Что такое дренажная труба, как работает

Далеко не всегда отводимые под жилищную застройку участки могут использоваться без предварительных мелиорационных работ, и счастливый владелец нередко сталкивается с проблемами, требующими решения. Одним из них является необходимость устройства дренажной системы, способной защитить не только дом, но и сам участок от паводковых или подземных вод. Справиться с этой задачей помогает проложенная в определённой последовательности дренажная труба, принцип работы которой мы здесь и обсудим.

Особенности конструкции дренажа

Когда близкого расположения грунтовых вод на участке не наблюдается, вопрос его осушения может и не возникать. Но даже в этом случае необходимо позаботиться об отводе воды — если не глубинной, так атмосферной. Поверхностная влага тоже способна принести немало неприятностей — например, когда участок находится в низине, и к нему после дождя сходятся все потоки. Укладка дренажных труб в этом случае позволяет уберечь участок от подтопления и заболачивания, а строения на нём — от негативного воздействия влаги.

Создание качественной дренажной системы требует определённых знаний, поэтому доверить её проектирование лучше специалистам. Они не только произведут гидрогеологическое исследование грунта, но и определят наиболее оптимальное место, куда можно отводить излишки влаги. Приём и способы очистки сточных вод — это совсем другая тема, на сайте она представлена в других публикациях. Здесь же мы поговорим именно о конструктиве водоприёмной части системы.

Немного о схемах дренирования

Структура плана дренажной системы разрабатывается с учётом конкретного ландшафта участка и гидрогеологических условий. Схема может быть простейшей, или представлять собой более сложную комбинацию, как для узких участков. Системы сложной конфигурации могут проектироваться и для земельных наделов, расположенных близ водоёма или под уклоном, когда необходимо устраивать перехват потоков.

• Если водоупорный слой располагается близко к поверхности, задача упрощается тем, что можно устроить совершенный дренаж. В этом случае дренажные трубы укладываются на глинистый водоупор, а приток воды к ним осуществляется только сбоку.
• Несовершенный дренаж устраивается там, где водоупор располагается слишком глубоко, из-за чего дрены приходится закладывать в толще водопроницаемого грунта. Огромное значение при выборе системы здесь имеет коэффициент фильтрации грунта, так как он напрямую влияет на уровень грунтовых вод, способный повышаться при обильных осадках.
• Чаще всего на индивидуальных участках проектируют контурную или контурно-линейную систему. Дренажные трубы, размеры которых определяются расчётом, прокладывают на некотором расстоянии от стен фундамента, при необходимости делая поперечные ответвления (например, когда есть подвал с разными уровнями заглубления).
• В типовом варианте используют схемы с пристенным дренажом (когда дрены находятся в пазухах с обратной засыпкой). Дренажные траншеи в этом случае имеют небольшую ширину (20-25 см) и наиболее простую конфигурацию в плане:
  • линейную;
  • контурную, с дренами по внешнему периметру здания или под полом первого этажа;
  • комбинированную, чаще в виде тандема из линейного и пластового дренажа.

• Контур дренажной системы обычно делают замкнутым, так как питание грунтовых вод чаще бывает смешанным. Но, к примеру, на сильно вытянутых в длину участках, возможно устройство дренажной системы и с незамкнутым контуром.
• Так как трассу пристенного дренажа привязывают к конструкциям защищаемого здания, расстояние между его линиями определяется наличием выступающих элементов, необходимостью заглубления дрен, диаметром ревизионных колодцев. Все дрены, присутствующие в системе, должны быть увязаны между собой так, чтобы перепад их высот и предусмотренные уклоны обеспечивали наиболее эффективный отвод вод.
• При наличии подвальных помещений, соответствующих по площади дому в плане, для защиты могут применяться контурно-площадные, контурно-линейные схемы или их сочетания. В контурно-площадной схеме есть и пристенный дренаж, и пластовый. В контурно-линейной схеме тот же пристенный дренаж сочетается с линейными подпольными дренами, заложенными в толщу фильтрующей постели.

Конкретное положение дрен, как в плане, так и по высоте, определяется особенностями конструкции фундамента. Если это, к примеру, монолитная железобетонная плита, под ней обходятся только пластовым щебёночным дренажом, с которого вода стекает в расположенные по периметру траншеи с трубами. Какие для этой цели используют трубы и сопутствующие материалы, будет рассказано в следующей главе.

Как взаимодействуют элементы системы дренажа

Ещё пару десятков лет назад для устройства дренажных систем применяли и керамические трубы, и металлические, однако сегодня это уже нонсенс, так как существует множество простых, удобных и недорогих вариантов из полимеров. Причём, производители предлагают не только трубы, как таковые, но и целую систему в сборе с фильтром и обёрткой, что позволяет быстро и с минимумом трудозатрат собирать даже линейные дренажи большой протяжённости.

Сегодня используется несколько вариантов конструирования дренажей:

1. С использованием фильтрующей засыпки из сортированного дисперсного материала (гравия, щебня, керамзита, песка).
2. Геосинтетические оболочки в сочетании с обсыпками.
3. Полимерные дренажные композиции (геокомпозиты).
4. Обёртки для труб из натуральных геотканей.

