Основные виды дренажа, их применение

Строительный дренаж, обеспечивающий отвод излишков воды в грунте, необходим, когда гидрогеологические особенности площадки снижают прочность грунта, и тем самым могут спровоцировать осадку здания. Но даже если этого не произойдёт, водонасыщенный грунт вряд ли подходит для культурных растений, высаживаемых на территории, поэтому на этапе застройки необходимо предусмотреть вариант эффективной защиты. Рассмотрим, какие виды дренажа на участке могут её обеспечить.

Что такое дренаж и каким он бывает — разбираемся в терминологии

Чтобы читателю были понятны все нюансы статьи, разберёмся для начала, что подразумевается под тем или иным термином, хотя интуитивно это бывает понятно, по звучанию слова. И тем не менее…

Дренажом называется комплекс мероприятий, направленных на отведение воды с территории участка или конкретного здания (сооружения). Чтобы система была действительно эффективной, она должна проектироваться с учётом мер по гидроизоляции конструкций, и выполняться параллельно с организацией рельефа.

Виды дренажа бывают такие:

• Береговой. Представляет собой систему перехвата вод, поступающих в грунт со стороны реки, и обычно имеет линейную форму.
• Головной. Тоже вариант линейной системы, только перехват воды в этом случае осуществляется со стороны повышенного рельефа. Применяется, к примеру, для дома, строящегося на склоне — для отведения дождевой воды, скатывающейся с вершины.
• Линейный. Называется так из-за прямолинейной конфигурации, и чаще защищает объект не от грунтовых вод с высоким уровнем, а от конкретно направленного потока воды. Это береговой или головной дренаж, либо их конструктивное совмещение.
• Контурный, он же траншейный (может быть трубчатым или беструбным). Это вариант локальной защиты участка, здания или сооружения, охватывающий объект по контуру, который при этом может быть незамкнутым или замкнутым. В последнем случае он называется кольцевым. Его конструктивной особенностью является монтаж дрен на некотором расстоянии от защищаемых конструкций — не в зоне обратной засыпки, а в отдельных траншеях. Поэтому ещё такой дренаж называют траншейным.
• Прифундаментный (пристенный). Может иметь любую из упомянутых выше конфигураций, но отличается тем, что дрены укладываются в непосредственной близости к стене фундамента, в пазухи обратной засыпки, либо прямо под полом здания.

• Пластовый дренаж — это постель из несвязного водопроницаемого грунта: щебня, гравия или крупнозернистого песка, уложенного на слой геотекстиля. Обычно применяется в сочетании с пристенным дренажом.

На заметку: На больших площадях функцию пластового дренажа может выполнять геокомпозит (он же – пластиковый дренаж). Это вариант двухслойного рулонного материала с пластиковым профилированным основанием и верхним фильтрующим слоем (геофильтром).

В каких случаях нужен дренаж

На садоводческих участках дренаж устраивают исключительно для защиты растений, но даже здесь обычно стоит домик. На участках, отводимых под индивидуальное жилищное строительство, в защите в первую очередь нуждается дом и другие постройки, и вот в каких случаях нужно проектировать водоотводную систему:

• Когда в доме есть подвал или погреб, а его пол находится ниже расчётной отметки УГВ, и в тех случаях, когда фактическая отметка превышает расчётный показатель на 30 и более сантиметров.
• Когда в подвале недопустима сырость, но есть вероятность её появления из-за капиллярного увлажнения конструкций.
• Вне зависимости от уровня грунтовых вод, устраивается дренаж на участке с глинистой почвой и на суглинках, когда фундамент заглубляется более чем на 130 см. При меньшем заглублении он обязателен только при близком расположении вод (менее 50 см от подошвы фундамента).
• Для плитных фундаментов, когда возможна инфильтрация воды в грунт с нагорной стороны.
• Для всех видов фундаментов, устраиваемых на грунтах со склонностью к набуханию и просадке.

Важно: Предпочтение нужно отдавать системам, способным одновременно защитить от влаги и участок, и построенное на нём здание.

Типы дренажа, где и какую систему можно применять

Дренажи делятся на два типа: совершенный и несовершенный. Принадлежность к тому или иному типу определяется по отношению положения дрен относительно водоупорного слоя (глинистой прослойки в грунте, не дающей грунтовой воде просачиваться вглубь). В совершенной системе дрены лежат непосредственно на водоупоре, а в несовершенной – располагаются выше него.

Совершенные дренажи устраивают только в том случае, когда водоупорный пласт залегает на небольшой глубине. В противном случае, для устройства системы могут потребоваться неоправданные с точки зрения норм осушения затраты.

Общий дренаж

Функционально система может быть общей, когда защищает и участок, и размещённые на нём строения, или местной (локальной), защищающей только один конкретный объект. Выбор оптимального варианта обусловлен характером подтопления (сверху, сбоку или снизу), что выясняется в процессе буровых изысканий.

• Геологическое строение участка, источники питания бассейна грунтовых вод, местоположение объекта, требующего защиты, тоже влияют на выбор системы. Например, для площадок с грунтами со слабой водопроницаемостью, а это глины и суглинки, либо грунты слоистой структуры, где такие пласты перемещаются с нормальнопроницаемыми, заглубляемые помещения обычно защищают с помощью прифундаментного дренажа, вкупе с эффективной вертикальной планировкой.
• При поступлении воды сбоку, устраивают однолинейные системы в виде головного дренажа, отсекающего поток воды с вышележащего рельефа. Поглотительная траншея закладывается вдоль верхней границы оберегаемой территории, на более высоких отметках водоупора.
• В отдельных случаях одна линия головного дренажа не может справиться с поставленной задачей – например, когда участок расположен между двумя источниками питания грунтовых вод. В таком случае проектируется ещё и вторая, параллельная линия. Расстояние между ними определяется расчётом, исходя из мощности потока и необходимой отметки снижения УГВ.
• Эффективность двухлинейной системы сильно зависит от водопроницаемости грунтов. Если это глины, являющиеся водоупорами, или слоистые грунты, гораздо эффективнее будет работать комбинированная система из местных дренажей с хорошей вертикальной планировкой и организацией поверхностного стока.

