Дренажная система

Как показывает практика, большинство владельцев загородных наделов земли в первую очередь обеспокоены строительством дома, устройством сада и меньше внимания уделяют инженерным сетям и сооружениям.

Если у Вас на участке песчаный грунт, а грунтовые воды глубоко, то считайте, что Вам повезло и одной проблемой у Вас меньше. Но, к сожалению, так бывает не всегда. В большинстве случаев грун­ты глинистые и водонасыщенные, а это значит, что весной и после дождя участок превращается в мини-болото. А если Ваш дом име­ет подвал или цокольный этаж, в гараже яма или погреб, то велика вероятность их затопления.

Очень важно определить, почему на Вашем участке застаивается вода. Если участок расположен на глинистой и уплотненной по­чве, то талые воды и атмосферные осадки вглубь не просачиваются, а скапливаются на поверхности.

Происходит застой влаги и длительное переувлажнение почвы. В этом случае специалист определяет, что сможет помочь: глубокая обработка почвы с внесением песка, торфа (улучшения состава почвы) или неглубокий (30-60 см) и недорогой дренаж.

Если на Вашем участке грунтовые воды расположены близко к поверхности, то дренажная система для отвода грунтовых вод крайне необходима. Дренаж может быть открытым (дренажные канавы), закрытым (с использованием дренажных труб) или засыпным (гра­вийным, кирпичным, бутовым). Кроме того, для сбора воды из дренажной системы строят дренажные колодцы. Открытый дренаж са­мый простой. Независимо от состояния участка обязательно про­копайте по его периметру открытые дренажные канавы шириной 0,5 м и глубиной 0, 6-0,7 м. Вода из них отводится в сточную канаву, общую для нескольких участков. Открытый дренаж собирает и от­водит поверхностную воду во время дождя и таяния снегов. Открытые дренажные канавы решат проблему поверхностного стока воды в случае, когда участок расположен на склоне. Дренажные канавы, отрытые поперек склона, собирают воду, стекающую сверху, и вы­водят ее за пределы участка в общий продольный водоток.

Если рельеф участка недостаточен для отведения воды самоте­ком, а собранную воду некуда отводить, применяется насосная схема водоотведения.

В глинистых водонасыщенных грунтах не рекомендуется строить подземные сооружения (подвал, гараж, цоколь) , но если пост­роили, то без пристенного дренажа Вам не обойтись. «Плачущие» стены, а то и полностью затопленные подвал и гараж - вот к чему может привести пренебрежение этим вопросом. Хорошо выполненная изоляция, вследствие подвижек грунта, может быть нарушена, что позволит воде проникнуть во внутрь здания.

Устройство дренажной системы основывается на отводе грунтовых и ливневых вод по дренам в водосборный колодец, что полно­стью исключает проникновение вод в подземную часть здания.

Поэтому, чтобы грамотно разработать схему дренажа, выпол­нить дренажные работы, а главное - оптимизировать расходы, не­обходимо обращаться к профессионалам - специалистам в облас­ти водоотведения.

В сельской местности, как правило, отсутствует система канализации и владельцу загородного дома приходится самостоятельно решать проблемы, связанные с отведением и очисткой бытовых сточных вод.

Использование накопителей с последующим вывозом сточных вод ассенизационной автоцистерной (при объемах 1-1,5 м3/сут.) экономически нецелесообразно и организационно сложно, поэтому приходится предусматривать очистку сточных вод на автоном­ных сооружениях.

В целях снижения затрат и объемов работ на участке, а в случае высокого уровня грунтовых вод - в качестве единственно возмож­ного решения - применяются установки очистки сточных вод заводской готовности.

При выборе этих установок следует учитывать следующее. Некоторые из установок практически являются модифицированными сеп­тиками и осуществляют лишь предварительную очистку, а стоимость их значительно превышает стоимость септика, размещаемого в обыч­ном колодце и мало отличающегося от этих сооружений по эффективности работы. После этих сооружений также приходится приме­нять сооружения подземной фильтрации. Поэтому, как правило, следует использовать сооружения, в которых осуществляется полный цикл очистки и после которых сточные воды могут сбрасываться в водоем, дренажную канаву или придорожный кювет. Эффективность очистки должна быть порядка 96-98%, что достигается только при трех, а луч­ше четырех ступенях очистки. В сооружениях используется биологи­ческая очистка, осуществляющая за счет жизнедеятельности микро­организмов, которые присутствуют в сточных водах и размножаются при благоприятных условиях. Таким образом, сооружения не нужда­ются во внесении в них бактериальной «закваски».

Для достижения требуемой эффективности очистки необходимо сочетание деятельности анаэробных (бескислородных) и аэроб­ных (использующих кислород) микроорганизмов, т.е. анаэробных и аэробных ступеней очистки.

Наиболее простой, надежной и мало энергоемкой применительно к автономным сооружениям является пневматическая аэрация. Подача сжатого воздуха в этом случае осуществляется компрессором, который располагается в жилом доме и соединяется с установкой шлангом. Помимо эффективной многоступенчатой очистки к сооружениям предъявляются требования простоты обслуживания и дол­говечности.

Прежде всего сооружения должны быть легко доступны для обслуживания. Конструкция установки должна предусматривать про­стое обращение с ней, в частности, следует исключать доступ в установку через горловины, аналогичные применяемым в канали­зационных колодцах, по соображениям как удобства, так и безо­пасности при обслуживании установки.

Расчет установок глубокой очистки показывает, что их полезный объем с учетом всех мероприятий по интенсификации технологичес­кого процесса должен быть равен не менее, чем 3-кратному суточно­му притоку сточных вод. Меньший объем установки свидетельствует о том, что на ней не будет достигнута декларируемая степень очистки.

Немаловажное значение имеет не только стоимость самой установки биологической очистки, но и всего комплекса строительно-монтажных работ.