Мембраны и геокомпозиты

Геотекстили и подобные материалы в системах дренажа могут использоваться не только для предупреждения заиливания фильтрующего слоя грунтом обратной засыпки путём разделения слоёв, но и для обёртки труб. Что касается геокомпозитов, то с их помощью достигается максимальная эффективность дренажной сети, без необходимости использования грунтового фильтрующего материала.

• Выбор подобных материалов осуществляется с учётом их технических характеристик и условий на площадке строительства. К фильтру из геотекстиля предъявляются определённые требования: он не должен способствовать деформации грунта или ограничивать доступ влаги к дренам, должен сохранять химическую стойкость в процессе всего периода эксплуатации.
• Геокомпозитом называют комбинацию минимум из двух геосинтетических материалов: решётчатой основы и покрытия из нетканого материала, способным выполнять сразу несколько функций. Такой «дуэт» образует довольно жёсткий по структуре фильтр — небольшой толщины, но с отличной водопроницаемостью.

• Лучшими свойствами обладают нетканые мембраны, выполненные иглопробивным способом, а так же трёхмерные геокомпозиты с пластиковым основанием и двумя слоями фильтрующей мембраны. Их основная задача заключается в том, чтобы пропустить воду к основанию, но не дать частицам грунта смешиваться с фильтрующей засыпкой.

Пластиковые дренажи отлично справляются с задачей транспортирования воды в пристенную систему дренажного трубопровода — особенно те, в которых предусмотрен специальный канал для укладки трубы.

Структура обсыпки и её роль в системе

Подбор материала обсыпки осуществляется в зависимости от фильтрационной способности грунта, и она может быть как однослойной, так и двухслойной. Кроме того, и сама траншея, которой ради экономии материала придаётся призматическая форма, засыпается песком. Именно траншея принимает воду, притекающую с боков. Её наименьшая высота составляет 0,6 от величины, на которую грунтовая вода поднимается выше дна, максимум — на 30 см выше расчётного показателя УГВ.

В крупнопесчаных и гравелистых грунтах, отличающихся высоким коэффициентом фильтрации, обсыпки чаще всего делают однослойными. А вот в связных грунтах с наличием глинистых частиц, в мелких и пылеватых песках и грунтах со слоистым сложением, обсыпки дренажных труб должны быть двухслойными, с переменной фракцией зерна (снаружи более мелкой, вокруг труб крупной).

Делается это для того, чтобы исключить суффозию (вымывание) грунта и кольматаж (заиливание) трубчатых дрен. В качестве крупнофракционной засыпки чаще используют мелкий щебень (фр. 3-10 мм) марки не ниже М1000, однако при подборе фракции нужно обращать внимание и на размеры пропилов в дренах. Песок для внешнего слоя следует брать с коэффициентом фильтрации не ниже 5 м/сут.

Пластовый (площадный) дренаж

Когда фильтрующая подсыпка располагается не в траншеях, а под полом здания по всей его площади, дренаж называется пластовым или площадным. Он представляет собой сплошной пласт насыпного дисперсного грунта с высокой способностью к водопроницанию, и в зависимости от характера подстилающего основания, тоже может состоять из одного или двух слоёв с разным размером частиц.

• Однослойный пластовый дренаж устраивают из гравия или щебня, двухслойный — из крупнофракционного материала и песка. Требования к ним предъявляются точно такие же, как и к обсыпке для дренажных труб.
• Однослойная постель щебёночного площадного дренажа должна иметь толщину не менее 30 см. Двухслойная работает более эффективно, поэтому общая толщина может быть меньше — 250 мм, и обычно состоит из слоёв: 150 мм щебня и 100 мм песка.
• Так как щебень более дорогой материал, иногда в целях экономии проектировщики предлагают иные решения. Например: вся толщина пластового дренажа отсыпается песком, но песчаный пласт с определённым шагом поперечно прорезается призмами из щебня.

Сам по себе площадный дренаж не работает — он сочетается с пристенным трубопроводом, и их обсыпки должны обязательно сопрягаться. Такая структура дренажной системы имеет преимущества при устройстве водоотлива под плитой пола по грунту или сплошного фундамента, так как дрены всё же могут засориться, а доступа к ним в этом случае нет.

Трубы для дренажных систем — заключение

Выбор труб для линейной или пристенной системы осуществляется в соответствии с такими требованиями:

• у них должна быть достаточная водопропускная способность;
• высокая прочность, позволяющая выдерживать динамические нагрузки и вес грунта;
• удобство монтажа и эксплуатации.

Лучше всего этим требованиям отвечают одно- и двухслойные трубы из ПНД — полиэтилена низкого давления; поливинилхлорида; полипропилена и полиэтилена НДПЕ (высокой плотности). Размеры их водоприёмных отверстий подбирают с учётом размера гранул обсыпки. Перфорация может быть круглой и достаточно крупной, либо представлять собой узкие прорези.

Дренажная труба может быть однослойной и многослойной. Однослойные бывают гладкими или имеют гофрированную поверхность, что позволяет значительно увеличить гибкость труб. В двухслойных трубах, которые выдерживают наибольшие динамические нагрузки и могут монтироваться на большую глубину, внутренняя стенка обычно гладкая, а наружная — в виде гармошки.

Таким образом сохраняется не только удароустойчивость трубы, но и повышается её внутренняя проводимость. Эти трубы способны к самоочищению и хорошо работают под уклоном. Однако наибольшая и наименьшая величина закладки определяется индивидуально — в зависимости от конкретных свойства материала купленных труб.