СТРОИТЕЛИ - строителна техника, материали, технологии, инструментигодина VI, брой 6, ноември 2009

Дренажните системи – видове, особености, проектиране и изграждане

Дренажните системи – видове, особености, проектиране и изграждане

Безспорно първата стъпка към качественото отводняване и ефективната канализация е елиминирането на проблема с повърхностните и плиткоразположените подпочвени води по рационален начин. Затова дренажната система е сред най-важните елементи за безпроблемната експлоатация на една сграда или функционална площ, независимо от предназначението й.

текст инж. Вера Ангелова

Заедно с качествената хидроизолация, дренажната система надеждно предпазва постройката от излишната влага. Освен предотвратяване на рисковете за фундамента, тя предпазва от задържане на вода и повишена влажност в приземните етажи, която може да доведе до деформиране на дървени елементи и дограми, които се раздуват и напукват. Така че икономия при поставянето на дренажна система може да доведе до значително по-големи разходи по-късно и дори до сложен и трудоемък ремонт.

Дренажната система е достатъчно сложно инженерно-техническо съоръжение, предназначено за събиране и отвеждане на събралата се дъждовна или подпочвена вода. С други думи, основната задача на дренажа е да обезпечи понижаването на подпочвени води около сградите, което е особено важно при наличие на подземно помещение, както и за предотвратяване покачването на водите. И все пак всеки инвеститор си задава въпроса винаги е необходимо изграждането на такава система. Основен критерий при вземането на това решение е нивото на подпочвените води и вида на почвата. Ако почвата е глинена, то водата от дъждовете не се просмуква в почвата, а се събира на повърхността. В резултат на това влагата може да проникне в подземните помещения, а оттам и в цялата постройка. А ако подпочвените води са разположени близо до повърхността, то ситуацията е практически критична и без надеждна дренажна система би било изключително трудно да се гарантира безпроблемна експлоатация.

Невъзможно е еднозначно да се определи необходима ли е дренажна система или не, това се решава единствено от специалисти, хидрогеолози, които сондират участъка на дълбочина до 5м, изучават хидрогеоложките карти на терена, фиксират нивото на подпочвените води в различните периоди на годината. Ако подпочвените води се намират на по-малко от 2.5м дълбочина от повърхността на земята, е необходима дренажна система. Изборът й се определя от количеството вода, което се налага да отвежда. Обемът от необходима информация се дава в специална разпоредба.

При избора на система за дрениране е нужно да се отчете формата и размерите на терена, необходимото дрениране, характера на движение на подпочвените води, геологичния строеж, филтрационните пластове, областта на разпространяване на водоносните слоеве с отчитане условията на подаване на вода и разтоварване, както и известно количество други величини, съставящи баланса на подпочвените води. Съставя се прогноза за подема на нивото на водите и снижението му при осъществяване на защитни мероприятия. Така че създаването на надеждно работеща дренажна система не е лека задача и за нейното изпълнение са необходими специални познания и възможност да се работи с голям брой технически параметри. Именно затова не бива да се закопават пари в земята (съвременните качествени дренажни системи са достатъчно скъпи), а да се усвояват с максимално премерена преценка чрез поръчването на проект в специализирана за тези цели фирма.

Не е тайна, че относно устройството на дренажната система, е необходимо да се замислите още по време на строителството на етап полагане на фундамента – в този момент монтажът й се оказва най-ефективен и икономичен, като изпълнението може да бъде оптимално с отчитане на хидрогеологичните условия. Дренажът се монтира както преди, така и след хидроизолирането на фундамента, но обезателно преди общото засипване на външните стени. Ако окабеляването на постойката още не е извършено, то е нужно да се укажат местата, през които ще бъде отведено към дома или трасето по участъка до точката на отвеждане. Това позволява да се съхрани целостта и работоспособността на дренажната система. Практически е възможно изграждане на дренажната система дори когато сградата вече е построена, просто монтажът ще излезе по-скъп. Необходимо е да се проведат в голям обем изкопни работи, да се прокарат канали за полагане на тръби и да се поставят останалите елементи от системата.

