Низкая фильтрация залегающих под почвой грунтов – причина избытка воды на участке. Она медленно уходит в нижние пласты или не просачивается совсем. Тут плохо растут или вообще не приживаются культурные растения, территория заболачивается, ощущается слякоть. В таких случаях нужна дренажная система, которую следует грамотно организовать.

Мы детально объясним, как сделать проект дренажа участка. Устроенная согласно нашим советам система превосходно справится с обязанностями. Ознакомление с предложенной информацией будет полезно как самостоятельным хозяевам, так и заказчикам ландшафтного обустройства в специализированной компании.

Нами представлены проверенные на практике схемы устройства систем осушения загородных участков. В статье детально описаны факторы, требующие учета при проектировании и сооружении дренажа. Предложенные к рассмотрению сведения проиллюстрированы фотоснимками, схемами, видеороликами.

Мероприятия по мелиорации, согласно нормам (СНиП 2.06.15), проводят в лесных и сельскохозяйственных угодьях, чтобы почва стала максимально пригодной для выращивания плодовых деревьев, зерновых и овощных культур.

Для этого формируют разветвленную систему открытых канав или закрытых трубопроводов, основное назначение которой – осушить чересчур увлажненные участки.

Конечная цель сбора воды через отводы и рукава различных типов – искусственные или естественные водоемы (если позволяют условия), специальные дренажные канавы, или накопительные резервуары, из которых вода откачивается для полива и ухода за территорией.

Нередко заглубленные в землю трубы, если позволяет рельеф, заменяют наружными сооружениями – канавами и траншеями. Это элементы водоотведения открытого типа, по которым вода движется самотеком

По этому же принципу конструируют сеть трубопроводов для дачного участка, вне зависимости от его площади – 6 или 26 соток. Если территория страдает от частых затоплений после дождя или весеннего половодья, строительство водосборных сооружений обязательно.

Скапливанию лишней влаги способствуют глинистые грунты: супеси и суглинки, потому что ни не пропускают или крайне слабо пропускают воду в нижележащие слои.

Еще один фактор, побуждающий задуматься над дренажным проектом, – повышенный уровень грунтовых вод, о наличии которых можно узнать и без специальных геолого-разведывательных изысканий.

Галерея изображений

Лишняя влага в грунте – это всегда опасность для целостности фундамента строительных объектов: дома, бани, гаража, подсобных построек

Элементы дренажной конструкции

Что же представляет из себя дренажная система? Это сеть, состоящая из различных составных частей, основным назначением которых является отвод и сбор капиллярной воды, содержащейся в порах несвязных грунтов и трещинах связных пород.

Галерея изображений

Отведение грунтовых вод, в том числе, паводковых, от зданий и почвы на участке – одна из наиболее частых гидрогеологических задач. Однако перед тем как приступить к ее решению, необходимо определить требуемую пропускную способность канализации, а для этого понадобится расчет дренажа. Как его выполнить, какие факторы при этом учитываются, и какими бывают системы отвода грунтовых вод – далее в статье.

Внимание! Следует учитывать, что, в зависимости от конкретных условий, при заложении кольцевого дренажа расстояние между стенкой траншеи в верхней ее части и стеной/фундаментом дома должно быть не менее 3 м. Наполнитель (гравий и песок) должны быть отсыпаны на такую глубину, чтобы предотвратить вспучивание грунта при замерзании воды вокруг фундамента. Не следует забывать и об обязательной организации бетонной отмостки под стенами, отходящей на расстоянии не менее1 мот здания.

Способы организации дренажа

Это может быть:

• простая засыпка траншеи песком и гравием
• установка дренажных лотков
• установка дренажных труб
• укладка дренажных матов

Песчано-гравийная засыпка привлекательна своей простотой, для нее достаточно вырыть траншею, и внести наполнитель слоем 15-40 см. Как правило, сверху остальной объем заполняют ранее вынутым грунтом.

Но такие достаточно быстро (в течение 2-3, максимум – 5 лет) теряют свою эффективность в результате заиливания. Заполнение пространства между зернами заполнителя не позволяет воде направляться в сток.

В траншею, также на гравийно-песчаное основание, могут быть уложены бетонные или полимербетонные лотки, которые поверх накрывают, например, чугунными решетками. Этот способ применяют, как правило, вблизи садовых дорожек, подъездов транспорта и тому подобных объектов.

Наиболее распространенный сейчас способ – это укладка дрены – специальной гладкостенной или гофрированной трубы с перфорацией. Преимущество этого способа в том, что при правильной организации, особенно – с применением геотекстиля (для оборачивания труб), он обеспечивает долгую и надежную эксплуатацию системы.

Дренажные маты представляют собой трехслойный материал из комбинации полимеров, обладающий высокой способностью к водоотведению даже при высоком давлении грунта.

Маты укладываются либо в обычные лотки или траншеи, либо прямо на поверхности почвы, что применяется на больших и излишне влажных площадях. Помимо высокой дренирующей способности маты также создают препятствующую пучению грунта морозозащитную прослойку.

Все эти методы применимы как для организации отведения грунтовых вод от фундамента здания, так и для дренажа самой территории земельного участка.

Методика расчетов составлена только для самотечных видов дренажа горизонтального типа.

Дренажные трубы этих типов дренажей, как правило, прокладываются в безнапорных водоносных пластах на небольшой глубине (до 8 м) и служат для понижения уровня грунтовых вод.

По характеру гидродинамического воздействия и степени вскрытия дренируемого водоносного пласта различают дренажи совершенного или несовершенного типа.

Горизонтальные дренажи совершенного типа полностью вскрывают водоносные пласты и своим основанием доходят до водоупора. Горизонтальные дренажи несовершенного типа вскрывают пласт лишь частично и не доходят своим основанием до водоупора.

В зависимости от схем расположения дренажных устройств в плане по отношению к защищаемой территории и к источникам поступления к ним дренажных вод можно выделить следующие системы подземных дренажей, применяемых в промышленном и городском строительстве:

однолинейная;

двухлинейная;

кольцевая (контурная);

площадная (систематический дренаж).

В зависимости от схемы расположения дренажа принимается методика расчета водопритока.

Приток воды к дренажу совершенного и несовершенного типов

Для определения дебита однолинейных горизонтальных дрен совершенного типа (рис.1) длиной L (м) с одной стороны используется формула Дюпюи:

где: - приток воды к дрене с одной стороны,/сут;

Коэффициент фильтрации, м/сут;

Глубина воды в дрене, может приниматься равной нулю (в сравнении с первым слагаемым мало влияет на результат расчета);

Мощность водоносного пласта (статическая глубина грунтовой воды в водоносном пласте), м;

Длина (радиус) влияния дрены (на расстоянии R от дрены естественный уровень грунтовых вод практически не снижается).

В условиях переменного питания эксплуатируемого пласта величина R также изменяется в условиях неустановившегося движения подземных вод. Надежно ее величина может быть определена опытным путем, для чего необходимо проведение значительных съемочных и разведочных работ.

Эту длину можно установить на основании данных гидрологических изысканий через средний уклон кривой депрессии:

Величина уклона зависит от свойств грунта. Так для наиболее проницаемых (гравийно-песчаных) грунтов= 0.003 - 0.006;

для песков = 0.02 - 0.05;

для суглинков =0.05 - 0.1;

для глинистых = 0.1 - 0.15;

для тяжелых глин = 0.15 - 0.2.

Ориентировочно длину радиуса влияния назначают иногда по данным практики в зависимости от рода грунтов (табл.5).

Таблица 5

Радиусы влияния r и коэффициенты водоотдачи

Вид водоносной породы	Диаметр частиц, мм
Суглинки
Песок мелкий
Песок средний
Песок крупный
Гравелистый песок
Гравий мелкий
Известняки
Песчаники

Радиус влияния или, точнее, неустановившуюся ширину зоны влияния длинных линейных систем дренажа приближенно можно определять по формулам:

при сработке статических запасов подземных вод, т.е. при отсутствии инфильтрации:

при наличии инфильтрации:

где - водоотдача дренируемых грунтов, может приниматься по табл.5;

Продолжительность периода работы дрены, сут.;

Коэффициент инфильтрации, м/сут., равный

Количество выпадающих в данном районе осадков, мм;

Коэффициент пористости (инфильтрации) грунта, принимаемый обычно .

Величина ориентировочно может быть принята от 0,00246 м/сут. в старых районах города и до 0,00129 м/сут. - в новых районах и пригородах.

Ориентировочно величину радиуса влияния в рыхлых (песчаных) грунтах можно вычислять по формуле:

При перетекании воды через слабо проницаемую кровлю или подошву условный радиус влияния дренажа следует определять по формуле:

, (10)

где и- соответственно мощность и коэффициент фильтрации в кровле или подошве слабопроницаемых грунтов;

То же основного слоя, из которого отбирается вода.

Для условий расположения дренажа в песках и торфах, подстилаемых песками, величина принимается равной 50 м.

При притоке с двух сторон расход, вычисляемый по формуле (6), удваивается.

Для определения дебита несовершенных дрен (рис.2) может быть использована формула:

, (11)

где - понижение уровня грунтовых вод над дреной, м; можно принимать;

Половина ширины дрены, равная радиусу дренажной трубы;

Расстояние от дна дренажа до водоупора.

При симметричном притоке воды к дрене формула (11) упрощается:

. (12)

Приток воды к двулинейному горизонтальному дренажу

Дебит двухлинейных горизонтальных дрен совершенного типа определяется по формулам Дюпюи:

. (13)

Уровень грунтовых вод между двумя дренами после формирования депрессионных воронок устанавливается примерно на отметках воды в самих дренах.

Дебит двухлинейного горизонтального дренажа несовершенного типа и симметричном его расположении по отношению к области питания:

,

где - расстояние между рядами дрен, м;

Радиус дрены, м.

Приток воды к кольцевым, площадочным (систематическим) и пластовым горизонтальным дренажам

К кольцевым дренажам относятся дренажи горизонтального типа, состоящие обычно из трубчатых дрен, расположенных по контурам защищаемого участка.

Сложные контуры реальных дренажей приводятся к равновеликому кругу приведенным радиусом , для определения притока воды к которому уже имеются аналитические решения.

Суммарный дебит кольцевых дренажей совершенного типа в безнапорных условиях определяется по формуле Дюпюи:

, (15)

где - суммарный дебит дренажей,/сут.;

До настоящего времени проектные организации , осуществ ляющие проектирование дренажных систем (далее дренажей) в г. Москве, руководствуются «Временными указаниями по проектированию дренажей в г. Моск ве (Н М- 15- 69) », разработанными в 1969 г. «Моспрое кто м- 1» и «Мосинжпрое ктом ».

За время практического использования «Временных указаний» появились новые конструкции дренажей, основанные на применении современных материалов, накоплен как положительный, так и отрицательный опыт проектирования и строительства дренажей, что обуславливает необходимость разработки нового нормативного документа.

Область применения

«Руководство» предназначено для использования при проектировании и строительстве дренажей зданий, сооружений и каналов подземных коммуникаций, расположенных в микрорайонах жилой застройки, а также для отдельно стоящих зданий и сооружений.

«Руководство» не распространяется на проектирование дорожных дренажей мелкого заложения, транспортных и других сооружений специального назначения, а также на временное водопонижение при производстве строительных работ.

