Отвод поверхностных и грунтовых вод. Строим систему водоотвода частного дома

Работы данного цикла включают в себя:

■ устройство нагорных и водоотводных канав, обваловывание;

■ открытый и закрытый дренаж;

■ планировку поверхности складских и монтажных площадок.

Поверхностные и грунтовые воды образуются из атмосферных осадков (ливневые и талые воды). Различают поверхностные воды «чужие», поступающие с повышенных соседних участков, и «свои», образующиеся непосредственно на строительной площадке. В зависимости от конкретных гидрогеологических условий производство работ по отводу поверхностных вод и осушению грунтов можно выполнять следующими способами: открытым водоотливом, открытым и закрытым дренажем и глубинным водопонижением.

Нагорные и водоотводные канавы или обваловывание устраивают вдоль границ строительной площадки с нагорной стороны для предохранения от поверхностных вод. Территория площадки должна быть защищена от поступления «чужих» поверхностных вод, для чего их перехватывают и отводят за пределы площадки. Для перехвата вод Устраивают в повышенной ее части нагорные и водоотводные канавы (рис. 3.5). Водоотводные канавы должны обеспечивать пропуск ливневых и талых вод в пониженные точки местности за пределы строительной площадки.

Рис. 3.5. Защита строительной площадки от поступления поверхностных вод: 1 - зона стока воды, 2 - нагорная канава; 3 - строительная площадка

В зависимости от планируемого дебита воды, водоотводные канавы устраивают глубиной не менее 0,5 м, шириной 0,5...0,6 м, с высотой бровки над расчетным уровнем воды не менее 0,1...0,2 м. Для предохранения лотка канавы от размыва скорость движения воды не должна превышать для песка 0,5...0,6 м/с, для суглинка -1,2... 1,4 м/с. Канаву устраивают на расстоянии не менее 5 м от постоянной выемки и 3 м - от временной. Для предохранения от возможного заиливания продольный профиль водоотводной канавы делают не менее 0,002. Стенки и дно канавы защищают дерном, камнями, фашинами.

«Свои» поверхностные воды отводят путем придания соответствующего уклона при вертикальной планировке площадки и устройства сети открытого или закрытого водостока, а также принудительным сбросом через водоотводные трубопроводы посредством электрических насосов.

Дренажные системы открытого и закрытого типов используют при сильном обводнении площадки грунтовыми водами с высоким уровнем горизонта. Дренажные системы предназначены для улучшения общесанитарных и строительных условий и предусматривают понижение уровня грунтовых вод.

Открытый дренаж применяют в грунтах с малым коэффициентом фильтрации при необходимости понижения уровня грунтовых вод на небольшую глубину - порядка 0,3...0,4 м. Дренаж устраивают в виде канав глубиной 0,5...0,7 м, на дно которых укладывают слой крупнозернистого песка, гравия или щебня толщиной 10...15 см.

Закрытый дренаж - это обычно траншеи глубокого заложения (рис. 3.6) с устройством колодцев для ревизии системы и с уклоном в сторону сброса воды, заполняемые дренируемым материалом (щебень, гравий, крупный песок). Поверху дренажную канаву закрывают местным грунтом.

Рис. 3.6. Закрытый, пристенный и опоясывающий дренаж: а - общее решение дренажа; б - пристенный дренаж; в - кольцевой ограждающий дренаж; 1 - местный грунт; 2 - мелкозернистый песок; 3 - крупнозернистый песок; 4 - гравий; 5 - дренажная дырчатая труба; 6 - уплотненный слой местного грунта; 7 - дно котлована; 8 - дренажная прорезь; 9 - трубчатый дренаж; 10 - сооружение; 11 -подпорная стенка; 12 - бетонное основание

При устройстве более эффективных дренажей на дно такой траншеи укладывают перфорированные в боковых поверхностях трубы - керамические, бетонные, асбестоцементные диаметром 125...300 мм, иногда просто лотки. Зазоры труб не заделывают, трубы сверху засыпают хорошо дренирующим материалом. Глубина дренажной канавы -1,5...2,0 м, ширина поверху - 0,8...1,0 м. Снизу под трубой часто укладывают щебеночное основание толщиной до 0,3 м. Рекомендуемое распределение слоев грунта: 1) дренажная труба, укладываемая в слой гравия; 2) слой крупнозернистого песка; 3) слой средне- или мелкозернистого песка, все слои не менее 40 см; 4) местный грунт толщиной до 30 см.

Такие дренажи собирают воду из прилегающих слоев грунта и отводят воду лучше, так как скорость движения воды в трубах выше, чем в дренирующем материале. Закрытые дренажи устраивают ниже уровня промерзания грунта, они должны иметь продольный уклон не менее 0,5%. Устройство дренажа необходимо выполнять до начала возведения зданий и сооружений.

