Как делается расчет дренажа

Грунтовые воды могут нанести существенный вред как почве загородного участка, так и находящимся на нем зданиям и строениям, поэтому очень важно грамотно решить вопрос по их отведению с участка.

Данная статья расскажет о том, как произвести правильный расчет дренажа в зависимости от выбранного типа системы, какие характеристики грунта следует учитывать, а также какой пропускной способностью должна обладать канализационная система для того, чтобы грунтовые воды отводились наиболее эффективно.

Отрицательное воздействие воды, содержащейся в грунте, на подвал, фундамент и прочие подземные элементы загородного дома ликвидируется путем обустройства системы дренажа на участке. Кроме того, это позволяет избавиться от излишков влаги в почвенном покрове участка. Производя расчет дренажной системы, следует учитывать не только создание системы каналов, забирающих из грунта избыток влаги, но и вывод этого избытка за пределы территории участка в специально оборудованный колодец для сбора воды или в близлежащий водоем.

Помимо домов, оборудованных подвалами, дренажная система является особенно полезной для домов, которые построены на участках, где содержание грунтовых вод превышает норму или на связных песчано-глинистых грунтах.

Следует тщательно оценивать все параметры грунта, где планируется обустройство дренажа – расчет должен включать в себя следующие характеристики:

• максимальная глубина залегания грунтовых вод;
• состав и структура почвы участка;
• сезонный объем вод, образующихся в результате паводка.

Совет: не стоит пытаться самостоятельно получить такие данные, гораздо проще запросить их в местном отделении земельных ресурсов.

О возможном наличии проблем, связанных с грунтовыми водами, можно догадаться, например, по следующим признакам:

• Соседние дома построены без подвалов;
• Происходит частичное затопление подвалов в соседних домах;
• На соседних участках высажены влаголюбивые растения, такие как рогоз, ракита и т.д.

Важно: отсутствие перечисленных признаков не дает уверенности в том, что в данной местности никогда не будет проблем с грунтовыми водами.

Серьезные изменения водосточного режима местности могут возникнуть в результате различных инженерных вмешательств, таких как закладка фундамента или перепланировка участка.

Кроме того, при наличии дренажной системы гидроизоляция фундамента не перестает быть обязательной процедурой.

Пристенный дренаж

Наибольшее распространение получила кольцевая схема отведения грунтовых вод, располагаемая по всему периметру здания или строения.

Чтобы знать, как рассчитать дренаж по кольцевой схеме, следует учитывать, что наиболее важную роль тут играют глубина закладки основания дома и заданные при рытье траншей и укладке материалов для фильтрации уклоны.

Независимо от того, какие именно материалы используются при оборудовании дренажной системы, их следует закладывать на 30-50 сантиметров ниже подушки фундамента, а угол уклона в любой точке участка в направлении места стока не должен быть меньше 1% или 1 см на погонный метр дренажной трубы.

Следовательно, стоит предварительно запланировать нижнюю точку системы, то есть в каком именно месте будет сбрасываться собранная вода, и уже на основании ее уровня рассчитывать глубину закладки верхней части траншеи.

Для этого следует измерить общее расстояние между высшим местом системы и нижним, после чего задать требуемый уклон в 1%.

Полезно: чаще всего верхняя точка дренажа находится на одном из углов здания, а нижняя представляет собой место сброса воды, такое как коллекторный колодец.

Приведем пример расчета дренажа.

Коллекторный колодец, верхняя точка которого располагается в 30 см над уровнем земли, находится на расстоянии 10 метров от дома.

Длина участков траншеи вдоль стен дома составляет 6 и 9 метров, прибавляя к суммарной длине траншеи, вырытой по периметру дома расстояние до колодца, получаем 6+9+10=25 метров.

Для вычисления допустимой разницы между верхней и нижней точкой траншеи, берем один процент от данной цифры и получаем в результате 25 сантиметров – именно такой может быть максимальная разница между дальним углом строения и верхом колодца.

В случае, если точка сброса воды в колодец находится на слишком большой высоте, обычно применяются дренажные насосы, производящие принудительную откачку воды из дренажной системы.

Важно: при устройстве дренажа по кольцевой схеме следует соблюдать расстояние между фундаментом или стеной дома и верхней части стенки траншеи, которое должно составлять как минимум три метра или больше в зависимости от участка.

При этом песок и гравий, засыпаемые в качестве наполнителя, должны находиться на глубине, достаточной для предотвращения вспучивания грунта в случае замерзания воды, находящейся вокруг основания дома.

Кроме того, на расстояние не менее метра от здания под стенами должна быть сооружена бетонная отмостка.

