Глубинный дренаж

Задачи построения дренажных систем связаны с необходимостью отвода излишней влаги из приповерхностных и более глубоких грунтовых слоев. Такие системы применяются для:
• защиты фундаментных конструкций зданий и сооружений от разрушения под действием грунтовых вод
• предотвращения проникновения влаги в жилые и подсобные помещения;
• устранения водной эрозии верхнего слоя почвы;
• обеспечения свободного проникновение воздуха к корневой системе растений.
Для борьбы с перенасыщением влагой верхних слоев и отбора воды, выпадающей в виде атмосферных осадков, применяется поверхностный дренаж.
Боле серьезную проблему представляют высокий уровень залегания грунтовых вод и его сезонные колебания. Для снижения УГВ эффективно используются системы глубинного дренажа участка.

Что такое глубинный дренаж участка

Под термином «глубинный дренаж» подразумевают систему мер, направленных на удаление влаги из глубинных слоев грунта.
В таком варианте дренажные системы обеспечивают контроль уровня грунтовых вод и эффективную защиту от воздействия влаги подземных строительных конструкций и участков культурных зеленых насаждений.

Специалисты почвоведы, строители и гидрогеологи утверждают, что подобные системы должны применяться:

• вне зависимости от уровня залегания грунтовых вод на участках с тяжелыми грунтами (глинами, суглинками и пр., обладающими низкой водопроницаемостью);
• вне зависимости от фильтрующей способности грунта на участках с глубиной залегания грунтовых вод менее 1,5 м.
Как нетрудно убедиться этим условиям соответствует практически вся территория средней полосы и более северных регионов Российской Федерации.

Виды дренажа участка

По способу реализации глубинный дренаж подразделяют на два основных вида:
1. Вертикальный.
2. Горизонтальный.

Вертикальные системы глубинного дренажа

Для вертикального дренажа организуется система скважин или колодцев с отбором поступающей воды.
В результате их работы, прилегающие слои грунта обедняются влагой – происходит формирование так называемых «депрессивных воронок». Между ними и обогащенными влагой грунтами появляется значительная разность гидростатического давления. Происходит выдавливание грунтовых вод, что приводит к падению их уровня на всем контролируемом участке.
Отбор поступающей в скважины или колодцы воды организуется естественным способом – с просачиванием в более глубокие фильтрующие слои, или принудительно с помощью насосного оборудования.
Эффективность каждого такого дренажного колодца или дренажной скважины зависит от уровня грунтовых вод на прилегающей территории, водопроницаемости массивов грунта, скорости отбора поступающей воды. Эти же факторы определяют обслуживаемую одним устройством вертикального дренажа площадь.
Основное достоинство такого способа состоит в его высокой эффективности. К недостаткам можно отнести значительный уровень затрат на строительство системы.

Горизонтальный глубинный дренаж участка

Такой способ основан на сборе грунтовых вод расположенных в толще слоев грунта дренами.
Дрены представляют собой перфорированные трубы из устойчивого к коррозии материала. Для длительной эксплуатации оптимальным вариантом являются полимерные трубы – ПВХ или полиэтилена. Их единственным недостатком является пониженная (по сравнению с металлическими изделиями) механическая прочность. Промышленные образцы дренажных труб представляют собой двухслойные конструкции с гофрированным внешним слоем, что позволяет этот недостаток устранить.
Количеством и диаметром перфорационных отверстий определяется максимальная производительность дрены.
Для того чтобы такой дренаж участка заработал, вокруг дренов создают дренирующий слой из грунтов с высокой фильтрующей способностью (как правило для этого используется крупнофракционный мытый щебень, гравий или керамзит). Между ним и обогащенными влагой слоями грунта создается разница гидростатического давления, обеспечивающая выдавливания грунтовых вод. Влага свободно фильтруется, собирается и отводится дренажными трубами в магистральные водоводы дренажной системы.
В дальнейшем он попадает в дренажный колодец или общие коллекторы систем, откуда сбрасывается на рельеф, в природные или искусственные водоемы, отводные гидротехнические сооружения, канализационные коллекторы.
Эффективный радиус дренирования (обслуживаемая дреной площадь) определяется не только конструкцией дренажной трубы, но и:
• гидростатическим давлением внутри водонасыщенных слоев;
• их водопроницаемостью (на супесчаных грунтах радиус дренирования может составлять до 10 м, на суглинках и шинах 2.5-3.5м);
• размерами фильтрующей постройки вокруг дрены (на практике – шириной траншеи для укладки).
Со временем фильтрующий слой за счет переноса частиц грунта и вместе с водой заиливается, что приводит к снижению эффективности дренажа. Эти же частицы грунта попадая к дренам вызывают засорение перфорационных отверстий и внутреннего пространства дренажных труб. Для борьбы с эти явлением вокруг фильтрующего слоя грунта создают прослойку из водопроницаемого геотекстиля.
Движение воды в горизонтальной системе глубинного дренажа осуществляется самотеком, для чего при прокладке предусматривают уклон в 0.5-2% (0.5 – 2 см на каждый погонный метр дренажной трубы).
Дренажный колодец выполняется либо общим для всей системы дренажа участка и фундамента, либо отдельно для каждой обслуживаемой зоны.

Особенности применения глубинного дренажа на участке

В силу достаточно высокой эффективности в частном строительстве наибольшее распространение получил горизонтальный дренаж. Его примерами могут служить пристеновые и кольцевые системы, использующиеся для защиты фундаментов зданий и сооружений.
Не менее эффективно решает эту задачу, как и задачу контроля УГВ на участке пластовый дренаж, при котором дрены закладываются не в соответствии с конфигурацией обслуживаемой зоны, а в зависимости от расположения перенасыщенного влагой пласта грунта.
При организации мобильного дренажа необходимо учитывать не только характер грунтов и уровень грунтовых вод, но и некоторые другие факторы:
• Уровень промерзания в холодное время года. Закладка дренажных труб рекомендуется на глубину ниже границы замерзания. В противном случае требуется их утепление теплоизоляционными материалами.
• Возможность обслуживания. В местах, где наиболее высока вероятность засорения магистралей (точках поворота дренов) необходимо предусматривать смотровые колодцы. Такой же смотровой колодец строится, если расстояние до дренажного колодца от точки сбора дренов превышает 400 м.
• Требования местного и федерального законодательства. Системы глубинного дренажа подпадают под действие санитарных норм и правил, а также местных законодательных актов о системах водоотведения.
Проектировать и выполнять системы глубинного дренажа на участке возможно и собственными силами. Однако, лучшим с точки зрения эффективности и материальных затрат является сотрудничество со специализированными организациями, предлагающими разработку и строительство таких сооружений под ключ, такими как компания «Промсток».