Теория и проект общего дренажа

Итак, дом построен, прилегающая территория обустроена, и созданы все условия для отдыха. Но позаботились ли Вы о защите дома и участка от воздействия высоких грунтовых вод и атмосферных осадков? Если уровень грунтовых вод (УГВ) менее 2,5 м, то участок может оказаться сильно увлажненным.

Многие травы, деревья и плодово-ягодные кустарники на избыточно влажном участке без дренирования могут погибнуть. Избы­ток влаги стимулирует развитие болезней, связанных с загниванием корней, и из-за недостатка воздуха в почве нарушается разви­тие корневой системы. Переувлажненность участка может привести к серьезным повреждениям построек. Грунт в Подмосковье про­мерзает в среднем на 1,5-1,8 м (в зависимости от района) . Про­мерзая, грунт увеличивается в объеме как по вертикали, так и по горизонтали, разрушая фундамент. Подвал со временем отсыреет, а сам дом начнет терять тепло из-за щелей и зазоров в результате деформации дверных коробок и оконных рам.

Всего этого можно избежать, если заранее побеспокоиться о защите своего участка от переувлажнения с помощью устройства дре­нажной системы. Как правило, дренаж представляет собой разветвленную систему связанных друг с другом труб, которые располага­ются вокруг или вдоль защищаемой от влаги постройки или участка. Стекающая по грунту вода поступает в дренажную систему, а точнее в дренажные трубы (или их еще называют дрены), которые имеют в стенках отверстия, расположенные по всей окружности трубы на определенном расстоянии друг от друга. Диаметр отверстий колеб­лется от 1,5 до 5 мм. Однако понятие дренажа более широкое, и виды дренажных систем очень разнообразны, но пока остановимся на некоторых мерах, которые необходимо предпринять до выбора вида дренажа и его установки.

Глинистые почвы Нечерноземья характеризуются неблагоприятными физическими свойствами, в частности слабой оструктуренностью и низкой водопроницаемостью. Однако дренирование может потребоваться даже для легких песчаных грунтов, если они расположе­ны на участке, не имеющем естественного стока. Для владельцев загородных домов часто это единственная возможность оградить свой участок от будущих проблем и потери значительных денежных средств.

В настоящее время существует два основных типа горизонтально­го дренажа - системы поверхностного (линейного) и глубинного дре­нажа. Первый тип используется для отвода избыточной воды с крыш зданий за пределы участка. Он не требует сложных расчетов и представляет собой систему дождеприемников и водостоков, которые могут подсоединяться к системе глубинного дренажа. Линейный дренаж предупреждает создание зон переувлажнения вокруг зданий, поэто­му его желательно разрабатывать вместе с глубинным дренажом.

От правильно устроенного глубинного дренажа зависит состояние всего участка, поэтому его проектирование требует точных расчетов. Точность при расчетах тем важнее, чем больше площадь под осушение, в противном случае установка дренажной системы не только не оправдает возложенные на нее надежды, но и усугубит водный режим участка. Наиболее распространенная ошибка многих владельцев уча­стков - мелкая укладка дрен - приводит к гибели высаженных деревьев и кустарников и неравномерному осушению участка.

Существуют разные схемы глубинного дренажа: в виде парал­лелей, «елочки» и выборочных зон осушения. В каждом случае нуж­но подходить индивидуально, исходя из положения естественных преград (в виде фундамента зданий, забора и крупных деревьев) и наличия водоприемника. Дренирующие линии необходимо проводить вдоль горизонталей участка, а собирающую дрену - поперек с направлением к ближайшему водоприемнику (река, пруд или дренажная канава). Если отсутствует водоприемник или в нем высокий уровень воды, то в этом случае устраивается колодец с насосом, откачивающим воду за пределы участка.

При проектировании системы дренажа необходимо учитывать следующее: глубина заложения дрен и расстояние между ними зависят от механического состава почвы; максимальное расстоя­ние между дренами на глинистых почвах составляет 10 м, на суг­линках - 20 м, а на песчаных почвах возрастает до 50 м; более близкое и мелкое расположение дрен позволяет увеличить скорость осушения территории, а также снизить потери подвижных элементов питания с водой. Поэтому на практике расстояние между дренами уменьшают в 2 раза и более в зависимости от финансо­вых возможностей. Распространенное опасение, что более частое расположение дрен приведет к пересушиванию почвы, не имеет под собой реальных оснований. Более интенсивно дренируемые почвы действительно осушают быстрее, но не больше, так как по­чвы характеризуются определенной влагоемкостью. В качестве примера может быть приведен цветочный горшок, оптимальная влажность земли в котором достигается только после стока избы­точной воды через дренажное отверстие.

Степень осушения участка зависит от глубины заложения дрен, так как при отсутствии регулярного полива значительную долю за­нимает питание растений от грунтовых вод. Уровень грунтовых вод понижается до глубины закладки дрен. Чем ниже расположены дрены, тем меньшее количество воды достигает поверхности почвы. Оптимальная глубина заложения дрен зависит от механичес­кого состава почвы и видов выращиваемых растений. При отсутствии орошения на глинистых почвах глубина заложения дрен мо­жет быть увеличена до 1,5 м, а на легких песчаных и торфяных почвах снижена до 0,6 и 0,3 м соответственно. Естественно, что при установке системы полива все эти показатели корректируются. Для деревьев максимальный уровень грунтовых вод не должен превышать 1,0-1,5 м, для большинства кустарников 0,5-0,6 м, для многолетних цветов 0,3-0,4 м и для газона 0,2 м.

