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
|
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.
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 = трV (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 Qтр1,5 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!
Строительство дренажной системы, неотъемлемой части любого частного дома, должно основываться на требованиях СНиП: дренаж, удовлетворяющий всем правилам, сможет полноценно предотвратить негативное влияние осадков и грунтовых вод на строения и насаждения на участке, ведь именно в этом заключается его обязательность.
Об этих правилах, а также об особенностях проектирования дренажной системы, мы и поговорим в данной статье.
Проектирование дренажной системы
Что должен содержать проект
Началу устройства дренажа должна предшествовать разработка проекта системы. Проект дренажа создают, опираясь на инженерные гидрологические исследования участка. Его назначение – определение и описание фундаментальных технических характеристик дренажной системы.
Как правило, в проекте содержатся следующие данные:
- схематическое изображение укладки дренажных труб (глубинных и поверхностных систем);
- расчетные параметры дрен – сечение, уклон, сборка устьевой части, глубина закладывания в грунт и расстояние относительно друг друга;
- типоразмеры составляющих дренажной системы (дрен, колодцев, соединительных элементов и т. д.);
- список необходимых для монтажа конструкции строительных материалов.
Проект должен учитывать такие факторы:
- ландшафт участка;
- среднестатистический объем атмосферных осадков за год;
- состав и особенности почвы;
- уровень грунтовых вод;
- расположение близлежащих естественных водоемов и пр.
Что должна включать в себя смета
Перед строительством дренажной системы составляется локальная смета на устройство дренажа, которая складывается из стоимости перечисленных ниже операций:
- демонтаж железобетонных фундаментов;
- создание в почве траншей глубиной 2 м вручную, установка креплений по всей ширине и укладывание гидроизоляционного слоя из полимерной пленки;
- монтаж поперечного дренажа, имеющего двусторонний выпуск;
- прокладывание канализационного трубопровода из полиэтиленовых труб;
- засыпка основания под трубопроводы из щебня;
- установка водосборных коммуникаций, усиление подстилающих слоев и набетонок (армированием);
- демонтаж существующих асфальтобетонных покрытий;
- создание новых асфальтобетонных покрытий;
- монтаж мостиков, переходов, настилов и т. п. из дерева;
- подготовка грунта под посевы (насыпка слоя почвы толщиной до 20 см);
- посев различных газонов и других насаждений вручную.
Для устройства дренажной системы понадобятся материалы:
- щебень;
- песок;
- дренажные трубы гофрированные, обернутые геотканью;
- геотекстиль (иглопробивное нетканое полотно, используемое для создания дополнительного фильтра, который может потребоваться в зависимости от характеристик грунта на участке);
- смотровые колодцы.
Возведение дренажа
Правила, по которым устраивают дренаж
Обезопасить сооружения и насаждения от избытка влаги можно, зная правила устройства дренажа:
- Закрытая дренажная система предполагает создание траншеи в грунте, глубина которого 70-150 см, а ширина – 25-40 см. Обязательно предусматривается уклон, направленный к искусственному или естественному водоприемнику. Уклон, следуя которому монтируются дренажные системы – СНиП описывает так:
- значение уклона 2 см на 1 погонный м, если грунт глинистый;
- 3 см на 1 погонный м, если почвы песчаные.
Вариант дренажной системы с углом наклона 2 см на 1 м (i=0.02)
- Дно получившегося углубления покрывается подушкой из щебня. На него выкладываются дрены, затем все вновь засыпается щебнем. Далее производится засыпка системы грунтом.
- Сточные воды текут по дренажным трубам, собираются в коллекторе и в конечном итоге оказываются в водоприемнике (река, овраг, пруд и пр.).
- Контроль над работой дренажной системы осуществляется через смотровые колодцы, построенные из железобетонных или полимерных колец.
Совет от профессионала: Если система дренажа установлена верно, уровень грунтовых подземных вод не поднимается выше допустимой точки, а, наоборот, начинает снижаться. Это приводит к повышению плодородности почвы на участке. Если же дренажная система не построена, возможно перенасыщение почвы влагой, что оказывает отрицательное влияние на постройки и посевы.
Строительство дренажной системы должно происходить из качественных, добротных материалов. Требования к их качеству регулируются такими государственными стандартами:
- ГОСТ 8411-74. Трубы керамические дренажные. Технические условия;
- ГОСТ 1839-80. Трубы и муфты асбестоцементные для безнапорных трубопроводов. Технические условия.