Для трубчатых дренажей в последние годы широко используют трубофильтры из пористого бетона и керамзитостекла. Применение трубофильтров значительно снижает трудозатраты и стоимость работ. Они представляют собой трубы диаметром 100 и 150 мм с большим количеством сквозных отверстий (пор) в стенке, по которым вода просачивается внутрь трубопровода и отводится. Конструкция труб позволяет их укладку по предварительно разровненному основанию трубоукладчиками.

Раз мы говорим об обустройстве водоотвода, значит, дом у нас уже стоит (запроектирован) и мы переходим к благоустройству или ландшафтному дизайну. Я искренне рад за Вас, Господа! Ровно как рад и тому факту, что Вас интересует вопрос: "Как оптимальным образом реализовать отвод воды с участка и от дома?". Разобравшись с этим, Вы сэкономите море времени и средств.

Начну с того, что отвод воды является комплексной задачей и должен включать в себя взаимодополняющие системы:

1. Кровельную водосточную систему.
2. Систему поверхностного водоотвода.
3. В случае если уровень грунтовых вод (УГВ) на участке высокий, а дом имеет, например, подвал или подземный гараж, есть необходимость устроить глубинную дренажную систему для отвода грунтовых вод.

Первые две системы предусматривают отвод дождевой воды (для устранения негативного воздействия атмосферных осадков), отвод талых вод (таяния снега) и, соответственно, препятствуют появлению т.н. «верховодки». Верховодка, наряду с грунтовыми водами, является видом почвенных вод, имеет сезонный характер и появляется вследствие выпадения осадков, таяния снега, избыточного полива и т. п. Как правило, к середине лета она вообще исчезает и может ненадолго появиться только после сильных ливней.

Верховодка представляет собой неприятную проблему для домов с фундаментом (подвалом), а также является причиной быстрой наполняемости негерметичного септика (выгребной ямы) в весенний период и во время сильных осадков.

Задача кровельной водосточной системы - собрать всю дождевую воду с крыши зданий и подвести ее к нужным точкам водосбора. Если сэкономить на кровельном водостоке - дожди постепенно разобьют вам дорожки, отмостку, ступени и будут забрызгивать ровным слоем грязи фундамент здания на высоту до 50 см.

Ну а если Ваш подвал подтоплен, его стены пропитаны влагой, а септик нужно откачивать раз в 7-10 дней - без глубинного дренажа Вам не обойтись.

1. Какова структура грунта и уровень грунтовых вод (далее УГВ) на Вашем участке? Ответ на этот вопрос прояснит необходимость обустройства подземного (глубинного) дренажа и гидроизоляции подвала, если таковой имеется. Носителями сих таинственных знаний обычно являются те же люди, которые пробурили Вам скважину для воды либо специализированные геодезические организации.
2. Куда будет выполнен отвод поверхностных и грунтовых вод ? Этот ответ поможет разобраться с точкой сброса воды (она может быть одной как для поверхностных, так и для грунтовых вод) и упростит подготовку технического решения. Мне знакомы следующие варианты:
   • Ливневая канализация. Как правило, это бетонная труба большого диаметра. В идеале, она закопана ниже глубины промерзания грунта и оборудована коллекторами, т.е. местами подсоединения отдельных систем ливневого водоотвода, например, с Вашего участка. Отвод ливневых вод выполняется в природные водоемы.
   • Смешанная канализация. Отводит поверхностные и, собственно, канализационные стоки. Также оборудована коллекторами. Предусматривает обустройство систем очистки сточных вод перед их сбросом, например, в водоемы.
   • Дренажное поле (система инфильтрации). Оборудуется в случае отсутствия вариантов, указанных выше. Система, которая обеспечивает равномерное и природное «впитывание» ливневых вод в грунт непосредственно на участке их сбора.
   • Соседский участок:). Самый простой и быстрый способ, который к тому же позволяет «сблизиться» с соседями в кратчайшие сроки.
3. Будет ли вода отводиться самотеком или нужен дренажный колодец и насос? Для этого нужно ответить на предыдущие вопросы, а также определить уклоны территории участка. Точку сброса следует предусмотреть в самой нижней части участка.

Если Ваш участок расположен на склоне и Вы хотите сделать отвод поверхностных вод, стекающих с вышерасположенного участка, то для перехвата воды Вам следует предусмотреть в верхней части участка систему перпендикулярных склону водоотводных лотков (тогда участок выглядит благоустроенным и имеет ровную поверхность) либо вырыть дренажную канаву вдоль верхней границы участка и соединить ее с боковыми канавами (участок становится похожим на средневековый форпост).