Выбор внутреннего диаметра дренажных труб зависит от осушаемой площади. Существуют таблицы, по которым можно определить осушаемую площадь в зависимости от внутреннего диаметра дрены и ее уклона по направлению к водоприемнику. Как правило, при ус­тройстве дренажа используют дренажные трубы с внутренним диаметром 50 и 8 0 мм. Применение дренажных труб диаметром 5 0 мм позволит уменьшить затраты на установку осушающей системы. Уклон дрен также зависит от их диаметра. Чем больше внутренний диаметр осушающей дрены, тем выше ее пропускная способность, поэтому уклон дрен увеличивают с уменьшением внутреннего диа­метра. Для садовых участков вполне достаточно уклона 2-3 см на каждые 10 м. С увеличением уклона повышается опасность образо­вания промоин вокруг дрен в нестабильных грунтах. Укладку дрен с небольшим уклоном необходимо проверять нивелиром.

Как известно, технология укладки дрен заключается в выкопке траншей необходимой глубины и шириной не менее трех диаметров дрены. Перед отсыпкой фильтрующего слоя из щебня желательно уложить полотно геотекстиля, который защитит фильтрующий слой и дрены от заиливания. Затем укладывают слой щебня толщиной, равной диаметру дрены. На этом этапе уклон дрены необходимо проверить нивелиром. Укладывают дрену и засыпают ее щебнем на треть-половину высоты траншеи. Затем щебень накрывают свобод­ными концами геотекстиля. Сверху засыпают плодородным грунтом.

Часто бывает так, что участок расположен в низком месте или недалеко от водоема, уровень воды в котором слишком высок, и сброс избытка воды самотеком невозможен. В этом случае устраивают колодец с насосом, откачивающим воду за пределы участка. На этом принципе основано осушение территорий в Нидерландах, большая часть которых расположена ниже уровня моря. Размеры колодца должны обеспечивать свободный ход поплавкового выключателя насоса, автоматически включающего/отключающего насос при изме­нении уровня воды. Для стандартных дренажных насосов достаточ­но колодца диаметром 425 мм.

Прежде чем приступить к устройству дренажной системы, необходимо определить УГВ относительно фундамента и подвала здания и сделать проект системы дренажа, учитывающий особенности именно вашего участка. Сначала следует сделать топографическую съемку участка, т.е. подробный чертеж участка с указанием высот рельефа, которую осуществляет геодезист с помощью оптических приборов.

Чтобы определить УГВ на вашем участке, необходимо пригласить специалиста с мотобуром. Пробурив несколько скважин (глу­биной до 5 м, диаметром до 8 0 мм) , он должен дать свое заключение о положении УГВ в разные периоды года.

На основе топосъемки участка и данных об УГВ специалисты делают проект системы дренажа вашего участка, который будет включать в себя ситуационный план, план прокладки трасс, рабочие чертежи, перечень материалов и объем работ, а также смету на выполняемые работы по проекту.

Устройство дренажной системы

Существует много способов, как защитить постройку и прилегающую территорию от грунтовых вод и атмосферных осадков. Дре­наж в зависимости от способа его устройства может быть как открытый, так и закрытый. В свою очередь, закрытый дренаж тоже подразделяется на несколько видов: простой способ устройства дренажа, с установкой дренажных лотков и с установкой дренажных туб. Рассмотрим каждый из этих способов.

ОТКРЫТЫЙ ДРЕНАЖ

Открытый дренаж - один из самых дешевых и простых способов устройства дренажа. Все, что нужно сделать, это прорыть дренажные канавы по периметру всего участка. Проводя вертикальную планировку участка, необходимо создать уклоны от дома в сторону прилегающих территорий, сточных канав или дорог. Вода, стекающая с крыш, и тающий снег будут стекать по отмос-тке, плотно примыкающей к дому, а также по специальным углублениям вдоль дорожек в дренажные канавы. Если грунт водо­проницаем, то вода легко будет уходить в нижние грунтовые слои, или ее можно отводить с участка в общую дренажную канаву. Канавы имеют определенное преимущество на ровных, низин­ных участках, где трудно создать требуемый для гончарного дре­нажа угол наклона. Собранная в канавы вода постепенно испаря­ется или поступает в водосборник.

Если местность пологая, то канаву выкапывают на вершине, поперек склона, для понижения уровня грунтовых вод и предотвра­щения возможности насыщения нижних слоев. Для перехвата и сбора воды, стекающей с самого склона, выкапывают у его осно­вания еще одну канаву, параллельную первой. Верхнюю и нижнюю канавы соединяют дополнительной канавой или системой гон­чарного дренажа. Из нижней канавы вода поступает в дренажный колодец или ручей. Открытые канавы выкапывают глубиной 1-1,2 м, для большей прочности скашивая стенки под углом 20-30°. В глинистых почвах стенки канав устойчивее, чем в песчаных, по­этому их делают более крутыми. Канавы очищают от сорняков и подлеска, а также различного мусора, задерживающего сток воды.

ЗАКРЫТЫЙ ДРЕНАЖ

Простой способ устройства дренажа

Самый простой способ устройства закрытого дренажа не требует особых затрат и привлечения каких-либо материалов, за исключением песка и щебня. Нужно лишь отрыть канавы по периметру участка и выполнить послойную засыпку водопроница­емыми материалами, такими как щебень и песок. Лучше всего брать щебень с размером зерен не более 20-40 мм и песок с зернами 0,5-10 мм. Толщина слоя засыпки составляет от 15 до 40 см. Чем менее водонепроницаем окружающий грунт, тем тол­ще слой засыпки. Сверху обычно канаву засыпают вынутым ра­нее слоем земли.