Если участок загородный и расположен вблизи водоёма, параллельно линии берега устраивается однолинейный дренаж — собственно, поэтому он и называется береговым. В частном домостроении такой вид дренажа применяется редко, потому что может понадобиться перекачать большой объём воды, а это существенные затраты. В такой ситуации проще поставить дом на сваи, и уж тем более не стоит помышлять об устройстве подвала.

Защита зданий

Привязка здания к местности изначально должна осуществляться с учётом гидрогеологической обстановки. Прежде чем принять решение о выборе системы дренажа, стараются использовать возможности рельефа, подыскивая место для здания на более высокой отметке, либо стараясь сделать фундамент в поверхностном варианте, искусственно повысив планировочную отметку грунта путём устройства насыпных слоёв.

• Контурную систему вокруг всего здания выполняют в том случае, когда кроме бокового источника питания грунтовых вод угрозу представляет ещё и активная инфильтрация ливневых или талых вод. Тут обязательно нужна кольцевая система, а какой она будет: траншейной или пристенной (в зоне обратной засыпки или вне её пределов), решают в зависимости от конструкции фундамента.
• Кольцевой дренаж эффективен и во многих других случаях:
  • при смешанном питании грунтовых вод;
  • при строительстве на песчаных грунтах;
  • при поступлении вод сверху при однородном строении грунта;
  • при подпоре грунтовой воды снизу.
• В отличие от кольцевой системы, прифундаментный дренаж лучше работает в водонепроницаемых грунтах, при наличии смешанных источников питания — да и просто применяется в качестве профилактической меры. Именно из-за слабой проницаемости грунтов (а на большинстве российских территорий залегают суглинки), и приходится закладывать дрены максимально близко к фундаменту. Пазухи по его контуру заполняют не вынутым грунтом, а песком, который хорошо пропускает воду – отсюда и такое решение.
• Одним контуром можно защитить и несколько зданий — в масштабах частного домовладения это дом и другие постройки на участке (теплица, баня, хозблок). При значительных размерах участка система проектируется с учётом вероятности образования внутри контура депрессионной воронки, поэтому браться самостоятельно за подобные работы не стоит. Так же чревато последствиями непрофессиональное устройство дренажа ниже подошвы фундамента, так как он может спровоцировать вынос частиц грунта и его просадку под зданием.
• Пластовый дренаж устраивается, когда эффективности линейных или контурных систем недостаточно. Это ситуации со сложным строением приповерхностных слоёв грунта с изменением его состава, наличием мощных водоносных слоёв и напорных потоков. Глинистый грунт, в том числе однородный, всегда в зоне риска, поэтому, даже когда со стороны грунтовых вод нет угрозы, такой дренаж применяется с целью профилактики.

Чтобы дренирующий пласт под зданием не оказался аккумулирующим сборником воды, особенно при его закладке ниже прифундаментного дренажа, что хоть редко, но всё же случается, внутри пластового дренажа устраивают подпольные дрены, с отведением воды в пристенные траншеи. В качестве самостоятельного дренажа пластовый вариант используется только в процессе строительства, для защиты котлованов большой площади.

Особенности проектирования дренажей — заключение

В природе преобладающим условием является ситуация со смешанным питанием грунтовых вод, поэтому чаще всего используется система с замкнутым контуром (кольцевая). А так как грунты в большинстве случаев глинистые, плохо пропускающие воду, то трасса выполняется в пристенном варианте.

Расстояние между дренами и стеной определяется вылетом выступающих частей фундамента и диаметром устанавливаемых смотровых колодцев, но имеет значение и глубины заложения дренажа.

Для защиты цокольных этажей применяют комбинированные схемы: контурно-линейные или контурно-площадные. В контурно-линейных системах контуром является прифундаментный дренаж, а линейным – линии, проложенные под полом. В контурно-площадном варианте контур тот же, но под полом просто находится толстая подушка из несвязного насыпного грунта. Как вариант, в системе могут содержаться все указанные элементы.

Контурно-линейные схемы отлично подходят для домов со свайными фундаментами, ведь в них полы чаще формируются не по грунту, а по каркасу. В таком случае система просто отводит воду от пятна застройки, дабы вода не размывала грунт. Для ленточных фундаментов это не очень удачный вариант, так как требует точного расчёта расстояния между дренами и стеной, и при занижении относительно подошвы.

Для плитных фундаментов обычно проектируют контурно-площадный вариант. Контурно-линейные системы здесь если и применяют, то без прокладки труб в линиях — небольшие линейные углубления просто заполняются щебнем. Такая схема не имеет ограничений, и может использоваться как для совершенного, так и для несовершенного дренажа.

Особенно эффективны комбинации пластового и контурного дренажа для защиты зданий с большой площадью в плане. Однако проектировать их нужно совместно с водостоком, либо системой накопления и принудительной откачки вод.

Выгоднее всего в эксплуатации системы, в которых можно организовать отток воды самотёком, за счёт уклона. Ведь насос — это всё-таки техника, она имеет свойство ломаться в самый неподходящий момент, да и просто не работать, к примеру, из-за отсутствия электричества.