4. Какова площадь водосборной территории? От этого зависит пропускная способность и, соответственно, стоимость водосборных систем. Зная площадь своего участка, Вы можете самостоятельно просчитать расчетный расход дождевых вод, который следует убрать системами водоотвода. Используйте для этого программу .
5. Какую нагрузку (поверхностное давление) должны выдерживать инженерные сооружения для отвода воды ? Перефразирую. Кто будет по ним ходить (ездить)? От этого зависит т.н. класс нагрузки и все та же стоимость. Класс нагрузки важен как для глубинного, так и для поверхностного дренажа.

После того как Вы ответили на подготовительные теоретические вопросы, следует браться за реализацию. Настоятельно рекомендую разработать проект или просто техническое решение. Для этого следует либо обратиться в проектную организацию (отдел водоотведения и канализации), либо начертить эскиз самому…. и найти невозмутимого строителя, который возьмется за воплощение его в жизнь.

Спрашивайте и вникайте в детали! Строители в большинстве случаев устанавливают водосточную систему для отвода воды с крыши, но при этом не считают нужным отвести эту воду далеко от фундамента. Мне известны случаи, когда подрядчик установил дождеприемники, но собранную воду «отводил» через дно этих же дождеприемников в землю у фундамента. В этом случае нет принципиальной разницы между тем, если вода будет просто стекать с крыши и мочить фундамент, либо течь по водосточной системе (собираться в дождеприемник) и … мочить фундамент. Грунт, прилегающий к фундаменту, после проведения строительных работ обычно более рыхлый, чем грунт естественного сложения, поэтому дождевые воды накапливаются в пазухах и проникают в бетон. Зимой вода замерзает и разрушает бетонные конструкции.

Поэтому, кроме устройства отмостки вокруг дома шириной 80-100см, собранную водосточной системой воду необходимо отвести в ливневую канализацию. Сделать это можно системой водоотводных лотков (рис. 1) либо устройством точечных дождеприемников (рис. 2).

В первом случае у нас меньше земляных работ, система будет всегда доступна для осмотра и ремонта. Во втором случае мы можем трубу от дождеприемников проложить в одной траншее с дренажной трубой.

При этом ни в коем случае нельзя соединять систему поверхностного водоотвода с дренажом основания дома. В противном случае дождевая вода будет попадать в дренаж и наоборот - смачивать фундамент!!!

Сверху пескоуловители и водоотводные каналы закрываются съемными защитно-декоративными решетками, которые предотвращают попадание в систему мусора, листьев, и не препятствуют движению пешеходов и транспорта. Система линейного дренажа соединяется с ливневой канализацией через систему вертикальных и горизонтальных отводов.

Важно!!! При установке поверхностного водоотвода следует предусмотреть уклоны (минимум 0,005, т.е. 5 мм на метр длины) для движения воды самотеком! Сделать это возможно двумя способами:

1. За счет использования уклона поверхности.
2. За счет использования каналов, у которых внутренняя поверхность с уклоном (такая функция предусмотрена в бетонных каналах некоторых производителей: Standartpark, Hauraton, ACO), а также за счет ступенчатого уклона организованного с применением каналов разной высоты.

Обустройство подземной дренажной системы наиболее целесообразно совместить с фундаментными работами — стоить это будет не дорого. Если же в процессе эксплуатации дома выясняется, что уровень грунтовых вод очень высок, а отвод воды от дома не организован — это выльется Вам в копеечку.

Подземный дренаж - это система дренажных труб (дрен, т.е. труб с дырочками, засыпанных щебнем и завернутых в геотекстиль) и дренажных колодцев. Геотекстиль предохраняет дрены от заиливания.

Дренажные колодцы предназначены для технического обслуживания дренажной системы, например, прочистки струей воды. Дренажный колодец предусматривается на каждом втором изгибе трубы, так чтобы через него можно было обслуживать и подводящий, и отводящий участки труб.

Колодцы собраны из бетонных колец диаметром 400 мм и 700 мм. В последнее время все чаще применяются готовые пластиковые колодцы диаметром 315 мм.

Собранная дренажными трубами вода поступает в коллекторный колодец (сюда же можно подвести и воды, собранные поверхностным водоотводом), снабженный обратным клапаном, который предотвращает попадание воды из колодца обратно в дренажную систему. Из общего колодца воду выводят (например, выкачивают) в коммунальную ливневую канализацию, открытую дрену, или она впитывается в почву через специально отсыпанный слой щебня (дренажное поле).

Ну, в целом, на первый раз хватит (особенно если у Вас нет специального образования). Вывод: Обустройство поверхностного, а при необходимости и глубинного водоотвода задача посильная, но… если сомневаетесь - доверьте ее профессионалам. Если Вы собираетесь обезопасить подвалы, фундаменты и т.д., и столкнулись с верховодкой (грунтовыми водами), то в силу комплексности и сложности задачи, советую выбрать одного подрядчика, который будет отвечать за разработку и монтаж всей системы в целом. Это важно, т.к. отдельные работы, выполненные разными подрядчиками, как правило, не решают задачу в целом, а у подрядчика всегда есть возможность заявить: «Это не я!». Постарайтесь договориться о гарантии на водоотводные системы не менее чем на год. Только полный сезон докажет их жизнеспособность!

