Устьевые сооружения

Отвести дренажные воды из горизонтальных дренажей можно в канализацию или в открытый водоприемник. При выходе должно быть обязательно предусмотрено устье.

При выходе дренажной трубы или коллектора в открытый водоприемник устье их оформляют в виде специального оголовка. Это очень ответственное сооружение, т.к. любая неисправность здесь сказывается выше на всей системе. Место для устьевого участка выбирают устойчивое, чтобы его не разбивала вода, удары льда, обвалы оползней, откосов. Устья коллекторов должны быть заложены выше стояния высоких вод в водоприемнике, если это не удается достигнуть, то устраивается автоматический плотно закрывающийся клапан (рис.2.3.2) - обратный клапан, который при повышении уровня воды в реке автоматически закрывается.

Конструкции оголовков довольно разнообразны, они могут быть выполнены на откосе, укрепленном каменным мочением, или в виде бетонной стенки.

Рис.2.3.12. Схема устьевого сооружения

1 - концевая дренажная труба; 2 - небольшой водобойный колодец; 3 - крепление камнем или железобетонными плитами; 4 - обратный клапан.

Если в месте выхода трубы в реке большие скорости течения, то сопряжение оголовка трубы осуществляют под острым углом к этому течению. Это защитит выход трубы при повышенных уровнях в реке от нагона воды в дрену и от заиления взвешенными наносами.

2.4. Закрытая осушительная система. Дренаж. Классификация дренажей. Конструкции дренажей. Общие системы дренажей. Местные дренажи

Дренаж (фр. drainage) означает «осушение». Обычно под дренажем понимают закрытую осушительную систему.

Дренажи подразделяют по:

- конструктивному решению;

- степени гидродинамического совершенства;

- расположению относительно защищаемой территории и источника питания;

- по назначению.

В зависимости от конструкции элементов захвата грунтовых вод дренажи подразделяют на:

- горизонтальные;

- вертикальные;

- комбинированные.

Горизонтальные дренажи с самотечным удалением воды наиболее распространены в строительстве. Простейший тип этой конструкции - открытый или заполненный дренирующим материалом лоток, но чаще - труба, снабженная фильтрующим устройством (рис. 2.4.1,а).

Рис.2.4.1. Схема работы дренажа: а) горизонтального; б) – вертикального

1 – бытовой УГВ; 2 – УГВ пониженный; 3 – дрена

Вертикальные дренажи - трубчатые колодцы, фильтрующая часть которых значительно заглублена в водоносный пласт (рис.2.4.1,б). Удаление воды из них происходит за счет принудительной откачки. Сочетание горизонтального и вертикального дренажа называют комбини­рованным.

Если основание горизонтального дренажа или забой вертикального доходят до водоупора, то дренажи называют совершенными, если не достигают водоупора - несовершенными (рис.2.4.2). В комбинированном дренаже вертикальные элементы обычно работают как совершенные системы, а горизонтальные - как несовершенные.

Рис. 2.4.2. Схема совершенного (а) и несовершенного (б) типа дренажа

1 – бытовой УГВ; 2 – УГВ пониженный; 3 – дрена, 4 – водоупор

В зависимости от расположения дренажа относительно защи­щаемой территории и источника поступления подземных вод различают однолинейную, двухлинейную, систематическую и контурную системы.

Однолинейные системы представляют собой преграды, перехватывающие грунтовые воды, поступающие на территорию со склона или водоема (рис. 2.4.3,а,б). В первом случае их называют головными, во втором - береговыми. Их сочетание дает двухлинейную систему. Регулярное расположение дрен параллельными нитками на защищаемой территории при преимущественном инфильтрационном питании подземных вод характеризует систематический или площадной дренаж (рис. 2.4.3, в).

Эти системы дренажа относят к общим, так как они обеспечивают общее понижение уровня подземных вод на территории застройки. Такие дренажи чаще проектируют в рамках инженерной подготовки для освоения новых территорий, сочетая их при необходимости с местными.

Местные дренажи решают локальные задачи, поэтому их располагают по контуру защищаемых объектов (рис. 2.4.3, г). В зависимости от конкретных условий проектируют кольцевой, прифундаментный (пристенный) и пластовый дренаж.

В благоустройстве территорий активно используют местные дренажи различных конструкций. Они предназначены для удаления подземных вод, которые формируются за подпорными и набережными стенками, на береговых склонах, в русле засыпаемых ручьев, логов и т.д. Широко используют местные дренажи для защиты дорожных одежд, покрытий площадок, каналов подземных коммуникаций, в том числе и для снятия утечек из водоотводящих сетей. Такие дренажи необходимы для удаления подземных вод из приямков и отдельных заглубленных частей зданий.

