Глубинный дренаж — мероприятия по отведению воды с заданного участка. В общем случае представляет комплекс, проложенных под землей каналов, посредством которых вода доставляется в коллекторный колодец. Также дренаж может быть выполнен в виде глубинных скважин водопонижения. Выбор системы зависит от поставленных задач, геологических данных и рельефа.
Зачем делать глубинный дренаж?
Предназначение любой дренажной системы — отвод воды из поверхностных и глубоких слоев. Цели водоотвода:
- защита фундамента от разрушающего воздействия грунтовых вод;
- предотвращение затопления цокольных и подвальных помещений;
- сохранение верхнего плодородного слоя;
- обеспечение питания растений.
Для устранения излишков воды, возникающих в результате дождей и таяния снега, используется поверхностный дренаж. Но более проблематично уменьшить объем грунтовых вод и нивелировать его колебания. Для этого применяется глубинный дренаж, который может быть вертикальным или горизонтальным.
Из названия понятно, что в случае использования вертикальной дренажной системы грунт осушается посредством скважин, через которые вода выталкивается на поверхность. Таким способом удается осушить всю необходимую территорию.
В случае с горизонтальным дренажем осушение производится при помощи прокладки дрен, вокруг которых делается специальный дренирующий слой. Из-за разницы давлений вода выталкивается из грунта и под наклоном отводится в водосборник, канаву или искусственный водоем.
В каких случаях нужен дренаж?
Под понятием глубинного дренажа понимается ряд мер, целью которых является удаление воды из глубоких слоев почвы. Это позволяет держать под контролем уровень грунтовых вод, защищая здания и насаждения от действия влаги.
Специалисты сходятся во мнении, что подобные системы необходимы:
- на участках с грунтами, обладающими низким водопоглощением (глина, суглинок и др.) вне зависимости от глубины залегания и объема грунтовых вод;
- при глубине залегания водоносных слоев до 1,5 м вне зависимости от состава почвы.
Под эти условия попадает практически вся центральная, европейская часть России и северные области.
Более конкретные условия для применения глубинного дренажа:
- расположение участка на склоне, с которого ливневые потоки смывают плодородный слой почвы;
- заболоченные территории;
- горизонтальные участки, с которых вода не может стекать самотеком.
Водоотведение поможет сохранить сооружения от разрушения.
Что такое горизонтальный глубинный дренаж?
Под этим способом понимается отвод грунтовых по дренам закопанным в траншеях. Дрены — трубы с отверстиями, не боящиеся коррозии. Самым оптимальным вариантом можно считать трубы из ПВХ или полиэтилена. Они отличаются своей долговечностью, но имеют пониженную прочность. Сегодня производят трубы с усиленным внешним слоем, это делает их более прочными.
Для работы такого вида дренажа вокруг перфорированных труб укладывается водопоглощающий слой из щебня, гравия или керамзита. Вследствие возникающего гидростатического давления вода выталкивается и отводится трубами в магистральный водовод. Оттуда она поступает в водосбросный колодец или отводится в естесственные или искусственные пруды, канализацию.
Площадь осушения определяется:
- конструктивными особенностями дренажной трубы;
- давлением внутри слоев насыщенных влагой;
- коэффициентом водопоглощения грунта;
- объемом фильтрующих элементов вокруг дрены.
Фильтрующий слой постепенно заиливается, частицы грунта засоряют технологические отверстия и уменьшают просвет труб. Чтобы предотвратить подобные явления фильтрующий слой помещается внутри прослойки из геотекстиля.
Вода в системе движется самотеком, для этого еще во время строительства выполняется уклон, составляющий 1–3 %. Дренажных колодцев может быть несколько или один.
Использование глубинного дренажа
На частных участках болешей популярностью пользуется горизонтальный глубинный дренаж. Яркими примерами являются пристеновые и кольцевые системы отвода воды. Они используются для защиты оснований сооружений. Также эффективным можно считать и пластовый дренаж. В этом случае закладка дрен зависит от локализации водоносного пласта.
При организации водоотвода следует учитывать некоторые факторы:
- Глубина промерзания грунта. Закладывать трубы нужно ниже этой отметки или же их придется дополнительно утеплять.
- Легкость в обслуживании. В местах изибов дрен рекомендуется обустраивать ревизионные колодцы. Они нужны для предотвращения засоров.
Устройство глубинного дренажа регламентируется санитарными нормами, а также местными нормативными актами. Работы по проектированию и устройству можно сделать самостоятельно, но лучше доверить это профессионалам, то есть специальным организациям.
Технология укладки труб
Этапы устройства горизонтального глубинного дренажа:
- Составляется план размещения дрен. на нем учитывается точка сбора воды и место для водосборника. Во время составления проекта важно учитывать, что трубы должны закладываться на глубину ниже промерзания грунта, то есть примерно на 80 см.
- Проводится рытье траншей, они равномерно распределяются по всей зоне дренирования. Ширина траншеи зависит от типа грунта, но обычно она составляет 30 см. Все траншеи сходятся в одну точку. Далее вода поступает в накопитель. Для проверки уклона в уже готовые траншеи наливают воду. При необходимости уклон выравнивают путем дополнительной выемки грунта.
- Следующий этап строительства — обустройство водоприемного или дренирующего водосборника. Он должен быть обустроен в самой низкой точке. Тип колодца зависит от состава грунта. На больших площадях с суглинистым и глинистым грунтом рекомендуется монтировать водосборники емкостью более 1000 литров. Для небольших зон можно обойтись фильтрующим колодцем.