Раз уж вы платите деньги, не поручайте столь непростую задачу, например, плиточникам, которые мостят Вам дорожки! Они могут быть исполнителями - но руководить ими должен профессионал.

Владимир Полевой .

Поверхностные воды (ливневые и талые) образуются из атмосферных осадков. Различают поверхностные воды «чужие», посту­пающие с повышенных соседних участков, и «свои», обра­зующиеся непосредственно на строительной площадке Чтобы на территорию площадки не поступали «чужие» по­верхностные воды, их перехватывают и отводят за преде­лы площадки. Для перехвата вод делают нагорные канавы или обвалование вдоль границ строительной пло­щадки в повышенной ее части (рис. У.2). Для предотвра­щения быстрого заиливания продольный уклон водоот­водных канав должен иметь не менее 0,003.

Для отвода «своих» поверхностных вод придают соот­ветствующий уклон при вертикальной планировке пло­щадки и устраивают сеть открытого или закрытого водо­стока.

Каждый котлован и траншея, являющиеся искусст­венными водосборниками, к которым активно притекает вода во время дождей и таяния снега, должны быть за­щищены водоотводными канавами или обвалованием с нагорной стороны.

В случаях сильного обводнения площадки грунтовы­ми водами с высоким уровнем горизонта площадку осу­шают с помощью открытого или закрытого дренажа. От крытый дренаж обычно устраивают в виде канав глубиной до 1,5 м, отрываемых с пологими откосами (1: 2} и необходимыми для течения воды продольными уклона­ми. Закрытый дренаж - это обычно траншеи с уклонами в сторону сброса воды, заполняемые дренирующим материалом (рис. У.З). При устройстве более эффективных дренажей на дно такой траншеи укладывают перфориро­ванные в боковых поверхностях трубы - керамические, бетонные, асбестобетонные, деревянные. Такие дренажи собирают и отводят воду лучше, так как скорость движе­ния воды в трубах выше, чем в дренирующем материале. Закрытые дренажи должны быть заложены ниже уровни промерзания грунта и иметь продольный уклон не менее 0,005.

Создание геодезической разбивочной основы. На ста­дии подготовки площадки к строительству должна быть создана геодезическая разбивочная основа для планово го и высотного обоснования при выносе проекта подлежа­щих возведению зданий и сооружений на местность, а так же (в последующем) геодезического обеспечения на всех стадиях строительства и после его завершения. Геодезическую разбивочную основу для определения положения объектов строительства в плане создают пре­имущественно в виде: строительной сетки, продольных и поперечных осей, определяющих положение на местно­сти основных зданий и сооружений и их габарит -для строительства предприятий и групп зданий и сооружений; красных линий (или других линий регулирования заст­ройки) и габарит здания - для строительства отдельныхзданий. Строительную сетку выполняют в виде квадратных и прямоугольных фигур, которые подразделяют на основ­ные и дополнительные (рис. У.4). Длина сторон основных фигур сетки 200...400 м, дополнительных - 20...40 м. Строительную сетку обычно проектируют на строитель­ном генеральном плане, реже- на топографическом пла­не строительной площадки. При проектировании опреде­ляют местоположение пунктов. сетки на стройгенплане (топографическом плане), выбирают способ закрепления сетки на местности. При проектировании строительной сетки должны быть: обеспечены максимальные удобства для выполнения раз-бивочных работ; основные возводимые здания и соору­жения расположены внутри фигур сетки; линии сетки параллельны основным осям возводимых зданий и рас­положены по возможности ближе к ним; обеспечены не­посредственные линейные размеры по всем сторонам сет­ки; пункты сетки расположены в местах, удобных для уг­ловых измерений с видимостью смежных пунктов, а также в местах, обеспечивающих их сохранность и ус­тойчивость.

Разбивку строительной сетки на местности начинают с выноса в натуру исходного направления, для чего ис­пользуют имеющуюся на площадке или вблизи нее геоде­зическую сетку (рис. У.5). По координатам геодезичес­ких пунктов сетки определяют полярные координаты 5 Ь 5г,5з и углы Рь р 2 , Рз, по которым выносят на местность исходные направления сетки АВ и АС. Затем от исходных направлений на всей площадке разбивают строительную сетку и закрепляют её в местах пересечений постоянными знаками с плановой точкой (рис. У.6). Знаки делают из заполненных бетоном отрезков труб, из забетонированных обрезков рельсов и т. п. Подошва знака должна распо­лагаться ниже границы промерзания грунта минимум на 1 м (1000 мм). Аналогично переносят и закрепляют крас­ную линию.

