Назначение дренажей, классификация, выбор системы

Переувлажнённость почвы или её сухость (водным режим) в первую очередь зависит от местоположения участка относительно рельефа (водораздел, верхушка склона или низина), хотя влияние оказывают и такие факторы, как глубина залегания подземных вод или плотность подлежащего грунта. Условия в данном конкретном месте могут оказаться такими, что вести строительство и эксплуатировать построенное будет проблематично без качественной дренажной защиты. Что представляют собой дренажи, каково их назначение и классификация, мы и расскажем в этой статье.

В каких условиях требуется дренаж

Природное состояние грунта может быть не только твёрдым, но и сильно разжиженным. Эти фазы порой непредсказуемы, так как постоянно находятся в противоборстве. Жидкий грунт может приблизиться к поверхности, пропитать верхние слои и способствовать их заболачиванию. При определённых условиях случиться это может не на большой территории, а на маленьком приусадебном участке, и вот какие факторы этому способствуют:

1. окружённость участка строениями с глубоко заложенными фундаментами;
2. местоположение на склоне, по которому с вершины вечно стекает вода (чем ближе к подножию, тем хуже);
3. низина, пусть даже не очень глубокая;
4. преобладание глинистых почв, которые плохо фильтруют воду и склонны к набуханию.

Любая постройка имеет фундамент, и даже если он поверхностный, при наличии грунтовой воды её воздействие может быть ощутимым. В наших широтах грунты промерзают минимум на 60 см на юге, и 140 см в средней полосе, а это и создаёт проблемы. Содержащая воду почва промерзает и увеличивает свой объём как по вертикали, так и по горизонтали.

Это способствует появлению трещин в фундаменте и полах по грунту, проникновению в подвалы влаги и появлению плесени, деформации стен и проёмов в них. Неблагоприятный водный режим оказывает влияние не только на дом и другие постройки, но и на деревья и огородные культуры. Большинство растений, не считая болотных, вообще не выносит застоя воды, так как её излишек ведёт к загниванию корней.

Если почва не обладает значительной водопроницаемостью, растениям хватает и той влаги, что остаётся в почве после дождя. Всё остальное ведёт к заболачиванию и развитию плесени и мха, и с этим явлением нужно как-то бороться. Различные типы дренажной защиты, благодаря которым количество влаги в грунте можно регулировать искусственно, и являются главными помощниками.

Как понять, что участок нужно осушать

Определить визуально необходимость устройства дренажа не всегда можно сразу, ведь проблема может быть скрытой, и далеко не всегда причиной бывает близлежащий водоносный горизонт. Немало неприятностей может доставлять и верховодка – локальное скопление воды, заполняющее образовавшуюся в грунте пустоту.

В летний сезон, когда и ведётся активное строительство, она может полностью исчезать, поэтому и сложно определяется. А весной и осенью сюрприз – воды столько, что хоть рой колодец.

Примечание: Некоторые так и делают: устраивают колодец или мини-скважину на верховодке, используя воду для полива или хозяйственных нужд. Для питья такая вода, к сожалению, не годится – если только не установить качественную систему фильтрования.

• По идее, о наличии верховодки вы должны узнать ещё на этапе строительства дома, ведь перед закладкой грунт должен исследоваться. Однако частники делают не как полагается, а кто как может, поэтому о необходимости дренажа порой задумываются тогда, когда уже начались проблемы.
• Верховодка обычно образуется в таких грунтах, где на поверхности располагаются проницаемые пласты почв, а под ними есть линзы глины. Если они залегают достаточно глубоко, верховодка может и не причинять вреда, ведь вода насыщает водой грунт на высоту до 2 м, не больше.
• В некоторых случаях избавиться от верховодки довольно просто – достаточно в более низкой части участка вырыть небольшой прудик. В таком случае можно одним действием получить два эффекта: избавиться от мешающей воды в одном месте, и украсить ландшафт искусственным водоёмом в другом.