Гончарный дренаж представляет собой короткие глиняные или длинные пластмассовые секции труб, которые укладывают впри­тык, обычно по схеме «елочка», и засыпают в траншеях, предназначенных для сбора и отвода дренируемой воды. Пластмассовые трубы перфорированы и эластичны, поэтому при необходимости могут быть изогнуты. В ряде случаев используют недорогие бе­тонные дренажные трубы. Траншеи выкапывают глубиной 0,5-1 м шириной 0,3 м, по возможности укладывая верхний и подпоч­венный слои земли отдельно. Для обеспечения эффективного от­тока воды уклон делают из расчета 1:40. Расположение боковых дренажных труб (направленных к центральной трубе) зависит от характера почвы. На тяжелых глинистых почвах их укладывают бли­же, чем на легких. Ориентировочно их располагают на расстоянии 4,5 м в глинистой, 7,5 м на суглинке и 12 м на песчаной почве. Диаметр труб, составляющих центральную ветвь системы, 10 см, боковых -7,5 см. Дно траншеи выравнивают 5-см слоем крупного гравия или щебня, затем уложенные трубы засыпают бутовым кам­нем или гравием, сверху укладывают верхний слой земли (под­почвенный выбрасывают). Трубы укладывают так, чтобы избыточ­ная вода просачивалась между ними. Боковые трубы присоединя­ют к центральной под углом 60°. Места стыка прикрывают керами­ческими плитками от засорения.

Кирпичный дренаж устраивают на небольших участках, где ка­навы и гончарный дренаж делать нецелесообразно. Через участок отрывают одиночную траншею, направляя ее к дренажному колодцу. Размеры и уклон траншеи соответствуют параметрам гончарной дренажной системы. Ее наполовину заполняют битым кирпи­чом или бутовым камнем, покрывая сверху гравием и перевернутым дерном, далее насыпают верхний слой земли. Такая система неплохо осушает участок средних размеров.

Кротовый дренаж нарезают с помощью специального приспо­собления к трактору, тянущему через подпочвенный слой на выб­ранной глубине конический цилиндр из стали, так называемый «крот». Он образует непрерывную дрену в подпочвенном слое для отведения лишней влаги. Система эффективна в течение нескольких лет и только на участках с глинистым подпочвенным слоем. Кротовый дренаж нарезают по схеме гончарного.

Устройство дренажных лотков

Одним из распространенных способов устройства дренажа яв­ляется способ с установкой дренажных лотков (или, как еще назы­вают, линейных систем водоотвода). При установке линейных сис­тем водоотвода нужно решить два вопроса.

Во-первых, какой класс нагрузки будет на вашей территории. Устанавливаете ли Вы дренажные лотки в пешеходных зонах или на тер­ритории коттеджей (класс А) , в парках и местах парковки и гаражей для автотранспорта массой до 5 т (класс В) или массой от 5 до 15 т класс С) , или более 15 т (класс D) .

От нагрузки зависит тип устанавливаемых лотков, решеток к ним, а также наличие или отсутствие предохранительных накла­док. В зависимости от нагрузки дренажные лотки укладываются а бетонные основания разной толщины, и при устройстве осно­ваний используются разные марки бетона.

И, во-вторых, какое количество линий стока, пескосборников и колодцев вы хотите установить, какова будет конфигурация линий стока. Все это, естественно, будет зависеть от размера участка, рельефа местности и интенсивности осадков.

Установка дренажных труб

Рис. 1. Устройство для сбора и отвода дождевой воды: 1 - воронка под водосточной трубой; 2 - клапан на соединении основного водяного колодца и дренажной трубы; 3 - сброс воды в грунт; 4 - дренаж­ный колодец; 5 - колодец для дождевой воды; 6 - канализация дождевой воды; 7 - дренаж

Самый распространенный способ устройства дренажа - это ус­тановка дренажных труб на участке (рис. 1). Появление пластмас­совых, полиэтиленовых и поливинилхлоридных (ПВХ) полимерных труб, а также труб с водоприемным слоем из волокнисто-пористо­го полипропилена, существенно упростило дренажные работы. Срок эксплуатации полимерных труб более 50 лет. Диаметр их колеблется от 5 0 до 2 00 мм, но наиболее ходовыми являются трубы диа­метром 100 мм.

Сначала для дренажа изготавливали трубы из полиэтилена (ПЭ) . Однако они не решали все имеющиеся проблемы. Полиэтилено­вые трубы имеют основные недостатки: небольшое количество от­верстий для приема воды на 1 пог. м изделий; отверстия слишком велики по сравнению с выносимыми из грунта частицами. Поэтому системы из ПЭ необходимо промывать не реже, чем дренаж из асбестоцементных и керамических труб. Максимальная глубина заложения этих трубопроводов составляет около 1,5-2 м (по дан­ным заводов-изготовителей), что в российских условиях не всегда достаточно. Кроме того, существует проблема обсыпки полиэтиле­новых труб щебнем вследствие их невысокой несущей способнос­ти. Однако механические повреждения из-за незначительных вер­тикальных подвижек грунта и дополнительно возникающие нагруз­ки на поверхности земли этой продукции грозили уже в меньшей степени. Гофрированная труба из ПЭ укладывалась как в песчаные и торфяные грунты, так и в глины с суглинками. Такой подход к решению проблемы, связанной с отводом избыточных и понижени­ем уровня грунтовых вод для различных почв, стал для устройства дренажа неприемлем.

На смену полиэтиленовым изделиям пришли гофрированные перфорированные трубы из поливинилхлорида (ПВХ) с фильтрами для различных типов грунтов.

Эти трубы с большим количеством мелких отверстий обла­дают целым рядом преимуществ: ребра жесткости позволяют равномерно распределять нагрузки грунта по всей длине тру­бы, что в совокупности с улучшенными физико-механическими свойствами материала делает практически неограниченным срок их службы; глубина заложения до 10 м; легкие, что существенно облегчает их транспортировку (масса трубы длиной 50 м до 25 кг); легко разрезать обычной ножовкой; дренаж из ПВХ на­много превосходит аналогичную систему из ПЭ своими прочно­стными характеристиками. Увеличение количества отверстий на 1 пог. м изделий способствует более быстрому пропуску, сбору и отводу лишней воды с участка.

