Дренаж. 
Основы гидрогеологии

Рассмотрим наиболее популярный метод защиты зданий и сооружений от грунтовых вод — дренаж.

Дренаж — метод сбора и отвода грунтовых вод от участка и сооружений с помощью системы дренажных труб, скважин, каналов, подземных галерей и других устройств.

Дренаж применяется с целью защиты от проникновения воды в сооружения, сохранения и упрочнения оснований здания, снижения фильтрационного давления на конструкцию. Также дренаж необходим для поддержания площадок и дорог участка в сухом состоянии, предотвращения загнивания корневой системы высаженных растений, защиты фундамента и подвальных помещений от избыточной влаги. Локальные дренажные системы применяются в тех случаях, когда общее понижение уровня грунтовых вод на территории застройки не может дать необходимого эффекта или экономически не оправдано. Для устройства дренажа разрабатывается проект дренажной системы. В соответствии с ним определяется место расположения дрен, глубина их залегания, уклоны, устройство каналов, подбор комплектующих изделий и материалов. В зависимости от уровня залегания грунтовых вод, приводящих к увлажнению территории, может быть выполнен дренаж поверхности участка (поверхностный дренаж) или глубинный дренаж. Основные виды дренажа:

• 1. Пластовый дренаж. Пластовая дренажная система укладывается в основании защищаемого сооружения непосредственно на водоносный грунт. При этом она гидравлически связана с трубчатой дреной (подземный искусственный водоток для сбора и отвода грунтовых вод), расположенной с наружной стороны фундамента на расстоянии не менее 0,7 метра от плоскости стены здания. Пластовая дренажная система защищает сооружение как от подтопления грунтовыми водами, так и от увлажнения капиллярной влагой. Пластовый дренаж широко применяется при строительстве подземных сооружений, возводимых на слабопроницаемых грунтах, а также при дренировании «горячих» цехов трасс теплосети и дымоходов (попадание влаги в которые, даже в капиллярном виде, недопустимо).
• 2. Пристенный дренаж. Пристенная дренажная система состоит из дренажных труб (с фильтрующей обсыпкой), уложенных на водоупорный грунт с наружной стороны сооружения. Пристенный дренаж применяется, как правило, в тех случаях, когда основание сооружения находится на водоупорном грунте.
• 3. Кольцевой дренаж. Кольцевая дренажная система располагается по контуру защищаемого здания или участка. Действие кольцевого дренажа основано на понижении уровня грунтовых вод внутри защищаемого контура, что обеспечивает защиту от подтопления подземных сооружений и частей зданий. Глубина этого понижения зависит от заглубления труб, галерей или фильтрующей части скважин относительно зеркала грунтовых вод, а также от размеров защищаемого контура. Кольцевые дрены располагаются на некотором удалении от сооружения, благодаря этому они могут быть установлены уже после его возведения. В этом отношении кольцевой дренаж выгодно отличается от пластового, который может быть установлен только одновременно со строительством сооружения.

Типы дренажа по конструктивным особенностям:

• 1. Горизонтальный дренаж. Горизонтальный дренаж представляет собой систему трубчатых или галерейных дрен, канав и лотков. Трубчатые дрены — сочетание дренажных труб с одним или несколькими слоями фильтрующей обсыпки. Эти слои устраиваются для того, чтобы избежать заклинивания труб частицами осушаемого грунта. Для надзора за трубчатыми дренами сооружаются смотровые колодцы. Галерейные дрены — это трубы с большим поперечным сечением с отверстиями для приема воды и обсыпкой. Канавы применяют, главным образом, в небольших поселках, где допустимо поддерживать уровень грунтовых вод на глубине до 1,5 метра. В устойчивых грунтах канавы выполняются, как правило, в виде траншей с откосами, а в неустойчивых — конструкций из сборного железобетона.
• 2. Вертикальный дренаж. Вертикальный дренаж — система скважин, объединенных коллектором, через который вода откачивается насосным агрегатом или отдельным насосом на каждой скважине.
• 3. Комбинированный дренаж. Комбинированный дренаж — сочетание дрены и ряда самоизливающихся скважин.

Грунтовые воды — гравитационные воды первого от поверхности земли постоянно существующего водоносного горизонта, расположенного на первом водоупорном слое. Имеют свободную водную поверхность и обычно над ней отсутствует сплошная кровля из водонепроницаемых пород. Грунтовые воды заключены в рыхлых и в слабосцементированных породах, заполняют трещины в магматических, метаморфических или осадочных сцементированных породах, залегают в четвертичных отложениях.

Грунтовые воды формируются за счёт инфильтрации атмосферных осадков и поверхностных вод. Область питания грунтовых вод обычно совпадает с областью распространения водоносного горизонта. Мощность горизонта непостоянна и зависит от свойств водосодержащих пород, расстояния до области разгрузки, интенсивности питания и т. д.

Наиболее существенное влияние на режим грунтовых вод оказывают:

• — метеорологические условия (атмосферные осадки, испарения, температура, атмосферное давление и т. д.),
• — гидравлические условия (изменение режима поверхностных водоёмов),
• — хозяйственная деятельность человека (строительство гидротехнических и гидромелиоративных сооружений, откачка поды и нефти из недр, добыча полезных ископаемых, удобрение сельскохозяйственных земель, и др.).

Грунтовые воды оказывают разрушающее влияние на бетон и другие строительные материалы.

Грунтовые воды в силу относительно лёгкой доступности имеют большое значение для народного хозяйства как источники водоснабжения промышленных предприятий, городов, посёлков, населенных пунктов в сельской местности и т. д.

Для добычи грунтовых вод делают колодцы, скважины с гравийной отсыпкой в сочетании с фильтрами из сетки галунного плетения.

Вблизи свалок, скотомогильников, различного рода химических, радиоактивных захоронений грунтовые воды заражены. Грунтовые воды являются показателем чистоты почв, местности.