, весенних паводков, обильного полива растений, переливы через плотины, дамбы, естественные русла. Поверхностные воды не являются верховодкой.
Объем поверхностных стоков обычно рассчитывается по СНиП 2.04.03-85, а также по методикам ВОДГЕО. Если вам необходимо рассчитать сток ручьев или рек лучше обратиться к гидрологам. Для расчета не особо важных объектов можно самому. Для этого площадь сечения потока умножаем на скорость, скорость определяем по плывущему кораблику, а сечение по геометрии русла. Такой вариант подходит для расчета диаметра трубы с большим запасом.
Поверхностные воды нужно отводить ливневой канализацией, поверхностный дренаж для этого не подходит. Понятие «поверхностный дренаж» в нашей стране по нормативным документам не существует, а появилось в результате кривого перевода рекламной продукции западноевропейских производителей.
Поверхностные воды (стоки) отводят открытыми каналами и лотками из бетона, и различного полимера, а так же открытыми канавами в грунте (кюветами). Прием воды осуществляется точечными водоприемниками с площадок, дорог и стояков крыш строений. Что бы предотвратить засорения системы используют пескоуловители или осадочные колодцы. Неотъемлемым условием водоотведения – профессиональная планировка рельефа (вертикальная планировка).
Очень сложными для водоотведения поверхностных вод являются участки находящиеся в замкнутом блюдце и не имеют стока. Чаще всего это участки в окружении насыпи (поднятый участок) соседей и дороги с другой стороны. Объем собираемого стока гораздо больше, чем дренажные воды.
Решить проблему простой перекачкой не выгодно по эксплуатационным и единоразовым затратам. Если участок имеет отличные гидрогеологические условия, можно организовать поглощающие емкости (колодцы). С обязательным устройством аварийного сброса. В таких случаях, обычно, выполняется тщательная нивелировка участка и выбираются короткие пути к самотечному сбросу с использованием подземных водопропусков и канав.
В жизни такие участки очень плохо продаются, существенно падают в цене и находят своего покупателя в другом ценовом сегменте. Купил, а потом решай проблему, что сказано выше или подсыпай.
Если вовремя не разобраться с поверхностным стоком, он инфильтруя поверхность образуется в подземную воду. Подземная вода - это термин геологов, которые не привлекали к написанию отчета по вашему участку гидрогеологов. Основными видами подземной воды будут три - верховодка, капиллярная и грунтовая вода.
Капиллярная вода располагается в слое почвы непосредственно над грунтовой водой, имеет название капиллярная кайма (зона). Грунтовая вода подпирает и подпитывает капиллярную зону. Если в этой зоне находятся элементы конструкций, они будут намокать. Высота капиллярной зоны зависит от состава породы.
Избавиться от Капиллярной воды очень просто, достаточно создать слой щебня (прослойку), она будет разрывом для капиллярного подъема. Разделить слои можно геотекстилем.
Грунтовая вода (ГВ) элементарно определяется изысканиями. Возможно самостоятельно провести классификацию грунтовой воды. ГВ привязана по уровню и расходу к временным параметрам (весной, летом…). ГВ имеет зону питания за счет инфильтрации атмосферных осадков, область распространения совпадает с областью питания. Разгрузка происходит в поверхностные водоемы, у основания склонов, водотоки имеющие гидравлическую связь с ГВ. Грунтовая вода распространена в супесях, песках, легких суглинках, при наличие гнезд и прослоек из дресвы, песка, гальки встречается и в более тяжелых грунтах
ГВ могут быть напорными, выявляется разница между появившемся и установившемся уровнем грунтовых вод или (УГВ). Максимальный подъем ГВ после схода снежного покрова через 1-3 недели.
В отчете при проведении геологических изысканий обязательно должно быть указано: появившийся, установившейся и расчетный уровень грунтовых вод. Возможно самостоятельное определение уровня ГВ, для этого Вам понадобится узкий ручной бур.
Для расчета понижения грунтовых вод потребуются исходные данные: коэффициент фильтрации (Кф), данные гидрогеологии участка, какие требования стоят по УГВ для расположенных на участке растений и сооружений.
Спасти участок от ГВ сможет -дренаж. Специалисты по дренажу Вам подскажут о дополнительных требованиях по исходным данным для расчета.
Вода, которая нам мешает. (здесь пойдет речь про дренаж, УГВ, водоотведение и т.п.)
Как уменьшить риск подтопления? Нужно осознавать что дренаж достаточно сложное и затратное мероприятие и подход с мыслями «на чем можно сэкономить» ( вместо труб камни, вместо щебня керамзит, бочка вместо колодца, укрывной материал вместо геотекстиля ) это все приведет к гарантированной переделки через год – два. Согласитесь перекопать весь участок после 5 -10 лет, когда выполнено благоустройство, крупные деревья развили корневую систему будет накладно. Дренаж выполненный с ошибками имеет одну особенность, он работает в течении нескольких лет. Дренаж выполненный правильно будет работать 50 и более лет.