При переносе на местность основных осей строящих­ся объектов, если в качестве плановой разбивочной осно­вы используется строительная сетка, применяют метод прямоугольных координат. В этом случае близколежащие стороны строительной сетки принимают за линии коорди­нат, а их пересечение - за ноль отсчета (рис. У.7, а). Положение точки О главных осей Х 0 -У 0 определяют следующим образом: если дано, что Х 0 =50 и У 0 =40 м, значит, точка О находится на расстоянии 50 м от линии X в сторону линии Хо и на расстоянии 40 м от линии У в сторону У 0 .При наличии в качестве плановой разбивочной основы красной линии на стройгенплане должны быть приведе­ны какие-либо данные, определяющие положение буду­щего значения: например, точка А на красной линии (рис. У.7, б), угол р между главной осью здания и краснойлинией и расстояние от точки А до точки О пересечения главных осей. Главные оси здания закрепляют за его кон­турами знаками выше приведенной конструкции.

Высотное обоснование на строительной площадке обеспечивается высотными опорными пунктами- строи­тельными реперами. Обычно в качестве строительных ре­перов используют опорные пункты строительной сетки и красной линии. Высотная отметка каждого строитель­ного репера должна быть получена не менее чем от двух реперов государственной геодезической сети или сети местного значения.

Создание геодезической разбивочной основы является функцией заказчика. Он должен не менее чем за 10 дн. до начала строительно-монтажных работ передать под­рядчику техническую документацию на геодезическую разбивочную основу и на закрепленные на строительной площадке пункты и знаки этой основы.

В процессе строительства строительная организация должна следить за сохранностью и устойчивостью знаков геодезической разбивочной основы.

Поверхностные воды образуются из атмосферных осадков. Различают поверхностные воды «чужие», поступающие с повышенных соседних уча­стков, и «свои», образующиеся непосредственно на строительной площад­ке. Для перехвата «чужих» вод делают нагорные водоотводные канавы или обваловывание. Нагорные канавы устраиваются глубиной не менее 0,5 м и шириной 0,5-0,6 м (рис. 1.9). «Свои» поверхностные воды отводят прида­нием соответствующего уклона при вертикальной планировке площадки и устройством сети открытого водостока .

При сильном обводнении площадки грунтовыми водами с высоким уровнем горизонта осушение осуществляют дренажными системами. Они бывают открытого и закрытого типа. Открытый дренаж применяется при необходимости понижения уровня грунтовых вод на небольшую глубину – 0,3-0,4 м. Их устраивают в виде канав, глубиной 0,5-0,7 м, на дно которых укладывают слой крупнозернистого песка, гравия или щебня толщиной 10-15 см.

Рис 1.9. Защита площадки от поступления поверхностных вод: 1 – бассейн стока воды; 2 – нагорная канава; 3 – строительная площадка

Закрытый дренаж – это траншеи с уклоном в сторону сброса воды, за­полняемые дренирующим материалом. При устройстве более эффективных дренажей на дно такой траншеи укладываются перфорированные трубы (рис.1.10).

При устройстве выемок, расположенных ниже уровня грунтовых вод (УГВ), необходимо: осушать водонасыщенный грунт и обеспечи­вать таким образом возможность его разработки и устройства вы­емок; предотвращать попадание грунтовой воды в котлованы, траншеи и выработки в период выполнения в них строительных работ . Эффективным технологи­ческим приемом решения таких задач является откачка грунтовой воды.

Рис 1.10. Схема закрытого дренажа для

осушения территории: 1 – местный грунт;

2 – средне или мелкозернистый песок; 3 -

крупнозернистый песок; 4 – гравий; 5 -

перфорированная труба; 6 – уплотненный слой

Выемки (котлованы и тран­шеи) при небольшом притоке грунтовых вод разрабатывают с применением открытого водоот­лива (рис.1.11), а если приток значителен и толщина водонасыщенного слоя, подлежащего разработке, большая, то до начала производства работ уровень грун­товых вод искусственно понижают с использованием различных способов закрытого, т. е. грунтового, во­доотлива, называемого строительным водопонижением.

Рис 1.11. Открытый водоотлив из котлована (а) и траншеи (б): 1 – дренажная кана­ва; 2 – приямок (зумпф); 3 – пониженный уровень грунтовых вод; 4 – дренажная пригрузка; 5 – насос; 6 – шпунтовое крепление; 7 – инвентарные распорки; 8 – вса­сывающий рукав с сеткой (фильтром); Н – высота всасывания (до 5-6 м)

Открытый водоотлив предусматривает откачку притекающей воды не­посредственно из котлованов или траншей. Приток воды к котловану рас­считывают по формулам установившегося движения грунтовых вод.

