Уклон дренажной трубы: как рассчитать дренаж на склоне

Безупречно спроектированный и грамотно рассчитанный дренаж соберет и отведет грунтовые воды с участка. Он защитит фундамент от преждевременного разрушения, обеспечит нормальный рост культурным растениям. Для того чтобы обеспечить самопроизвольный сток собранной системой воды, необходимо обеспечить уклон дренажной трубы. А для его устройства нужны точные сведения, верно?

Все о том, под каким углом укладываются трубы дренажа и как правильно организовать осушающую систему, вы узнаете из предложенной нами статьи. Следуя представленным нами техническим рекомендациям, вы сможете спроектировать и точно рассчитать дренажную сеть. Основой для приведенных данных являются строительные нормативы.

В помощь самостоятельным мастерам детально изложена технология устройства системы отвода воды, досконально разобрана специфика расчета и укладки ее составляющих. Для наглядного восприятия информации прилагаются фото и видеоролики.

Конструктивные особенности дренажа

Существует три типа дренажных систем, каждая из которых имеет свои конструктивные особенности:

• горизонтальная;
• вертикальная;
• комбинированная.

Рабочими элементами горизонтального дренажа могут выступать:

• трубчатые дрены;
• галерейные дрены;
• лотки и траншеи.

Система дренажных труб в сочетании с фильтрующей обсыпкой (многослойной) – это и есть трубчатая дрена.

Многослойная фильтрующая обсыпка, в данном случае, делается с целью предотвращения попадания в систему вымываемых грунтов. По стандартам, дренажный контур всегда оснащается смотровыми колодцами.

Для организации дренажной системы строительного объекта (участка) могут использоваться разные схемы. Конкретный выбор зависит от геологических условий местности, от интенсивности выпадения атмосферных осадков и прочих факторов

В отличие от трубчатых дрен, галерейные дрены устраиваются из труб большего поперечного сечения. На стенках труб имеются отверстия для сбора стоков. Процесс устройства галерейных дрен также предусматривает выполнение обсыпки с дополнительной фильтрацией геотекстилем.

Трубчатая дрена в разрезе. Именно по такому принципу осуществляется устройство трубчатых и галерейных дрен в современных проектах домостроения. Соблюдение стандартов и точность расчётов гарантируют высокую эффективность дренажных систем

Дренажная система с лотками и траншеями обычно делается в таких условиях, когда уровень грунтовых вод допускается до отметки 1,3-1,5 м. На устойчивых грунтах траншеи выполняют с откосами, на неустойчивых грунтах траншеи усиливают железобетонными конструкциями.

Система вертикального дренажа состоит из набора скважин (колодцев), связанных коллектором. Через коллекторную линию осуществляется отвод стоков при помощи насосной станции. Также отвод стоков на вертикальном дренаже может осуществляться сбросом в нижние слои грунта.

Комбинированная дренажная система объединяет в себе горизонтальную и вертикальную схемы. Характеризуется специалистами как сложная схема водоотвода и устраивается обычно на территориях, где требуется высокоэффективное осушение грунтов.

Поверхностные и глубинные схемы

Исходя из расчётных параметров заглубления дрен, различают поверхностные и глубинные схемы водоотвода. Назначение поверхностной схемы – сбор и отвод продуктов атмосферных осадков, а также близко залегающих грунтовых вод. Назначение глубинной схемы – снижение уровня грунтовых вод, их сбор и отвод за границы участка, где располагается строительный объект.

Пример устройства поверхностной системы водоотвода. Поверхностный дренаж широко распространён в частном домостроении. Система сбора и отвода продуктов атмосферных осадков необходима для каждого случая строительства жилых домов

Схема водоприемников дренажа поддерживает точечное или линейное исполнение. В первом случае осуществляется отвод стоков от локальных источников (водостоки, приямки тротуаров, сборники входных групп). Линейная схема обеспечивает отвод воды по всей территории объекта. Как правило, на жилых строительных объектах применяется комбинированное решение с внедрением обеих схем.

Глубинный дренаж обязателен практически во всех случаях частного домостроения и благоустройства хозяйственных участков. Это эффективная защита тех элементов строительных сооружений, которые располагаются ниже нулевого уровня (фундамент, подвальные помещения, корневая система растений).

