Горизонтальный закрытый дренаж

 

Горизонтальный закрытый дренаж представляет собой водопроницаемую перфорированную трубу - дрену в фильтрующей обсыпки или обертке (рисунок 10), укладываемую с определенным уклоном, обеспечивающим самотечный режим движения воды в ней. Дрены принимают грунтовые воду из грунта и отводят ее в водоотводящие устройства.

а.

б.

Рисунок 10 - Конструктивные схемы горизонтальных трубчатых дренажей, укладываемых в траншею: а - с обсыпкой; б – в обертке

1 - дренажная труба; 2 - щебень или гравий; 3 - песок; 4 – водоупорные грунты; 5 – фильтрующий материал (геотекстиль)

 

Для устройства дрен на городских и промышленных территориях применяют трубы (рисунок 11) - пластмассовые, асбестоцементные, бетонные, железобетонные и др.

а. б.

в.

Рисунок 11 - Трубы для устройства горизонтальных дренажей: а. пластмассовые; б. бетонные; в. асбестоцементные

 

Пластмассовые трубы изготавливают из полиэтилена (ПЭ) или поливинилхлорида (ПВХ). Они бывают глад­кие, гофрированные, двухслойные гофрированные с гладкой трубой внутри. Пластмассовые трубы выпускают диаметром от 50 до 500 мм, длиной звена до 6,0 м и бухты до 50,0 м. Стыковка пластмассовых труб выполняется сваркой (гладких), либо соединительными муфтами. Допустимая глубина укладки пластмассовых труб в основном до 5,0-6,0 м, реже до 10,0-12,0 м. Основные достоинства пластиковых труб они не подвержены коррозии и гниению, не склонны к обрастанию, обладают высокой химической стойкостью, прочностью и низкой теплопроводностью, долговечны.

Асбестоцементные трубы обладают теми же достоинствами что и пластмассовые, при этом они значительно дешевле, однако их применение недопустимо в грунтовых водах агрессивных к бетонам и растворам на портландцементе. Асбоцементные трубы выпускают диаметром от 100 до 400 мм, длиной звена до 5,0 м, допустимая глубина их укладки 6,0 м. Соединение асбестоцементных труб выполняется муфтами с резиновыми кольцами.

Бетонные и железобетонные трубы имеют те же ограничения по применению, что и асбестоцементные. Они выпускаются диаметром от 400 до 2000 мм, длиной звена до 6,0 м, допустимая глубина укладки 6,0 м. Стыкуются в четверть, прямым торцом с обмазкой раствором и через раструб.

Минимальный диаметр труб для удобства прочистки принимают 100-150 мм.

В практической работе рекомендуется использовать для дрен пластмассовые или асбоцементные трубы.

С целью предотвращения заиления дрен их уклон назначается не менее 0,003-0,005.

В дренах горизонтального дренажа для приема грунтовых вод в стенках труб устраиваются водоприемные отверстия - круглые или щелевые. Диаметр круглых отверстий принимают равным 1 - 1,5 см, ширину щелевого пропила - 0,5 - 1 см. В асбоцементных и пластмассовых трубах отверстия просверливают или пропиливают, в бетонных и железобетонных трубах они выполняются одновременно с изготовлением труб. Категорически запрещается пробивать водоприемные отверстия в стенках труб.

Отверстия располагают в шахматном порядке по верхней и боковой частям труб. Круглые отверстия располагаются через 0,25 м по длине трубы в 2÷3 ряда с обеих сторон посредине высоты трубы. Щели в дренах располагаются не реже чем через 0,5 м по их длине в шахматном порядке с обеих сторон в 2÷3 ряда.

Для предотвращения механической суффозии осушаемого грунта при работе дренажа, а также защиты дрены от заиления по ее окружности выполняют фильтрующие обсыпки или обертки.

Фильтрующие обсыпки закрытого дренажа выполняются из нескольких слоёв обратного фильтра. Внутренние слои обсыпки делают из гравия и щебня, полученных из изверженных пород. Наружные слои обсыпки из природных песков.

Количество слоев обратного фильтра зависит от крупности частиц дренируемого грунта, расхода фильтрационного потока и конструкции дренажа. При расположении дренажа в песках гравелистых, крупных и средней крупности (при среднем диаметре частиц 0,3...0,4 мм и крупнее) в качестве фильтра устраивают однослойную обсыпку из гравия, щебня. При расположении дренажа в песках средней крупности со средним диаметром частиц, меньшим 0,3...0,4 мм, а также в мелких и пылеватых песках, супесях и при слоистом строении водоносного пласта устраивают двухслойные обсыпки. Толщина слоёв в фильтрационной обсыпке горизонтальных дрен 100÷150мм.

В качестве фильтрационных оберток в настоящее время используют в основном нетканый геотекстиль плотностью не менее 150 гр/м².

Возможность применения нетканого геотекстиля в качестве фильтра проверяют по критериям:

и , (5.1)

где - коэффициент, принимаемый для несвязных грунтов 10 (для однородных мелких песков с коэффициентом неоднородности менее 5 - =2,5), для связных грунтов, а также для несвязных при наличии значительных динамических воздействий - =1 ( <100 мК); - фильтрующая способность нетканого геотекстиля, связанна с размером пор, микроны; , - диаметр частиц грунта, меньше которого содержание частиц по весу соответствует 50, 90%.

В рамках практических работ фильтр рекомендуется подбирать из щебня и песка.

Расположение дрен на участке зависит от рельефа местности, расположения улиц или проездов, отдельных зданий или цехов, водоприемников. Длины дрен принимаются, как правило, не более 250 м, а в мелко­зернистых водонасыщенных песках и илах – менее 150 м. Расстояние между дренами до 150 м.

При назначении глубин заложения дрен необходимо учитывать, что: дрены должны обеспечивать проектное понижение уровня грунтовых вод; дрены должны не повреждаться машинами и механизмами; дрены должны располагаться ниже глубины промерзания грунта, с целью предотвращения замерзания в них воды и образования ледяной пробки, которые в весенний период будут нарушать работу дренажа.

В рамках выполнения практических работ при проектировании закрытого горизонтального дренажа дол­жны быть установлены и обоснованы глубина и уклон их заложе­ния, расстояния между дренами, диаметры труб, длина дрен, со­став и толщина фильтра.