При открытом водоотливе грунтовая вода, просачиваясь через откосы и дно котлована, поступает в водосборные канавы и по ним в. приямки (зумпфы), откуда ее откачивают насосами (рис. 1.11 а). Водосборные кана­вы устраивают шириной по дну 0,3-0,6 и глубиной 1-2 м с уклоном 0,01-0,02 в сторону приямков, которые в устойчивых грунтах крепят дере­вянным срубом без дна, а в оплывающих – шпунтовой стенкой.

Открытый водоотлив, являясь простым и доступным способом борьбы с грунтовыми водами, имеет серьезный технологический недостаток. Вос­ходящие потоки грунтовой воды, протекающей через дно и стенки котлова­нов и траншей, разжижают грунт и выносят из него на поверхность мелкие частицы. Явление такого вымывания и выноса мелких частиц называют суффозией грунта. В результате суффозии несущая способность грунта в основаниях может снизиться. Поэтому на практике во многих случаях чаще применяют грунтовый водоотлив, исключающий просачивание / воды через откосы и дно котлованов и траншей.

Грунтовый водоотлив обеспечивает снижение УГВ ниже дна будущей выемки. Необходимый уровень грунтовых вод достигается их непрерывной откачкой водопонизительными установками из системы трубчатых колод­цев и скважин, расположенных вокруг котлована или вдоль траншеи. Для искусственного понижения уровня грунтовых вод разработан ряд эффективных способов, основными из которых являются иглофильтровый, вакуумный и электроосмотический.

Иглофильтровый способ искусственного понижения грунтовых вод реализуется с использованием иглофильтровых установок (рис. 1.12), со­стоящих из стальных труб с фильтрующим звеном в нижней части, водо­сборного коллектора и самовсасывающего вихревого насоса с электродви­гателем. Стальные трубы погружают в обводненный грунт по периметру котлована или вдоль траншеи. Фильтрующее звено состоит из наружной перфорированной и внутренней глухой трубы.

Рис. 1.12. Схема иглофильтрового способа понижения уровня грунтовых вод: а -для котлована при одноярусном расположении иглофильтров; б – то же при двухъя­русном их расположении; в – для траншеи; г - схема работы фильтрующего звена при погружении в грунт и в процессе откачки воды; 1 - насосы; 2 – кольцевой кол­лектор; 3 – депрессионная кривая; 4 - фильтрующее звено; 5 – фильтрационная сетка; 6 – внутренняя труба; 7 – наружная труба; 8 - кольцевой клапан; 9 – гнездо кольцевого клапана; 10 – шаровой клапан; 11 – ограничитель

Наружная труба внизу имеет наконечник с шаровым и кольцевым кла­панами. На поверхности земли иглофильтры присоединяют водосборным коллектором к насосной установке (обеспеченной резервными насосами). При работе насосов уровень воды в иглофильтрах понижается; из-за дрени­рующих свойств грунта он понижается и в окружающих грунтовых слоях, образуя новую границу УГВ. Иглофильтры погружают в грунт через буро­вые скважины или путем нагнетания в трубу иглофильтра воды под давле­нием до 0,3 МПа (гидравлическое погружение). Поступая к наконечнику, вода опускает шаровой клапан, а кольцевой клапан, отжимаемый при этом кверху, закрывает зазор между внутренней и наружной трубами. Выходя из наконечника под давлением, струя воды размывает грунт и обеспечивает погружение иглофильтра. Когда вода всасывается из грунта через фильтро­вое звено, клапаны занимают обратное положение.

Применение иглофильтровых установок наиболее эффективно в чистых песках и песчано-гравелистых грунтах. Наибольшее понижение уровня грун­товых вод, достигаемое в средних условиях одним ярусом иглофильтров, составляет около 5 м. При большей глубине понижения применяют двухъя­русные установки.

Вакуумный способ водопонижения реализуют применением вакуумных водопонизительных установок. Эти установки используют для понижения уровня грунтовых вод в мелкозернистых грунтах (мелкозернистые и пылеватые пески, супеси, илистые и лессовые грунты с коэффициентом фильт­рации 0,02-1 м/сут), в которых применять легкие иглофильтровые уста­новки нецелесообразно. При работе вакуумных водопонизительных устано­вок вакуум возникает в зоне эжекторного иглофильтра (рис. 1.13).

