9.4. Нагорные каналы

Заложение откосов нагорных каналов необходимо принимать на основании данных по устойчивости откосов существующих каналов, находящихся в аналогичных гидрогеологических и геологических условиях; при отсутствии аналогов заложение откосов каналов с выемкой глубиной свыше 5 м следует принимать на основании геотехнических расчетов.

Форму поперечного сечения нагорных каналов для пропуска расчетного расхода воды следует принимать с учетом гидрологического режима и плотности застройки защищаемой территории. Уклоны каналов без крепления дна и откосов должны обеспечивать пропуск минимальных расходов воды при скоростях не более 0,3-0,5 м/с.

9.5. Дренажные системы и дренажи

На застроенных и подтопленных территориях основным способом защиты от подземных вод является сооружение дренажа, которое должно осуществляться в сочетании с мероприятиями по организации поверхностного стока, устранению потерь воды из водонесущих коммуникаций и водосодержащих емкостей и др. В зависимости от гидрогеологических условий надлежит применять горизонтальные, вертикальные и комбинированные дренажи.

Противокапиллярная гидроизоляция в стенах и обмазочная или окрасочная изоляция вертикальных поверхностей стен, соприкасающихся с грунтом, должна предусматриваться во всех случаях независимо от устройства дренажей.

Устройство дренажей обязательно в случаях расположения:

полов подвалов, технических подполий, внутриквартальных коллекторов, каналов для коммуникаций и т.п. ниже расчетного уровня подземных вод или если превышение полов над расчетным уровнем подземных вод менее 50 см.;

полов эксплуатируемых подвалов, внутриквартальных коллекторов, каналов для коммуникаций в глинистых и суглинистых грунтах независимо от наличия подземных вод;

полов подвалов, расположенных в зоне капиллярного увлажнения, когда в подвальных помещениях не допускается появления сырости;

полов технических подполий в глинистых и суглинистых грунтах при их заглублении более 1,3 м от планировочной поверхности земли независимо от наличия подземных вод;

полов технических подполий в глинистых и суглинистых грунтах при их заглублении менее 1,3 м от планировочной поверхности земли при расположении пола на фундаментной плите, а также в случаях, если с нагорной стороны к зданию подходят песчаные линзы или с нагорной стороны к зданию расположен тальвег.

Типы дренажей

В зависимости от расположения дренажа по отношению к водоупору дренажи могут быть совершенного или несовершенного типа.

Дренаж совершенного типа закладывается на водоупоре. Грунтовые воды поступают в дренаж сверху и с боков. В соответствии с этими условиями дренаж совершенного типа должен иметь дренирующую обсыпку сверху и с боков (см. рис. 9.5.1).

Дренаж несовершенного типа закладывается выше водоупора. Грунтовые воды поступают в дренажи со всех сторон, поэтому дренирующая обсыпка должна выполняться замкнутой со всех сторон (см. рис. 9.5.2).

Рис. 9.5.1. Дренаж совершенного типа

Рис. 9.5.2. Дренаж несовершенного типа

9.6. Конструкции дренажей

Всякое дренажное сооружение конструктивно состоит из двух основных элементов - водоприемного и водоотводящего. Первый из них обеспечивает прием воды из водоносного пласта, второй - отвод поступившей воды за пределы осушаемой территории. Отвод воды может быть самотечным или принудительным.

Дренажи подразделяются на горизонтальные, вертикальные и комбинированные.

Горизонтальные дренажи. Горизонтальный гравитационный дренаж является наиболее распространенным видом дренажа, применяется для защиты от подтопления грунтовыми водами значительных территорий, небольших участков или отдельных сооружений и, как самостоятельный элемент инженерной зашиты, обычно укладывается на глубинах до 6 - 8 м. Разновидностью горизонтального дренажа является пластовый дренаж.

Лучевые дренажи. Лучевой дренаж представляет собой горизонтальные трубчатые дрены, выполненные методом горизонтального бурения из заглубленных сооружений или специальных шахтных колодцев диаметром до 4,5 - 5 м, шурфов и т.п.

Рис. 9.6. Схемы конструкций скважин вертикального дренажа

а - без крепления обсадными трубами; б - с частичным креплением обсадными трубами

1 - цементный замок; 2 - кондуктор; 3 - ствол скважины; 4 - песчано-гравийная засыпка;

5 - фильтровая колонна; 6 - водоподъемная колонна; 7 - насос; 8 - фильтр; 9 - отстойник;

10 - направляющий (центрирующий) фонарь; 11 - динамический уровень воды в скважине; 12 - сальниковое уплотнение; 13 - обсадная труба

Водоприемным элементом лучевой дрены является перфорированная труба с обертками из волокнистых материалов или трубофильтры, которые вдвигаются в буровую трубу и оставляются в полости горизонтальной скважины после извлечения обсадных труб.

Из одного шахтного колодца последовательно могут буриться в разные стороны 4 - 6 лучей длиной 30 м и более.

Вертикальные дренажи. Вертикальный дренаж представляет собой ряд или группу вертикальных скважин, предназначенных для отбора подземных вод и снижения их уровня, и применяется в тех случаях, когда устройство горизонтального дренажа является экономически нецелесообразным, или представляется затруднительным либо даже невозможным вследствие высокой плотности застройки подтапливаемой территории и насыщенности ее инженерными коммуникациями.

Основными элементами водопонизительной скважины вертикального дренажа являются:

- ствол, обычно закрепленный обсадными трубами;

- фильтр с надфильтровой трубой;

- водоподъемное оборудование.

Обсадные трубы выполняют функции крепления стенок скважины, обеспечивая их устойчивость как в период проходки скважины, так и в период ее эксплуатации.

Конструкцию с устройством песчано-гравийной засыпки в пространстве между стенкой скважины и фильтровой колонной (рис. 9.6 а) на всю длину целесообразно применять в дренажных скважинах сравнительно небольшой глубины, а также в условиях дренирования слоистой толщи пород.