Методы защиты от подтопления, дренажи и их системы

Защита территории от подтопления

Строительное освоение территории и эксплуатация зданий, сооружений и др. объектов, расположенных на слабопроницаемых грунтах, практически повсеместно сопровождаются накоплением влаги в толще грунтов и подъемом уровня грунтовых вод. Такой процесс называется подтоплением.

Источники подтопления:

• естественные:

-атмосферные осадки

-грунтовые воды

-сток поверхностных вод с окружающих территорий

•искусственные

- воды, накапливающиеся в различных искусственных понижениях рельефа, котлованах и траншеях.

Задачи инженерной подготовки при подтоплении городской территории — понижение уровня подземных вод в целях осушения территории и защита зданий и сооружений от затопления — ре­шаются устройством дренажных систем в комплексе с вертикальной планировкой, организации поверхностного стока и благоустройства территории.

В зависимости от назначений территории устанавливают наивысший допустимый уровень подземных вод. Наименьшая глубина от поверхности земли до наивысшего уровня подземных вод определяется как норма осушения. Для участков, предназначенных под застройку жилыми и общественными зданиями, норма осушения принимается не менее 2 м (от проектной отметки территории), для стадионов, парков, скверов — не менее 1 м. Для территорий с застройкой зданиями, имеющими подвальные помещения служебного или хозяйственного назначения, норма осушения 0,5—1 м от отметки пола помещения, для территории под сельскохозяйственными культурами — 0,5—1 м в зависимости от их вида.

Осушение территории с высоким уровнем подземных вод, т.е. достижение требуемой нормы осушения, можно произвести различными способами. Наиболее простое решение, одновременно обеспечивающее целый комплекс других градостроительных задач, — правильная организация стока поверхностных вод и высокий уровень благоустройства застраиваемой территории.

Дренажи и их типы. Дренаж — инженерное сооружение, предназначенное для искусственного понижения уровня подземных вод или их полного перехвата, рассчитанное на длительный период непрерывного действия. Осушающее действие дренажа основано на отводящей способности конструкции дрены, опущенной под водоносный горизонт, за счет чего понижается уровень подземных вод.

В зависимости от конструкции приемных устройств и расположения дрен в водоносном слое дренажи разделяются на горизонтальные и вертикальные. В горизонтальных дренажах осушающее действие обусловлено самотечным движением подземных вод, которые поступают в дрены из-за значительного увеличения коэффициента фильтрации дрены по отношению к окружающему грунту. В системе вертикальных дренажей отвод и понижение уровня подземных вод осуще­ствляется созданием разряжения в системе с помощью насосов.

По конструктивным решениям дренажи подразделяются на открытый: закрытый простейшего типа; закрытый трубчатый; галерейный; пластовый, пристенный; вертикальный

Открытый дренаж — открытые канавы или траншеи различной глубины, как правило, до 2 м. При малой глубине стенки канавы имеют естественные откосы, с увеличением глубины они укрепляются. Для уменьшения размеров поверху траншеи выполняют с вертикальными стенками, при этом их делают с креплением из щитов или деревянных рам с распорками.

Закрытый дренаж простейшего типа — траншеи, заполненные дренирующим материалом и засыпанные песком или местным грунтом до планировочной отметки поверхности земли. При этом закрытый дренаж с дренирующим материалом подвержен частому засорению частицами грунта, поступающими в него вместе с грунтовыми водами, а прочистка его весьма затруднена из-за необходимости вскрывать траншеи.

Закрытый трубчатый дренаж наиболее совершенный и соответствует высокой степени благоустройства городской территории. Он состоит из дренажной трубы, отводящей собранную воду и дренирующей обсыпки, захватывающей подземные воды. Траншея, в которой проложен трубчатый дренаж, полностью засыпается местным грунтом. По трассе дренажа устанавливаются смотровые колодцы, обеспечивающие осмотр, контроль и прочистку дренажной трубы. Применя­ются дренажные трубы из различного материала — керамические, бетонные, асбестоцементные. Они имеют не заделанные стыки, щели, специальные отверстия, через которые грунтовые воды по­ступают в трубы.

Галерейный дренаж — бетонные или железобетонные галереи проходного или полупроходного типа с лотком для отвода дренажных вод и водоприемными отверстиями в нижних частях стенок, которые отсоединяются от водоносного грунта дренирующим слоем. Прокладывают галереи открытым способом или с помощью подземных проходок. Галерейный дренаж применяют при больших потоках подземных вод, в особо неблагоприятных условиях, главным образом в оползневых районах.

Пластовый дренаж используют для приема и отвода подземных вод от отдельных объектов и сооружений, причем наиболее часто в основании подземных коллекторов для прокладки инженерных коммуникаций, а также под основанием дорожных конструкций. Он может служить и для защиты от подтопления подвальных помещений зданий. В этом случае он иногда совмещается с пристенным дренажом.

Пристенный дренаж устраивают при защите фундаментов зданий для перехвата грунтовых вод и верховодки. Он представляет собой ленточный дренаж, состоящий из дренажных труб с фильтрующей обсыпкой, укладываемых с наружной стороны здания.

Фильтрующая обсыпка перехватывает поступающие к зданию подземные воды, которые по трубам отводятся за пределы данного сооружения.

Конструктивные решения дренажей:

а - закрытый дренаж простейшего типа; 1 - щебеночный дренаж: 2 - каменно-щебеночный дренаж; б - закрытый, трубчатый дренаж: в - галерейный дренаж: г - пластовый дренаж; 1 — местный грунт: 2 - щебень или гравий: 3 - песок; 4 - гравий;

5 - каменная выкладка; 6 -глинобетонная подушка; 7 - два слоя дерна с глиняной прослойкой; 8 - дренажная труба; 9 - дренирующая обсыпка; 10 – бетон; 11 - водоприемные отверстия в стенках; 12 — дренирующий слой песка;

13 — лоток в галерее.

Вертикальные дренажи применяют главным образом при большом потоке подземных вод и в случае необходимости их перехвата на значительной глубине. Они состоят из групп трубчатых ко­лодцев, представляющих собой дрены — осушители, объединяемые водоотводящими трубами, которые соединены с насосной станцией.