Способы организации дренажа

Большинство схем, по которым проектируются и рассчитываются дренажные системы для частного дома, схожи между собой, и главным их отличием друг от друга является материал, используемый для сбора и отвода влаги.

Укладка дрены в траншее

Различают следующие материалы для систем дренажа:

• Обычное засыпание траншеи песчано-гравийной смесью;
• Установка лотков для дренажа;
• Прокладывание дренажных труб;
• Укладка дренирующих матов.

Преимуществом метода засыпания гравием и песком является его простота.

Процедура оборудования такой системы сводится к рытью траншеи и покрытию ее дна слоем наполнителя толщиной 15-40 сантиметров, после чего траншея засыпается извлеченным при ее рытье грунтом.

Недостатком же данного способа является небольшой (в пределах 5 лет, чаще всего – 2-3 года) срок жизни дренажной системы, поскольку слой наполнителя заполняется илом, что в дальнейшем не позволяет ему пропускать воду.

Вырыв траншею и также засыпав ее смесью песка и гравия, поверх смеси можно уложить лотки из обычного или полимерного бетона, которые сверху накрываются решетками.

Такой метод рекомендуется использовать возле подъездов транспортных средств, дорожек на участке и прочих похожих объектов.

Наибольшей популярностью сегодня пользуется метод оборудования дренажных систем с применением дрены – специальной гофрированной или гладкоствольной перфорированной трубы, укладываемой в траншею.

При правильной укладке с соблюдением таких мер, как обертывание трубы геотекстильным полотном, данный способ организации дренажной системы позволит ей функционировать долго и эффективно.

Дренажные маты изготавливаются из трехслойного полимерного материала, преимуществом которого является способность сохранять хорошие качества по отведению воды даже при возникновении повышенного давления грунта, а также высокая стойкость к холоду, позволяющая предотвращать вспучивание грунта при замерзании.

Данные маты могут укладываться как в траншеи или лотки, так и прямо на поверхность земли.

Все перечисленные выше способы организации дренажной системы могут быть использованы не только для отвода грунтовых вод от основания дома, но и для дренирования всей территории участка, на котором этот дом расположен.

Дренажная система: что это такое, и как она устроена

Там, где есть избыток влаги, возникает риск заболачивания и засоления. В лучшем случае это несет риски более быстрого разрушения зданий, низкой урожайности посадок, а в худшем становится причиной того, что территории перестают быть пригодными для строительства, благоустройства или использования в сельскохозяйственных целях. Исправить ситуацию помогают современные инженерные решения, а именно ― обустройство дренажа.

Термин “дренаж” имеет английское происхождение. В буквальном переводе означает “сток”, “отвод воды”, “осушение”. Если же вас интересует более развернутое определение, то оно будет звучать так: дренажная система ― это комплекс устройств для искусственного удаления избыточного количества воды из почвы и с ее поверхности.

Цели дренажа:

1. Снижение риска заболачивания местности
2. Поддержание дорог и площадок в сухости, минимизация луж
3. Защита от затопления цокольных этажей и подвалов домов
4. Упрочение и сохранение фундамента зданий в целостности, его защита от промерзания и образования весенних наледей
5. Снижение фильтрационного давления на заглубленные конструкции
6. Защита корней растений, высаженных на территории, от загнивания

Обустройство дренажа может потребоваться как в качестве временной меры, когда подтопление носит исключительно сезонный характер, так и в виде постоянного решения, которое избавит от проблемы переувлажнения почвы, возникшего вследствие естественных и техногенных причин. Правила организации водоотводящей системы описаны в СП 104.13330.2011 “СНиП 2.06.15-85 Инженерная защита территории от затопления и подтопления” (Приказ Минстроя России от 16 декабря 2016 г. № 964/пр). Строители придерживаются и ряда других стандартов, повышающих качество дренажа.

“Авитек Инжиниринг” поможет в строительстве дренажной системы, соблюдая нормативы

Виды дренажных систем

Классификация сетей водоотвода довольно сложна. Это объясняется многообразием доступных решений. Все дренажи, используемые сегодня в ландшафтном строительстве и благоустройстве территорий, различаются по 5 основным признакам.

1. Назначение
2. Периодичность работы
3. Расположение
4. Зона влияния
5. Метод водопонижения

В каждой группе представлены свои разновидности инженерных решений. Они предназначены для применения в конкретных условиях, а потому без знаний в области почвоведения, строительства и геодезии, подобрать эффективную систему крайне трудно. Не стоит забывать и об особенностях самого участка. Например, на крупных территориях с большим количеством отдельно стоящих строений лучше использовать лучевой дренаж, который состоит из колодца и расходящейся от него системы улавливания подземных вод. На маленьких участках, напротив, больше подходит поверхностный дренаж. Он легок в организации, но требует частой очистки. Поверхностный дренаж состоит из незаглубленной системы желобов и водоотводящих устройств, с помощью которых вода самотеком покидает осушаемый участок.