Методика устройства дренажной системы
Мероприятия по устройству дренажной системы состоят из нескольких этапов:
- Выкапывается траншея глубиной около 70 см шириной примерно 50 см. Она должна располагаться на склоне, выше дома, чтобы собирать талый снег и атмосферные осадки с участка. Воды выводятся за пределы территории через дренажные трубы.
- Дно траншеи предварительно выкладывается гравием, он тщательно утрамбовывается.
- На гравийную подушку помещаются дрены – перфорированные гофротрубы с диаметром 100 мм. При этом соблюдается уклон (2-3 см на п.м.), а трубы оборачиваются геотекстилем – он предотвращает попадание крупных частиц грунта внутрь системы.
- Дренаж покрывается слоем материала, который хорошо пропускает воду, например, керамзитом.
- Производится обратная засыпка грунтом.
В результате на участке образуется дренажная система, которая эффективно собирает осадки и талые воды, а в противном случае они просто стекали бы вниз по склону.
Для того чтобы на дачном участке эффективно работала система водоотвода, необходимо правильно произвести расчет дренажа. Только при этом условии можно предостеречь свой дом от подтоплений и весной, когда снега начнут таять, и летом, во время ливня.
Главное — схема
Даже израсходовав много труб и перекопав огромное количество кубометров грунта, можно не добиться желаемого результата, если не соблюден принцип правильного уклона дренажной системы. Хорошо, если есть топографическая карта участка, снабженная высотными отметками, но в случае ее отсутствия направление стекающей дождевой воды укажет, куда следует направлять сточную воду. В любом случае, перед тем, как брать в руки лопату, необходима схема дренажной системы, которую вполне под силу нарисовать самостоятельно.
Дренажные трубы следует располагать по периметру всего участка. Придется решить две основные задачи:
- рассчитать глубину их залегания;
- нанести на план участка, а затем и на саму его территорию, линии прохода труб (трассы).
Расчет глубины залегания труб
Расчет дренажной системы и глубины залегания труб основан на двух основных параметрах:
- глубина промерзания в зимний период;
- глубина фундамента защищаемого строения.
Расчет по глубине промерзания
Соблюдение расчета по промерзанию очень важно: трубы должны быть расположены ниже уровня промерзания грунта. Если весной, во время паводка, система дренажа не сможет удалять с участка талые воды из-за того, что она будет наполнена льдом, то все усилия и средства, потраченные на ее сооружение, будут совершенно напрасными. Этот момент в году – самый важный, именно для него в основном и делается система водоотвода.
Таять лед в трубах, находящихся в промерзшем грунте будет медленно, за это время паводок затопит и подвал, и полы, и произведет разрушительные действия на приусадебном участке.
Совет от профессионала:
Глубина промерзания различается в разных местностях и климатических поясах. Зависит она и от типа грунта, чем он более пористый, тем меньший слой промерзнет при той же температуре.
Также есть зависимость глубины промерзания и от средней высоты снежного покрова. Снег – неплохой теплоизолятор. Под ним земля промерзает на меньшую глубину.
При этом для получения от глубины промерзания грунта конкретного региона необходимо отнять:
- 300 мм – для труб диаметром до 500мм;
- 500 мм – для труб большего диаметра.
Полученное значение является минимальным, то есть мы рассчитываем минимамальное расстояние труб до поверхности.
Пример расчета:
- Глубина промерзания грунта для Москвы составляет 1400 мм.
- Тогда от этого значения при размещении дренажной трубы диаметром 200мм необходимо отнять 300 мм.
- Несложные вычислению дают нам минимальную глубину заложения – 1100 мм.
Более наглядно пример представлен на рисунке ниже.
Расчет по глубине фундамента
Здесь все очень просто. К глубине фундамента добавляются еще полметра, и получается глубина заложения дренажа. В этом случае поднявшиеся во время паводка грунтовые воды будут «перехвачены» дренажной системой, и не достигнут фундамента.
При этом нужно учитывать, что в то время, в которое ведутся строительные работы, весеннее, летнее и раннее осеннее, уровень почвенных вод значительно ниже, чем весной, поэтому сухость грунта не должна вводить в заблуждение тех, кто принимает решение о том, какая глубина дренажа будет достаточной.
В среднем по Средней Полосе России глубина промерзания грунта составляет до полутора метров. С учетом снежного покрова, характерного для этой местности она снижается до 115 см. Тепловыделения от строения можно не учитывать в том случае, если рассчитывается глубина дренажа дачного участка, зимой дом не отапливается и люди в нем не живут.
Совет от профессионала:
Таким образом, расчет по глубине фундамента осуществляется так: если фундамент имеет метровую глубину, то глубина траншеи составит полтора метра.