Общая часть

Для защиты заглубленных частей зданий (подвалов, технических подполий, приямков и т.п.), вн утриквартальн ых коллекторов, коммуникационных каналов от подтопления грунтовыми водами должны предусматрив ат ься дренаж и. Кон струкции дренажей и устройство гидроизоляции подземной части зданий и сооружений должно выполняться в соответствии со СНиП 2.06.15-85 , СНиП 2.02.01-83 *, МГСН 2.07-97 , «Рекомендациями по проектированию гидроизоляции подземных частей зданий и сооружений», разработанных ЦНИИПпромзданий в 1996 году и требованиями настоящего «Руководства».

Проектирование дренажей следует выполнять на основании конкретных данных о гидрогеологических условиях места строительства объекта, степени агрессивности подземных вод к строительным конструкциям, объемно-планировочных и конструктивных решений защищаемых зданий и сооружений, а также функциональным назначением этих помещений.

Прот ивокапиллярная гидроизоляция в стенах и обмазочная или окрасочная изоляция вертикальных поверхностей стен , соприкасающихся с грунтом, должна предусматриваться во всех случаях независимо от устройства дренажей.

Устройство дренажей обязательно в случаях расположения :

полов подвалов , технических подполий, вн утр иквартальн ых коллекторов, каналов для коммуникаций и т.п. ниже расчетного уровня подземных вод или если превышение полов над расчетным уровнем подземных вод менее 50 см.;

полов эксплуатируемых подвалов, внутриквартальных коллекторов, каналов для коммуникаций в глинистых и суглинистых грунтах независимо от наличи я подземных вод;

полов подвалов, расположенных в зоне капиллярного увлажнения, когда в подвальных помещениях не допускается появления с ырости;

полов технических подполий в глинистых и суглинистых грунтах при их заглублении более 1, 3 м от планировочной поверхности земли независимо от наличия подземных вод;

полов технических подполий в глинистых и суглинистых грунтах при их заглублении менее 1, 3 м от планировочной поверхности земли при расположении пола на фундаментной плите, а также в случаях, если с нагорной стороны к зданию подходят песчаные линзы или с нагорной стороны к зданию расположен тальвег.

Для исключения обводнения грунтов территорий и поступления воды к зданиям и сооружениям, кроме устройства дренажей, необходимо предусматривать:

нормативное уплотнение грунта при засыпке котлованов и траншей;

как правило, закрытые выпуски водостоков с кровли зданий;

водоотводя щие открытые лотки сечением ≥15×15 см. с продольным уклоном, ≥1 % при открытых выпусках водостока;

устройство отмосток у зданий шириной ≥100 см. с активным поперечным уклоном от зданий ≥2 % до дорог или лотков;

герметичную заделку отверстий в наружных стенах и фундаментах на вводах и выпусках инженерных сетей;

организованный поверхностный сток с территории проектируемого объекта, не ухудшающий отвод дождевых и талых вод с прилегающей территории.

В случаях, когда из-за низких отметок существующей поверхности земли не представляется возможным обеспечить отвод поверхностных вод или достигнуть требуемого понижения подземных вод, следует предусматривать подсыпку территории до необходимых отметок. При невозможности самотечного отвода дренажных вод от отдельных зданий и сооружений или группы зданий следует предусматривать устройство насосных станций перекачки дренажных вод.

Проектирование дренажей новых объектов следует выполнять с учетом существующих или ранее запроектированных дренажей прилегающих территори й.

При общем понижении уровня подземных вод на территории микрорайона отметки пониженного уровня подземных вод следует назначать на 0, 5м ниже полов подвалов, технических подполий, каналов для коммуникаций и других сооружений. В случае невозможности или нецелесообразности общего понижения уровня подземных вод должны предусматриваться местные дренажи для отдельных зданий и сооружений (или групп зданий ).

Местные дренажи, как правило, должны устраиваться в случаях значительного заглубления подземных этажей отдельн ых зданий при невозможности самотечного удаления дренажных вод.

Типы дренажей

В зависимости от расположения дренажа по отношению к водоупору дренажи могут быть совершенного или несовершенного типа.

Дренаж совершенного типа закладывается на водоупоре. Грунтовые воды поступают в дренаж сверху и с боков. В соответствии с этими условиями дренаж совершенного типа должен иметь дренирующую обсыпку сверху и с боков (см. рис. ).

Дренаж несовершенного типа закладывается выше водоупора. Грунтовые воды поступают в дренажи со всех сторон, поэтому дренирующая обсыпка должна выполняться замкнутой со всех сторон (см. рис. ).

Исходные данные для проектирования дренажей

Для составления проекта дренажа необходимы следующие данные и материалы:

техническое заключение о гидрогеологических условиях строительства;

план территории в масштабе 1: 500 с существующими и проектируемыми зданиями и подземными сооружениями;

проект организации рельефа;

планы и отметки полов подвальных помещений и подполий зданий;

планы, разрезы и развертки фундаментов зданий;

планы , продольные профили и разрезы подземных каналов.

В техническом заключении о гидрогеологических условиях строительства должны быть даны характеристики подземных вод, геоло го-литологического строения участка и физико-механических свойств грунтов.

В разделе характеристики подземных вод должны быть указаны:

причины образования и источники питания подземных вод;

режим подземных вод и отметки появившегося, установившегося и расчетного уровней подземных вод, а в необходимых случаях высота зоны капиллярного увлажнения грунта;

данные химического анализа и заключение об агрессивности подземных вод по отношению к бетонам и раствор ам.

В геолого-литологическом разделе дается общее описание строения участка.

В характеристике физико-механических свойств грунтов должны быть указаны:

гранулометрический состав песчаных грунтов;

коэффициенты фильтрации песчаных грунтов и супесей;

коэффициенты пористости и водоотдачи;

угол естественного откоса и несущая способность грунтов.

К заключению должны быть приложены основные геологические разрезы и «колонки» грунтов по буровым скважинам, необходимые для составления геологических разрезов по трассам дренажей.

При необходимости, в сложных гидрогеологических условиях для проектов дренирования кварталов и микрорайонов к техническому заключению должны быть приложены карта гидроизогипс и карта распространения грунтов.

В случае особых требований к устройству дренажа, вызываемых специфическими условиями эксплуатации защищаемых помещений и сооружений, эти требования должны быть изложены заказчиком в качестве дополнительных исходных материалов для проектирования дренажей.

Общие условия выбора системы дренажа

Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого объекта и гидрогеологических условий.

При проектировании новых кварталов и микрорайонов на территориях с высоким уровнем подземных вод должна быть разработана общая схема дренажей.

В состав схемы дренажей входят системы дренажей , обеспечивающие общее понижение уровня подземных вод на территории квартала (микрорайона), и местные дренажи для защиты от подтопления подземными водами отдельных сооружени й.

К дренажам, обеспечивающим общее понижение уровня грунтовых вод относятся дренажи:

головной или береговой;

систематически й.

К местным дренажам относятся дренажи:

кольцевой;

пристенный;

пластов ый.

К местным дренажам относятся также дренажи,предназначенные для защиты отдельных сооружений:

дренаж подземных каналов;

дренаж приямков;

дорожный дренаж;

дренаж засыпаемых речек, ручьев, логов и оврагов;

откосный и застенн ый дренажи;

дренаж подземных частей существующих зданий.

При благоприятных условиях (в песчаных грунтах, а также в песчаных прослойках при большой площади их распространения) местные дренажи могут одновременно способствовать общему понижению уровня подземных вод.

На территориях, где подземные воды залегают в песчаных грунтах , следует применять системы дренажей, обеспечивающие общее понижение уровня подземных вод.

Местные дренажи в этом случае следует применять для защиты от подтопления грунтовыми водами отдельных особо заглубленных сооружений.

На территориях, где подземные воды залегают в глинистых, суглинистых и других грунтах с малой водоотдачей, необходимо устраивать местные дренаж и.

Местные «профилактические» дренажи нужно устраивать также при отсутствии наблюдаемых подземных вод для защиты подземных сооружений, распо лагаемых в глинистых и суглинистых грунтах.

На территориях со слоистым строением водоносного пласта следует устраивать как общие системы дренажей, так и местные дренажи.

Общие системы дренажа следует устраивать для осушения обводненных песчаных прослоек, по которым вода поступает на дренируемую территорию. В этой системе могут быть использованы также отдельные местные дренажи, у которых радиус депрессио нной кривой захватывает значительную площадь территории. Местные дренажи необходимо устраивать для подземных сооружений, закладываемых на участках, где водоносный пласт не полностью осушается общей системой дренажа, а также в местах во зможного появления верховодки.

На застроенных территориях, при строительстве отдельных зданий и сооружений, нуждающихся в защите от подтопления грунтовыми водами, должны устраиваться местные дренажи. При проектировании и строительстве этих дренажей необходимо учитывать их влияние на соседние существующие сооружения.

Головной дренаж

Для осушения территорий, подтопляемых потоком подземных вод с областью питания, расположенной вне этой территории, следует устраивать головной дренаж (см. рис. ).

Головной дренаж нужно закладывать по верхней, по отношению к подземному потоку, границе дренируемой территорий. Трассу дренажа назначают с учетом размещения застройки и проводят, по возможности, в местах с более высокими отметками во доупора.

Головной дренаж должен, как правило, пересекать поток подземных вод по всей его ширине.

При длине головного дренажа, меньшей ширины подземного потока, следует устраивать дополнительные дрены по боковым границам дренируемой территории с целью перехвата подземных вод, поступающих сбоку.

При неглубоком залегании водоупора головной дренаж следует закладывать на поверхности водоупора (с некоторым заглублением в него) с целью полного перехвата подземных вод, как дренаж совершенного типа.

В тех случаях, когда не представляется возможности заложить дренаж на водоупоре, а по условиям дренирования требуется полностью перехватить поток подземных вод, ниже дренажа устраивается экран из водонепроницаемого шпунтового ряда, который должен быть опущен ниже отметок водоупора.

При глубоком залегании водоупора головной дренаж закладывают выше водоупора, как дренаж несовершенного типа. В этом случае необходимо произвести расчет депрессионной кривой. Если устройством одной линии головного дренажа не достигается понижение уровня подземных вод до заданных отметок, следует проложить вторую линию дренажа параллельно головному дренажу. Расстояние между дренажами определяется расчетом.

Если часть водоносного пласта, расположенная над дренажом, состоит из песчаных грунтов с коэффициентом фильтрации менее 5м/с утки, нижняя часть траншеи дренажа должна быть засыпана песком с коэффициентом фильтрации не менее 5 м/сутки (см. рис. ).

Высота засыпки песком составляет 0,6 - 0,7Н, где: Н - высота от низа траншеи дренажа до непониженного расчетного уровня подземных вод.

При слоистом строении части водоносного пласта, расположенного над дренажом, с чередованием прослоек песка и суглинков, засыпка траншеи дренажа песком с коэффициентом фильтрации не менее 5 м/сутки должна быть произведена на 30 см. выше непониженного расчетного уровня подземных вод.

Засыпка песком может производиться на всю ширину траншеи вертика льной или наклонной призмой, толщиной не менее 30 см. Для головного дренажа совершенного типа, когда водоносный пласт не имеет глинистых, суглинистых и супесчаных прослоев, песчаную призму можно устраивать только с одной стороны траншеи (со стороны притока воды).