Исключить сооружение глубинного дренажа допустимо  на возвышенностях, где уровень грунтовых вод не превышает отметки 1,5 м, где отмечается эффективное дренирование почвы.

Фрагмент схемы укладки глубинных дрен. Обычно такие схемы предусматривают размещение дренажных колодцев – не менее одного на каждые 30 метров длины магистрали. На прямых участках допускается периодичность монтажа через 50 метров

Проектирование схемы глубинного дренажа требует исполнения высокой точности расчётов. Даже незначительная ошибка в расчётах может стать причиной низкой эффективности системы. Практика монтажа таких схем часто указывает на распространенную ошибку — неточный расчёт глубины закладки дрен. Результат – неравномерный отвод воды с территории объекта или, того хуже – подтопление плодородных земель, подвальных помещений.

Дренаж: расчёты и стандарты

Расчётными величинами, которые потребуются для строительства дренажной системы, как правило, являются:

• размер диаметра трубопроводов;
• уровень закладки трубопроводов;
• значения уклона труб;
• плотность геотекстильного фильтра.

И подробнее о каждом пункте.

Расчётный диаметр трубопроводов

Требуемый диаметр трубопроводов рассчитывается с упором на проектные параметры интенсивности водоотведения. Для частного домостроения обычно оптимальными являются трубы диаметром 100 мм. Их пропускная способность по стандарту составляет около 7 л/с, что вполне соответствует проектным нормам в большинстве случаев. Между тем, увеличение диаметра дрены позволяет охватить большую рабочую площадь, усилить эффективность системы.

Глубина закладки системы

Уровень закладки дренажных трубопроводов, согласно существующим стандартам, определяется с учётом двух критериев:

1. Степень промерзания грунта.
2. Глубина заложения фундамента.

Степень промерзания грунтов напрямую связана с климатическими свойствами местности. Поэтому для каждой отдельной территории этот параметр может отличаться. Но в любом случае расчёт глубины закладки дренажных труб ведётся от конечной точки промерзания грунта с добавлением к этому значению не менее 300-500 мм дополнительного заглубления.

Одним из важных расчётных параметров глубинного дренажа является определение степени промерзания грунта на участке расположения объекта. Опираясь на расчётные данные промерзания грунтов, вычисляют глубину закладки дрен

По такому же алгоритму рассчитывается фундаментный дренаж, но от конечной точки залегания фундамента.

Уклон дренажных труб

Под каким уклоном монтировать трубы дренажной системы, чётко указывают стандарты СНиП. Согласно этим стандартам, минимальные значения уклона дрены необходимо брать с учётом допустимой минимальной скорости течения сточных вод.

При этом дополнительно оговаривается, что для труб диаметром 150 мм минимально допустимый уклон должен быть не менее 8 мм на метр длины, а для труб диаметром 200 мм – не менее 7 мм на метр длины. На отдельных участках сетей допускается занижать эти параметры до 7 мм и 5 мм соответственно.

Допустимое максимальное значение уклона труб дренажа на один метр длины — 150 мм. Больше этого значения допустим уклон только на отводах от сантехнических приборов при длине отвода до 1,5 м. На безрасчётных участках дрены, где используются трубы диаметром 40-50 мм, допустим уклон до 30 мм на метр длины. А для труб диаметром 85-100 мм и при тех же условиях уровень уклона допускается делать не более 20 мм на метр длины.

Уклон трубопроводов, составляющих дренажную систему, также относится к основным расчётным параметрам. Соблюдение стандартов уклона – это гарантии создания дренажной системы, которая будет работать продуктивно – собирать и отводить воду с участка

Если в качестве элементов отвода применяются лотки, уровень уклона принимают с оглядкой на такую скорость стоков, при которой обеспечивается эффект самоочищения жидкости. Допустимое наполнение лотков – не выше 80% при ширине лотка не меньше 20 мм.

Значение ширины лотков рассчитывается на основе результатов гидравлических расчётов и зависит от конструктивных особенностей элементов. Однако если высота лотка больше 50 мм, значение ширины не может быть меньше 70 мм.

Необходимая плотность геотекстиля

Когда проект дренажной системы предусматривает использование в качестве дрены перфорированных гофрированных труб, рекомендуется  вместе с обсыпкой таких труб использовать геотекстильную фильтрующую оболочку (геотекстиль).