Кратко о дренаже для УГВ, он может быть открытый (канавы, кюветы) и закрытый (труба). Кювет или открытая канава способна собирать грунтовые воды если лоток канавы ниже чем УГВ. Свое применение открытый дренаж находит очень редко. Очень часто придорожные канавы принято называть дренажем, но это только для поднятия престижа СНТ или Поселка при продаже земли. Дренаж закрытый хотя и дорог и требует минимального обслуживания, очень эффективно справляется с ГВ.
Типы дренажа для понижения грунтовых вод:
- кольцевой дренаж. (не путать с претесным) Довольно часто применяется, но есть одна особенность, для обеспечения требуемого понижения ГВ в центре контура кольцевого дренажа (в верхушке депрессионной кривой) необходимо значительно заглублять дренажную трубу. Это в свою очередь на больших глубинах вынуждает увеличивать расстояние от фундамента до оси дрены.
- пластовый дренаж. Идеальный дренаж при строительстве фундамента на монолитной плите, а так же в сложных гидрогеологических условиях. Имеет следующие слои в сочетании с плитным фундаментом (снизу в верх): крупнозернистый песок, щебень, гидроизоляция. Применяется в сочетании с пристенным дренажем. Так же сюда можно отнести применение дренажных геокомпозитов.
- лучевой дренаж. Широко применим у частного застройщика в виде лучевого дренажа мелкого заложения. Представляет собой коллекторный колодец с направленными в него лучами (дренами). При прокладке дрен нужно учитывать их направленность, и безопасность для корневой системы растительности на участке.
Сюда можно отнести редко используемые частным застройщиком типы: вертикальный дренаж и лучевой дренаж с выполнением горизонтального бурения.
Верховодка. Самый противоречивый вид подземных вод. Вследствие просачивания атмосферных осадков, проникая под землю и упираясь на линзу непроницаемой породы стоит над ней – это и есть верховодка.
Вы выкопали траншею для прокладки коммуникаций и в ней собирается вода, это верховодка. Если после строительства дома через пару лет в подвал начинает проникать влага, а грунты вокруг плотные и глинистые, это верховодка накапливается в пазухах здания. Там где применялись песчано-гравийные подготовки, под фундаментами, подпорными стенами, отмостками, дорожками и т.д. в этих местах может собираться верховодка.
В основном верховодку порождают сами застройщики делая планировку участка в «0» или в виде блюдца, вода насыщает верхний растительный слой, упирается в плотные суглинки и вот она родная верховодка.
Источника подпитки для верховодки служит: паводковые и ливневые воды, чрезмерный полив, утечка из коммуникаций, близко расположенные водные объекты: фонтанчики, пруды, каскады.
Спасти участок от верховодки может только дренаж и профилактические мероприятия.
Что относится к профилактике?: профессиональное выполнение вертикальной планировки участка, обустройство отмостки с перекрытием всей ширина пазуха засыпки фундамента, устройство ливневой канализации со сбором и отводом ливневых стоков с крыш строений.
Пристенный дренаж.
Основные подходы устройства пристенного дренажа.
Пристенный дренаж предназначен для борьбы не с ГВ, а с верховодкой. В суглинках и глинистых грунтах верховодка очень частое явление. Её появление не редко носит техногенный характер, поэтому пристенный дренаж часто именуют профилактическим.
Пристенный дренаж для отвода верховодки от цокольных и подвальных этажей располагается в зоне самой верховодки, только не под конструкциями. Нужно выполнить отступ оси дрены от фундамента на 1,2-2,5 метра, в зависимости от угла внутреннего трения грунта (расчетная величина, определяется по результатам геологии) и величины заглубления лотка дренажной траншеи ниже отметки заложения фундамента.
Верхняя отметка дренажной трубы назначается на 5-10 см ниже отметки пола подвала. Если под полом имеется большая прослойка фракционной засыпки, тогда в ее отметках. Уклон дренажной трубы составляет -0,005. Ревизионные колодцы на каждом повороте и при смене уклона или диаметра и через каждые 30-40 м.
Если в системе много поворотов, допустима установка через один. Но лучше устанавливать скрытый глухой колодец (без вывода на поверхность), тогда не будет проблем с промывкой системы, а то часто разбивается фасонина от струи воды при промывке. Учитывать кольцевую жесткость труб при подборе от SN4 до SN8 и агресивность. В верхней зоне дренажной трубы перфорация 180-270 гр.
При верховодке не выполняются гидрогеологических и гидравлических расчетов, диаметр дренажных труб подбирается конструктивно от 100 – 200 мм.