Если головной дренаж закладывается в толще сравнительно слабо водопроницаемых грунтов, подстилаемых хорошо водопроницаемыми грунтами, следует устраивать комбинированный дренаж, состоящий из горизонтальной дрены и вертикальных самоизливающихся колодцев (см. рис. ).

Вертикальные колодцы должны сообщаться своим основанием с водопроницаемыми грунтами водоносного пласта, а верхней частью с внутренним слоем обсыпки горизонтальной дрены.

Для осушения прибрежных территорий, подтопляемых в связи с подпором горизонта воды в реках и водохранилищах , следует устраивать береговой дренаж (см. рис. ), где обозначения: МГ - меженный горизонт водоема, Г ПВ - горизонт подпертых вод водоема.

Береговой дренаж прокладывается параллельно берегу водоема и закладывается ниже нормально подпертого горизонта (Н ПГ) водоема на величину, определяемую расчетом.

В необходимых случаях головной и береговой дренажи могут применяться в сочетании с другими системами дренажа.

Систематический дренаж

На территориях, где грунтовые воды не имеют ясно выраженного направления потока, а водоносный пласт сложен песчаными грунтами или имеет слоистое строение с незамкнутыми песчаными прослоями, следует устраивать систематический дренаж (см. рис. ).

Расстояние между дренами-осушителями систематического дренажа и глубина их заложения определяются расчетом.

В городских условиях систематический дренаж может устраиваться в сочетании с местными дренажами. В этом случае при проектировании отдельных дрен следует решать возможность их одно временного использования в качестве местного дренажа, защищающего отдельные сооружения и в качестве элементов систематического дренажа, обеспечивающего общее понижение уровня грунтовых вод на дренируемой территории.

При заложении дрен систематического дренажа в толще грунта со слабой водопроницаемостью, подстилаемого хорошо водопроницаемыми грунтами, следует применять комбинированный дренаж, состоящий из горизонтальных дрен с вертикальными , самоизливающимися колодцами (см. рис. ).

На территориях, подтопляемых потоком грунтовых вод, область питания которых захватывает также и дренируемую территорию, следует применять совместно головной и систематический дренаж.

Кольцевой дренаж

Для защиты от подтопления грунтовыми водами подвальных помещений и подполий отдельно стоящих зданий или группы зданий, при заложении их в водоносных песчаных грунтах, следует устраивать кольцевые дренажи (см. рис. ).

Кольцевые дренажи следует устраивать также для защиты особо загубленных подвалов в новых кварталах и микрорайонах при недостаточной глубине понижения уровня грунтовых вод общей системой дренажа территории.

При хорошей водопроницаемости песчаных грунтов, а также при заложении дренажа на водоупоре , можно устраивать общий кольцевой дренаж для группы соседних зданий.

При ясно выраженном одностороннем притоке грунтовых вод дренаж может быть устроен в виде незамкнутого ко льца по типу головного дренажа.

Кольцевой дренаж надо закладывать ниже пола защищаемого сооружения на глубину , определяемую расчетом.

При большой ширине здания или при защите одним дренажом нескольких зданий, а также в случае особых требований к понижению грунтовых вод под защищаемым сооружением, глубина заложения дренажа принимается в соответствии с расчетом, в котором должно быть определено превышение пониженного уровня грунтовых вод в центре контура кольцевого дренажа над уровнем воды в дрене. При недостаточной глубине заложения дренажа следует устраивать промежуточные дрены «рассечки».

Кольцевой дренаж следует прокладывать на расстоянии 5 - 8м от стены здания. При меньшем расстоянии или большом заглублении дренажа необходимо принять меры против выноса , ослабления и осадки грунта под фундаментом здани я

Пристенный дренаж

Для защиты от грунтовых вод подвальных помещений и подполий зданий, закладываемых в глинистых и суглинистых грунтах, следует устраивать пристенные дренажи.

Пристенные «профилактические» дренажи необходимо устраивать также и при отсутствии грунтовых вод в зоне подвалов и подполий, устраиваемых в глинистых и суглинистых грунтах.

При слоистом строении водоносного пласта для защиты подвалов и подполий зданий следует устраивать пристенные или кольцевые дренажи в зависимости от местных условий.

Если отдельные части здания располагаются на участках с различными геологическими условиями, на этих участках можно применять как кольцевой , так и пристенный дренажи.

Пристенный дренаж прокладывают по контуру здания с наружной сторон ы. Расстояние между дренажом и стеной здания определяется шириной фундаментов здания и размещением смотровых колодцев дренажа.

Пристенный дренаж, как правило, должен прокладываться на отметках не ниже подошвы ленточного фундамента или основания фундаментной плит ы.

При большой глубине заложения фундаментов от отметки пола подвального помещения пристенный дренаж может быть заложен выше подошвы фундаментов при условии принятия мер против просадки дренажа.

Устройство пристенного дренажа с применением современных полимерных фильтрующих материалов, в частности с применением оболочки «Дрениз », уменьшает стоимость строительства за счет экономии песка.

Оболочка «Дрениз» состоит из двухслойной конструкции: листа специального профиля из полимерного материала (полиэтилен, полипропилен, поливин илхлорид) и нетканного геотекстильного фильтрующего материала, скрепляемого между собой с помощью сварки или водостойкого клея. Листы оболочки «Дрениз » соединяются друг с другом внахле ст.

Технология применения данного материала указана в Инструкции ВСН 35-95 .

Пластовый дренаж

Для защиты от подтопления грунтовыми водами подвальных помещений и подполий зданий, устраиваемых в сложных гидрогеологических условиях, как-то: в водоносных пластах большой мощности, при слоистом строении водоносного пласта, при наличии напорных подземных вод и т.п., а также в случае недостаточной эффективности применения кольцевого или пристенного дренажа, следует устраивать пластовые дренажи (см. рис. ).

В водоносных пластах большой мощности следует предварительно произвести расчет возможного понижения уровня подземных вод в центре контура кольцевого дренажа. В случае недостаточного снижения уровня грунтовых вод надо применить пластов ый дренаж.

При сложном строении водоносного пласта с изменением его состава и водопроницаемости (в плане и разрезе), а также при наличии обводненных замкнутых зон и линз под полом подвального помещения, устраиваются пластовые дренажи.

При наличии напорных подземных вод следует применять кольцевой или пластовый дренаж в зависимости от местных гидрогеологических условий с расчетным обоснованием.

Для защиты подвальных помещений и сооружений, в которых по условиям эксплуатации не допускается появление сырости, при заложении этих помещений в зоне капиллярного увлажнения грунтов следует устраивать пластовые дренажи.

Пластовые «профилактические» дренажи для таких помещений и сооружений, устраиваемых в глинистых и суглинистых грунтах, рекомендуется предусматривать также и при отсутствии наблюдаемых подземных вод.

Пластовые дренажи устраивают в сочетании с трубчатыми дренажами (кольцевыми и пристенными).

Для сопряжения пластового дренажа с наружным трубчатым дренажом через фундаменты здания прокладывают трубчатый дренаж.

Для подполий зданий с фундаментами на свайных ростверках, пластовый дренаж можно устраивать в сочетании с однолинейным дренажом, прокладываемым под зданием.

Дренаж подземных каналов

Для защиты от подтопления грунтовыми водами каналов теплосети и коллекторов подземных сооружений при прокладке их в водоносных грунтах необходимо устраивать линейные сопутствующие дренажи.

«Профилактические» (сопутствующие) дренажи следует устраивать в глинистых и суглинистых грунтах.

Сопутствующий дренаж надо закладывать на 0,3 - 0,7 м ниже подошвы основания канала.

Сопутствующий дренаж следует прокладывать с одной стороны канала на расстоянии 0, 7 - 1, 0 м от наружной грани канала. Расстояние 0, 7 м необходимо для размещения смотровых колодцев.

При устройстве проходных каналов дренаж можно прокладывать под каналом по его оси. В этом случае на дренаже следует устраивать специальные смотровые ко лодцы с люками, заделанными в днище канала.

В случае заложения основания канала на глинистых и суглинистых грунтах, а также на песчаных грунтах с коэффициентом фильтрации менее 5 м/сутки, под основанием канала необходимо устраивать пластов ый дренаж в виде сплошного песчаного пласта.

Пластовый дренаж должен быть соединен с дренирующей обсыпкой сопутствующего трубчатого дренажа.

При устройстве каналов в глинистых и суглинистых грунтах, в грунтах слоистого строения, а также в песчаных грунтах с коэффициентом фильтрации менее 5 м/сутки, с обеих сторон канала должны быть отсыпаны вертикальные или наклонные призмы из песка с коэффициентом фильтрации не мене е5 м/сутки.

Песчаные призмы предназначаются для приема притекающей с боков воды и устраиваются аналогично песчаным призмам головного и пристенного дренажей.

Дренаж приямков и заглубленных частей подвальных помещений

Дренаж приямков и заглубленных частей подвальных помещений должен решаться в каждом случае в зависимости от местных гидрогеологических условий и принятых конструкций зданий.

заглубление низового участка дренажа, когда заглубленные помещения и приямки расположены у низовой его части, считая по течению воды в дренаже;

общее понижение дренажа при заложении дренажа и защищаемого сооружения в песчаных грунтах;

разделение общего дренажа на отдельные части с самостоятельными выпусками; устройство дополнительных локальных дренажей.

При дренировании отдельных приямко в и заглубленных помещений необходимо обратить особое внимание на мероприятия против выноса грунта из-под фундаментов здания.

При устройстве кольцевых дренажей фундаменты здания могут быть заложены несколько выше дренажа. Превышение фундаментов здания над дренажом и расстояние дренажа от здания должны быть проверены с учетом угла внутреннего трения грунта по формуле:

Где

l мин - наименьшее расстояние оси дрены от стены здания в м,

b - уширен ие фундамента здания в м,

В - ширина дренажной траншеи в м,

Н - глубина заложения дрены в м,

h - глубина заложения фундамента в м,

φ - угол внутреннего трения грунта.

При заложении дренажа ниже фундамента зданий с целью исключения суффозии грунтов, особое внимание следует обратить на правильный подбор и устройство дренажных обсыпок, на качество заделки швов и отверстий в колодцах , а также на мероприятия, исключающие вынос грунта при разрытии траншей дренажа.

При большой величине понижения горизонта грунтовых вод под фундаментами (существующими и проектируемыми) следует производить расчет осадки грунта.

При устройстве перепадов на дренаже в пределах зоны влияния нижней дрены, также следует предусматривать мероприятия, перечисленные выше.

Перепадн ые колодцы должны устраиваться с тщательной заделкой всех швов и отверстий.

Локальные дренажи для отдельных приямков рекомендуется устраивать по типу пластового дренажа.

Другие виды дренажей

В некоторых случаях требуемое понижение уровня грунтовых вод может быть достигнуто системой общего дренирования территории (головным и систематическим дренажом).

Дренажи могут прокладываться совместно с водостоками (см. рис. ).

При засыпке речек, ручьев, логов и оврагов, являющихся естественным дренажом грунтовых вод, помимо коллекторов для отвода поверхностных вод необходимо устраивать дренажи для приема грунтовых вод.