Европейские и отечественные производители выпускают трубы как без фильтра, так и с фильтрами из геоткани и кокосового во­локна. Трубы без фильтра укладываются там, где полностью отсут­ствует опасность попадания в отверстие песка и ила. Трубы с филь­тром из геоткани предназначены для песчаных и супесчаных грун­тов; трубы с фильтром из кокосового волокна укладывают в торфя­никах, глинах и суглинках. Фильтр предохраняет дренажную систе­му от заиливания и способствует беспрепятственному проникнове­нию избыточных вод в трубу. Итак, основой системы дренажа явля­ются дренажные трубы с небольшими отверстиями, расположенными по всей окружности трубы (рис. 2).

Рис. 2 Дренажная труба

ДРЕНАЖНЫЕ КОЛОДЦЫ

Важным элементом дренажной системы являются колодцы: поворотные, водоприемные и поглотительные (рис. 3). Поворот­ные колодцы располагаются в местах поворота труб и задают направление стекающей воде. Как правило, они изготовлены из ПВХ и имеют диаметр до 30 см и высоту от 1,25 до 3 м. Они легки, и при их монтаже нет необходимости использовать слож­ную технику. Водоприемный колодец находится в самой низкой точке рельефа с учетом топографии участка и служит для отвода воды в ближайшую канаву. Вода из этого колодца может использоваться для полива. Водоприемный колодец может быть изготовлен из пластика, если объем накапливаемой воды не будет очень большим. Однако чаще всего водоприемные колодцы монтиру­ются из бетонных или железобетонных колец (диаметром от 40 до 70 см) с помощью крана, так как масса таких изделий доста­точно велика.

Рис. 3. Ламповый колодец (а) и деталь щелеванной трубы (б) : 1 - крышка металлическая; 2 - труба асбестоцементная, Д 100 (ГОСТ 1839-80) ; 3 - труба асбестоцементная щелеванная, Д 100; 4 - муфта Ж 100 (полиэти­лен, ГОСТ 22689.13-77); 5 - тройник прямой Ж 100 (полиэтилен, ГОСТ 22 68 9.10-77); 6 - щель S = 3 мм, шаг 150 мм, в шахматном порядке

Возможен другой вариант отвода воды с участка - с помощью поглотительного колодца, в котором вместо бетонного дна делают послойную засыпку из щебня и песка. Через эту засыпку вода ухо­дит в нижние грунтовые слои. Глубина такого колодца может дос­тигать до 3 м. Чем менее водопроницаем грунт, тем глубже должен быть колодец и толще слой засыпки.

Для укрепления и предотвращения заиливания стенки дренаж­ного колодца обкладывают кирпичами, не скрепленными цемент­ным раствором, чтобы вода могла просачиваться.

МОНТАЖ ДРЕНАЖНОЙ СИСТЕМЫ

Сначала отрывается траншея, дно которой утрамбовывается и вы­равнивается смесью щебня и песка. Для защиты водопроницаемого слоя от заиливания и грязи, приносимой водой из окружающей почвы, ту область траншеи, куда предполагается засыпать дренирующий слой, обкладывают геотканью. Затем укладываются дренажные трубы с уклоном для хорошего стока воды. Для того чтобы обеспечить легкий доступ влаги в трубы, их обсыпают водопроницаемыми материалами: щебень (с размером зерен не более 16 мм) и слой песка (с размером зерен 0,5-10 мм) . Сверху засыпается вынутый ранее слой земли. Одновременно с прокладкой труб осуществляется устройство бетонных оснований поворотных колодцев, установка самих колодцев и устройство вводов в колод­цах, а также проводятся работы по обустройству водоприемного колодца, включающие в себя монтаж железобетонных колец, уст­ройство вводов в колодце, внешнюю гидроизоляцию и монтаж крышки колодца.

КОНКРЕТНЫЙ ПРИМЕР ИСПОЛНЕННОГО ДРЕНАЖА В КОТТЕДЖНОМ ПОСЕЛКЕ

Исходные данные

Коттедж имеет в плане габаритные размеры (максимальные по взаимно перпендикулярным направлениям) - 36х25 м.

Основная часть здания - бесподвальная. В одном из помещений находится бассейн размерами в плане около 4,5х9 м, разме­щенный в техническом подполье. Кроме того, имеется подвал размером в плане 8х9 м, с вынесенной лестницей.

В настоящее время возведение строительных конструкций здания, в основном, завершено, отмостка здания не выполнена.

Грунты - тяжелые суглинки и глины. Грунтовые воды - верховодка на уровне 0,5-0,6 м от поверхности.

Коэффициент фильтрации грунта с ненарушенной структурой Р = 0,002 м/сут, с нарушенной структурой К = 0,05 м/сут.

Основные технические решения

В целях исключения воздействия грунтовых вод на подземную часть здания предусматривается трубчатый дренаж на уров­не подошвы подземной части. Учитывая низкий коэффициент фильтрации грунта, дренаж устраивается периферийный коль­цевой.

Трубчатая дрена прокладывается по дну траншеи с засыпкой траншей фильтрующим грунтом.

В результате при образовании верховодки в грунте создается перехватывающая зона, обеспечивающая необходимое снижение уровня грунтовых вод.

В целях исключения пристенного подъема грунтовых вод в слое грунта между стеной технического подполья и дренажной транше­ей предусмотрены две перемычки из фильтрующего грунта.

Собранная вода поступает в сборный колодец, из которого перекачивается автоматизированным насосом в придорожный кювет.

Конструкция дренажа

Дренажные трубопроводы прокладываются по уплотненному песчаному основанию и обсыпаются щебнем, а затем песком до поверхности земли.

Трубопровод монтируется из щелеванных безнапорных асбестоцементных труб Ж 100 мм с уклоном 0,005 к сборному колодцу с насосной станцией.

По трассе трубопровода предусматриваются поворотно-смотровые колодцы из железобетонных колец Ж 0,8 м и ламповые - из трубы Ж 10 0 мм.

Поворотно-смотровые колодцы располагаются таким образом, чтобы любой луч дренажного трубопровода мог обслуживаться из колодца. В остальных точках поворота предусматривается установка ламповых колодцев для контроля.