Сопутствующий дренаж выполняется для дренирования каналов и траншей с коммуникациями от верховодки. Поверхностный дренаж (мелкого заложения) для осушения спортивных и детских площадок, отмосток и дорожек.
Когда дренаж необходим?
Строительство дренажа в садах, огородах, парковых зонах диктуется агрономическими требованиями. Нужно определиться какие культуры будите высаживать, каждая культура имеет свои требования по залеганию грунтовых вод. Ориентиром могут служить следующие значения по залеганию грунтовой воды:
- вишня, слива 1,5- 2 м.
- яблоня, груша 2-2,5 м.
- кустарники ягодные (крыжовник, малина, смородина) 1-1,5 м.
- газон 0,5 м.
Дренаж рекомендован при проведении строительных работ в следующих случаях:
1. Защита от затопления цокольных и подвальных помещений, технологических приямков, каналов коммуникаций.
- когда разница между полом подвала и уровнем грунтовых вод меньше 0,5 метра.
- если подвал расположен во влажной среде глины или суглинка, а эксплуатация помещения не предназначена для этого.
- если присутствует возможность образования верховодки в зонах прилегающих к строению.
- когда требуется защита локальных понижений (технологические приямки, лифтовые шахты, бассейны) дополнительно применить усиленную гидроизоляцию из минеральных, полимерных материалов.
2. Защита строительных конструкций от грунтовой воды.
- если лаборатоные данные изысканий указывают на агрессивность ГВ к бетону и металлу, требуется провести технико-экономическое обоснование по выбору вариантов защиты строительных конструкций. В случае невозможности выполнить качественно усиленную гидроизоляцию, устраивают дренаж.
3. При появлении деформации объектов реконструкции, на пучинистых грунтах.
- в процессе эксплуатации строений, часто происходит водонасыщение пучинистых грунтов (неисправность водосточной системы, утечки воды по техническим причинам, нарушения конструкций отмосток и дорожек и т.д.) дальнейшие деформации сезонного типа можно устранить устройством дренажа.
4. В строительстве сооружений, архитектурно-планировочные и конструктивные решения которых провоцируют устойчивую динамику повышения УГВ.
На стадии проектирования зданий и сооружений, благоустройства территории нужно подчеркнуть инженерные решения которые могут провоцировать затопления участка.
- отсутствие сбора и отвода воды с крыш строений.
- строительство на участках глухих подпорных стен препятствующих разгрузке (выходу) ГВ и верховодки.
- устройство на участке открытых водоемов без отсутствия противофильтрационных укрывных материалов.
- наличие безуклонных участков, замкнутых зон.
- выполнение засыпки с грунтом с повышенными свойствами фильтрации или без хорошего уплотнения.
Все эти факторы влияющие на повышение ГВ нужно рассматривать с учетом конкретных условий.
5. Когда подъемная сила ГВ превышает вес сооружения, и присутствует опасность всплытия.
- расчеты на всплытие сооружение (технические емкости, резервуары, бассейны) производятся на этапе проектирования. При необходимости выполняют анкеровку или пригрузку конструкций.
Кольцевой дренаж.
Кольцевой дренаж выполняется для защиты цокольных этажей и подвалов от подтопления грунтовыми водами. Одновременно может выполнять отвод верховодки из пазухов котлована.
Обязательным условием применения кольцевого дренажа:
- при проведении изысканий, провести классификацию подземных вод как грунтовые воды, а не верховодка.
- выполнить гидрологические расчеты на заглубление дрены, нужно достигнуть минимального разрыва 0,5 м. между уровнем чистого пола подвала и макушки депрессионной воронки.
Кольцевой дренаж в расчетной части проектирования является наиболее сложным по сравнению с пристенным, который не требует проектирования. Для расчетов требуются исходные данные из отчетов геологических изысканий. Для расчета потребуются следующие данные: Кф по каждой скважине, угол внутреннего трения, данные о расположении водоупора, прогноз подтопления.
Кольцевой дренаж достаточно распространен из-за экономии засыпки щебня. Применение которого является основным материалом для производства пластового дренажа (основной конкурент кольцевого дренажа).
В условиях реконструкции кольцевой дренаж является единственным видом водопонижения ГВ. В малоэтажном строительстве приток к кольцевому дренажу высок, и может достигать 10-15 л/сек. Поэтому нужно выполнить расчет притока воды, для подбора диаметра труб и производительности дренажного насоса.
Нагрузка на обратный фильтр фильтрации окружающий дрену значительна. В связи с этим повышенные требования к толщине слоев засыпки, не менее 0,25 м. Уделить внимание фракциям засыпки и подбору геотекстиля.
Далеко не любой геотекстиль можно использовать для устройства дренажа. Для подбора фильтрационных материалов важны не физические и механические свойства, а гидравлические – эффективный размер пор и поперечный Кф.