Дренажам должна быть обеспечена связь с водоносным пластом с обеих сторон водосточного коллектора. При большом притоке подземных вод , а также при заложении коллектора на глинах и суглинках, прокладывают две дрены, располагая их по обе стороны коллектора.

При малом притоке грунтовых вод и расположении водосточного коллектора в песчаных грунтах можно прокладывать одну дрену, располагая ее со стороны большего притока воды. Если при этом песчаные грунты имеют коэффициент фильтрации менее 5 м/сутки, под основанием коллектора должен быть устроен пластов ый дренаж в виде сплошного пласта или отдельных призм.

При выклинивании водоносного пласта на склонах и в откосах необхо димо устраивать перехватывающие дренаж и.

Перехватывающие дренажи закладывают на глубине не меньшей чем глубина промерзания и устраивают их по типу головного дренажа.

Когда водоносные слои выражены неясно и подземные воды выклиниваются по всей площади откоса, устраивают специальны е откосные дренажи.

При устройстве подпорных стенок, в местах выклинивания подземных вод, устраивают застенн ый дренаж. Заст ойный дренаж представляет собой сплошную засыпку из фильтрующего материала, уложенного за стенкой. При небольшой длине застенный дренаж может быть уложен без трубы. При значительной длине рекомендуется устраивать трубчатый дренаж с дренирующей обсыпкой.

Для улавливания родников, выклинивающихся на склоне, устраивают каптажные колодцы.

Откосные и застенн ые дренажи и каптажные колодцы должны иметь обеспеченные выпуски воды.

Для защиты существующих подвальных помещений и подполий зданий тип дренажа выбирают в каждом конкретном случае, руководствуясь местными условиями.

В песчаных грунтах устраивают кольцевые и головные дренажи.

В глинистых и суглинистых грунтах при глубок ом заложении фундаментов устраивают пристенные дренажи, при условии, что такое решение допускается конструкцией фундаментов и стен здания.

Пластовы м дренаж устраивают в случае , когда в подвале может быть устроен второй пол на более высоких отметках. В этом случае между старым и новым полом насыпают слой фильтрующего материала (крупнозернистого песка с призмами гравия или щебня) и соединяют его с наружным трубчатым дренажом, как и в обычных пластовых дренажах.

При проектировании и строительстве дренажей у существующих зданий должны быть предусмотрены меры против выноса и просадки грунтов.

Разрытие траншеи дренажа в этих случаях следует вести короткими захватками с немедленной укладкой дренажа и обратной засыпкой траншеи.

Трасса дренажа

Трассы кольцевых, пристенных и сопутствующих дренажей определяются привязкой к защищаемому сооружению.

Трассы головных и систематических дренажей определяются в соответствии с гидрогеологическими условиями и условиями застройки.

При заложении дренажа ниже подошвы фундаментов соседних сооружений и сетей расстояния между ними должны быть проверены с учетом уг ла естественного откоса грунта от края подошвы фундамента сооружения (или сети) до края траншеи дренажа (см. ).

Продольный профиль дренажа

Глубина заложения дренажей должна быть не меньше глубины промерзания грунта.

Глубина заложения головных, кольцевых и систематических дренажей определяется гидравлическим расчетом и заглублением защищаемых зданий и сооружений.

Глубина заложения пристенных и сопутствующих дренажей определяется в соответствии с глубиной защищаемых сооружений.

Наибольшие уклоны дренажей следует определять, исходя из максимально допустимой скорости течения воды в трубах - 1, 0 м/се к.

Расстановка смотровых колодцев

Смотровы е колодцы следует устанавливать в местах поворотов трассы и изменения уклонов, на перепадах, а также между этими точками при больших расстояниях.

На прямых участках дренажа нормальное расстояние между смотровыми колодцами - 40 м. Наибольшее расстояние между смотровыми колодцами дренажа - 50 м.

На поворотах дренажа у выступов зданий и у камер на каналах устройство смотровых колодцев не обязательно, при условии, что расстояние от поворота до ближайшего смотрового колодца не более 20 м. В случае, когда на участке между смотровыми колодцами дренаж делает несколько поворотов, смотровые колодцы устанавливают через один поворот.

Устройство выпусков

Выпуск воды из дренажей производят в водостоки, водоемы и овраг и.

Присоединение дренажей к водостокам, как правило, следует осуществлять выше шел ыги водостока. В случае присоединения дренажа ниже шел ыги трубы водостока , на участк е выпуска дренажа необходимо предусматривать обратный клапан. Не рекомендуется присоединение дренажа к водостокам ниже уровня воды в последних при периоде превышения 3 раза в год.

При выпуске в водоем дренаж должен быть заложен выше горизонта воды в водоеме во время паводка. При кратковременном повышении горизонта водоема дренаж в необходимых случаях может быть заложен ниже паводкового горизонта при условии оборудования выпуска дренажа обратным клапаном.

Устьевой участок дренажного выпуска в водоем должен быть заглублен ниже горизонта воды на толщину ледяного покрова с устройством перепадного колодца.

При невозможности устройства выпуска воды из дренажа самотеком необходимо предусмотреть насосную станцию (установку) перекачки дренажных вод , работающую в автоматическом режиме.

Совмещение дренажа с водостоком

При проектировании дренажа следует рассмотреть вариант про кладки егосовместно с водостоком (см. рис. ).

При достаточной глубине заложения водостока дренаж следует располагать над водостоком в одной вертикальной плоскости с выпуском дренажных вод в каждый смотровой колодец водостока. Расстояние в свету между трубами дренажа и водостока должно быть не менее 5 см.

В случае невозможности из-за глубины заложения расположить дренаж над водостоком следует осуществлять параллельную укладку дренажа в одной траншее с водостоком.

Трубы

Для дренажа следует применять асбестоцементные трубы.

Исключение составляют дренажи, закладываемые в подземных водах, агрессивных к бетонам и растворам на портландцементе. В этом случае для дренажа следует применять пластмассовые трубы.

Допустимые максимальные глубины засыпки до верха трубчатого дренажа зависят от расчетного сопротивления несущего грунта, материала труб, способов укладки труб (естественное или искусственное основание) и засыпки траншей, а также других факторов.

Необходимые данные по применению асбе стоцементн ых труб имеются в альбоме СК 2111- 89, а по пластмассовым трубам - в альбоме СК 2103- 84.

Водоприемные отверстия в трубах следует устраивать в виде пропилов шириной 3 - 5 мм. Длина пропила должна быть равна половине диаметра трубы. Пропилы устраивают с обеих сторон трубы в шахматном порядке. Расстояние между отверстиями на одной стороне - 50 см. Имеется вариант с просверливанием водоприемных отверстий (см. рис. , ).

При укладке труб необходимо проследить, чтобы пропилы оказывались сбоку трубы; верх и низ трубы должен быть без пропилов.

Асбестоцементные трубы соединяют муфтами.

При применении поливинилхлоридн ых труб (П ВХ) водоприемные отверстия выполняются аналогично асбестоцементн ым трубам. Гофрированная дренажная труба из полиэтилена (ПНД) выпускается с готовыми водоприемными отверстиями (см. рис. ).

Дренирующие конструкции и фильтры дренажей

Дренирующие обсыпки, в соответствии с составом дренируемых грунтов, устраивают однослойными или двухслойными.

При расположении дренажа в песках гравелист ых, крупных и средней крупности (при среднем диаметре частиц 0, 3 - 0, 4 мм и крупнее) устраивают однослойные обсыпки из гравия или щебня.

При расположении дренажа в песках средней крупности со средним диаметром частиц, меньшим 0, 3 - 0, 4 мм, а также в мелких и п ылеват ых песках, супесях и при слоистом строении водоносного пласта, устраивают двухслойные обсыпки (см. рис. 20). Внутренний слой обсыпки устраивают из щебня, а внешний слой обсыпки - из песка.

Материалы дренирующих обсыпок должны удовлетворять требованиям, предъявляемым к материалам для гидротехнических сооружений.

Для внутреннего слоя дре нирующих обсыпок применяют гравий, а при отсутствии е го - щебень изверженных горных пород (гранит, сиенит, габбро, липарит , базальт, диабаз и др.) или же особо прочные разновидности осадочных пород (кремнистые известняки и хорошо сцементированные не выветривающиеся песчаники).

Для внешнего слоя обсыпок применяют пески, являющиеся продуктом выветривания изверженных пород.

Материалы для дренирующих обсыпок должны быть чистыми и не содержать более 3- 5 % по весу частиц с диаметром менее 0,1 мм.

Подбор состава дренирующих обсыпок производят по специальным графикам в зависимости от типа фильтра и состава дренируемых грунтов.

Дренажи следует укладывать в осушенные траншеи. В песчаных грунтах применяют водопонижение иглофильтрами. При заложении дренажа на водоупоре применяют водоотлив с устройством строительных дренажей, замораживание или химическое закрепление грунтов.

Трубы дренажей несовершенного типа укладывают на нижние слои дренирующей обсыпки, которые в свою очередь, укладываются непосредственно на дно траншеи.

Для дренажей совершенного типа основание (дно траншеи) укрепляется втрамбованным в грунт щебнем, а трубы укладываются на слои песка толщиной в 5 см.

В слабых грунтах с недостаточной несущей способностью дренаж должен быть уложен на искусственное основание.

Дренирующие обсыпки могут иметь прямоугольное или трапецеидальное очертание в поперечном разрезе.

Обсыпки прямоугольного очертания устраивают с помощью инвентарных щитов.

Обсыпки трапецеидального очертания насыпают без щитов с откосами 1:1.

Толщина одного слоя дренирующей обсыпки должна быть не менее 15 см.

Трубофильтры

Взамен устройства дренажа из труб с гравийно- щебеночн ым фильтром для профилактических дренажей могут быть применены трубофильтры из пористого бетона или другого материала. Область и условия применения трубофильтров определяется специальными указаниями.

Колодцы

На трубчатых дренажах устраивают колодцы.

Дл я предохранения от засорения колодцы должны быть снабжены вторыми крышками.

Перепадн ые колодцы на дренаже должны иметь водобойную часть.

Песчаные призмы

При прокладке дренажа в песчаных грунтах с коэффициентом фильтрации менее 5 м/сутки, а также в грунтах слоистого строения, часть траншеи над дренажом засыпают песком. Засыпанная песчаная призма должна иметь коэффициент фильтрации не менее 5 м/сут.

Засыпку песком траншеи, разработанной в песчаных грунтах, производят на высоту 0, 6 - 0, 7Н, где Н - высота от дна траншеи до уровня подземных вод, но не менее 15 см. над верхом дренирующей обсыпки. В грунтах слоистого строения траншею засыпают песком на 30 см. выше уровня подземных вод (см. рис. ).

Колодцы-фильтры

При неоднородном строении водоносного пласта, когда горизонтальная дрена проходит в верхнем менее проницаемом слое, а ниже расположен более проницаемый слой, устраивают комбинированный дренаж, состоящий из горизонтальной дрены и вертикальных самоизливающихся колодцев-фильтров (см. рис. ).