Классификация дренажей по целевому назначению

Здесь можно выделить следующие виды систем:

1. Сельскохозяйственные
2. Дорожные
3. Строительные

Первый тип дренажей предназначен для мелиорации почвы. Эти системы могут быть осушительными или рассоляющими. Они отличаются целевым назначением, а значит, и принципом устройства. Дорожные дренажи применяются для понижения уровня грунтовых вод в местах пролегания ж/д путей и автомобильных трасс. Строительные системы используются для защиты фундаментов и опор объектов городской инфраструктуры или частных территорий. Они, как и дренажи других разновидностей, разрабатываются еще на самом раннем этапе проектирования.

Классификация дренажных систем по периодичности их работы

Выделяют 4 основных типа:

1. Постоянно работающие дренажные системы. Они создаются в тех местах, где риск подтопления не исчезает в течение всего года и не зависит от техногенных факторов. Пример ― дренажи береговых линий.
2. Периодически работающие дренажи. Такие решения целесообразны в местах, где есть риск подтопления местности из-за обилия дождей или активного таяния снега.
3. Временные дренажные системы. Часто используются в строительстве для краткосрочного снижения грунтовых вод в отдельных зонах. Эти нужны только на период выполнения производственных задач (копки траншей, котлованов, углубления конструкций и так далее).
4. Профилактические дренажи. Установка таких систем рационально обоснована в глинистых и суглинистых почвах, даже если грунтовые воды не видны.

Каждая из описанных систем отличается принципом работы, сложностью подготовки и обслуживания, стоимостью организации. Выбор подходящего решения зависит от особенностей региона и целевого назначения осушаемого участка.

Классификация дренажей по расположению

Системы бывают линейными и контурными. Первые представляют собой одну или несколько линий, проложенных на осушаемой территории, а вторые размещаются только по ее периметру, образуя тем самым замкнутый контур.

Классификация дренажных систем по зоне влияния

Здесь принято выделять общие и локальные дренажи. Первые ограничивают грунтовые воды на большой территории, а вторые ― в отдельных зонах, часто в пределах конкретного сооружения.

По принципу организации общие дренажи бывают:

• Ограждающими (головной или береговой дренаж)
• Площадными (систематический дренаж)

Локальные дренажи делятся на:

• Лучевые
• Пристенные
• Кольцевые
• Сопутствующие

Классификация дренажей по методу водопонижения

В этой группе выделяют два основных типа систем водоотведения:

1. Ограждающие дренажи. Ограничивают приток грунтовых вод, поступающих с близлежащей территории.
2. Площадные дренажи. Увеличивают скорость оттока подземных вод внутри осушаемого участка.

И ограждающие, и площадные дренажи выполняются с использованием разных конструктивных решений. Например, при горизонтальной организации системы водоотведения прокладываются галерные или трубчатые дрены, устанавливаются водоприемные лотки, делаются водоотводные каналы. Вертикальный дренаж подразумевает интеграцию системы самоизливающихся скважин и колодцев, объединенных общим коллектором. Оба варианта встречаются часто, но нередко инженеры прибегают и к комбинации их элементов.

Структура дренажной системы

Водоотводящие сети могут иметь разную конструкцию, место расположения и зону влияния. Однако все они объединены наличием некоторых обязательных элементов:

О каждой из этих частей поговорим более подробно.

Дренажные трубы (дрены)

Если говорить о дренаже с конструктивной точки зрения, то он представляет собой систему взаимосвязанных труб. Они называются дренами. Эти трубы выполняют 2 основные функции:

Для решения первой задачи дрены оснащаются сетью отверстий, через которые подземные воды попадают внутрь. Водоотведение же выполняется за счет укладки труб в направлении водоприемника под особым уклоном. Правила монтажа дрен указаны в СП 250.1325800.2016 “Здания и сооружения. Защита от подземных вод”, а также в общем своде правил СП 104.13330.2011 “СНиП 2.06.15-85 Инженерная защита территории от затопления и подтопления”.

Дренажные колодцы (водоприемники)

Они устанавливаются в местах поворота дрен, а потому помогают создавать систему водозабора разной сложности. Сюда, в дренажные колодцы, самотеком сливаются накопленные грунтовые воды. Через эти водоприемники также осуществляется промывка труб, то есть они нужны еще и для технического обслуживания системы.

