Защитные дренажи (активные методы)



 

Защитные дренажи отличаются от рассмотренных предупредительных мероприятий тем, что они надёжно понижают УПВ и обеспечивают норму осушения на территории застройки, для отдельного здания или сооружения. Таким образом, дренажи представляют собой активные методы защиты от подтопления.

 

Что такое дренаж

Дренаж — это инженерная система из дрен (труб с отверстиями), фильтрующих обсыпок, слоёв и других элементов, предназначенная для понижения УПВ не менее нормы осушения или не менее 0,5 метра ниже пола подвала, основания сооружения со сбросом дренажных вод:

— в дождевую канализацию К2 ;

— близлежащий водоём или водоток;

— нижележащий подземный пласт.

 

Классификации дренажей

Дренажи, применяемые в городском строительстве, можно классифицировать по пяти признакам:

1) степень охвата территории;

2) положение дрен в пространстве;

3) движущая сила фильтрации или влагопереноса;

4) продолжительность работы;

5) целевое предназначение.

Классификация дренажей по степени охвата территории (рис. 11):

 

 

 


Это основная классификация дренажей [2, 3]. Выбор общего или локального дренажа зависит от величины коэффициента фильтрации грунта k (см. рис. 11). Другие классификации дренажей необходимы для лучшего понимания их работы и применения в городском строительстве.

 

Классификация дренажей по положению дрен в пространстве:

1. По отношению к поверхности земли:

а) подземные дренажи (на промзонах и селитебных территориях);

б) открытые дренажные канавы (в зелёных зонах, на дорогах).

2. По отношению к линии горизонта:

а) горизонтальные дренажи (применяются наиболее часто);

б) вертикальные дренажи (водопонизительные скважины);

в) комбинированные и наклонные дрены (применяются редко).

Классификация дренажей по движущей силе фильтрации или влагопереноса (6 типов):

1. Гравитационные системы (гравитационные дренажи) — основные! Стекание воды в дренаж из грунта вызывается силой тяжести [5]. Водопритоки, под влиянием разности напоров в подземных водах и дрене, происходят самотёком, поэтому гравитационные системы являются энергосберегающими. Они понижают уровни грунтовых вод (УГВ), напорных подземных вод (УНПВ) и сезонной верховодки (УСВ). Если дренаж конструктивно выполнен в виде скважины, то её называют грунтовой (принимает безнапорные ГВ) или артезианской напорной скважиной (принимает НПВ) [35, 36].

2. Вакуумные дренажи, в сравнении с гравитационными, интенсивнее осушают обводнённый грунт за счёт создания вакуума в дрене (принудительного отсоса). Применяют в грунтах с малыми коэффициентами фильтрации: 0,01 < k < 0,5 м/сут. Требуют тщательной изоляции дрен от атмосферного давления, что усложняет устройство дренажа. Весьма много изобретений и разработок по таким дренажам у Б.М. Дегтярёва [3].

3. Вентиляционные дренажи закладываются в зоне аэрации грунта. Движущей силой влагопереноса служит перепад влажности. Используются для дополнительной подсушки грунта. Пример см. на с. 25, рис. 10.

4. Пневмонагнетательные дренажи оттесняют в грунте УПВ посредством нагнетаемого компрессором воздуха. Эти весьма энергоёмкие системы могут применяться лишь для сезонного или периодического осушения слабопроницаемых грунтов [2].

5. Электроосмотический дренаж использует эффект электроосмоса: при пропускании электротока через обводнённый грунт вода устремляется к отрицательно заряженной металлической дрене-катоду. Позволяет осушать грунты с малой проницаемостью — при 0,001 < k < 0,01 м/сут. Весьма энергоёмок, но применим там, где другие способы не годятся [5, 37].

6. Биодренаж — это миф! Всасывающая сила корней деревьев действует лишь около полугода. К тому же весной под деревьями образуются купола УГВ [5]. Таким образом, зелёные насаждения не могут понижать УГВ круглый год и для защиты от подтопления застройки не подходят.

 

Классификация дренажей по продолжительности работы:

— капитальные дренажи, рассчитанные на многолетнюю работу по защите от подтопления территории, здания или сооружения;

— временные дренажи, обычно на период строительства объекта.

Классификация дренажей по целевому предназначению:

— защитные дренажи (рассматриваются в данном разделе);

— профилактические дренажи (для перехвата утечек — см. с. 24);

— дренажи для строительных мелиораций (по улучшению свойств грунта, например для быстрого его уплотнения).

Вернёмся к основной классификации дренажей (см. с. 26) и рассмотрим их разновидности.

 

Общие дренажи (территорий)

Дренажи для общего понижения УПВ на территории города подразделяются на систематические и перехватывающие [2, 3]. Они применяются в хорошо проницаемых грунтах ( k > 5 м/сут). К общим дренажам можно также отнести дренирующие искусственные водоёмы и водотоки.

Систематические дренажи, в свою очередь, делятся:

— на горизонтальные (наиболее распространённые);

— вертикальные;

— комбинированные;

— лучевые.

> 100…200 м
3
2
1
Горизонтальный систематический дренаж устраивают из трубопроводов-дрен, которые укладывают на расстоянии не ближе 100-200 метров друг от друга на глубине до 6-8 метров, обеспечивающей норму осушения городской территории (рис. 12). При большей глубине устраивают галереи.

3
2
1
Вертикальный систематический дренаж делают из скважин (рис. 13). Энергоёмок из-за наличия погружных насосов. В случае поглощающих скважин — экономичен. Положительный опыт использования имеется в США, штате Айдахо, где сброс дренажных вод через поглощающие скважины происходит в пористые вулканические лавы на глубину около 20 метров [38].

4
3
2
2
1
Комбинированный системати-ческий дренаж — это система го-ризонтальных дрен с самоизли-вающимися скважинами (рис. 14). Применяется при слоистом гидро-геологическом разрезе. Горизон-тальные дрены понижают УГВ, а вертикальные — УНПВ. Конс-трукция дренажа достаточно сло-жна, поэтому его устраивают редко.

Лучевой систематический дренаж внесён в классификацию как перспективный для тесной городской застройки [3]. На практике он реализован только как локальный лучевой дренаж и рассмотрен в следующем разделе по локальным дренажам.

Перехватывающие дренажи подразделяются на две разновидности:

— береговые (перехват фильтрации из водоёмов);

— головные (перехват фильтрационных потоков со склонов).

4
3
Береговой перехватывающий дренаж устраивают вдоль берега водоёма для защиты застройки от подъёма УГВ вследствие фильтрации в берега, то есть для защиты от подпора со стороны водоёма (рис. 15).

     
2
1


5
4
2
3
1
Головной перехватывающий дренаж защищает застройку от фильтрационных потоков со склонов (рис. 16). Кроме горизонтальной дрены возможно устройство нагорной канавы для перехвата поверхностного стока, а также в качестве открытой дрены. Немаловажно, что головная дрена защищает не только от подтопления, но и от возможного оползня грунта, так как происходит постоянное осушение массива склона.

Дренирующие водоёмы и водотоки — это искусственные озёра, пруды, котлованы, каналы, канавы. Пример искусственного озера для дренирования микрорайонной застройки показан на рис. 3 (см. с. 11). Главными условиями для надёжного дренирования являются хорошая проницаемость грунтов прилегающей территории (k > 5 м/сут) и гидравлическая связь этих грунтов с водоёмом или водотоком. Устройство дренирующих водоёмов связано с ландшафтной архитектурой. Они не только дренируют местность, но и улучшают её живописность и микроклимат.


Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 534; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!