Проходку вертикальных колодцев-фильтров можно выполнить гидравлическим способом (погружением с помощью подмы ва) или буровым способо м. В этих случаях колодцы-фильтры в конструктивном отношении устраиваются аналогично трубчатым колодцам вертикальных дренажей. Устье (верхний конец трубчатого колодца) располагается ниже общего непониженного уровня подземных вод и заделывается в днище смотрового колодца дренажа. Отметка устья трубчатого колодца должна быть выше отметки лотка горизонтальной дрены на 15 см. При небольшой глубине установку колодцев-фильтров можно производить открытым способом. Для этой цели со дна траншеи горизонтального дренажа открывают колодцы, в которых устанавливают вертикально трубы (асбесто цементн ые или пластмассовые), заполненные гравием или щебнем. Пространство между вертикальной трубой и грунтом заполняют крупнозернистым песком. Нижний конец вертикальной трубы входит в слой гравия или щебня на дне колодц а. Верхний конец трубы сопрягается с внутренним слоем обсыпки горизонтальной дрены.

Конструкция пластового дренажа

Пластов ый дренаж применяется для защиты подвалов зданий, приямков и каналов в тех случаях, когда один трубчатый дренаж не дает необходимого дренирующего эффекта.

Пластовый дренаж устраивается в виде слоя песка, отсыпаемого по дну котлована под здание или траншеи для канала.

Слой песка в поперечном направлении прорезают призмами из гравия или щебня.

Пластовый дренаж необходимо предохранить от засорения во время строительств а. При устройстве полов и оснований мокрым способом (с применением монолитного бетона и цементных растворов) необходимо закрыть пластов ый дренаж изолирующим материалом (пергамином и т. п.).

Гравийные (или щебеночные) призмы должны иметь высоту не менее 20 см.

Расстояние между призмами - 6÷12 м (в зависимости от гидрогеологических условий). Прокладываются призмы , как правило , в середине между поперечными фундаментами здания.

При большом притоке воды или для особо ответственных сооружений пластов ый дренаж может быть двухслойным по всей площади с нижним слоем из песка и верхним - из гравия и ли щебня.

При малой ширине защищаемого сооружения и ограниченном притоке воды, в частности под подземными каналами, пластовый дренаж может быть устроен из одного слоя песка или из щебня.

Толщина пластового дренажа под зданиями должна быть не менее 30 см, и под каналами - не менее 15 см.

В отдельных случаях, при большой площади дренажа или особых требованиях к понижению зоны капиллярного насыщения, толщина и конструкция пластового дренажа определяются расчетом.

Пластовый дренаж должен выходить за наружные стенки сооружения, а в необходимых случаях - отсыпаться по откосу котлована (траншеи).

Пластовый дренаж должен быть соединен с трубчатым дренажом кольцевым, пристенным или сопутствующим.

При большой площад и подз емного помещения следует прокладывать дополнительные трубчатые дрены под полом помещения.

В подпольях зданий, возводимых на свайных основаниях, пластовый дренаж может быть устроен в сочетании с однолинейным трубчатым дренажом, расположенным под подполье м

Насосные станции (установки) для откачки дренажных вод

Глубина заложения подземных помещений жилых и общественных зданий и сооружений не всегда позволяет направить дренажные воды самотеком в ливневую канализацию. В этом случае необходимо устройство дренажных насосных станций. При проектировании дренажных насосных станций следует руководствоваться следующим:

устройство отдельно стоящих насосных станций (установок), как правило, экономически нецелесообразно, т.к. затраты на их строительство и эксплуатацию будут значительно больше, чем встроенных в подвальные помещения;

насосные установки, восновном должны располагаться взданиях, дренажные воды от которых направить в ливневую канализацию (водосток) самотеком не представляется возможным;

При технико-экономическом обосновании возможно устройство одной насосной станции перекачки дренажных вод от нескольких зданий. Если здания будут принадлежать разным владельцам, для решения этого вопроса необходимо получить соответствующий документ о долевом участии в строительстве и эксплуатации общей станции перекачки, оформленный в установленном порядке.

При решении вопроса о размещении насосных станций перекачки дренажных вод приоритетным является соблюдение допустимых уровней шума и вибрации от насосных агрегатов и трубопроводов в квартирах жилых домов и общественных помещениях.

Насосные установки не должны располагаться: под жилыми квартирами, детскими или групповыми комнатами детских садов и яслей, классами общеобразовательных школ, больничными помещениями, рабочими комнатами административных зданий, аудиториями учебных заведений и другими подобными помещениями.

В проектах необходимо производить соответствующие расчеты по шуму и вибрации, определяющие выбор технических мероприятий, обеспечивающих выполнение требований по допустимым уровням шума и вибрации в жилых и общественных помещениях зданий согласно с МГСН 2.04-97 , пособий к МГСН 2.04-97 «Проектирование защиты от шума и вибрации инженерного оборудования в жилых и общественных зданиях» и «Проектирование звукоизоляции ограждающих конструкций жилых и общественных зданий».

Расходы дренажных вод, направляемых в насосную станцию, должны определяться конкретно для каждого объекта.

Как правило, к установке следует предусматривать два насосных агрегата, из которых один резервный. При обосновании допускается установка большого количества насосов. При ограниченной площади помещения для размещения насосной станции наиболее целесообразно применять погружные насосы.

Дренажная насосная станция перекачки должна иметь специальное помещение, необходимое для размещения приемного резервуара, насосных агрегатов и другого оборудования.

Доступ к насосной станции должен иметь только персонал, обслуживающий установленное оборудование.

Работа насосных станций должна предусматриваться в автоматическом режиме.

Вместимость приемных резервуаров с ледует определять в зависимости от расчетного секундного расхода дренажных вод, производительности выбранного насоса или насосов и допустимой частоты включения электродвигателя насоса, но не менее 5-минутной максимальной его производительности (для отечественных насосов). Максимальное число включений в час для насосов импортного производства должно указываться в технической документации фирмы производителя. В случае отсутствия этих данных следует сделать соответствующий запрос.

Для уменьшения частоты включения насоса может предусматриваться поочередная их работа. В этом случае следует предусмотреть 3-ий резервный насос, который допускается хранить на складе. Учитывая, что дренажные воды, как правило, условно-чистые, возможно не предусматривать специального трубопровода для взмучивания осадка в резервуаре. Для загрязненных вод или при необходимости регулирования расхода стоков, перекачиваемого насосами, следует предусмотреть указанный трубопровод.

Для автоматизации и диспетчеризации работы насосных агрегатов в приемном резервуаре насосной станции назначают соответствующие уровни воды.

Уровни включения рабочего и резерв уарного насосов должны назначаться ниже лотка подводящего трубопровода. При этом уровень включения резервного насоса назначается выше рабочего, т.к. он должен включаться не только при аварийной остановке рабочего насоса, но и при увеличении притока воды и соответственно повышении ее уровня в резервуаре (т.е. если производительность рабочего насоса меньше увеличенного притока стоков).

В случае дальнейшего повышения уровня воды из-за аварийной остановки насосов или по другим причинам назначается верхний аварийный уровень, при достижении которого подается аварийный сигнал.

Верхний ава рийный уровень обычно принимается на отметке лотка подводящего трубопровода.

Уровень отключения насосов должен находиться на расстоянии не менее 2 D вх от низа всасывающего трубопровода (входящего отверстия), а входное отверстие должно располагаться не менее 0,8 D вх от дна резервуар а.

Эти прави ла необходимо соблюда ть для благоприятного подвода воды к вертикальному всасывающему трубопроводу и во избежании попадания в него воздуха.

Нижний аварийный уровень принимается в промежутке между уровнем отключения насосов и входным отверстием всасывающих трубопроводов.

При применении к установке лопостн ых горизонтальных или вертикальных насосов необходимо учитывать геометрическую высоту всасывания насосов.

Каждый насос должен иметь с вой всасывающий трубопровод.

Всасывающие трубопроводы должны быть герметичными. Наиболее предпочтительными являются сварные соединения.

Для предотвращения образования во всасывающем трубопроводе во здушных мешков трубопровод прокладывается с подъемом в сторону насоса (уклон не менее 0, 005). По этой же причине при переходе с одного диаметра на другой на горизонтальных участках применяют только «косые» переходы с горизонтальной верхней образующей (эксцентрический переход).

Напорные трубопроводы после установки на них обратных клапанов и задвижек, как правило, следует объединять в один трубопровод.

При применении погружных насосов нижний уровень отключения должен приниматься не ниже указанной в технической документации фирмы-производителя.

Примечания :

1. На рис. и представлены примеры решения пристенного дренажа с применением дренажной об олочки «ДРЕНИЗ » и дренажа на свайном основании с засыпкой пазух песком.

2. Методы гидрогеологических и гидравлических расчетов дренажей рекомендуется использовать из источников, приведенных в приложении.

МГСН 2.07-97 «Основания, фундаменты и подземные сооружения»

ВСН-35-95 «Инструкция по технологии применения полимерных фильтрующих оболочек для защиты подземных частей зданий и сооружений от подтопления грунтовыми водами», НИИ Мосстрой

Альбом № 84 Института Мосинжпрое кт «Дренажи д ля осушения городских территорий и защиты подземных сооружений»

Альбом СК 2111- 89 Института Мосинжпроект «Подземные безнапорные трубопроводы из асбестоцементных, керамических и чугунных труб»

Альбом СК 2103- 84 Института Мосинжпроект «Подземные безнапорные трубопроводы из пластмассовых труб»

Справочник проектировщика «Сложные основания и фундаменты» М., 1969 г.

Абрамов С .К. «Подземные дренажи в промышленном и в гражданском строительстве» М.,1967 г.

Дегтярев Б. М. и др. «Защита оснований зданий и сооружений от воздействия подземных вод» Стройиздат, 1985 г.

МГСН 2.04-97 «Допустимые уровни шума, вибрации и требования к звукоизоляции в жилых и общественных зданиях»

При промерзании влажных грунтов (глин, суглинков, супесей, мелких и пылеватых песков) происходит пучение. Пучение – это общее или местное поднятие поверхности грунта или рельсового пути, причиной которого является промерзание грунта и увеличение в объеме (на 19%) замерзающей в нем воды.

При замерзании обычно происходит более или менее равномерное пучение на больших участках. В отдельных местах величина равномерного

вспучивания нарушается: эти местные искажения называют пучинами. Пучины могут быть в виде пучинных горбов, впадин и перепадов.

Величина равномерного пучения бывает 30-40 мм, неравномерного – 200 мм и более.

Пучины делятся на балластные и грунтовые (коренные), при этом у балластных пучин зона пучинообразования находится в пределах балластного слоя, грунтовых пучин – в земляном полотне. Высота балластных пучин 20-25 мм.

Для ликвидации балластных пучин проводят следующие мероприятия: прочистку кюветов, замену или очистку загрязненного балластного слоя, ликвидацию или осушение углублений в основной площадке земляного полотна.

Для ликвидации грунтовых пучин применяют: замену пучащего грунта дренирующим, выведение зоны промерзания из слоя грунта, вызывающего пучины и понижение горизонта грунтовых вод с целью выведения его из зоны промерзания.

В настоящее время практически применяются два последних способа.

Понижение горизонта грунтовых вод под земляным полотном производится с помощью односторонних или двухсторонних дренажей, которые закладываются под кюветами или на откосах.

Согласно классификации, предложенной проф. Г.М. Шахунянцем, дренажи различают по охвату осушаемого объекта и характеру работы на одиночные, групповые и дренажную сеть.