• Что касается именно грунтовых вод, которые в отличие от локальной верховодки имеют большую зону распространения, то их уровень более стабилен. От него зависит, сможете ли вы построить подвал, и потребуется ли устройство дренажной системы. В зависимости от УГВ подбирается глубина заложения фундамента, способ прокладки коммуникаций, метод выполнения гидроизоляционных работ, и конечно же, конструктив дренажа.
• Не проводя изысканий, ориентироваться в потребности в дренаже пожно по косвенным признакам. Таковым является появление околоводной растительности (осоки, узколистного рогоза), поднятие на поверхность корней деревьев, которые не могут дышать в переувлажнённом грунте.
• Одним из стопроцентных признаков является и регулярное скопление долго не высыхающих луж. На новом участке можно ориентироваться на уровень воды в соседском колодце, и вообще понаблюдать за происходящим в округе. Возможно, недалеко вырыт котлован, в котором постоянно стоит вода – а если она стекает, то нужно выяснить куда.
• Для проверки уровня грунтовых вод всего и нужно-то пробурить скважину глубиной 3 м, и, установив в неё на несколько часов деревянный шест, определить границу намокания. Если она оказалась всего в одном метре от поверхности, дренаж необходим.
• Выбор его конструктива нужно проектировать сразу: некоторые варианты систем можно воплотить только в процессе строительства фундамента, так как их базируют непосредственно под зданием.

Выбор и принципы проектирования дренажных систем

Водоотводной системой называют сооружение, главной функцией которого является сбор и удаление инфильтрованных из грунта вод, позволяющая снизить их общий уровень. Это совокупность сооружений и трубопроводов, с помощью которых не только понижается уровень грунтовой воды, но и осуществляется отвод талой и дождевой влаги. Соответственно, системы водоотвода делят на дренажные и ливневые.

• Дренажные отвечают именно за отвод грунтовых вод, либо воды, скапливающейся после дождя внутри гравийной подсыпки. Выводится она посредством системы дренажных перфорированных труб за пределы участка, и сбрасывается в кюветы или ливневую канализацию.
• Никакой альтернативы дренажу пока не придумано – он используется и в домостроении, и в парковых хозяйствах, и в дорожном строительстве. С его помощью можно защитить от избытка воды не только дом, но и огород, садовые деревья, локальные очистные сооружения, ландшафтные и хозяйственные постройки.
• Простейшим способом водоотвода, которым пользуются в сельских местностях и дачных посёлках, является дренажная канава, устроенная по периметру участка. Такой вариант вполне приемлем, если грунт не отличается слишком сильной влагоёмкостью, требующей более серьёзного подхода к снижению влажности, но в городах он вряд ли применим.

• В населённых пунктах городского типа устраивают полноценные дренажные системы, которые по расположению в плане делят на линейные и пластовые. Линейные дренажи представляют собой устроенную в виде лучей или кольца систему трубопроводов. Плоскостные дренажи – это пятно застройки под домом, на котором часть материкового грунта заменена щебнем и песком (пластовые дренажи).
• Часто неотъёмлемой частью пластового дренажа является пристенный трубопровод, состоящий из примыкающих к фундаменту перфорированных дрен и накопительных колодцев, к которым и стекает накапливающаяся в пластовой отсыпке вода. Такой вариант может быть и самостоятельным, но обычно применяется в составе комбинированных систем.

По расположению в грунте дренажи делят на два типа:

1. поверхностный (те же водоотводные канавы);
2. глубинный (система заложенная в грунт, и может быть как горизонтальной, так и вертикальной).

Эти варианты систем крайне редко устраиваются по отдельности, и чаще всего совмещают в себе и те, и другие элементы. Поверхностный дренаж, к примеру, может собирать талые воды, а глубинный – инфильтрационные.

Однако действовать эти системы должны индивидуально и не стыковаться друг с другом, так как по мнению большинства проектировщиков это может привести к ещё большему подъёму УГВ. Правда есть и такие специалисты, которые допускают совмещение двух систем, если устроить коллектор для сброса воды в более глубокие слои грунта (например, в виде водопонизительной скважины).

На заметку: Подробная классификация систем, условия для их устройства, правила расчётов размеров и глубины трубопроводов и колодцев приводятся в руководстве по проектированию дренажей зданий и сооружений. Рекомендуем проштудировать этот документ, если собрались самостоятельно формировать дренаж, но на основных моментах мы заострим внимание в следующих главах.

Особенности устройства поверхностных водоотводов

Поверхностные водоотводы служат для отведения воды от площадок, дорожек, террас, кровель домов и построек. Они наиболее актуальны для участков на склоне, так как позволяют без особых усилий организовать самотечный поток воды в нужном направлении. Устройство поверхностных траншей не может не затронуть облика участка и требует достаточно большой площади.