Теперь из двух расчетных величин выбирается наибольшая.
Защита дома от подтопления
Главным объектом, который следует беречь от затопления на дачном участке, является дом. Для того чтобы в него не поступала вода, необходимо последовательно выполнить несколько видов работ:
- По всему периметру дома выкопать траншею шириной в полметра и расчетной глубины. При этом она должна иметь уклон по 2 сантиметра на каждый метр длины. Самая низкая часть траншеи должна упираться в железобетонный колодец. Расстояние канав до стен – от трех до пяти метров.
- Насыпать на дно траншеи щебень слоем в полметра. При его заготовке не следует покупать излишнего количества, поэтом кубатуру нужно предварительно рассчитать по простой формуле:
V=L x H x W , где:
- V – требуемый объем щебня, куб. м;
- L – Длина траншей, м;
- H – Высота слоя, обычно равна 0,5м;
- W – Ширина траншеи, обычно тоже 0,5м.
- Уложить трубы.
- В том месте, где труба упрется в бетонное кольцо, следует проделать с помощью перфоратора отверстие чуть больше ее диаметра.
Дренажная система участка практически готова, ее остается окончательно «собрать», пролить для пробы и можно закапывать.
Вода – это основа жизни. Но она же может доставить и массу хлопот, к примеру, если грунтовые воды залегают близко к поверхности, то хозяин участка сталкивается с затоплением подвала, сыростью, грибком и невозможностью выращивания многих плодовых деревьев, кустов и цветов. Но эти недостатки земельного надела можно решить при помощи создания грамотной дренажной системы.
Дренажная система
На первый взгляд устройство дренажа довольно просто – достаточно вырыть траншеи или проложить трубы, чтобы по ним стекала лишняя вода. Но для каждого участка глубина дренажа, его площадь и тип должны устанавливаться индивидуально в зависимости от уровня грунтовых вод, типа грунта, характера застройки, рельефа и других факторов. Лишь правильный расчет дренажа может обеспечить максимальную защиту земельного участка от негативного воздействия осадков и подземных вод.
Самый простой способ получить красивую лужайку перед домом
Вы, конечно же, видели идеальный газон в кино, на аллее, а возможно, и на соседской лужайке. Те, кто хоть раз пытался вырастить зеленую площадку у себя на участке, без сомнений скажут, что это огромный труд. Газон требует тщательной посадки, ухода, удобрения, полива. Однако так думают только неопытные садоводы, профессионалы давно знают про инновационное средство - жидкий газон AquaGrazz .
Перед тем как выбирать тип дренажной системы , нужно оценить участок, наиболее важны такие характеристики:
- тип почвы;
- рельеф, наклон участка;
- глубина залегания грунтовых вод;
- объем паводковых вод.
Легче всего ответить на эти вопросы, обратившись за консультацией в местное отделение землеустройства. Некоторое представление о желательном расположении дренажа можно получить, понаблюдав за природным стоком воды по участку во время сильных дождей.
Подсказать о возможных проблемах с подземными водами может:
- отсутствие в соседних хозяйствах подвалов;
- регулярное подтопление подвалов и нижних этажей;
- выращивание на соседних участках влаголюбивых растений.
Также обязателен отвод воды при глиняных почвах и на низинных участках. Чтобы узнать, нужна ли участку дренажная система , в засушливый летний период нужно вырыть на разных участках земельного надела скважины глубиной в 2 метра и после отстаивания воды замерить высоту залегания грунтовых вод, если она меньше 1,5 метра – то дренаж необходим. Кстати, иногда проблемы с подземными водами появляются на ранее сухих участках в результате неудачных инженерных работ, таких как постройка здания, отвод воды из речек, перепланировка участков.
Расчет дренажа
Перед строительством дренажа нужно провести гидравлический расчет, в котором учитываются особенности участка и примерный объем выводимых вод, и уже на основе этих данных делается вывод о площади системы, типе дренажной системы, количестве колодцев и диаметре труб. Лишь правильный гидравлический расчет позволит сделать эффективный дренаж, исключая необходимость ремонта и переделывания системы раз за разом.
В идеале создавать дренажную систему нужно на этапе закладки фундамента, что будет наиболее экономичным и позволит сократить строительные работы. Если же работы не были выполнены вовремя или проблема грунтовых вод появилась со временем – не беда, всегда можно сделать пристенный вариант дренажа, для этого нужно будет немного потрудиться и на пару месяцев пожертвовать газонами и красотой участка.