Рис 1.13. Схема вакуумной установки: а – вакуумная установка; б – схема действия эжекторного иглофильтра; 1 – центробежный насос низкого давления; 2 – циркуля­ционный резервуар; 3 – сборный лоток; 4 – напорный насос; 5 – напорный рукав; 6 - эжекторный иглофильтр; 7 – напорная вода; 8 – сопло; 9 – всасываемая вода; 10 - обратный клапан; 11- фильтровая сетка

Фильтровое звено эжекторного иглофильтра устроено по принципу легкого иглофильтра, а надфильтровое звено состоит из наружной и внутрен­ней труб с эжекторной насадкой. Рабочую воду под давлением 750-800 кПа подают в кольцевое пространство между внутренней и наружной трубами, и через эжекторную насадку она устремляется вверх по внутренней трубе. В результате резкого изменения скорости движения рабочей воды в насадке создается разрежение и тем самым обеспечивается подсос грунтовой воды. Грунтовая вода смешивается с рабочей и направляется в циркуляционный бак, откуда ее избыток откачивается низконапорным насосом или сливается самотеком.

Явление электроосмоса используют для расширения области примене­ния иглофильтровых установок в грушах с коэффициентом фильтрации менее 0,05 м/сут. В этом случае наряду с иглофильтрами в грунт на рас­стоянии 0,5-1 м от иглофильтров в сторону котлована погружают стальные трубы или стержни (рис. 1.14). Иглофильтры подключают к отрицательно­му (катод), а трубы или стержни – к положительному полюсу источника постоянного тока (анод).

Рис. 1.14. Схема водопонижения с ис­пользованием электроосмоса: 1 – игло­фильтр (катод); 2 – труба (анод); 3 – кол­лектор; 4 – токопровод; 5 – генератор постоянного тока; 6 – насос

Электроды размещают друг относительно друга в шахматном порядке. Шаг, или расстояние меж­ду анодами и катодами в одном ряду, одинаков – 0,75-1,5 м. Аноды и катоды погружают на одну и ту же глубину. В качестве источника электропитания применяют свароч­ные агрегаты или передвижные преобразователи. Мощность гене­ратора постоянного тока определя­ют исходя из того, что на 1 м2 пло­щади электроосмотической завесы необходима сила тока 0,5-1 А, на­пряжение 30-60 В. Под действием электрического тока вода, содер­жащаяся в порах грунта, освобож­дается и перемещается в сторону иглофильтров. За счет ее движения коэффициент фильтрации грунта увеличивается в 5-25 раз.

Подбор средств водоотлива и понижения уровня грунтовых вод осуществляется с учетом вида грунтов, интенсивности притока грунтовых вод и т. д. При возведении подземной части здания в водонасыщенных, скальных, обломочных и галечных грун­тах применяют открытый водоотлив. Этот способ наиболее простой и эко­номичный, однако он применим в грунтах с малым притоком грунтовых вод (Q< от 10 до 12 м3 /ч). Откачку вод производят насосом из приямков размером 1×1 м. При этом насосная установка открытого водоотлива долж­на быть оборудована резервными насосами.

Отвод поверхностных вод (Водоотвод) устраивают с целью отвода поверхностной воды по лоткам, трубам и канавам в различные пониженные места и водотоки.

1. Типы и способы сооружения отвода поверхностных вод.

2. Общие сведения об отводе поверхностных вод.

3. Конкретный пример организации отвода воды с поверхности участка.

Бывает трех типов:

1. Открытый

2. Закрытый

3. Комбинированный.

При открытой системе водоотвода поверхностные воды а также воды дома отводятся по лоткам или канавам в многочисленные пониженные места и водотоки. В случае с закрытой системы отвода воды, поверхностная вода собирается в лотках проезжей части или стекает сразу в водоприемные колодцы, и потом по трубам подземного водостока отводится в тальвеги и водотоки.

При комбинированной системе водоотвода, поверхностная вода собирается с прилегающей к дому территории для сброса в подземный водосток. В городских условиях не устраивают открытые канавы, потому что их трудно содержать в санитарном состоянии. Кроме этого приходиться устраивать к каждому домику переездные мостики. Воду лучше всего отводить по лоткам которые в городских условиях образуются во время устройства подзоров — откосов. В последствии укрепляются мощением или установкой бетонных бордюров.

Минимальный уклон лотков или канав принимается равным 0.05 ‰ а в исключительных случаях принимают 0.03 ‰ . В городах и крупных населенных пунктов широко применяют закрытый водоотвод, особенно при равнинном и плоском рельефе местности, который затрудняет работу канав и лотков. Если существует подземный водоотвод, то тогда уклон местности можно проектировать если в этом есть необходимость с уклоном менее 0.05 ‰.

Во всех пониженных местах пилообразного профиля лотка через каждые 50-60 метров размещаются водоприемные колодцы.

Водосливные системы отвода поверхностных вод

При проектирование отвода поверхностных вод с участка в первую очередь устанавливается направление основных водосточных магистралей. Затем направление основных магистралей совмещают с пониженными местами тальвегами. Но преимущественно устраивают закрытые водостоки и располагают магистрали по направлению уклона местности, вдоль улиц или застроек.