Их минус заключается в том, что, будучи просто заполненными щебнем, каналы поначалу работают хорошо, но постепенно заиливаются и перестают выполнять возложенные функции. Хотя, если приложить усилия и не заполнять, а выложить дно мини-русла бутовым камнем, можно и обеспечить простоту очистки, и прекрасно дополнить придомовой ландшафт.

Траншеи открытого типа имеют ширину 45-50 см, глубину 60-70 см, и уклон, позволяющий воде перемещаться самотёком в сторону сточной канавы. На участках с рельефом водоотводную траншею лучше располагать поперёк наклона, а собранную воду транспортировать в ливневую канализацию.

Чтобы придать ей презентабельный вид, в углубления в грунте устанавливают бетонные или пластиковые лотки с отверстиями, через которые вода и попадает в нужное русло.

При отсутствии естественного уклона лотки монтируют вдоль мощёных участков, садовых дорожек и отмосток дома. Выбор варианта осуществляется, исходя из воздействующих нагрузок — там, где будет перемещаться транспорт, нужен бетонный лоток. Многие производители материалов для мощения площадок и дорожек предлагают и выполненные в едином стиле водоотводные лотки, монтируемые вдоль бордюров.

Сбор и отведение воды вокруг зданий должно решаться в комплексе с системами кровельного водоотвода, что поможет увеличить срок службы отмостки и фундамента. Предварительное проектирование дренажных систем позволяет подобрать оптимальный вариант и наиболее удачно разместить водоприёмные ёмкости ещё до того, как будет сформирована отмостка.

Поверхностный дренаж хорош тем, что устроить его можно оперативно и с небольшими затратами. Его можно спроектировать как путём организации линейного водоотвода, так и посредством точечной установки водоприёмников – вот об этом мы и расскажем далее.

Что такое точечные дренажи-водоотводы

Наиболее применяемым в России является именно этот тип водоотвода. Для его организации на поверхности грунта устраивается небольшая выемка с уклоном по четырём сторонам. В точке их пересечения установлен водосборный элемент – пластиковый дождеприёмник с перфорированной крышкой, через которую и происходит сбор воды.

Такие дренажные устройства устанавливают под кровельными водостоками, под уличными поливочными кранами, перед входом в дом и в других местах, где есть вероятность скопления воды. Каждый водоприёмник присоединён к отводящему трубопроводу, транспортирующему воду к уличному кювету или дренажному колодцу.

Точечная система водосбора может быть самостоятельной, либо устраиваться в дополнение к линейному дренажу, более эффективному там, где надо отвести воду с большой площади. Данный вид дренажа можно организовать так, что элементы наземной системы будут состыкованы с кровельным водостоком, и вода с крыши будет попадать в водосборную ёмкость минуя отмостку.

Подобные схемы проектируют обычно на предстроительной стадии, и могут эффективно защитить от подтопления, к примеру, цокольный этаж. При этом все водоприёмные элементы можно разместить в грунте на этапе устройства отмостки, а не демонтировать покрытие потом, чтобы установить водоприёмники.

Особенности линейных водоотводов

Линейный водоотвод основан на устройстве водосборных лотков, в которые вода попадает благодаря плоскому поверхностному уклону. По сравнению с точечными элементами, которые только принимают воду (а для отвода нужен ещё трубопровод), линейные выполняют и ту, и другую функцию сразу.

• Сформировать плоский уклон гораздо проще, чем конверторный (четырёхсторонний), а отсутствие перекрёстных и Т-образных соединений избавляет систему от вероятности засорения. Большим преимуществом линейных систем является минимальный объём земляных работ и то, что транспортировка воды осуществляется по кратчайшему пути.
• Линию водоотвода собирают из длинномерных модулей-лотков, что даёт возможность на одной линии собрать воду сразу из нескольких кровельных водостоков — либо с поверхностей, находящихся на разных отметках из-за неровного рельефа.