Одиночный дренаж является изолированным сооружением, обеспечивающим осушение определенного объекта.

Групповой дренаж – это ряд отдельных дренажей, не связанных друг с другом в единую систему, но созданных для одной цели. Групповой дренаж по сравнению с одиночным сокращает сроки осушения объекта.

Дренажной сетью называют комплекс дренажей, связанных друг с другом в единую систему.

По характеру сбора и отвода грунтовых вод, конструктивным особенностям и способам сооружения дренажи делятся на горизонталь-ные, вертикальные, комбинированные и биологические

Горизонтальные дренажи бывают открытые в виде лотков или канав и закрытые. Закрытые дренажи – наиболее распространённые.

Вертикальные дренажи применяются как буровые или шахтные водоспускные колодцы и значительно реже с откачкой воды.

Комбинированные дренажи представляют собой различные сочетания горизонтальных и вертикальных дренажей.

Биологический дренаж представляет собой систему осушения грунта путем испарения влаги различными растениями (посадка деревьев, создание травяного покрова).

Дренаж называется несовершенным, если его дно расположено выше водоупора, т.е. происходит подток воды со дна дренажа и совершенным, если его дно опирается на водоупор или врезано в него.

Наибольшее распространение нашли трубчатые дренажи горизонтального типа.

Устройство дренажей дает большой эффект в борьбе с пучинами при грунтах, хорошо отдающих воду.

studfiles.net

Гидравлический расчет дренажа - КиберПедия

Подбор дрены. Выше был определен расход воды на 1 пог. м проектируемого дренажа. Очевидно, при расчете пропускной способности дренажной трубы-дрены необходимо определить расход на протяжении всей длины рассматриваемого дренажа, а в случае дренажной сети учесть также приток воды из других подземных водоотводов. Суммарный рас­четный расход воды для концевого сечения трассы дренажа:

Транзитный расход воды, притекающей из сопряженных дренажей;

l - длина дренажа, как водосбора;

Коэффициент, учитывающий возможность постепенного загрязнения трубы, принимают равным 1,5;

q – дебит дренажа.

Сечение дренажной трубы обычно определяют методом последо­вательных попыток, т. е. вначале задаются некоторым сечением и в дальнейшем проверяют соответствие этого сечения требуемой пропускной способности. В большинстве случаев этим требованиям удовлетворяют круглые трубы с внутренним диаметром 150 мм. Поэтому расчет сечения следует начинать, задавшись этим размером внутреннего диаметра.

После назначения диаметра труб делают поверочный расчет по известным из гидравлики формулам

Искомый расход воды в трубе в м3/сек;

Смоченный периметр трубы в м;

Гидравлический радиус трубы в м;

Площадь сечения трубы в м2;

Продольный уклон трубы на расчетном участке, опре­деляемый в зависимости от принятой величины перепада, а входя­щей и выходящей труб в смотровом колодце и проектируемого продольного уклона дна траншеи :

Расстояние между смотровыми колодцами в м. В рамках курсового проекта можно принять 25-50 м.

Величину перепада в смотровом колодце назначают в пределах 0,1-0,25 м. При проектировании часто принимают уклон дна траншеи дренажа равным уклону дна кювета, т. е. .

Коэффициент С (коэффициент Шези) приближен­но можно определить по формуле академика Н. Н. Павловского

где n = 0,012; y = 0,164 при м и у = 0,142 при м. В большинстве случаев можно считать м.

Гидравлический радиус труб круглого сечения

Установив все расчетные величины, определяют Qnp и сравни­вают этот расход с расчетным QД. Расчет заканчивают при условии .

Если получается, что , то производят перерасчет при новом, большем диаметре трубы.

Пример расчета дренажа

Требуется запроектировать и рассчитать дренаж длиной 50 м для осуше­ния грунта основной площадки двухпутного земляного полотна в выемке при следующих условиях. Грунт глинистый. Расчетная глубина промерзания от по­верхности балластного слоя Z10=1,7 м. Отметка бровки земляного полотна Гб = 73. Отметка уровня безнапорных гравитационных вод до их понижения Гг.в.= 73. Отметка кровли водоупора (по оси земляного полотна) Гв = 65.

Поперечный уклон поверхности водоупора при обследовании не обнаружен. Коэффициент фильтрации грунта k=1,0 см/ч. Средний уклон кривой депрессии Iо = 0,1. Капиллярный подъем воды ак.п. = 0,7 м. Коэффициент фильтрации дре­нажной засыпки kд = 0,001 м/сек.

Ширина основной площадки земляного полотна 12 м. Средняя толщина бал­ластного слоя 0,5 м. Глубина кювета 0,6 м. Дренаж проектируется на прямом участке пути; продольный уклон дна кювета выемки в месте устройства дренажа iк = 0,006.

Земляные работы при устройстве дренажа производятся механизированным способом с использованием дренажной машины.

Принимаем к расчету подкюветный двусторонний горизонтальный дренаж тран­шейного типа.

План и профиль дренажа в заданных условиях определяются существую­щим положением железнодорожной линии, т. е. продольную ось дренажа при­нимаем параллельной железнодорожной трассе, а продольный уклон дна тран­шеи дренажа iД, как правило, повторяет уклон дна кювета. Таким образом, в рассматриваемом случае .

Определим глубину заложения дренажа и уточним его тип по отношению к кровле водоупора (см. рис. 3.12).

Принимаем е = 0,25 м; ho = 0,3 м. Для заданных условий b=1,25 м. Тогда

Ширина траншеи, разрабатываемой механизированным способом, 2d = 0,52 м. Для уточнения типа дренажа выполним еще ряд вычислений. Отметка дна дрена­жа при глубине кювета ко = 0,6 м будет

Отметка ГД выше отметки ГВ. Значит, проектируемый дренаж несовершен­ного типа.

Мощность части водоносного слоя выше дна дренажа:

Мощность водоносного слоя от дна дренажа до водоупора:

Глубина заложения дренажа на низовом участке сохраняется, так как уклон дна дренажа устраивают параллельно уклону дна кювета.

Вычисляем расход воды, притекающей к полевой стенке дренажа, по форму­ле:

Этому значению по табл. 3.19 соответствует . Далее вычисляем:

Что больше 3,

Т.е. в данном случае Т < Тр.

Полученные данные дают основание сделать заключение, что в рассматри­ваемом примере имеет место второй случай расчета qr , когда его значение нахо­дят по формуле:

Для нахождения qr определим a, используя формулу:

По графику (см. рис. 3.14) при

Искомый расход воды qB:

Расход воды, поступающей со второй половины дна дренажа:

м3/ч на 1 пог. м.

Из междудренажного пространства через боковую стенку дренажа поступает расход:

м3/ч на 1 пог. м.

Таким образом, полный суммарный расход воды на 1 пог. м дренажа будет равен:

м3/ч на 1 пог. м.

Расчетный расход воды на низовом сечении дренажа с уче­том того, что QТ = 0:

Выразим расход воды в различных размерностях:

QД = 8,75 л/мин =0,15 л/сек =0,00015 м3/сек.

В качестве дрены используем трубофильтры внутренним диамет­ром мм.

Найдем пропускную способность трубы. С этой целью определим ряд вели­чин, входящих в расчетные формулы:

Принимаем ; . Тогда ;

м/сек м/сек,

М3/сек, что значительно превышает QД.

Понятие плотности грунта в дорожном строительстве отличается от общепринятого в физике. Плотность грунта – это вес единицы объема скелета грунта, т.е. вес без учета веса поровой воды при сохранении естественной структуры (пористости).

cyberpedia.su

3.3.2. Проектирование и расчёт кольцевого вертикального дренажа

Вертикальный дренаж – производится откачка грунтовых вод из специально заложенных буровых колодцев, для более глубокого понижения уровня грунтовых вод. Расположение колодцев делается площадное или линейное.

При осушении площадки кольцевого вертикального дренажа должны быть известны: план площадки, максимальный уровень грунтовых вод, отметка залегания водоупора и коэффициент фильтрации грунта.

При помощи грунтового потока Н м, глубина понижения уровня грунтовых вод в центре площадки будет S м, а ордината депрессионной кривой

1. Порядок проектирования

Определяем радиус действия дренажа по формуле И.П. Кусакина

2. По формуле

определяем радиус круга xо, равновеликого площади прямоугольника

F = a ∙ b, (3.19)

где a и b – стороны равновеликого кругу прямоугольника.

3. По формуле

определяем предварительный расход кольцевого дренажа Qпрв.

4. Пользуясь формулой определения захватной способности колодца

gзкв = , (3.21)

где gзкв – захватная способность колодца;

Vq = 65м/сут, (3.22)

составляем два неравенства для n –2 колодцев:

qзквn > Qпрв (3.23)

qзкв(n –2) < Qпрв. (3.24)

Так, для n колодцев

gзкв = 2, (3.25)

где уп = , (3.26)

а для n-2 колодцев

gзкв = 2, (3.27)

где уn-2 = . (3.28)

Радиусом кольца задаемся.

Из неравенств (3.23) и (3.24) подбором определяем четное количество колодцев и распределяем их по контуру площадки.

5. По плану площадки определяем расстояние от центра А до каждого из колодцев х1, х2, …, хn. По формуле (3.20) определяем уточненный расход воды кольцевого дренажа Q.

Так, для колодца 6, симметрично расположенного с колодцами 1, 4, 9, составляют схему и вычисляют расстояния от колодца 6 до других колодцев: х1, х2, …, хn. При этом х6 = r. Пользуясь формулой (3.29), определяем у6:

Подобным способом определяют уровни грунтовых вод всех колодцев и составляют схемы депрессионных кривых.

Если необходимое понижение уровня грунтовых вод на площадке не достигнуто, то изменяют число колодцев и их размещение.

2. Расчет кольцевого вертикального дренажа

Для понижения уровня подземных вод на участке расположения одного из цехов завода запроектирован кольцевой дренаж вертикального типа, состоящий из ряда трубчатых колодцев, расположенных по прямому контуру защищаемого сооружения размером 40х60 м.

Отметка площадки в среднем 131,5м. Отметка водоупора (глина юрского возраста) 177,5м. Выше глин лежат аллювиальные крупнозернистые пески, прикрытые с поверхности слоем суглинка мощностью 1–2 м. Коэффициент фильтрации песков 20 м/сут. Подземные воды залегают на отметке 130м, т.е. примерно на 1,5м ниже поверхности земли.

Для того чтобы не было подтопления заглубленных подвальных помещений, уровень подземных вод должен быть понижен примерно до отметки 125м.

Принимаем радиус колодцев r = 0,1м, величину понижения уровня воды в центре площадки

S = 130 - 125 = 5м.

Величина водоносного слоя Е = 130м - 117,5м = 12,5м.

Порядок расчета следующий:

2.1. Определяем радиус действия дренажа по формуле (3.17)

2.2. Глубину воды в грунте в центре действия колодцев получим

уа = Н - S = 12,5 м - 5 м = 7,5 м.

2.3. Радиус круга, равновеликого защищаемой площади, будет равен

2.4. Предварительный расход кольцевого дренажа определяем по формуле (3.20)

Qпрв = м3/сут.