Водосливные системы на территориях прилегающих к водостоку проектируют с учетом сброса поверхностной воды в главную магистраль. Вначале поверхностная вода благодаря уклонам попадает в водосливную систему (может состоять из водоотводных труб или лотках) и далее уклонами отводиться в водосборные колодцы (на рисунке-1 и 2). Водосборные колодцы располагаются примерно на расстоянии 50-60 метров друг от друга и служат для приема воды и дальнейшему распределению по трубам диаметром 30-40 сантиметров в уличный водосток.

Каждая улица (в городских и других развитых населенных пунктах) имеет свой водосток и через разветвленную сеть трубных водостоков весь поток сбрасывается в магистральный водосток. Магистральный водосток принимает весь поток сточных вод и сбрасывает в реку или тальвег. При проектирование магистрального водостока глубину закладки рассчитывают исходя из возможности дальнейшего присоединения к нему всех водосточных труб с прилегающих улиц населенного пункта.

Уклон труб водостока принимают равным уклону местности или из расчета что при заполнении трубы на 1/3 высоты скорость сточных вод в трубе водостока была не меньше 0.75 м/с. Такая скорость в трубе водостока позволит избежать накопление наносов в трубе. Для того чтобы вода не замерзла в трубе при промерзании грунта, глубину закладки трубы берут с учетом глубины промерзания грунта. При этом водосточная труба водоотвода закладывается ниже расчетной глубины промерзания грунта.

Пример отвода поверхностных вод с участка

Планировка участка

Планировка отвода поверхностных вод с участка прилегающего к дому требует выполнения больших объемов земляных работ. По этому в таких делах не обходятся без специальной землеройной и планировочной техники. Легче всего поверхность участка спланировать таким образом, чтобы вода самотеком уходила в пониженные места.

Но это не всегда представляется возможным. Причины могут быть разные как например, особенности местного рельефа или компактное проживание. Поверхностные воды со своей территории не направишь к соседу.

Другой вариант отвода поверхностных вод состоит в строительстве водосборных колодцев. Такие колодцы располагают на расчетное расстояние друг от друга а уклон участка планируют таким образом чтобы поверхностная вода самотеком направлялась прямо на них. Из водоприемных колодцев вода направляется далее по трубам соединенные с уличной трубной магистралью для отвода воды или имеют выход в пониженные места для сброса.Для устройства отвода поверхностных вод таким методом необходимо:

Закладка труб

Закладка водоотводных труб

1. Выкопать по всему периметру дома траншею для закладки труб и придать им необходимый уклон.Минимальный уклон необходимый для стока воды равен 0.05 ‰. Диаметр трубы принимается по расчету и зависит от площади водосбора и расчетного количества осадка. В большинстве случаев принимают диаметр трубы 15-30 см.
Закладка в землю сборных водоприемных колодцев

Закладка водоприемных колодцев

2. На необходимое расстояние друг от друга следует заложить в грунт водоприемные колодца.Водоприемные колодца могут быть сборными из железобетонных колец или монолитными из железобетона.

Устройство монолитных железобетонных водоприемных колодцев

Устройство монолитного ж/б колодца

Для устройства монолитных железобетонных колодцев следует сколотить и установить опалубку,затем изготовить вязанный или сварной каркас из стальной строительной арматуры и установить его в опалубку. Затем, следует залить бетонную смесь и выдержать бетон в опалубке несколько суток.

Подстилающий песчаный слой

Уплотнение песчаного слоя

3. На дно выкопанной траншеи нужно устроить подсылающий слой из песка высотой примерно 30 см. Песчаный слой устраивают из крупного песка, а поверхности песчаной подушки тоже придают минимально необходимый уклон. Далее, принимаются за уплотнение песчаного подсылающего слоя и укладывают водоотводные трубы по утрамбованному песчаному слою.
Стыковка водоотводных труб с колодцем

Заделывание стыков цементным раствором

4. Концы водоотводных труб заводят внутри колодца и заделывают стыки цементным раствором. При этом от низа трубы до дна колодца оставляют минимальную высоту (15-40) см, необходимую для очистки сточных вод от ила.После стыковки водоотводных труб с колодцами следует засыпать песком водоотводные трубы и уплотнить. Далее засыпают траншею послойно грунтом и уплотняют каждый засыпанный слой грунта.
Установка ж/б крышки

Ж/б крышка- люк

5. Колодцы закрываются специальными сборными бетонными крышками,которые можно изготовить вручную самостоятельно или можно купить в сборе с бетонными кольцами.

Благоустроенный водоприемный колодец

Благоустроенный водоприемный колодец

Над ж/б крышкой устанавливают чугунную решетку, которая не допустит попадания в водосборном колодце различного мусора и веток деревьев.