Рис. 2.4.3. Схемы дренажей: (а - в) - общие системы; г – местные

1 - защищаемая территория (объект); 2 - трасса дренажа; 3 - направление движения потока подземных вод; 4 - уклон по трассе дренажа

В зависимости от характера грунтов проектируют различные сочетания систем дренажа. В песчаных грунтах с хорошими фильтрационными свойствами применяют общие системы, хотя одновременно с ними местные тоже могут участвовать в общем понижении УГВ. Здесь их обычно применяют для защиты от подтопления подземными водами особо заглубленных сооружений.

В глинистых, суглинистых и других грунтах с малой водоотдачей устраивают местные дренажи, прокладываемые вдоль защищаемых сооружений. В таких грунтах необходимы еще и местные профилактические дренажи, даже при отсутствии наблюденных подземных вод, как правило, под подвалом зданий, который используют для служебных или торгово-развлекательных объектов. При слоистом строении водоносного пласта общие системы обязательно сочетают с местными. Они особенно необходимы при реконструкции территорий и возведении отдельных зданий на уже застроенных территориях.

Лучевой дренаж состоит из горизонтальных трубчатых дрен, уложенных в виде радиальных лучей, шахтного колодца диаметром 2 - 6 м глубиной до 10 м для приема дренажного стока из лучей и насоса. Лучевой дренаж может быть многоярусным и иметь в каждом ярусе по 3 - 5 лучей. Лучевые дренажи применяют для снижения уровней грунто­вых вод в населенных пунктах или на строительных площадках, когда по условиям производства работ устройство горизонталь­ного дренажа затруднено (наличие коммуникаций, жилых зда­ний и пр.). Устройство лучевого дренажа особенно эффективно на застроенных территориях при высокой плотности застройки.

Проектирование дренажей различных систем и конструкций имеет свои особенности. Вместе с тем, несмотря на различия, ряд требований и положений является актуальным для общих и местных систем.

Трассы дренажей проектируют, учитывая общие требования размещения подземных сетей, обеспечивая эффективность работы водопонижающих сооружений. По этим соображениям их размещают вне проезжей части дорог и за пределами отмостки зданий, в местах, где дренажами обеспечивается максимальный перехват грунтовых вод. Для наблюдения за работой дренажной в сети проектируют смотровые колодцы, размещая их на расстоянии, зависящем от диаметра труб (табл.2.3.4) на прямых участках и в уязвимых местах (поворотах трассы, изменении ее уклонов или диаметров труб, присоединении отдельных веток), в местах выпусков. При необходимости используют специальные конструкции дренажных колодцев (запорные, сливные, подпорные), а также оборудуют колодцы илоуловителями. Во всех случаях предусматривают защиту крышек дренажных колодцев от промерзания.

Проектные уклоны горизонтальных дрен назначают, учитывая гидравлические условия их работы, состав, мощность и падение водоносных пластов. Уклоны совершенного дренажа в значительной мере определяют условия размещения кровли водоупорного пласта, а несовершенного - диктуют гидрогеологические особенности и допустимые глубины заложения. Минимальные продольные уклоны определяют с учетом скорости, исключающей заиление дренажной системы. Максимальные продольные уклоны трассы должны исключить возможность разрушения конструкции. Поэтому при заложении дренажа на водоупоре, имеющем крутой уклон, а также в других необходимых случаях для уменьшения скоростей течения прибегают к устройству перепадных колодцев или других специальных сооружений.

Размеры дрен устанавливают гидравлическим расчетом в соответствии с их дебитом. С помощью этого расчета уточняют также принятые проектные уклоны дренажа.

Глубину заложения дрен, расстояние между дренами и положение пониженного УГВ, а также дебит дренажа определяют гидрогеологическим расчетом. При этом учитывают, что наименьшее заглубление горизонтальных дренажных коллекторов ограничивают глубиной промерзания грунта, а наибольшее принимают в зависимости от необходимого уровня понижения грунтовых вод, материала труб и способов производства работ.

Выпуск воды из горизонтальных дренажей производят в водостоки или водоемы с соблюдением необходимых санитарных и технических требований самотечным сбросом. При невозможности самотечного сброса потребуется специальное устройство для перекачки, увеличивающее затраты на строительство и эксплуатацию дренажной системы.

Конструкции дренажей выбирают в зависимости от ­строительных и гидрогеологических условий и характеристики уровенного режима водоприемника, используемого для сброса дренажных вод.