2.5. Пользуясь формулой (9.5), определяющей захватную способностью колодца, рассчитываем количество колодцев n, пользуясь такими двумя неравенствами

qзкаn > Qпра и qзкв(n-2) < Qпра или

2 > 3,14 ∙0,1∙ Vg ∙уп n > 3600 и 2∙ 3.14∙ 0.1 ∙Vgуn-2(n-2) < 3600.

При этом Vg = 60= 125,8 м/сут.

Задаемся количеством колодцев n = 10. Тогда по формуле (3.26)

По формуле

Проверяем принятое число колодцев n = 10 по двум неравенствам

2 ∙3,14∙0,1∙ 126,8 ∙5∙10 = 4000 м3/сут > 3600 м3/сут

2 ∙3,14∙ 0,1 ∙126,8∙ 4,5 ∙8 = 2900 м3/сут < 3600 м3/сут.

Распределяем эти колодцы по контуру цеха.

2.6. Подсчитываем уточненный расход воды по формуле (3.20).

Для этого подсчитываем по плану цеха расстояние от его центра А до отдельных колодцев

х1 = х4 = х6 = х9 = 36м;

х5 = х10 = 30м;

х1 = х3 = х7 = х8 = 22м.

Тогда Q = м3/сут.

2.7. Подсчитываем уровни грунтовой воды по группам колодцев, находящихся в одинаковых условиях.

Так, для колодца 6 (симметрично расположенного с колодцами 1, 4 и 9) составляем схему и вычисляем расстояние от колодца 6 до других колодцев (рис. 9в): х1, х2 …..х10.

При этом х6 = r. Тогда по формуле (3.29) получим

9.2.8.Проверяем захватную способность колодца

gзкв = 2∙3,14 ∙0,1 ∙126,8∙ 6,3 = 540 м3/сут > 390 м3/сут,

где 390 = = среднему расходу колодца.

2.9. Подсчитаем уровни грунтовой воды по группе колодцев 2, 3, 7, 8. Пользуясь тем же методом, определяем

По колодцам 5 и 10 получим

2.10. Строим продольные профили по равным сечениям колодцев и проверяем необходимое понижение подземных вод на площадке. Если это понижение не достигнуто, то изменяют число колодцев и их размещение.

studfiles.net

Расчет дренажа

Определение интенсивности поступления сточных вод

Как правило, весь объем поступающих сточных вод (qi) формируется за счет следующих факторов:

Объема дренажной воды (qd)

Объема дождевой воды (qr)

Объема сточных вод (qs)

Общий объем сточных вод (qi), поступающих в канализационную систему в единицу времени, рассчитывается следующим образом:

qi = qd + qr + qs (л/с)

Дренажная вода (qd)

Как правило, в количественном выражении, объем дренажной воды, который необходимо откачать, незначителен. Если почва рыхлая и дренажная система размещается ниже уровня грунтовых вод, номинальный объем дренажной воды должен определяться на основании гидрогеологических исследований. Существует эмпирическое правило, согласно которому следующие значения можно использовать в случае почвы с нормальными характеристиками (т.е. при отсутствии в непосредственной близости рек или других водных путей, а также болот) и, если уровень поверхности почвы находится выше уровня моря

Песчаная почва:

qd = L x 0,008 [л/с]

Глинистая почва:

qd = L x 0,003 [л/с]

где L = протяженность дренажного трубопровода.

Дождевая вода (qr)

Объем дождевой воды рассчитывается следующим образом:

qr = i x ϕ x A, где i = номинальная интенсивность дождя (л/с/м2)

ϕ = коэффициент стока

A = площадь водосбора в м2

Расчет интенсивности выпадения осадков должен основываться на анализе последствий затопления.

Номинальная интенсивность дождя неодинакова в различных регионах. Существуют очень приблизительные оценки этого параметра:

Наиболее общие нормативы следующие:

Для равнинной местности 0,014 л/с/м2

Для горной местности 0,023 л/с/м2

Коэффициент стока - это мера дождевого стока с площади водосбора. Коэффициент меняется в зависимости от типа поверхности и может быть определен с помощью следующей таблицы:

Площадь водосбора - это область, откуда вода стекает в систему водосброса.

Сточная вода (qs)

Расчет интенсивности поступления сточных вод из частных домов должен основываться на численности проживающих в этих домах людей.

Стандартное предварительное значение для интенсивности поступления сточных вод на человека в сутки принято считать равным 170 л.

Важное замечание:

Для жилых домов интенсивность поступления сточных вод (qs) необходимо принимать равной как минимум 1,8 л/с, если к канализационной системе подключены туалеты.

onda-kmv.ru

Расчет совершенного горизонтального дренажа.

Поиск Лекций Расстояние между дренами - осушителями определяется по формуле Роте: , где L - расстояние между дренами-осушителями, м; Н - высота непониженного уровня подземных вод, м; S – необходимое снижение уровня подземных вод, м; Рис. 2.4. Расчетная схема совершенного систематического дренажа. Таблиця 2.2. Коэффициент фильтрации грунта Таблиця 2.3. Коэффициент инфильтрации грунта 2.2. Расчет несовершенного горизонтального дренажа. При залегании водоупора свыше 5 м, несовершенный систематический дренаж закладывают в водоносном горизонте (на глубине 3,5 м.) Рис. 2.5. Расчетная схема несовершенного систематического дренажа. Расстояние между соседними дренами несовершенного дренажа определяют по формуле С.Ф. Аверьянова: где Т – расстояние от центра дрены до водоупора, м; h2 – наивысшая точка кривой депрессии, м; k – коэффициент фильтрации грунта, м/сут, табл. 2.2; p – коэффициент инфильтрации осадков в грунт, м/сут, табл. 2.3. Величину Б рассчитывают согласно зависимости где r – радиус дрены, м, (принимаем дрены диаметром 0,2 м) Укладка дренажных труб происходит согласно заранее разработанному плану дренажной системы. Минимальный уклон дренажной трубы по строительной норме составляет в глинистых грунтах – 0,002, а в песчаных грунтах – 0,003. На практике для нормального стока воды уклон трубы делают 0,005 – 0,01. На местности дрены-осушители располагаются таким образом, чтобы труба проходила в грунте параллельно рельефу местности и соответственно глубина заложения дрены-осушителя на всем протяжении не изменялась. Дрены засыпают несколькими слоями водопроницаемых материалов (например геотекстиль) – сначала располагается промытый щебень или гравий, затем песок, а сверху укладывают вынутый ранее грунт. Толщина обсыпок колеблется в среднем от 100 до 300 мм (чем менее водопроницаем окружающий грунт, тем толще засыпка). Чтобы не допустить заиливания дрен и засорения перфорации, используют фильтры из геотекстиля (при мелиорации песчаного и супесчаного грунта) или кокосового волокна (если осушаются глинки, суглинки, торфяники). Рассчитайте расстояние между дренами-осушителями совершенного и несовершенного дренажей, постройте соответствующие расчетные схемы. Исходные данные выбрать по табл. 2.4. Таблица 2.4. Исходные данные. Вариант Глубина до водоупора: совершенный несовершенный 3,75 5,8 3,5 6,5 3,8 7,2 4,0 7,6 4,2 6,8 4,5 5,5 3,7 6,3 3,9 7,4 4,1 9,1 4,3 7,1 Тип грунта Уровень грунтовых вод 0,4 0,9 0,8 1,1 0,5 0,6 0,4 1,2 0,7 1,3 Норма осушения 2,0 2,0 2,0 2,5 2,5 2,5 2,0 2,5 2,5 2,5 Примечание: тип грунта 1 – суглинок, 2 – супесь, 3 – песок средний Практическая работа 3. Схема вертикальной планировки посёлка с обеспечением водоотвода и нормального движения транспорта и пешеходов. Схему вертикальной планировки разрабатывают на материалах геодезической подосновы и генерального плана посёлка (города). На этой стадии проектирования вертикальной планировки определяют основные, целесообразные решения по общему высотному расположению всех элементов города, по организации поверхностного стока и мероприятия по благоустройству неблагоприятных для освоения территорий. Масштаб схемы принимают – 1:2000 – горизонтальный и 1:200 – вертикальный. При разработке схемы вертикальной планировки определяют проектные (красные) отметки в точках пересечения осей улиц на перекрёстках и в местах изменения рельефа по трассе улиц и самой трассы улицы. Чёрные отметки определяют с топографического плана интерполяцией между горизонталями. Расстояние между отметками принимают по плану в соответствии с масштабом. Затем между перекрёстками проверяют соответствие продольного уклона улицы допустимым минимальному и максимальному уклонам и определяют проектный продольный уклон по формуле: i – продольный уклон; h – превышение отметок между перекрёстками, м; L – расстояние между перекрёстками, м. Допустимые продольные уклоны принимаются –5‰-80‰. На схеме вертикальной планировки на перекрёстках в местах пересечения осей проезжих частей улиц или переломов уклонов наносят существующие и проектные отметки: стрелкой показывают направление уклона улицы, над стрелкой отмечают продольный уклон, а под ней – расстояние между пересечениями осей улиц. Порядок выполнения окончательной увязки планировочного решения с рельефом и уточнение собственно высотной организации поселка может быть рекомендован следующий. 1. Ha геодезический план наносится генеральный проект планировки. Улицы, по которым предполагается проектирование продольных профилей, нумеруются и по их осям вычисляются (путем интерполяции между горизонталями) отметки существующего рельефа в местах их пересечения и на поворотах (рис. 2). 2. Составляются продольные профили по осям намеченных основных улиц, по плану в горизонталях. В условиях существующих населенных мест, где в соответствии с правилами съемки и составления геодезических планов рельеф в пределах улицы не показан, для составления продольных профилей их могут быть использованы следующие методы: если общий характер улицы не отличается от рельефа окружающей территории или отличается от него незначительно, продольные профили составляются на основе плана в горизонталях, причем на территории улиц последние проводятся условно, применительно к рельефу смежных территорий. Если существующая улица проходит в условиях, резко отличающихся от рельефа прилегающих к ней кварталов (в выемке или по насыпи), возникает необходимость использовать нивелирные профили. В большинстве случаев такие профили имеются в городах почти по всем значительным улицам, обычно в масштабах от 1:2000 до 1:500. Рис. 3.1. Нумерация улиц и вычисление отметок по осям. Имеющиеся нивелирные профили, применительно к масштабу проектного решения, должны быть пересоставлены в масштабе 1:5000. Чтобы не оснащать их излишними отметками, не следует переносить все отметки с крупного масштаба, а нужно выбирать только основные точки, характеризующие рельеф продольных профилей улиц. В этом случае, кроме продольных профилей, желательно иметь и поперечники, взятые через 200-300 м. Поперечники при проектировании позволят судить о высотном соотношении улицы к прилегающей территории и соответственно - о наиболее выгодном высотном решении продольного профиля. Следует отметить, что нивелирные продольные профили улиц также бывают необходимы при составлении схемы вертикальной планировки в условиях городов с очень слабо выраженным рельефом. В этом случае нивелирный продольный профиль существующей улицы дает возможность судить о микрорельефе ее и соответственно облегчает задачу выбора направления водоотвода. 3. Выбор одного из приведенных, методов и выявление либо необходимости использовать нивелирные профили, либо возможности обходиться без них может быть произведено на основе подробного обследования сомнительных участков в натуре и тщательного изучения геодезического плана. Если при рекогносцировочном обследовании выявятся существующие улицы с особо сложным рельефом, профиль которых по горизонталям составлен быть не может, а готового нивелирного профиля не имеется, следует озаботиться нивелировкой. На основе плана в горизонталях, а в случае необходимости - на основе нивелирных профилей, намечаются примерные направления уклонов и направление водоотвода по улицам (рис. 3). 4. Проектируются продольные профили улиц, наносится проектная линия, выписываются проектные отметки в точках пересечения, изменения уклонов и в местах значительных земляных работ (более 0,50 м), выписываются проектные уклоны и расстояния. Степень детализации проектного решения профиля определяется масштабом; а именно: проектная линия наносится лишь в первом приближении, близкие же по величине уклоны обобщаются, вставки при сопряжении уклонов разных направлений не проектируются вовсе или намечаются в самом общем виде. Рис. 3.3. Нанесение проектного решения на план. 5. Окончательное проектное решение (уклоны, расстояния, отметки) с профилей переносится на план, проектные отметки выписываются в местах перелома профиля и пересечения осей. На участках путепроводов и мостов, вследствие невозможности по графическим условиям вынести на план высотное решение, полностью, проектные данные показывают лишь в местах подходов. 6. В условиях сложного рельефа (плоского или имеющего крутые уклоны) в дополнение к профилям по главным магистралям дается решение в плане по второстепенным улицам, которое более полно освещает условия водоотвода и высотное решение по городу в целом. На плане выписываются те же элементы: уклоны, расстояния, красные и черные отметки в местах изменения уклонов. При графическом оформлении чертежа следует показывать различными условными знаками решения, проведенные по профилям и по плану (рис. 4). 7. Выявляются контуры участков, требующих значительной подсыпки или срезки. Подсчитываются объемы сплошных земляных работ на участках устройства путепроводов, мостов и подходов к ним на дамбах, на участках улиц, где в среднем высота выемки или насыпи превышает 0,5 м, и т. д. Кроме того, подсчитывается количество земли, которое будет получено из котлованов капитальных зданий с подвалами. По отдельным элементам подсчет земляных работ производится следующим образом: на участках улиц, где рабочие отметки превышают 0,5 м, подсчет производится по продольным профилям; на участках сплошной подсыпки или срезки при рабочих отметках более 0,5 м подсчет производится по способу квадратов. Объем земли из котлованов зданий подсчитывается путем перемножения площади, занятой капитальной застройкой, на среднюю глубину котлована. Площадь капитальной застройки принимается по данным генерального проекта планировки (процент застройки). На основе подсчета объемов по отдельным элементам составляется ведомость земляных работ. Разработайте схему вертикальной планировки населенного пункта с обеспечением водоотвода, нормального движения транспорта и пешеходов. План населенного пункта принять в соответствии с вариантом по прил. 1. Практическая работа 4.