Лучше всего доверить строительство дренажной системы профессионалам, которые правильно рассчитают тип дренажа, необходимую глубину залегания и другие особенности. Но для экономии дренаж можно сделать и самостоятельно, правда придется вникнуть во все детали, чтобы выполнить работы максимально правильно и точно.
Расчет дренажа при разных типах дренажных систем
Рассмотрим расчет дренажа при разных типах дренажных систем:
Пристенный дренаж
Применяется для дренирования участка с уже выстроенными зданиями. Этот тип дренажа бывает кольцевой или двухсторонний. Первый применяется при низинном положении участка и тогда, когда фундамент находится выше водоупорного горизонта. Применение двухстороннего пристенного дренажа оправдано, если дом размещен на водонепроницаемом почвенном слое и отвод лишней воды нужен лишь по бокам.
Расчет пристенного дренажа
Для строительства пристенного дренажа вокруг дома по периметру выкапываются траншеи, в которые укладываются перфорированные трубы. Чтобы защитить фундамент от проседания, рвы нужно копать на расстоянии не менее 0,7 метра, чем выше здание – тем дальше. Глубина траншеи должна превышать глубину залегания фундамента на полметра. К тому же дренаж должен быть глубже, чем нижняя граница промерзания почвы, эту цифру нужно узнать в отделении землеустройства либо в Гидрометцентре, если не выполнить это условие, то зимой дренажная система будет выведена из строя и не выполнит своих функций. Чтобы защитить траншеи от образования ила, специалисты рекомендуют укладывать на дно пристенного дренажа геотекстиль, на нем прокладывать трубы, а после засыпать ямы щебнем, сверху можно использовать обычную землю.
Трубы прокладываются по периметру здания с уклоном в 1-2%, с самой верхней точки к нижней, откуда будет вести труба, ведущая к коллекторному колодцу или водоему. На каждом изгибе пристенного дренажа нужно обустроить небольшие коллекторные колодцы, которые будут служить для задерживания воды и отстаивания ила, чтобы система не засорялась. Расчет диаметра труб напрямую зависит от объема паводковой воды, чем ее больше, тем мощнее должна быть система , чтобы эффективно удалить всю лишнюю влагу с участка.
Как правило, обустройство пристенного дренажа проводят в период, когда фундамент уже готов, его гидроизоляция осуществлена, но здание еще не выстроено, а сами стены фундамента еще не засыпаны землей.
Укладка дренажа
Следует отметить, что пристенный дренаж может засыпаться не только землей, но и другими материалами:
- Бетонными лотками, которые устанавливаются на усыпанные песком и щебнем, на них прикрепляют решетки для поверхностного стока, этот вариант идеален для обустройства дорожек, тротуаров, подъездов для автомобилей.
- Дренажными матами, которые изготовлены из полимера и могут выполнять свои функции по отведению воды даже под давлением почвы, влиянием мороза и льда, их укладывают в заранее выкопанные траншеи, лотки или даже на поверхность грунта.
Рассмотрим пример расчета уклона пристенной дренажной системы. Колодец расположен в 10 метрах от здания, его высота равна 30 сантиметрам над землей. Вокруг дома вырыты траншеи длиной в 7 и 9 метров, то есть, общая длина равна 7+9+10=25 метров. Чтобы вычислить необходимый уклон траншей, нужно из полученной суммы взять 1% (минимальный угол наклона), тогда разница между верхней и нижней точкой системы должна быть не менее 25 сантиметров.
Если же точка сброса воды получится выше заданного уклона, то придется применять специальные водяные насосы для откачивания лишней воды с системы. Но это не самый лучший вариант, поскольку применение насосов существенно повышает цену дренажной системы, а при отключении электроэнергии на день-два участку грозит опасность затопления, ведь система без насоса не в состоянии сама справиться с объемом воды.
Дренаж вокруг дома
Рассмотрим пример оценки эффективности пристенной дренажной системы.
Перед строительством дренажа необходимо просчитать его эффективность, для этого проводят гидравлический расчет:
- hn — расстояние между зданием и дренажной системой;
- hK- высота капиллярного поднятия воды в почве;
- Sц- уровень снижения грунтовых вод внутри осушаемого периметра.
Лишь в случае, если уровень снижения почвенных вод превышает сумму значений расстояния и высоты капиллярного поднятия воды, дренажная система будет эффективной. В ином же случае нужно будет предусмотреть дополнительно другой тип дренажа.
Особенности пластового дренажа
Сложные участки с наличием напорных подземных вод, большого объема сточных вод, слоистой структуры воды, или наличие под домом водяной линзы требуют применения пластового дренажа. Также прибегают к использованию пластового дренажа в случае, если в доме есть помещения, влажность в которых должна быть минимальной.
