Агрессивными свойствами по отношению к материалам дренажных труб обладают почвенно-грунтовые растворы и грунтовые воды, содержащие углекислоту, сульфаты, магнезиальные соли, хлориды и др. Вместе с тем нужно иметь в виду, что в засоленных грунтах в результате поступления дождевой воды или фильтрации воды из водоемов агрессивное воздействие среды на дренажные трубы уменьшается
Наиболее устойчивыми в грунтовых водах различного химического состава являются керамические и пластмассовые трубы, а также трубофильтры из полимербетонов. Вместе с тем керамические трубы разрушаются под действием механических сил, если их долгое время хранить на воздухе, так как в керамике происходит кристаллизация солей при поглощении водяных паров и трубы становятся хрупкими. Пластмассовые и полимербетонные трубы неустойчивы в поле высоких температур. В агрессивных средах подвержены сильному разрушению бетонные трубы.
Для составления проекта дренажа необходимы следующие данные и материалы:
· техническое заключение о гидрогеологических условиях строительства; п
· план территории в масштабе 1:500 с существующими и проектируемыми зданиями и подземными сооружениями;
· проект организации рельефа;
· планы и отметки полов подвальных помещений и подполий зданий;
· планы, разрезы и развертки фундаментов зданий;
· планы, продольные профили и разрезы подземных каналов.
В техническом заключении о гидрогеологических условиях строительства должны быть даны характеристики подземных вод, геолого-литологического строения участка и физико-механических свойств грунтов.
В разделе характеристики подземных вод должны быть указаны:
· причины образования и источники питания подземных вод;
· режим подземных вод и отметки появившегося, установившегося и расчетного уровней подземных вод, а в необходимых случаях высота зоны капиллярного увлажнения грунта;
· данные химического анализа и заключение об агрессивности подземных вод по отношению к бетонам и растворам.
В геолого-литологическом разделе дается общее описание строения участка.
В характеристике физико-механических свойств грунтов должны быть указаны:
· гранулометрический состав песчаных грунтов;
· коэффициенты фильтрации песчаных грунтов и супесей;
· коэффициенты пористости и водоотдачи;
· угол естественного откоса и несущая способность грунтов.
К заключению должны быть приложены основные геологические разрезы грунтов по буровым скважинам, необходимые для составления алогических разрезов по трассам дренажей.
При необходимости, в сложных гидрогеологических условиях для проектов дренирования кварталов и микрорайонов к техническому заключению должны быть приложены карта гидроизогипс и карта распространения грунтов.
В случае особых требований к устройству дренажа, вызываемых специфическими условиями эксплуатации защищаемых помещений и сооружений, эти требования должны быть изложены заказчиком в качестве дополнительных исходных материалов для проектирования дренажей.
Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого объекта и гидрогеологических условий.
При проектировании новых кварталов и микрорайонов на территориях с уровнем подземных вод должна быть разработана общая схема дренажей.
В состав схемы дренажей входят системы дренажей, обеспечивающие общее понижение уровня подземных вод на территории квартала (микрорайона), и местные дренажи для защиты от подтопления подземными водами отдельных сооружений.
К дренажам, обеспечивающим общее понижение уровня грунтовых вод относятся дренажи:
· головной или береговой;
· систематический.
К местным дренажам относятся дренажи:
· кольцевой,
· пристенный;
· пластовый.
К местным дренажам относятся также дренажи, предназначенные для защиты отдельных сооружений:
· дренаж подземных каналов;
· дренаж приямков;
· дорожный дренаж;
· дренаж засыпаемых речек, ручьев, логов и оврагов;
· откосный и застенный дренажи;
· дренаж подземных частей существующих зданий.
При благоприятных условиях (в песчаных грунтах, а также в песчаных прослойках при большой площади их распространения) местные дренажи могут одновременно способствовать общему понижению уровня подземных вод.
На территориях, где подземные воды залегают в песчаных грунтах, следует применять системы дренажей, обеспечивающие общее понижение уровня подземных вод.
Местные дренажи в этом случае следует применять для защиты от подтопления грунтовыми водами отдельных особо заглубленных сооружений.
На территориях, где подземные воды залегают в глинистых, суглинистых и других грунтах с малой водоотдачей, необходимо устраивать местные дренажи.
Местные «профилактические» дренажи нужно устраивать также при отсутствии наблюдаемых подземных вод для защиты подземных сооружений, располагаемых в глинистых и суглинистых грунтах.