В целях исключения местного подъема уровня грунтовых вод у наружной грани стен подземной части здания предусмотрены дре­нажные перемычки.

В насосной станции устанавливается автоматизированный погружной насос S1-01Р, подключаемый к однофазной сети кабе­лем с вилкой через розетку с заземлением (поставляется с на­сосом) .

Мощность электродвигателя насоса 0,8 кВт, производительность при напоре 5 м около 1,8 м3/ч (со шлангом диаметром 25 мм и длиной 2 0 м).

Обслуживание дренажа

В первый год эксплуатации некоторое количество песчаных частиц мелких фракций может попасть из траншеи в дренажный тру­бопровод. Объем запесочивания трубопровода зависит от качества песка, используемого при засыпке траншеи. При использовании промытого речного песка объем песка, поступивший в трубопровод, будет невысоким. Тем не менее целесообразно очистить тру­бопровод от этого песка.

В дальнейшем требуется только периодический контроль отсутствия подъема воды в дренаже (осуществляется через лампо­вые колодца) в период сильных или продолжительных дождей.

Обслуживание насоса следует осуществлять в соответствии с прилагаемым к нему паспортом, оно несложное, следует лишь исключить подъем насоса за кабель, используя для этого только трос.

ОШИБКИ ПРИ УСТРОЙСТВЕ ДРЕНАЖА

Неправильно устроенный дренаж вызывает отсыревание подвала.

Это происходит потому, что строители не всегда понимают, как функционируют дренажные системы.

Приведем пример . Старый подвал в доме был всегда отсыревшим, а кое-где вздулось гипсовое покрытие. Владелец дома решил провести ремонт с устройством надежной гидроизоляции и системы дренажа. Однако через некоторое время выяс­нилось, что подвал оказался в еще худшем состоянии, чем до ремонта: в нем появилось больше воды.

Между тем причина сильного отсыревания подвала объяснялась тем, что ремонтники не понимали действия дренажа и не имели никакого представления о том, как вода воздействует на фундамент дома. Существует два способа воздействия воды на фундамент:

• - вода не оказывает никакого давления на фундамент; это обыч­ный случай в строительной практике;
• - вода оказывает давление на фундамент, а ее уровень довольно высок.

Если вода оказывает давление на фундамент, то не поможет ни двойной слой гидроизоляции в виде двух слоев краски, ни гидроизоляционная паста, ни любое патентованное средство. От воды может защитить лишь водозащитный подвал.

Если высокостоящая грунтовая вода является причиной затопления подвала, то не поможет никакой дренаж. Куда откачивать воду? Откачать ее нельзя, поскольку она появится опять.

Дренаж защитит лишь от того, что из недавящей воды внезапно появится давящая. Однако это может произоити лишь в том случае, если грунт является слабопроницаемым. При строительстве дома на проницаемом грунте дренаж можно не устраивать. Поверхностная вода медленно проникает вниз, проходя вдоль стены дома, на которую нанесен слой битума. Эта вода не давит, и подвал остается сухим. Любое средство для устройства гидроизоляции хорошо подходит для этого.

Теперь рассмотрим строительство дома на слабо проницаемом грунте. К таким породам относятся глина и мелкозер­нистый песок с пылью. Котлован - нового или старого дома -после нормального уплотнения заполняли гравием или пес­ком (что приводит к ненужным расходам), однако дренаж не устраивался. Поверхностная вода, которая оказывается на по­верхности вокруг дома, теперь скапливается в котловане, а точнее говоря, в материале отсыпки, и начинает давить на по­верхность стены. Затем она проходит через уплотнение и по­падает в подвал.

Чтобы исключить, некоторые домовладельцы покупают дренаж­ный шланг из пластика и перед заполнением котлована закладыва­ют его по периметру дома. Однако это неправильный вариант. Вода все равно попадает в подвал.

Правильный вариант устройства дренажа изложен в стандарте DIN4095. Правда, это стоит довольно дорого. Шланг для дре­нирования размещают в гравийной отсыпке с небольшим укло­ном, вокруг всего слоя отсыпки укладывают нетканый фильтрую­щий материал, по углам здания отрывают контрольные шахты (углубления), а в конце - сливную шахту, которая является за­вершением дренажной системы.

Подвал останется относительно сухим. Правда, это в том случае, если дренаж будет подсоединен к системе ливневой канали­зации таким образом, что в системе дренажа не образуется обратный подпор. Обратный отпор возникает в том случае, если в систе­му ливневой канализации на короткое время попадает слишком много воды, например при сильном дожде.

Если дренаж подсоединен к канализации так, что обратный подпор возможен, то может получится следующее: то, что должно было попасть в очистное сооружение, останется вокруг дома .

Остановимся на моде заполнять пространство вокруг дома песком. Классический и экологически правильный метод заключается в том, чтобы послойно укладывать вокруг дома ту землю, которая была здесь раньше. При уплотнении этой земли возникают, разумеется, значительные расходы. Если вновь укладывается старый грунт и не устраивается дренаж, то нельзя прикладывать к стенам битуминированные плиты из стиропора, в которых вода может скапливаться и давить на фундамент одвала. Такие дренажные плиты в том случае имеют смысл, если вода отводится по патрубкам. Если ради экономии засыпать песок, то следует обеспечить, чтобы вода, которая быстро стекает вниз, быстро отводилась, иначе котлован превратится в бассейн с водой, а затем то же произойдет и с подвалом.

Дренажные трубы из полипропилена

КАРКАСНЫЕ И БЕСКАРКАСНЫЕ ТРУБЫ

Новым прогрессивным методом в строительстве является замена песчано-гравийных дренажных фильтров волокнистыми из ис­кусственных минеральных и полимерных волокон.