Для создания пластового дренажа на нужном участке укладывается 30-сантиметровый слой щебня, а в сложных случаях – половина слоя песка и половина щебня. Выведение воды, собранной водопроникающим пластом, производится при помощи соединения пластового дренажа с кольцевым. К помощи пластового дренажа прибегают, если другие типы дренажных систем не могут справиться с предполагаемым объемом подземных вод, как пример – обустройство идеально сухих музеев, библиотек, хранилищ или архивов.
Кольцевой дренаж
Кольцевой дренаж
Применяется на участках с невысоким уровнем залегания грунтовых вод для защиты зданий от атмосферных осадков. Для этого вокруг дома выкапывают ров, его глубина должна превышать глубину залегания фундамента, а ширина – не менее 70 сантиметров. Дно делают наклонным, примерно сантиметр на метр траншеи. На дно насыпается песок, сверху – геотекстиль и щебень, в который погружаются перфорированные трубы. Они должны залегать глубже нижнего края фундамента. Далее, траншея засыпается щебнем и заворачивается в геотекстиль, сверху ямы присыпают землей. В этой системе, как и в пристенной, нужно построить ревизионные колодцы. Этот тип дренажа применяют тогда, когда здание уже выстроено и требуется срочное удаление излишка грунтовых вод. Пример схемы кольцевого дренажа приведен на фото.
Рассмотрим пример расчета кольцевого фундамента. Как пример возьмем одноэтажный дом 10 на 10 метров, с глубиной закладки фундамента в 1,2 м, выстроенный на участке с нижней границей промерзания грунта в 0,8 м. Чтобы рассчитать количество коллекторных колодцев, нужно определить длину труб. С учетом того, что за пример был взят дом с длиной стены в 10 метров, а расстояние между зданием и дренажом должно равняться трем, то длина труб по одной стороне периметра составляет 16 метрам. Значит, длина труб по периметру равна 64 м.
Если сводить сток в один колодец, а для правильно стока угол наклона должен быть 1 градус, то перепад между верхним углом периметра дренажа и колодцем должен быть 32 сантиметра. Выполнить это будет нелегко, и чтобы сократить объем земляных работ, лучше добавить еще один колодец, тогда перепад будет равен всего 16 сантиметрам, что вполне реально сделать даже самостоятельно.
Виды дренажных систем
Поскольку наш пример участка промерзает до глубины в 0,8 метра, а толщина дренажного слоя равна 0,5, то траншею нужно копать глубиной в 1,3 метра на двух верхних точках при дренажной системе с двумя колодцами. А в соответствии с глубиной фундамента верхняя точка дренажа должна находиться на глубине в 1,6 м. При среднем объеме паводковой воды нужно использовать трубы диаметром в 110 миллиметров.
Поверхностный дренаж
Поверхностный дренаж может быть точечным и линейным. Он используется для отвода атмосферных осадков с участка, сохраняя фундамент и целостность почвенного покрова, дорожек и покрытия двора.
Точечный дренаж применяется для сбора воды в местах наибольшего скопления атмосферных осадков, как пример – точки слива воды с крыши. Эти участки подключаются к системе дренажных труб и выводят осадки с участка, сбрасывая их в коллекторный колодец или водоем. Линейный поверхностный дренаж более сложный, он может быть подкюветным и закюветным. Обустройство подкюветного дренажа осуществляют в естественных выемках рельефа, закюветного – на уклонах, для этого для устойчивости дрена формируется закюветная полка. Пример схемы подкюветного и закюветного дренажа приведен на фото.
Грунтовые воды могут принести хозяину участка немало хлопот: это и влажность в помещении, и затопление погреба, и появление грибка и плесени. К тому же атмосферные и подземные воды негативно влияют на фундамент, деформируя его при промерзании или весеннем набухании почвы в результате перенасыщении водой. Попадая в микроскопические трещинки, грунтовая вода медленно, но верно разрушает фундамент, а текущая по поверхности дождевая и талая вода смывает плодородный почвенный покров, разрушает дорожки и асфальтное или плиточное покрытие двора. Но всех этих проблем можно избежать, если на этапе строительства обустроить качественную и подходящую данным условиям дренажную систему. В зависимости от рельефа, уровня грунтовых вод, типа почвы и характера застройки специалисты помогут выбрать оптимальный тип дренажной системы, спроектировать и выстроить ее, полностью избавив участок от негативного воздействия грунтовых вод.