На территориях со слоистым строением водоносного пласта следует устраивать как общие системы дренажей, так и местные, дренажи.
Общие системы дренажа следует устраивать для осушения обводненных песчаных прослоек, по которым вода поступает на дренируемую территорию. В этой системе могут быть использованы также отдельные местные дренажи, у которых радиус депрессионной кривой захватывает значительную площадь территории. Местные дренажи необходимо устраивать для подземных сооружений, закладываемых на участках, где водоносный пласт не полностью осушается общей системой дренажа, а также в местах возможного появления верховодки.
На застроенных территориях, при строительстве отдельных зданий и сооружений, нуждающихся в защите от подтопления грунтовыми водами, должны устраиваться местные дренажи. При проектировании и строительстве этих дренажей обходимо учитывать их влияние на соседние существующие сооружения.
Для осушения территорий, подтопляемых потоком подземных вод с областью питания, расположенной вне этой территории, следует устраивать головной дренаж (см. рис. 2.5).
Рис.2.5 – схема головного дренажа
Головной дренаж нужно закладывать по верхней, по отношению к подземному потоку, границе дренируемой территории. Трассу дренажа назначают с учетом размещения застройки и проводят, по возможности, в местах с более высокими метками водоупора.
Головной дренаж должен, как правило, пересекать поток подземных вод по всей его ширине.
При длине головного дренажа, меньшей ширины подземного потока, следует устраивать дополнительные дрены по боковым границам дренируемой территории с целью перехвата подземных вод, поступающих сбоку.
При неглубоком залегании водоупора головной дренаж следует закладывать на поверхности водоупора (с некоторым заглублением в него) с целью полного перехвата подземных вод, как дренаж совершенного типа.
В тех случаях, когда не представляется возможности заложить дренаж на водолоупоре, а по условиям дренирования требуется полностью перехватить поток подземных вод, ниже дренажа устраивается экран из водонепроницаемого шпунтового ряда, который должен быть опущен ниже отметок водоупора.
При глубоком залегании водоупора головной дренаж закладывают выше зодоупора, как дренаж несовершенного типа. В этом случае необходимо произвести расчет депрессионной кривой. Если устройством одной линии головного дренажа не достигается понижение уровня подземных вод до заданных отметок, следует проложить вторую линию дренажа параллельно головному дренажу. Расстояние между дренажами определяется расчетом.
Если часть водоносного пласта, расположенная над дренажом, состоит из песчаных грунтов с коэффициентом фильтрации менее 5 м/сутки, нижняя часть траншеи дренажа должна быть засыпана песком с коэффициентом фильтрации не менее 5 м/сутки (см. рис. 2.6).
Рис.2.6 – схема засыпки траншей
Высота засыпки песком составляет 0,6-0,7Н, где: Н - высота от низа траншеи дренажа до непониженного расчетного уровня подземных вод.
При слоистом строении части водоносного пласта,- расположенного над дренажом, с чередованием прослоек песка и суглинков, засыпка траншеи дренажа песком с коэффициентом фильтрации не менее 5 м/сутки; должна быть произведена на 30 см выше непониженного расчетного уровня подземных вод.
Засыпка песком может производиться на всю ширину траншеи вертикальной или наклонной призмой, толщиной не менее 30 см. Для головного дренажа совершенного типа, когда водоносный пласт не имеет глинистых, суглинистых и субпесчаных прослоев, песчаную призму можно устраивать только с одной стороны траншеи (со стороны притока воды).
Еслиголовной дренаж закладывается в толще сравнительно слабо водопроницаемых грунтов, подстилаемых хорошо водопроницаемыми грунтами, следует устраивать комбинированный дренаж, состоящий из горизонтальной дрены и вертикальных самоизливаюшихся колодцев (см. рис. 2.7).
Рис.2.7 – комбинированный дренаж с вертикальным самоизливающимся колодцем
Вертикальные колодцы должны сообщаться своим основанием с водопроницаемыми грунтами водоносного пласта, а верхней частью с внутренним слоем обсыпки горизонтальной дрены.
Для осушения прибрежных территорий, подтопляемых в связи с подпором горизонта воды в реках и водохранилищах, следует устраивать береговой дренаж (см. рис 2.8) где обозначения: МГ - меженный горизонт водоема, ГПВ - горизонт подпёртых вод водоема.