Насосы

Естественное удаление сточных подземных вод с участка не всегда возможно. В этом случае на помощь приходят погружные дренажные насосы. Они откачивают воду, скопившуюся внутри колодцев. Помпы могут отличаться не только по цене, но и по своей производительности, способности справляться с твердыми частицами, попавшими в водосток.

Как проходят работы по прокладке дренажа

Весь процесс организации системы водоотвода можно условно поделить на два основных этапа:

Поговорим о каждом из этапов более детально.

Чтобы разработать эффективную систему водоотведения, нужно учитывать большое число разных факторов:

1. Тип почвы (известняковая, глинистая, суглинистая, торфяная и так далее), ее состав, способность к фильтрации
2. Особенности рельефа территории, в том числе и уклон участка
3. Уровень пролегания подземных вод и границы их промерзания
4. Среднее количество осадков в течение всего года
5. План расположения на участке зданий и строений, особенности размещения существующих и планируемых посадок
6. Прохождение газо- и водопровода, отопительной системы и прочих инженерных коммуникаций
7. План размещения забетонированных участков, в том числе и под прокладку дорог, автомобильных стоянок и пешеходных зон

Собрав данные по указанным выше пунктам, можно переходить к непосредственному проектированию. Этот этап включает в себя и выбор материалов для организации дренажной системы.

Для прокладки дрен чаще всего берут:

• Асбоцементные (хризотилцементные) трубы
• Керамические или ПНД/ПВД трубы

Первый вариант отличается высоким коэффициентом прочности, экологичностью. Пропилы здесь делаются в шахматном порядке с шагом 10-20 см. В керамических трубах для водозабора, как правило, используются щелевые отверстия. Перфорация часто применяется на полимерных дренах.

Выбрав материалы и определившись с местами расположения отдельных элементов дренажной системы, можно переходить к непосредственной укладке. Согласно строительным нормам, минимальный уклон труб составляет 2-3 мм на 1 погонный метр, в зависимости от типа почвы, но, чтобы сток воды был более эффективным, инженеры стараются придерживаться уклона 5-10 мм на 1 погонный метр. С учетом этого рассчитывается глубина будущих траншей. После их копки также важно не забыть утрамбовать дно мелким щебнем. Это нужно для создания фильтрующего слоя и защиты системы водоотвода от засорений твердыми включениями.

Сам монтаж дренажной сети требует использования целого спектра доборных элементов:

• Тройники
• Колена
• Соединительные муфты
• Переходники

Для защиты перфорации труб от засорения также нужно использовать геотекстиль или фильтры из кокосового волокна. Выбор материала и здесь зависит от типа почвы. Геотекстиль подходит для дренажа супесчаного и песчаного грунта, а кокосовое волокно используют при осушении торфяников, глинистых или суглинистых земель.

После того как сеть водоотвода сформирована, дрены засыпают щебнем, песком, и вынутым ранее грунтом. Толщина засыпки зависит от степени водонепроницаемости используемых материалов.

Мы не допускаем ошибок. Мы ценим качество и надежность во всем.

Если в процессе проектирования или монтажа дренажной системы были допущены ошибки, то это может не просто снизить ее эффективность, но и сделать техническое обслуживание сложным и весьма дорогостоящим. Вот лишь часть наиболее распространенных трудностей в эксплуатации таких инженерных сетей.

1. Переполнение коллекторов водой
2. Скопление ила на стенках дрен
3. Закупорка дренажных отверстий
4. Кольматаж гравийно-песчаной обсыпки
5. Оплывание и заиливание коллекторов
6. Преждевременное разрушение устьевых сооружений

К подобным неприятностям может привести и некорректное обслуживание, неоправданно редкая или некачественная промывка системы.

В качестве заключения

Чтобы дренажная сеть эффективно решала стоящие перед ней задачи, а риск подтопления и заболачивания участка, загнивания высаженных на нем растений и преждевременного разрушения фундаментов домов был сведен к минимуму, проектированием и монтажом системы должны заниматься профессионалы с многолетним опытом. Таких вы найдете в компании “Авитек Инжиниринг”. Предприятие более 16 лет с успехом работает в области проектного строительства. Доверие сотен заказчиков и наличие свыше 200 реализованных проектов в портфолио компании ярко свидетельствуют о профессионализме ее сотрудников.

В своей работе “Авитек Инжиниринг” использует только лучшие и проверенные материалы. Сотрудники предприятия уверены в высоком качестве создаваемых дренажных систем, а потому предоставляют гарантию до 5 лет. В компанию “Авитек Инжиниринг” можно обратиться для обслуживания объекта площадью от 5 тыс. м². При этом вы можете быть уверены, что все оговоренные сроки и рамки согласованного бюджета будут соблюдаться столь же тщательно, как и стандарты, технологии отрасли проектного строительства.