В настоящее время производятся дренажные трубы для горизонтального и лучевого дренажа, а также фильтры буровых скважин с водоприемным слоем на основе волокнисто-пористого полипропилена (изготавливаются методом пневмоэкструзии) , особенностями которых являются:

• - использование практически во всех несуфизионных несвязных и связных грунтах;
• - возможность использования в нейтральных, кислых и щелочных средах;
• - высокая механическая прочность;
• - высокие эксплуатационные характеристики;
• - широкая гамма типов конструкций и вариантов исполне­ния.

Дренажные трубы с водоприемным слоем из волокнисто-пори­стого полипропилена по сравнению с аналогами имеют оптимальное соотношение по показателям:

• - скорость фильтрования;
• - один из лучших фильтроциклов;
• - высокое качество очистки от взвешенных веществ;
• - повышенная грязеемкость фильтра;
• - низкое гидравлическое сопротивление;
• - возможность промывки с высокой скоростью, что позволяет достичь высокой степени регенерации.

Дренажные трубы выпускаются двух типов: каркасные (рис. 9) и бескаркасные . Они представляют собой жесткие фильтрующие элементы из полипропиленового волокна, предназначенные для использования в системах водоотвода, водопонижения, мелиорации, в лучевых дренажах.

Неоспоримые преимущества дренажных труб с водоприемным слоем из волокнистопористых материалов перед традиционными дренажными трубами:

• - более высокая водоприемная способность;
• - экологичны;
• - длительный срок службы и гораздо меньшая тенденция к засорению и заиливанию.

ФИЛЬТР СКВОЗНОГО ДРЕНАЖА

Системы горизонтального водоотведения (гидропонижение) грунтовых вод не только сохраняют сооружения, но также позволя­ют использовать подвальные и полуподвальные помещения, ранее которые не использовались из-за постоянного подтопления.

При использовании бестраншейной технологии бурения гори­зонтально направленных скважин для горизонтального водопони-жения - лучевого и прифундаментного дренажа - происходит осушение и защита от затопления подвалов домов, восстановление и укрепление несущей способности фундаментов. Для производства фильтроэлемента используется по­липропилен, поэтому при­сутствие в составе грунто­вых вод химически активных соединений могут его повредить .

Монтаж фильтра сквозного дренажа

Монтаж фильтра сквозного дренажа: 1 - фильтроэлемент; 2 - труба обсадная перфорированная; 3,5 - труба водоотводная; 4,6 - труба обсадная; 7 - кольцо стопорное; 8 - фланец опрный; 9 - кольцо опорное Конструкция состоит из по­липропиленовых труб и фильтроэлементов, соединенных между собой. В верх­ней части конструкции устанав­ливается центрирующая заг­лушка с элементами для демонтажа. Фильтроэлемент (труба волокнисто-пористая) устанав­ливается в зоне водоносного слоя. Фильтроэлементы соедине­ны с водоотводной трубой (труба полипропиленовая или полиэтиленовая) . Обсадная труба (труба по­липропиленовая или полиэти­леновая) в зоне установки фильтроэлементов перфорируется (скважность до 30%) .

Соединение обсадной трубы с коллектором может быть резьбовое, фланцевое, фитинговое и сварное. В месте выхода водоотводной трубы из коллектора крепится опорный фланец. В нижней части конструкции к водоотводной трубе крепится си­фон с отстойником. Количество фильтроэлементов определяется шириной и количе­ством водоносных слоев. Подобная конструкция фильтра позволяет обслуживать его эле­менты (замена либо регенерация). Рекомендуется применение предфильтра (материал - щебень) в суглинистых грунтах.

ВИДЫ ТРУБ И ИНСТРУМЕНТЫ ДЛЯ ИХ ОБРАБОТКИ

В обзоре кратко рассмотрены трубы, применяемые в системах водоснабжения и канализации, а также уделено внимание современному инструменту, который используется при монтаже трубопроводов.

Стальные трубы применяются для устройства инженерных сетей. Достоинства стали несомненны: прочность и дешевизна. К недостат­кам можно отнести большую массу, трудность транспортировки и обработки. Но основной недостаток — коррозия, поэтому они служат относительно недолго.

Медные трубы. На фоне стальных трубы из меди выглядят предпочтительнее. Медь, можно сказать, идеальный материал для водо­снабжения. Она не только не портит, но даже способна улучшать вкус воды. Недостаток медных труб один - высокая цена.

Полимерные трубы. В последние годы в системах водоснабжения и канализации широко применяются полимерные трубы из полиэтиле­на, поливинилхлорида (ПВХ) и полипропилена. Такие трубы используются даже для подсоединения газовых плит, они имеют соответствую­щую маркировку. Срок службы полимерных труб больше, чем стальных, и составляет не менее 50 лет. К тому же их внутренняя поверхность гладкая и обладает водоотталкивающими свойствами. Такие трубы нейтральны к агрессивным средам, не зарастают отложениями в отличие от стальных. В целом полимерные трубы имеют небольшую массу, просты в обработке и монтаже. Эти трубы соединяют с помощью обжима или сварки без применения открытого огня.

Полиэтиленовые трубы выпускаются диаметром 10-10 00 мм и рассчитаны на рабочее давление от 2,5 до 10-16 атм. Диапазон рабо­чих температур находится в диапазоне от -40 до +40°С. К недостаткам полиэтиленовых труб можно отнести высокий коэффициент линейного расширения под воздействием температуры, недостаточную термостойкость. Не рекомендуется использовать их в системах канализации, если сливается горячая вода.