- На дно траншеи укладывается слой щебня или гравия толщиной 10 см. Далее на него застилается геотекстиль таким образом, чтобы его концы попадали на стенки траншеи. Полотно крепится при помощи колышков. На геотекстиль укладывают еще один слой щебня толщиной 10 см. Поверхность разравнивают сохраняя наклон. Далее приступают к укладке дрен ∅ более 110 мм.
- Если в схеме дренажа имеются участки с поворотами, в этих местах обустраивают ревизионные колодцы. Они нужны для устранения засоров. Для соединения с дренажной трубой используют соединительную муфту. Стыки промазывают герметиком либо мастикой. Такой же колодец монтируют в точке соединения дрена с накопителем.
- Уже собранную систему проверяют на функциональность — по ней пускают большой объем воды и определяют скорость тока. Если вода самотеком легко попадает в колодец, то можно приступать к обратной засыпке.
- Для обратной засыпки понадобится щебень, им засыпают трубы. Сначала укладывается и разравнивается слой в 20–30 см. На него настилается геотекстиль. Сверху насыпается слой песка толщиной около 15 см. Остальное пространство засыпается грунтом.
Мягкий глубинный дренаж
Такой метод считается более простым. Для его реализации понадобится только тектон и геотекстиль. Как и в предыдущем случае выкапываются траншеи с обязательным уклоном в сторону водосборного колодца. На дно укладывается тектон, затем геотекстиль с запасом на стены траншеи. Далее насыпается слой щебня. Края геотекстиля соединяются внахлест, и траншея засыпается песком, а затем грунтом. Для организации этого способа не нужны трубы, их заменяет слой щебня.
Организация вертикального дренажа
Для такого типа водоотведения нужна система скважин или колодцев, через которые отбирается поступающая вода. В результате прилегающая зона становится менее водоносной — формируются так называемые «депрессивные воронки». Из-за разности гидростатического давления между обедненными влагой зонами и водоносными пластами грунтовая вода выталкивается, что приводит к уменьшению ее объема на всей контролируемой площади. Вода откачивается насосом либо просачивается в более глубокие слои.
Эффективность системы зависит от объема грунтовых вод на осушаемой территории, коэффициента водопоглощения грунта, скорости откачки воды. Эти же факторы влияют на площадь, которую сможет обслужить одно устройство.
Достоинствам этого способа является эффективность, а к минусам — значительные финансовые затраты на возведение.
Как делают вертикальный дренаж?
Параметры диаметра скважин:
- начальный — 250–500 мм;
- конечный — 200–400 мм.
Разница в размере обуславливается опасностью изменения водопоглощаемости грунтов и получением большего дебита. Для промышленного осушения используются 4 типа скважин, которые отличаются своим назначением:
- понижающие;
- поглощающие;
- смотровые;
- разведывательные.
Забор воды из водопонижающих скважин осуществляется при помощи глубинных насосов. Конструктивные отличия зависят от геологических данных, глубины и мощности насоса.
Фильтры не используют при осушении участков на песчаниках или в известняке. В таких условиях исключаются обвалы, осыпание или обрушение. В малоустойчивых грунтах фильтры обязательны. Самые распространенные гравийные и стержневые.
Следует учитывать, что в слоях с напорм, фильтры монтируются в центре пласта. В случае отсутствия давления их ставят внизу скважины. Длина фильтра обуславливается мощностью скважины. Расчетная производительность не может быть меньше установленной.
В случае осушения участков с минерализированной водой рекомендуют применять антикоррозийные фильтры, выполненные из полимеров или дерева, с обязательной гравийной обсыпкой. Видов много, от простых, до новых игольчатых фильтров. Наконечник в виде иглы многофункционален: сбор, фильтрование, регулировка и подача воды.
Разведочные скважины нужны для контрольных замеров. Взаиморасположение рассчитывается с применением коэффициентов фильтрации и радиусов эффективности.
Для отвода влаги из верхних слоев на более глубокие применяют поглощающие скважины. Глубокие почвенные слои, как правило, содержат чистую воду пригодную для питья. Она охраняется законом. В результате возможность применения водопоглощающих скважин, рассматривается в каждом случае индивидуально, после выполнения химико-бактериологических исследований.
Водопоглощающие скважины оборудуются на участках с пониженным верхним водоносным слоем. Фильтры при этом монтируются в двух местах: на осушаемом и дренирующем участках. Использование таких систем целесообразно только при значительной разности уровней.
Смотровые скважины нужны для учета контрольных показателей: уровень, температура, состав. Обычно пробуривается по 2–3 накрестлежащих створа, состоящих из нескольких скважин, отдельно на каждый водоносный слой. В таких скважинах на песчаном слое монтируют дырчатые или сетчатые фильтры.
Во время всего процесса ведется контроль качества и уровня воды на каждом горизонте. Верх скважины оборудуется оголовками. Крышки оснащаются закрывающими элементами, также предусматривается фиксация люка во время его открытия.
Для уточнения схемы расположения скважин бурятся разведочные скважины. Во время бурения корректируется уровень и насыщенность каждого слоя. Также, выполняется обсадка скважин трубами. Затем такие скважины трансформируют в смотровые.
Вертикальный дренаж используется для осушения больших территорий и нецелесообразен в применении на частных участках.
Создание дренажной системы поможет сохранить целостность зданий и сохранить насаждения. Если все рассчитано правильно, то это продлит срок эксплуатации всех сооружений, находящихся на участке.