Горизонтальное расстояние от подошвы фундамента до оси дрены может быть от 2 х метров, что бы удовлетворить требования:
- обеспечение устойчивости грунтов под фундаментами согласно угла внутреннего трения и расстояния отступа от фундамента.
- обеспечить исключение выноса грунта из основания фундамента с учетом метода Терцаги или Истоминой для подбора правильного обратного фильтра и геотекстильного материала.
Расчет и строительство кольцевого дренажа требует участия гидрогеолога или гидротехника, или внимательного изучения основополагающей литературы С.К. Абрамова «Кольцевые дренажи».
Пластовый дренаж.
Пластовый дренаж является альтернативой кольцевому дренажу, широко применяется при сложных гидрогеологических условиях, в слоистом строении водоносного горизонта, с напорными грунтовыми водами. В отличие от кольцевого дренажа не требуется большого водоотвода по внешнему периметру объекта.
Пластовый дренаж не заменим при защите от затопления объектов в малоэтажном строительстве, при закладке цокольных этажей и подвалов в ограниченном пространстве. Данный вид дренажа применим для строений возводимых на плитном фундаменте, так же в строительстве транспортных тоннелей, пандусов для гаражей, каналов с коммуникациями, и пешеходных переходах.
Отводом грунтовой воды из фильтрующего пласта дренажа служит кольцевой дренаж путем их сопряжения. Гидравлический расчет для определения водоприемной способности дренажных труб выполняется при наполнении 0,6-0,8 диаметра. Расчет поможет определить приток в дренажной системе и правильно подобрать диаметры труд и характеристики насоса для использования. Значение депрессионной кривой определяется только в случае необходимости осушения этим дренажем прилегающей территории сада.
У этого дренажа есть один недостаток – большой объем щебня и высокая стоимость, в связи с этим. Еще требуется дополнительно выполнит гидроизоляцию поверх щебеночной засыпки для предотвращения попадания цементного молока при бетонировании монолитной плиты. Сократить объем использования щебня можно путем использования дренажного полотна. Полотна укладываются на подготовленное спрофилированное основание и частично заменяет щебень. Стыки дренажных полотен соединяются внахлест и проклеиваются двухсторонней клеящей лентой. Возможно использование других материалов для герметизации стыков, главное что бы была адгезия к покрытию. Увеличить эффективность пристенного дренажа можно путем применения дренажного полотна на стенах фундамента находящихся в подземной части .
Кому доверить работы по дренажу.
Многие застройщики самостоятельно пытаются разобраться что бы сократить расходы на обустройство участка. Рациональный подход разумен и достоин уважения. На этой волне коммерческие структуры выдают универсальные решения, как ноу-хау предлагая материалы (трубы, геотекстиль и т.д.). Все эти материалы нужны безусловно, но использовать их требуется с пониманием геологии на участке, рельефа территории и самое главное значимости уровня ответственности строения или ландшафта которое требуется защитить.
Можно заняться «Самостроем» когда:
- вы готовы досконально разобраться в вопросе, готовы много изучить, прочитать, просмотреть. Вы обладаете специальным инструментом, и не преступите к работе не изучив вопрос. Помните переделка обойдется дорого.
- ваша территория неоднократна проверенная и вы точно знаете что у вас песчаный грунт имеет водоупор на глубине не менее 10 м. УГВ осенью и весной не превышает 4-8 м. от поверхности. И в ближайшей перспективе нет крупного строительства рядом дорог, дамб, цоколей и т.д.
- вы решили построить хоз-блок, баньку, дачный дом или заняться водопонижением сада и огорода. Не требуется соблюдать ограничения для корневой системы вашего сада на участке.
- вы планируете построить цоколь (подвал) в твердых, плотных суглинках без включений древесных и песчаных линз способных порождать верховодку. Вы знаете и понимаете как выполняется пристенный дренаж и фильтр обратной засыпки. Вы точно уверенны что под плитой фундамента на глубине 1- 1,5 м. не находится напорные грунтовые воды.
Лучше доверить работу специалистам когда:
- при строительстве цокольного этажа (подвала) с закладкой монолитной плиты в зоне уровня грунтовых вод.
- строительство цокольного этажа производится в зоне напорных грунтовых вод.
- если строительство цокольного этажа проходит в зоне плотной застройки соседей, планируется строительство траншей и полей фильтрации, противофильтрационные завесы, поглощающие колодцы. Отсутствуют центральные сети ливневой канализации.
- если участок располагается в зоне рек, или расположен в овраге и имеет открытый водосток на участок.
- если геология участка подтверждает слоистые водоносные слои.
- если вам не хочется этим заниматься, лучше довериться профессионалам.
P.S.
С водой можно договориться.