Регулирующая сеть

Регулирующая сеть принимает избыточные поверхностные и грунтовые воды и отводит их в проводящую сеть. Выбор регулирующей сети зависит от метода осушения. Регулирующая сеть может быть открытой (каналы) и закрытой (дрены).

Основным конструктивным элементом закрытой регулирующей сети являются дрены.

В практической работе для осушения территории проектируется конструкция систематического горизонтального совершенного дренажа.

Горизонтальный закрытый дренаж представляет собой проницаемые трубопроводы, заложенные в грунт с определенным уклоном, отбирающие воду из грунта и транспорти­рующие ее в проводящую сеть.

Для устройства дрен применяют неметаллические безнапорные трубы, удовлетворяющие требованиям прочности при переездах техникой по поверхности земли через трассы дрен, стойкости в агрессивной среде, нормативного срока службы (не менее 50 лет). Используют трубы гончарные, пластмассовые, асбестоцементные, из пористого бетона и др.

Гончарные трубы используются обычно при осушении сельхозугодий, для дрен их выпускают разных диаметров: 50; 75 мм, круглого или многогран­ного сечения, длиной 33 и 50 см. На выровненное дно траншеи трубы укладывают в ряд со стыковыми зазорами 1...2 мм. Для фик­сации труб целесообразно применение проницаемых пластмассо­вых муфт. Для защиты от вымыва грунта в дрены и увели­чения водоприемной способности стыки или целиком дрены по­крывают фильтрующим материалом (мох, дерн, песок, гравий, стеклохолст, стекловата, рулонные защитно-фильтрующие материалы и др.).

Пластмассовые трубы изготавливают из полиэтилена или поливинилхлорида (винипласта). Они бывают глад­кие и гофрированные, для приема воды служат отверстия, щели, прорези в трубах. Трубы выпускают диаметром 50... 125 мм. Для их защиты при работе в грунте исполь­зуют фильтрующие материалы, как и в гончарных дренах. Строи­тельство пластмассового дренажа полностью механизировано. Ис­пользуют узкотраншейный (ширина траншеи 0,15...0,3 м) и бес­траншейный способы строительства. Достоинства пластмассового дренажа: малая масса труб, их хорошая транспортабельность, пол­ная механизация и высокая производительность строительства. Недостатки: высокая стоимость труб, недостаточная прочность и надежность.

В настоящее время на практике для устройства дренажа также применяют асбоцементные трубы. Для использования этих труб в качестве дренажных в их нижней половине делаются пропилы шириной 3-7 мм, расположенные в шахматном порядке с шагом 100—200 мм (в зависимости от характеристик грунта). Достоинства асбоцементных труб – они не подвержены коррозии и гниению, не склонны к обрастанию, обладают высокой прочностью и низкой теплопроводностью, долговечны, в несколько раз дешевле аналогичной продукции из других материалов. Исключение составляют дренажи, закладываемые в подземных водах, агрессивных к бетонам и растворам на портландцементе. В этом случае для дренажа следует применять пластмассовые трубы.

В практической работе будем проектировать дренаж из асбоцементных труб.

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.

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 или 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. Внутренний слой обсыпки устраивают из щебня, а внешний - из песка. Дренирующие обсыпки могут иметь прямоугольное или трапецеидальное очертание в поперечном разрезе. Двухслойные дренирующие обсыпки рекомендуется делать прямоугольного очертания. Толщина одного слоя дренирующей обсыпки должна быть не менее 15 см.

Уклон дрены назначают из условия обеспечения допустимых скоростей воды в ней. Минимальный уклон по условию незаиле­ния принят 0,003. Если уклон поверхности земли не меньше ми­нимально допустимого для дрены, то ее укладывают параллельно поверхности земли, при этом получают постоянную глубину дре­ны. Если уклон поверхности земли меньше минимального для дрены, дрену заглубляют по длине, обеспечивая ей необходимый уклон.

Расстояния между дренами определяют из условий своевре­менного отвода воды и понижения уровня грунтовых вод. Выбор расчетной формулы зависит от фильтрационной схемы работы дрен, которая учитывает литологическое строение водоносной толщи, источник питания грунтовых вод и положение дрен.

При проектировании сети необходимо учитывать, что скорость течения воды по пути следования от регулирующей дрены через коллек­торы и устье к водоприемнику не должна снижаться, а может лишь воз­растать, чтобы не допустить отложения наносов, поступивших в дрену и обеспечить их транспортирование в водоприемник, также и уклоны на протяжении всего пути не должны уменьшаться.

Длины дрен принимаются в соот­ветствии со СНиП 2.06.03-85 [11], как правило до 200 м, в отдельных случаях до 250 м, в мелкозернистых водонасыщенных песках и илах - не более 150 м.

Необходимо учитывать, что чем больше длина дрены, тем меньше закрытых коллекторов и дренажных устьев и ниже стоимость осушения, но вместе с тем, чем длиннее дрена, тем глубже ее устье, больше опасность ее засорения и труднее очистка.

Дрены обычно располагают на расстоянии до 150 м в зависимости от обводненности грунтов и их физико-механических свойств.

При определении глубин заложения дрен должны обеспечиваться следующие условия:

- дрены должны обеспечивать проектное понижение уровня грунтовых вод;

- дрены должны располагаться на такой глубине, чтобы не повреждались машинами и механизмами;

- глубину заложения дрен нужно выбирать с учетом типа водного пита­ния, водопроницаемости и механического состава отдельных слоев поч­вы;

- дрены должны быть расположены ниже промерзающего слоя почвы, иначе при замерзании в них воды образуются ледяные пробки, и в весенний период они будут препятствовать работе дренажа.

Для осушительных систем минимальную глубину заложения закрытой регулирующей сети согласно СНиП 2.06.03-85 сле­дует принимать: в минеральных грунтах - 1,1 м; в торфяных грунтах - 1,3 м.

Глубину заложения дрен более 1,5 м необходимо дополнительно обосновывать. С учетом технологии производства работ глубина заложения дрен, как правило, не должна превышать 4 м. В отдельных случаях возможно заложение дрен глубин до 5÷8 м. Более глубокое заложение дрен может быть выполнено с использованием специальных, более прочных труб.