• В зависимости от материала изготовления лотков, как главных элементов водоотвода, в систему могут входить пластиковые или бетонные желоба, чугунные решётки, пескоуловители, и точечные приёмники, о которых говорилось выше. Проектируется такая система проще.
• Главным исходным данным является план территории в масштабе 1:500, с указанием границ участка, контуров всех построек и коммуникационных трасс. Рельеф участка имеет большое значение и может сыграть на руку, минимизируя затраты на планировку.
• При выполнении чертежа, без которого обойтись никак нельзя, первым делом определяют местонахождение дренажного колодца, куда в итоге и будет сливаться вся собранная с поверхности вода. Его обычно размещают в дальнем углу территории, как можно дальше от дома и хозпостроек, питьевой скважины или колодца.
• При наличии вблизи природного или искусственного водоёма, собранную воду можно отводить туда. Во вторую очередь приступают к размещению приёмных желобов, которое осуществляется не только вдоль отмостки, но и под козырьком крыльца, перед воротами гаража и калиткой, вокруг бассейна или беседки.

Только после того, как все места водосбора определены, можно приступать к проектированию соединяющих желоба труб, благодаря которым вода и будет отводиться к месту сброса. Для каждого участка структура трубопровода прорабатывается индивидуально, с учётом количества точек водосбора, особенностей рельефа и дальности транспортировки.

Подземные дренажи

Устройством поверхностного дренажа можно обойтись только в том случае, когда грунт на участке имеет высокий коэффициент фильтрации, и вода на поверхности практически не задерживается. При этом уровень грунтовых вод должен быть не выше полутора метров от поверхности, а сам участок – располагаться на высокой части рельефа.

• В низинах и на переувлажнённых грунтах, а так же когда вблизи есть природный водоём, такие системы практически бесполезны и фундамент дома никак не защитят. В таких условиях под домом нужно предусматривать подземный дренаж, способный отвести воду на значительной глубине.
• Основой подземного дренажа является фильтрующая постель из щебня, которую укладывают поверх содержащего влагу грунта — она защитит будущий фундамент как от подтопления грунтовой водой, так и от капиллярного поднятия влаги.
• Если грунт на участке глинистый, по периметру фундамента может быть устроен траншейный дренаж – с отступом 1,5-3 м от цокольных стенок. При этом обратной засыпки не должно быть, как обычно получается при безопалубочной заливке фундаментных лент — а значит, между дренажной траншеей и стенками фундамента находится нетронутый массив материкового грунта.
• Траншея не даст поверхностной или грунтовой влаге подтекать под основу дома и застаиваться там из-за водоупорности глинистой почвы. Дно траншеи закладывают на 50 см ниже подошвы фундамента, что не позволит собираемой воде оказывать давление на конструкцию.
• Наиболее эффективен траншейный дренаж при строительстве поверхностных фундаментов: лент мелкого заложения, наземных ростверков и ребристых плит. Если предусмотрена плита или лента глубокого заложения, на основе которых формируется цокольный этаж, пазуха в водонепроницаемом материнском грунте с засыпкой из фильтрующего материала может оказаться натуральным водосборником.
• В таком случае устраивают пристенный дренаж, роль которого заключается в том, чтобы отводить воду, попавшую в обратную засыпку. Здесь тоже присутствуют кольцевые траншеи, но в них не просто насыпается щебень или керамзит как при поверхностном дренаже, но и закладываются трубы с перфорированными стенками (дрены), завёрнутые в геотекстиль и обсыпанные фильтрующим материалом.
• За счёт заданного уклона вода по ним быстро и эффективно отводится от строения, и транспортируется в сторону водоприёмного колодца. Пристенная схема водосбора весьма похожа на траншейный дренаж. Разница заключается лишь в расстоянии от фундамента и наличием или отсутствием обратной засыпки. Ещё раз подчеркнём, что когда она есть, устраивается только пристенный дренаж.

Ниже представлены две сравнительные схемы, позволяющие лучше понять, чем пристенные дренажи отличаются от траншейных:

Пристенный трубопровод располагают в 70-80 см от стен фундамента, и на 50-100 см ниже пола подвала, что предотвращает попадание к нему грунтовой воды. Чаще всего применяют комбинацию из пластового и пристенного дренажа, которые соединяют между собой прослойками из фильтрующих материалов или системой труб.

Заключение

Создать систему из пластового и пристенного дренажа можно только на этапе строительства фундамента. Когда необходимость в защите от влаги возникает в процессе эксплуатации дома, выполнить можно только один вариант подземного дренажа — траншейное кольцо с заложенными в него дренами, куда и будет стекать вся капающая с крыши и отмостки вода. Способ дешёвый, хотя и не слишком эстетичный — поэтому многие всё же предпочитают установить водосборные желоба с решётками.