poisk-ru.ru

2.2.3.Гидравлический расчет дренажных труб

Транзитный расход воды, подходящей к верхнему сечению данного участка:

Qтр = трV (2.11)

Для круглой трубы: тр=πd2/4, м2 (2.12)

Определим скорость движения воды: V=C√RIv, м/с;

χ=πd, м (2.13)

R=тр/χ, м; (2.14)

Необходимо соблюдение условия Qтр1,5 Qдоп, где Qдоп - допустимый расход воды.

2.2.4. Определение технической эффективности дренажа и срока его осушения

Техническая эффективность дренажа определяется коэффициентом водоотдачи m0. Порядок расчета следующий:

где nГ- пористость грунта выемки;

КН/м3; (2.17)

где S - удельный вес грунта;

mo=nГ-(1+α)*Wм*γd/γe(2.18)

где  - величина капиллярно связанной воды.

Дренаж эффективен, если μ≥0,2

Срок осушения грунта t0 - это время, в течение которого найденная эффективность дренажа будет осуществлена, т.е. кривые депрессии грунтовой воды займут свое стационарное положение. Величина t0 определяется по формуле (в секундах, затем переводим в сутки, разделив результаты на 86400 секунд):

где m0 - водоотдача;

L0 - длина проекции кривой депрессии по горизонтам с правой стороны, м;

Kf - коэффициент фильтрации;

В - коэффициент определяемый по формуле:

а - полуширина траншеи дренажа;

1, 2 - некоторые функции осушения, зависящие от вида дренажа.

Для полевой стороны:

Для междудренажной стороны:

где А – коэф., определяемый по таблицам в зависимости от h0/H.

Список используемой литературы:

1. Железнодорожный путь. Под ред. Т.Г. Яковлевой - М.: Транспорт, 2001

2. Расчеты и проектирование железнодорожного пути. Под ред. В.В. Виноградова и А.М. Никонова - М.: Маршрут, 2003

3. Железные дороги колеи 1520 мм, СТН Ц-01-95 МПС РФ, 1995

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
	Название	Обозначение	ед измер.	Значение
					задание п.5.2
	Удельный вес грунта насыпи				расчет в п.1.1
					расчет в п.1.1
					задание п.5.4
					задание п.5.5
					задание п.6.2
		осн=0 т.2.насыпи			расчет в части 1.1.
					задание п.6.4
					задание п.6.5
	Удельный вес воды
	Ширина нагрузки от ВСП				из справочников
			из справочников
	Ширина поездной нагрузки				Длина шпалы
	Поперечный уклон местности				задание п.5.8
					задание п.8.0
	Уклон кривой дипрессии
	Высота капиллярного поднятия				задание п.5.6
					=(s+в*е)/(1+е)
					=(s-в)/(1+е)
					=- 0,25*
					=(sосн-в)/(1+еосн)
					=осн- 0,25*осн
	Удельное сцепление грунта насыпи в водонасыщенном состоянии				Cосн - 0,50*cосн
					по формулам в СТН-Ц 95

	Исходные данные к расчету устойчивости откоса 1лист
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
	Название	Обозначение	ед измер.	Значение
	Удельный вес частиц грунта насыпи				задание п.5.2
	Удельный вес грунта насыпи				расчет в п.1.1
	Коэффициент пористости грунта насыпи				расчет в п.1.1
	Угол внутреннего трения грунта насыпи				задание п.5.4
	Удельное сцепление грунта насыпи				задание п.5.5
	Удельный вес частиц грунта основания				задание п.6.2
	Напряжения на контакте насыпи с основанием (по оси насыпи)	осн=0 т.2.насыпи			расчет в части 1.1.
	Коэффициент пористости грунта основания				определяется по компрессионной кривой основания от напряжения на контакте насыпи с основанием (по оси насыпи)
	Угол внутреннего трения грунта основания				задание п.6.4
	Удельное сцепление грунта основания				задание п.6.5
	Удельный вес воды
	Ширина нагрузки от ВСП				из справочников
			из справочников
	Ширина поездной нагрузки				Длина шпалы
	Интенсивность поездной нагрузки
	Поперечный уклон местности				задание п.5.8
	Глубина воды при расчетном уровне (взята с обеспеченностью 0.33%)				задание п.8.0
	Уклон кривой дипрессии
	Высота капиллярного поднятия				задание п.5.6
	Высота фиктивного столба грунта от ВСП
	Высота фиктивного столба грунта от поездной нагрузки
	Вес грунта насыпи с водой в капиллярах				=(s+в*е)/(1+е)
	Вес грунта насыпи взвешенного в воде				=(s-в)/(1+е)
	Угол внутреннего трения грунта насыпи в водонасыщенном состоянии				=- 0,25*
	Удельное сцепление грунта насыпи в водонасыщенном состоянии
	Вес грунта основания взвешенного в воде				=(sосн-в)/(1+еосн)
	Угол внутреннего трения грунта основания в водонасыщенном состоянии
	Удельное сцепление грунта насыпи в водонасыщенном состоянии
	Допускаемый коэффициентустойчивости				по формулам в СТН-Ц 95

studfiles.net

Как делается расчет дренажа?

Один из эффективных способов защиты придомовой территории от избыточного переувлажнения - это обустройство глубинного дренажа.

Своевременное удаление с участка дождевой и талой воды обеспечит более простой, бюджетный поверхностный дренаж.

Правильный выбор дренажной системы и ее монтаж, позволит эффективно защитить фундамент дома и другие подземные конструкции от разрушающего воздействия грунтовых вод.

Важно! На эффективность и долговечность дренажной системы влияет правильность выполненных расчетов. Как правило, эта работа выполняется приглашенными специалистами. При этом разрабатываются возможности безопасного удаления дренируемой воды за пределы участка.

Водосборником может служить природный водоем или специально оборудованный дренажный колодец из пластика или бетона. Подземная влага может быть чрезмерно минерализованной, а в отдельных регионах - содержать в своем составе нежелательные химические соединения, поэтому для технических нужд ее можно использовать после лабораторной проверки.

При расчете дренажа в обязательном порядке учитываются следующие параметры:

• максимальный постоянный и сезонный уровень грунтовых вод,
• гранулометрический состав грунтового основания,
• наличие необходимых компонентов и стоимость реализации проекта в целом.

Совет: не стоит пытаться самостоятельно получить такие данные. Необходимый объем информации можно получить в управлении земельных ресурсов.

Кроме того, о неблагоприятной гидрогеологии земельного участка свидетельствует:

• отсутствие подвалов и подземных гаражей в соседних домах или их периодическое подтопление,
• чрезмерная влажность почвы на которой охотно произрастают влаголюбивые, в том числе и болотные растения.

Полное или частичное отсутствие таких признаков не является показателем отсутствия высокого уровня грунтовой влаги. Более того, нежелательные изменения в грунте могут возникнуть в процессе строительства домов на соседних участках. Нередки случаи, что после гидроизоляции котлована, уровень грунтовой воды на прилегающих территориях, резко повышался.

Даже самый дорогой и эффективный дренаж, не избавляет от необходимости обустройства гидроизоляции фундамента дома. В бюджетном варианте рекомендован кольцевой дренаж, с расположением труб по периметру фундамента и отводом дренируемой влаги за пределы участка или в оборудованный водосборник. Расчет кольцевого дренажа включает в себя такие параметры как:

• глубина закладки фундамента,
• возможность монтажа труб с уклоном в сторону водоприемника.

Независимо от материала, трубы закладываются ниже подушки фундамента, не менее чем на 300 мм, уклон в пределах 1°, что составляет 1 см на погонный метр.

Приводим простой расчет дренажной системы:

Коллекторный колодец находится от дома на расстоянии 10 метров, суммарная длина траншеи составляет 25 м. От данного значения берем один процент, что составляет 25 см. Именно такая разница должна быть между строением и верхом коллекторного колодца. Если из-за сложности рельефа это требование невыполнимо, проблема решается применением насоса, осуществляющего забор и удаление воды из системы.

Долговечность дренажной системы можно увеличить, если использовать эффективные фильтры, изготовленные на основе иглопробивного текстиля.

Этот материал характеризуется высокой избирательностью, создавая непроходимый барьер для микрочастиц грунта, которые способствуют заиливанию системы и снижению ее производительности.

Сегодня мы рассказали вам, как выполняется приблизительный расчёт и устройство дренажа участка. Если вы не можете справиться с данными работами самостоятельно или ваш дом расположен на территории со сложным грунтом, вы можете заказать дренажные работы нашим профессионалам!