ПВХ-трубы. По сравнению с полиэтиленовыми ПВХ-трубы более прочные и химически стойкие. Они выпускаются диаметром от 16 до 50 0 мм, в нормальном интервале температур выдерживают рабочее дав­ление от 6 до 4 6 атм. Поливинилхлорид не горюч, имеет хорошие диэлектрические свойства, поэтому такие трубы широко применяются при электромонтажных работах для прокладки кабелей. ПВХ-трубы используют при устройстве канализационных систем - их устанавливают для подвода и стока бытовых вод. Из труб большого диаметра устраивают стояки, а подводка делается с помощью труб меньшего диаметра. Трубы большого диаметра (до 200 мм) используют в дренажных системах. Санитарные нормы позволяют использовать ПВХ-трубы в водопроводных сетях. Они выдерживают температуру до +90°С, поэтому их можно применять в системах горячего водоснабжения (не превышая расчетной температуры) . Для горячей воды применяют трубы диаметром 16-50 мм. ПВХ-трубы обрабатываются гораздо легче стальных, и при устройстве, например, водопровода в собственном доме не нужна сложная техника, инструменты и сварка. Последнее обстоятельство иногда становится решающим, так как хозяин может сделать все сам, купив соответствую­щий набор соединительных элементов: муфт и уголков.

Полипропиленовые (полибутеновые) трубы выдерживают еще большую температуру - до 100°С (кратковременно до 110°С). Они также нашли применение в канализационных системах, системах го­рячего и холодного водоснабжения и даже при обогреве полов (по-либутен). Выпускаются диаметром 16-110 мм и более, выдерживают давление до 2 0 атм. Способ соединения - нагрев (сварка). Различаются маркировками: PN10 (для холодной воды), PN20 (для холодной и горячей воды), PN25 (армированные - для отопления и горячего водоснабжения).

Металлополимерные трубы. Наибольшее применение в системах отопления нашли металлополимерные или рехтрубы. Они представляют собой многослойную конструкцию. Внутренняя и внешняя поверхности изготовлены из сшитого полиэтилена, между которыми проложен (вкле­ен) слой алюминиевой фольги толщиной 0,5-2,0 мм. Материал рассчи­тан на диапазон температур 40-95°С. Прослойка металла повышает прочность трубы и выполняет несколько функций: теплоотражающую и анти­коррозийную (препятствует проникновению кислорода воздуха в систе­му отопления). Полиэтилен обеспечивает гладкость внутренних стенок, препятствует зарастанию отложениями, снижает теплопроводность.

Металлополимерные трубы легко режутся, гнутся, соединяются. Срок их службы составляет 50 лет. Трубы выпускаются диаметром 16-63 мм в бухтах 50-200 м.

При монтаже трубопроводов в основном применяют муфтовую сварку с помощью специального сварочного аппарата.

Труба нагревается снаружи, а муфта изнутри, и соединение происходит по всей внутренней поверхности муфты. При сварке очень важно точно выдержать температуру нагревательных элементов, так как если она будет меньше оптимальной, соединение может не «провариться», а если больше, то могут измениться свойства и структура полимерного материала. Для этого нагревательная установка имеет электронную регулировку температуры с отклонением не более 1°С.

Для стыковой (торцевой) сварки труб применяют ручные сварочные аппараты. Они представляют собой нагревательные элементы несколь-ких размеров (по диаметру труб).

При сварке важно обеспечить параллельность торцевых соединений. Поэтому обрезка торцов производится с помощью двустороннего ножа или рубанка. Затем эти две трубы вставляются в специальный зажим с направляющей. В направляющую вмонтирован динамометр для контроля силы сжатия свариваемых поверхностей. Нагревательный элемент имеет кольцеобразную форму, охватывающую срез, он и производит сварку. Такая технология проста и надежна, ее легко применять непосредственно на месте монтажа. Работа не требует каких-либо физических усилий со стороны специалистасантехника. Ручной инструмент может быть представлен в различной комплектации в зависи­мости от диаметра труб и размеров резьбы.

Для соединения медных труб используют два вида пайки высоко- и низкотемпературную.

Трубы диаметром 10-28 мм удобно соединять специальным электрическим паяльником, охватывающим место соединения с обеих сто­рон. Он работает от сети, имеет мощность 440 Вт и равномерно нагревает металл до 800°С. Можно применять низкотемпературный индукционный паяльник. Он прогревает место соединения с помощью специальных угольных электродов. В отличие от других способов такой вид нагрева не образует на поверхности трубы окалины. Паяльник с индукционным нагревом можно применять в деревянных домах, где нельзя работать с открытым огнем или высокотемпературными аппаратами.

Чтобы минимизировать количество мест пайки, используют другие виды инструментов: трубогибы, расширители, отбортовщики, держатели, обжимные клещи и многое другое. Известные мировые производители выпускают специальные наборы для монтажа труб или отдель­ные ручные, или электрические инструменты.

Расширитель позволяет работать с трубами диаметром до 42 мм. Он обеспечивает вставку «трубы в трубу», а в некоторых случаях позво­ляет сочленять трубы разного диаметра. При ремонте или модерниза­ции существующих трубопроводов часто бывает необходим отбортов-щик, позволяющий осуществлять врезку труб диаметром от 10 до 22 мм. Применение этого инструмента избавляет от необходимости точно вымерять и вычислять устройство дополнительных стояков и от­водов для радиаторов отопления.

Любая поломка в системе отопления, особенно в соединениях трубопроводов, чревата разгерметизацией системы и попаданием в нее кислорода воздуха, что приводит к коррозии. Для того чтобы избежать этого, существуют специальные трубозамораживающие аппараты. В качестве хладагента используется углекислота. Она под давлением подается по шлангу, одетому с помощью манжеты на трубу, в место заморозки. При испарении углекислота дает температуру до -7 9°С.

Трубопроводы имеют обыкновение засоряться. Особенно это касается канализационных труб. Для прочистки специально создана очистительная машина с набором эластичных спиралей диаметром от 16 до 22 мм.

С их помощью можно легко прочистить трубы диаметром от 20 до 150 мм. Для спирали диаметром 16 мм рабочая длина составляет 40 м, а для спирали диаметром 22 мм - 70 м. Машина снабжена различными насадками, удаляющими отложения.

В целом использование современного инструмента для обработки труб позволяет добиваться высокого качества монтажа трубопроводов и облегчает работу мастеров-сантехников.

Материал предоставлен ЗАО «СанТехПласт»

www.sibstro.ru