Видове дренажн
В зависимост от начина си на изпълнение дренажните системи могат да бъдат открити (водоотводни канали), закрити (с използване на дренажни тръби) или насипни (тухлени, зидани и от чакъл).
Откритият и насипният дренаж се срещат относително рядко в последно време. В съвременните проекти преди всичко се използват закритите дренажни системи, в които се поставят специални дренажни стени. Доскоро се използваха керамични и азбестоциментни тръби. Преди монтажа им се пробиваха отвори. Сега се използват специални гофрирани, перфорирани по цялата дължина едно-, дву- и многослойни пластмасови тръби. Благодарение на гофрираните повърхности дренажите притежават повече якост, а за сметка на неголямата дебелина на стените могат да издържат на значително натоварване, което се разпределя равномерно по тръбата. За изготвяне им се използват полиетилен за ниско и високо налягане, поливинилхлорид и полипропилен. Голямото количество малки отвори в дренажа помагат за по-ефективното събиране на постъпващата в тях вода и отвеждането им във водоприемните шахти. Но всеки вид тръби имат своите особености.

Да започнем с това, че еднослойните се правят от твърдо PVC. За сметка на гофрираната вътрешна и външна повърхност, тези тръби се отличават с висока еластичност, но малката радиална твърдост ограничава дълбочината на полагане (2-3м).

Двуслойните изделия по правило се изготвят от полиетилен. За разлика от еднослойните, те имат гладки вътрешни стени, които позволяват да се използват там, където водата има различна суспензия. При експлоатация в сложни условия, например под пътища, по които минава тежка техника, се използват многослойни тръби, разчетени за голямо натоварване и монтаж при дълбочина до 10м. Полимерните дренажни тръби се изпълняват с диаметър от 50 до 200мм.

За предпазване от заливане и запушване на отворите с пясък и почва някои марки дренажни тръби са съоръжени с бленди и филтри. Като цяло се използват два вида филтри – от геотекстил и от натурални кокосови влакна. Дренажите с филтри от геотекстил се монтират в песъчлива и торфена почва. Моделите с филтри от кокосови влакна се поставят основно в глинена почва. Използват се и тръби без филтри – обикновено на места, където вероятността от попадане не пясък или глина напълно отсъства или е пренебрежимо малка. Срокът на годност на полимерните тръби надвишава 50 години.

Полимерните дренажи се поставят в редица по 50 и 100м дължина, като общата маса на 50-метровите е около 25кг. За съединяване на тръбите помежду им се използват специални муфи и фасонни изделия.

При създаване на дренажната система освен тръби са необходими и ревизионни и повратни шахти, които служат за контрол на работата по водосточните съоръжения и периодичното им почистване, което обикновено е необходимо на всеки 5-10 години. До неотдавна шахтите се изработваха от стоманобетонни елементи с диаметър 400 или 700мм, но днес вече се използват изделия от PVC. Те са здрави и достатъчно леки, не е необходима специална техника за построяването им и значително се намалява земекопната дейност при монтажа на такива пластмасови изделия. За да не се запазят архитектурните качества на сградата, люковете им може да се покрият със саксии с цветя, пейки, градински скулптури и дори със зеленина. Събраната от дренажите вода постъпва в разположен в най-ниския участък на терена водосъбирателен кладенец, откъдето тя може да се използва за поливане на градините или да се отвежда в общата канализация, съобразно поглъщателният й капацитет.

По характера на разположението си дренажната система бива два вида – пластова и пристенна. Изборът между двете се осъществява на база хидрогеологичните условия – нивото на подпочвените води и типа на почвата.

Пластовият дренаж като цяло се използва за защита на подземните части на сгради, положени върху слабо водопроницаем терен, например глинени почви. Той се изработва под формата на филтриращи пластове, положени в основата на защитаваното съоръжение, непосредствено върху водоносната почва и се строи едновременно със зданието. В този вид дренажът напълно защитава постройката не само от наводнение от подпочвените води, но и от разпространението на капилярна влага. Пристенният дренаж се използва в случаи, в които водоносния слой се намира плитко под повърхността и основата на съоръжението за защита се намира непосредствено над него. Дренажът, предназначен за събиране и отвеждане на водите, се разполага близко до фундамента на сградата за ограничаване на нивото на издигане на водата над линията на дренажните тръби и предотвратява наводняване на подземните помещения. За да се постигне това, се разполагат дренажи с филтри по периметъра на постройката на разстояние не по-малко от 0.7м от външните стени и се вкопават под пода на къщата. Дълбочината на залагане на дренажа е 0.5 – 1м от пода.

