При комплексному освоєнні ділянки під забудову й зону відпочинку часто з'являється необхідність у будівництві дренажу. Основне питання, беспокоющий практично всіх власників: «Як зробити його правильно?»
На дренаж звичайно покладають наступні завдання:
- швидкий відвід поталих вод, що дозволяє використовувати ділянку майже відразу після відтавання мерзлоти;
- зниження рівня ґрунтових вод;
- відвід надлишкових вод від тривалих опадів, в основному в глинистих ґрунтах.
Проектування дренажної системи потрібно довіряти фахівцям, які можуть урахувати особливості осушуваної ділянки й гарантувати нормальну роботу дренажу.
На невеликих ділянках проект дренажу може бути виконаний без розрахунку. При цьому використовується великий практичний досвід і вироблені стандарти, що включають у себе:
- ухил і діаметр дрен;
- відстань між дренами;
- глибину залягання дрен;
- планове розташування дрен;
- пристрій гирлової частини й оглядових колодязів і інші.
Досвід будівництва показує, що виконаний по обґрунтованому проекті з дотриманням технології дренаж працює нормально. Розберемо деякі теоретичні й розрахункові схеми дренажу. Для початку відзначимо, що дана стаття не є науковим конспектом і наведений розрахунок дренажної системи має пізнавальний характер. Для виконання більше точних розрахунків необхідно звернутися до спеціальної літератури.
Розберемо рух ґрунтового потоку на найпростішому прикладі в однорідному ґрунті.
На мал. 1 у друкованій версії журналу показана дрена вище рівня ґрунтових вод: дрену працювати не буде, всі опади отфильтруются до рівня ґрунтових вод. На мал. 2 показана дрена нижче рівня ґрунтових вод: дрену буде відводити ґрунтові води, всі опади будуть отфильтровиваться до рівня ґрунтових вод або до кривої спаду й разом із ґрунтовими водами будуть приділятися дреною. Із цих прикладів видно, що дрена перехоплює горизонтальні потоки води, рівень яких вище глибини закладки дрени.
Розглянемо найпростіший розрахунок для дрени.
Витрата води Q, що фільтрується через ґрунт, расчитивается по формулі Дарси:
Q = wxkxi ; v = Q/w = kxi
w - площа перетину потоку;
k - коефіцієнт фільтрації;
i - гідравлічний ухил;
v - швидкість потоку.
Орієнтовні значення коефіцієнта фільтрації k для різних ґрунтів.
Найменування ґрунту/Середнє значення k (див/сек)
Глина/(1-6)x10-6
Суглинок/(1-6)x10-5
Супесь щільна/(1-6)x10-4
Супесь пухка/(1-6)x10-3
Пісок дрібнозернистий/(1-6)x10-3
Пісок грубозернистий/(1-6)x10-2
Розрахунок виробляється для різних h1і l (див. розрахункову схему), результати заносять у таблицю й вибирають потрібний варіант.
Для нашого приклада визначимо hдрени = 60 див, h1 = 50 див, l = 6 м, довжина дрени L = 50 м.
Гідравлічний ухил i плавно змінюється по кривій спаду. Для грубого розрахунку приймемо усереднене значення:
ip = (h1-h3)/l/2 = (50-0)/300 = 0,167
Коефіцієнт фільтрації приймемо з таблиці, наприклад, для дрібнозернистого піску:
k = 3x10-3 див/сек
Площа перетину потоку для ip розрахуємо усереднену:
w = 50x102xh1/2 = 50x102x25 = 12,5x104 див2
w = Lxh1/2
Визначимо швидкість потоку.
v = kxi = 3*10-3x0,167 = 0,501x10-3 див/сек
Визначимо витрата води в дрену.
Q = 2w xkxi = 2x12,5x104x1,501x10-3 = 125 див3/сек
Визначимо, яке кількість опадів буде прийнято дреною довжиною 50 м і відстанню між ними 6 м.
Sдрени = Lxl = 50x102x6x102 = 300x104 див2
Кількість опадів у секунду:
Vос = 0,417x10-4x3,6x103 = 0,15 див/год
Кількість опадів у добу:
Vос = 0,15x24 = 3,6 див/доба
Кількість опадів на місяць:
Vос = 3,6x30 = 108 див/мес.
З даного розрахунку треба, що дрену, покладена на глибині h = 60 див на відстані 6 м від іншої дрени в ґрунтах з k = 3x10-3 див/сек, за добу відводить 3,6 див опадів при рівні ґрунтових вод 10 див від поверхні землі.
Наведений вище розрахунок є далеко не повним і дає лише оцінну характеристику дренажу. З нього треба, що ефективність дренажу залежить від глибини залягання, відстані між дренами й фільтраційними властивостями ґрунту.
Зараз можна обговорити накопичений досвід по практичному будівництву. Цього року мені довелося виправляти роботу дренажу на трьох ділянках. На двох з них дрени були покладені на глибину 60-70 див за технологією, описаної в журналі «Ландшафтний дизайн» №3 за 1999 рік для глинистих ґрунтів. Вибірково шурфи на дренах показали, що технологія будівництва не порушена, дрени були сухі в робочому стані, а калюжі, що стояли на ділянці, були результатом ущільнення верхнього шару глини важкими машинами, що завозили на об'єкт будівельні матеріали. Для відводу води з поглиблень, що утворилися, були покладені додаткові дрени уздовж садових доріжок із гравійним засипанням. Загальна довжина додаткових дрен склала 50 м. Прямі збитки склали до 600 у.е. по кожній ділянці.
Рада: не дозволяйте автотранспорту їздити по площі, де покладений дренаж. Якщо це необхідно, вживіть захисних заходів: наприклад, побудуйте дорогу або спушите ділянку, ущільнена автотранспортом.
На третій ділянці після перевірки з'ясувалася недостатня глибина закладення дрен. Замість 60 див, дрени були покладені на глибину від 30 до 15 див. Фірма, що працювала на об'єкті, уперше укладала дренаж. Його довелося повністю переробляти. Для довідки: при перекладці дренажу довжиною 300 м і глибиною 60-70 див прямі збитки для фірми (вартість матеріалу, зарплата робітником, а/транспорт) становлять більше 2000 у.е.
І останнє. Що значить грамотно виконаний дренаж на ділянці? Відсутність вимочек і заболочування й сприятливі умови для розвитку рослин.
Журнал "Ландшафтний дизайн"
Джерело-zukov.ru