Геотекстильное полотно исполняет функцию фильтрующего элемента, предотвращает засорение магистрали мелкими частицами грунта. Для получения максимального эффекта фильтрации требуется расчёт плотности геотекстильного фильтра. Оптимальным расчётным значением для бытовых систем дренажа считается плотность на уровне 100-150 г/м².

Особенности монтажа дренажа на склоне

Дренажные системы обеспечивают отвод стоков за счёт уклона дрен. Казалось бы, при условии расположения участка на склоне вода должна отводиться с участка естественным образом, а в устройстве дренажной системы попросту нет необходимости. Однако дело в таких случаях обстоит совсем иначе, и дренирование участка на склоне становится таким же актуальным мероприятием, как для участков с горизонтом уклона менее 8%.

Строительство частных жилых домов на крутых склонах – обыденная практика. На склонах вода не задерживается, но этот факт нельзя считать причиной для отказа от сооружения дренажной системы

Конечно же, дренирование территорий на склонах сопровождают свои особенности. Зачастую грунт на крутых склонах имеет неоднородную структуру. На разных горизонтах может отмечаться разный уровень грунтовых вод. Поэтому нередко приходится применять комбинированные типы дренажа, чтобы обеспечить необходимую степень осушения всей территории участка.

Между тем, при строительстве водоотводящих систем на склонах с уровнем более 8% стандарты допускают отсутствие дренажных смотровых колодцев.

Схема и порядок устройства

Организация водоотвода на участке с уровнем склона более 8% начинается с проведения геологических изысканий. По результатам изысканий определяют водоносные слои, уровни залегания грунтовых вод. На основе полученных сведений разрабатывается проект дренажа участка на склоне, проводятся строительные работы.

В конечном итоге должна решаться задача исключения возможности размыва грунта хаотичным естественным водоотводом за счёт крутизны склона. В простом варианте делается это, примерно, так:

1. На верхней отметке участка создаётся первая горизонтальная поверхностная дрена.
2. На нижней отметке участка создаётся вторая горизонтальная поверхностная дрена.
3. Обе дрены соединяются перпендикулярными траншеями.
4. От горизонтальной дрены нижнего уровня делают отвод в дренажный колодец.

Если ландшафт участка имеет ступенчатую сложную форму и проект объекта предусматривает сооружение подпорных стен, лестниц, переходных площадок, для каждого из элементов проекта необходимо сооружать точечные водоотводы, переходящие в систему линейных водоотводов.

Участки большой площади, расположенные на склонах, как правило, оснащаются не единичными поверхностными дренами, но полноценными системами сбора и отвода воды по типу «ёлочка». Разветвленная дрена устраивается на верхнем горизонте и объединяется с коллекторным водоотводящим контуром, окружающим строительный объект. Из контура стоки переправляются в сборник за пределами участка или в ливневую канализацию.

Схема устройства дренажа для объекта, построенного на склоне. Обычно на склонах сооружаются комбинированные дрены, так как территория на косогоре традиционно отличается сложным рельефом

Такое схемное решение называют кольцевой дренаж. Благодаря сооружению защитного контура, расположенного по периметру объекта, удаётся взять под контроль уровень грунтовых вод. В свою очередь, «ёлочка» обеспечивает сбор воды с поверхности участка и её эффективный отвод.

Монтаж кольцевых дрен выполняется на некотором удалении от строительного объекта. Этот фактор позволяет соорудить кольцевую дренажную систему непосредственно на стадии эксплуатации хозяйственно-бытовых сооружений.

Следует отметить, что эффективность понижения уровня грунтовых вод в границах внутренней части контура напрямую зависит от следующих параметров:

• уровень заглубления труб;
• уровень заглубления галерей;
• уровень заглубления скважин (если такие есть).

На эффективность защиты оказывают также влияние размеры контура.

Выводы и полезное видео по теме

Несколько практических советов по прокладке дренажных труб помогут вам самостоятельно справиться с устройством дренажа на загородном участке.

Защита участков (территорий) от перенасыщения влагой – актуальная задача, которую приходится решать практически в каждом случае строительства. Существующие разработки дренажных систем позволяют решать такие задачи. Главный момент – рассчитать и выбрать вариант устройства дрен, который бы идеально подходил в каждом конкретном случае.