В общият случай се използва комбинация от пластовия и пристенния дренаж. В този случай пластовият се съединява с пристенния с помощта на тръби или специални филтриращи материали. Както пластовият така и пристенният дренаж, се полага още по време на строежа на фундамента. Ако решението за поставянето на дренажната система е взето известно време след построяване на сградата, добре е да се използва канално-кръгов вариант. Тогава дренажният контур се разполага на разстояние 1.5 – 3м от стените по целия периметър на зданието. Дълбочината на понижение на нивото на подпочвените води в този случай зависи от степента на вкопаване на дренажните тръби. Различават се два типа такъв дренаж – завършен и незавършен.Първият, хоризонтален тръбен дренаж прорязва водоносния хоризонт и достига до водоупорния слой, за разлика от втория, който го прави частично. Освен това при необходимост каналният дренаж може да бъде изпълнен както около сгадата, така и по целия му прилежащ участък. Най-често се използват линейни схеми на събиране на подпочвените води.

Качеството на работа на дренажната система преди всичко зависи от правилния и акуратен монтаж. Вкопаните канали се трамбоват и засипват с няколко слоя чакъл с дебелина не по-малко от 5см, върху които се поставят тръбите. В този случай дренажният слой се планира с постоянен наклон – в глинена почва той трябва да е не по-малко 2мм/лин.м, в пясъчна – 3мм/лин.м. В интерес на истината за по-добро събиране на водата е нужен наклон 5-10мм на 1 лин.м. тръби. Разпределените дренажи се съединяват помежду си с подвижни муфи, тройници, отводи и други фасонни изделия. След полагането и проверката на работоспособността на системата, тръбите се засипват с дрениращи материали. Близо до дренажа се насипва слой промит чакъл с размери на зърната не повече от 16мм. На повърхността се полага плътно геотекстил, отделящ го от слоя пясък ситна фракция. В зависимост от водонепроницаемостта окръжаващата го почва е с дебелина на слоя между 10 и 30см – колкото е по-ниска водопроницаемостта, толкова по-голям е насипът. Насипът трябва да се извърши изключително точно, за да не се наруши съединяването на тръбите и наклона на дренажа. Отгоре дрениращият слой покрива с по-рано изкопаната пръст, от която предварително са извадени всички камъни. Често за подобряване събирането на водите вместо с пръст каналите се запълват с водопроницаема почва и се засяват с трева. Дълбочината на залагане на дренажните тръби зависи не само от нивото на подпочвените води, а и от дълбочината на замръзване на почвата през зимния сезон, полагането на фундамента и други параметри. Във всеки случай се разполагат на не по-малко от 80 см под повърхността. Водата се отвежда гравитачно за сметка на наклона или принудително чрез помпа, разположена в общата дренажна канавка, уличната такава, декоративен водоем, водосборна шахта или линейната канализация.

Интересна разновидност на дренажните системи са линейните дренажи. В зависимост от предназначението си, дренажните системи от линеен тип се разделят на 6 класа с различно ограничение на максималното натоварване. Максималният допустим товар следва да може да се поема успешно както от отводнителните канали, така и от дренажната решетка. За по-високите класове се предвижда специално обработване на краищата на каналите за постигане на необходимата издръжливост. Клас А са механически най-слабите системи. При тях максималното допустимо натоварване е 15kN и е препоръчително да се монтират единствено в тротоари и велосипедни алеи, за да имат максимална ефективност и дълготрайност. Класове B и C предвиждат поемане на натоварване от леки автомобили без проблем. За клас В максималният товар е 125kN, което предполага по-ниски скорости на движение, докато ограничението от 250kN за клас С позволява по-голяма универсалност на приложение. Линейните дренажни системи от клас D са приложими за всички видове пътища и магистрали. Допустимото натоварване е 400kN. Класове E и F имат строго специализирано приложение за случаи, в които се предвижда голямо натоварване, както става ясно от максималния допустим товар - съответно 600kN и 900kN. Клас Е се препоръчва при производствени площи и промишлени паркинги, а линейни дренажни системи от клас F се използват за отводняване на летища.