Описание кольцевого дренажа

Кольцевой дренаж защищает отдельные здания или группы сооружений. Им обеспечивают защиту подвалов зданий, заложенных в водоносных песчаных грунтах при питании подземных вод «сверху» или «сбоку», закладывая его ниже пола подвала. Дренаж устраивают по всему контору здания в виде незамкнутого кольца, когда имеется ярко выраженный односторонний приток грунтовых вод. Обычно в однородных по водонепроницаемости грунтах используют горизонтальный трубчатый дренаж. Трассу прокладывают в зоне интенсивной инфильтрации осадков на расстоянии от здания в зависимости от способов производства работ, размещения смотровых колодцев дренажа и с учетом требований защиты фундамента от подмыва.

На застроенных территориях приходится считаться с заглублением и конструкцией фундаментов близ расположенных зданий. При этом также важны отметки пола подвалов существующих зданий и положение уровня грунтовых вод относительно этих подвалов. Поскольку в результате понижения УГВ под вновь возводимым зданием возможны негативные последствия, особенно для территорий, сложных в геотехническом отношении и плотно застроенных. В таких условиях негативные последствия могут проявляться даже в виде просадки грунтов основания существующих зданий и инженерных сетей, поверхности и повреждения растительности, а также наблюдаться высыхание колодцев с грунтовыми водами и гниение деревянных свай, используемых в конструкциях зданий или инженерных сооружений.

Во всех случаях заглубления дренажных коллекторов ниже подошвы фундамента проектируемого или существующего близ расположенного здания проводят расчет безопасного расстояния от здания до оси дрены. При открытом способе производства работ безопасное расстояние определяется углом внутреннего трения грунта. Оно обеспечивается, когда стенки траншеи дренажа окажутся за границей возможной передачи давлений по оси здания.

Если дренаж устраивают для особо заглубленных частей зданий, следует считаться с возможностью дополнительных осадок грунтов, возникающих под влиянием работы дрен, расположенных ниже подошвы фундамента. Одна из причин таких осадок-суффозия грунтов, которая легко устраняется подбором рациональной конструкции фильтрующих обойм дренажа. Другая причина дополнительных осадок, возникающих при работе дренажа, — перераспределение давления в скелете грунта в результате понижения уровня грунтовых вод.

Для сравнительно небольших величин понижение уровня грунтовых вод, создаваемого контурными горизонтальными дренажами, учет дополнительных осадок, ка правило, не имеет существенного значения. Исключение составляют слабые грунты в основании подземных частей зданий. В таких грунтовых условиях необходимо проверить расчетом величину дополнительной осадки осушенного слоя грунта. Расчет выполняют, используя формулы механики грунтов по методике, описанной в специальной литературе.

Рациональное решение по выбору дренажа для таких сильно заглубленных частей зданий, особенно на плотно застроенных площадках, может потребовать заглубления дрен меньше, чем это диктует норма осушения. Тогда ниже уложенных дренажных труб защиту подземной части здания должна обеспечить соответствующая гидроизоляция.

Для зданий с обычными подвалами рациональное решение по выбору дренажей предусматривает снижение УГВ до проектной нормы осушения. Здесь эту задачу можно решить с помощью контурного дренажа. Если требуемый эффект не достигается, тогда под подвалом здания устраивают еще и пластовый дренаж. При этом учитывают, что в контурных дренажах совершенного типа пониженный уровень грунтовых вод в центре контура устанавливается на уровне воды в дренах. Поэтому заглубление дрен складывается из величины заглубления пола подвала и нормы осушения.

В контурных дренажах несовершенного типа сниженный уровень подземных вод устанавливается выше уровня воды в дренажных трубах, т. е. депрессионная кривая имеет выпор. Поэтому для таких систем дрены закладывают несколько ниже, чем это требуется по норме осушения, и подтверждают расчетом эффективность их работы. Для этого определяют величину выпора пониженного уровня подземных вод в центре контура дренажа. Когда из-за выпора депрессионной кривой под подвалом здания норма осушения не выдерживается, рассматривают следующие варианты решения. Первый-увеличить заглубление дренажных труб. Целесообразность использования этого варианта зависит от условий производства работ, присоединения дренажных выпусков к ливневой канализации и наличия близ расположенной существующей застройки.

Второй вариант проектного решения предусматривает сохранение первоначального заглубления контурного дренажа и устройства дополнительно к нему пластового под полом подвала защищаемого здания. Пластовый дренаж в этом случае «срезает» выпор депрессионной кривой внутри контура дренажа, т. е. уполаживает ее и обеспечивает тем самым требуемую норму осушения.

На городских территориях чаще проектируют горизонтальные кольцевые дрены. Вместе с тем потребность снизить УГВ на значительную глубину или определенные условия застройки, а также насыщение территории подземными коммуникациями могут оправдать использование вертикального кольцевого дренажа. При этом учитывают, что в определенных гидрогеологических условиях последний может работать как поглощающая система. В слабоводопроницаемой или слоистой толще пород кольцевые дренажи не дают должного эффекта, тогда их дополняют пластовыми или проектирую пристенные (прифундаментные) дренажи.