Технологии устройства горизонтального дренажа

Технологии устройства горизонтального дренажа

Проектирование дренажных систем для предотвращения или ликвидации подтопления территорий надлежит выполнять требования СНиП 2.06.14-85 и СНиП II-52-74. При проектировании дренажных систем предпочтение отдают системам дренажа с отводом воды самотёком. Дренажные системы с принудительной откачкой воды требуют дополнительных затрат.

В зависимости от гидрогеологических условий устраивают горизонтальные, вертикальные и комбинированные дренажи.

Строительство горизонтального дренажа открытым траншейным и бестраншейным способом определяется экономической целесообразностью.

Во всех случаях применения вертикального дренажа его водоприемную часть следует устраивать в грунтах с высокой водопроницаемостью.

В закрытых дренажах в качестве фильтра и фильтровой обсыпки используют песчано-гравийную смесь, керамзит, шлак, полимерные и другие материалы. Толщину и гранулометрический состав песка и гравия подбирают расчетом в соответствии с требованиями СНиП 2.06.14-85. Вокруг дренажных труб необходимо предусматривать фильтры в виде песчано-гравийных обсыпок или оберток из искусственных волокнистых материалов.

При строительстве любого вида дренажа выполняются основные и вспомогательные технологические процессы и операции. Для горизонтального закрытого дренажа основные процессы включают устройство траншеи или щели на заданную глубину с проектным уклоном, укладку дренажных труб, устройство фильтрующего защитного слоя, соединение дрен с коллектором, первичную присыпку дренажных труб, контроль качества строительных работ. Вспомогательные производственные процессы делятся на подготовительные и заключительные. Подготовительные процессы включают вынос в натуру элементов дренажной сети, подготовку строительных полос, доставку оборудования для производства работ и необходимых материалов. На заключительной стадии строительства выполняется обратная засыпка траншей, рекультивация растительного слоя на строительной полосе и ее планировка, строительство смотровых колодцев, устройство дрен. При высоких уровнях грунтовых вод часто требуется выполнение дополнительных мероприятий по их снижению в зоне укладки дренажных труб. Это может быть предварительное понижение уровней грунтовых вод системой открытых каналов, лидерными дренами, водопонизительными установками разных типов. Легкие и вакуумные иглофильтровые установки применяются при необходимой глубине водопонижения до 5,5 м. Эжекторными иглофильтровыми установками можно выполнить предварительное понижение уровней грунтовых вод до 10-20 м, что практически позволяет решить почти все задачи, возникающие при промышленном и городском строительстве на территориях, требующих защиты от подтопления.

Строительство горизонтального закрытого дренажа выполняют широкотраншейным, траншейным, узкотраншейным и бестраншейным способами.

Широкотраншейный способ строительства применяют при высоком уровне грунтовых вод. Одноковшовыми экскаваторами устраивается траншея сложной трапециидальной формы с палкой. Трубы в зависимости от диаметра укладываются вручную или с помощью грузоподъемных кранов. Такая схема не требует предварительного водопонижения. Грунтовые воды собираются в траншее ниже полки и стекают в сторону водоприемника.

При траншейном способе роют траншеи шириной по дну 0,5 м и более, в которые трубы или трубки из любого подходящего материала можно укладывать специализированными укладчиками или вручную.

При узкотраншейном способе устраиваются траншея шириной 25-40 см., что резко сокращает объем выемки, но исключает опускание рабочих в траншею и требует применения специальных экскаваторов-дреноукладчиков.

В бестраншейной схеме строительства дренажа пассивным рабочим органом специальной дренажной машины прорезается узкая щель шириной около 2 м. с одновременной укладкой трубок и устройством обсыпки объемным фильтрующим материалом. Этот способ пригоден в основном для пластмассовых трубок. Строительство бестраншейного дренажа выполняется машинами, конструкции которых можно разделить на четыре группы:

укладывающие трубы заводского изготовления в щель;
втягивающие трубы заводского изготовления в «кротовую» полость;
укладывающие в щель трубы, формируемые в процессе строительства из ленты;
изготавливающие трубы в процессе строительства путем нагнетания в «кротовые» полости различных материалов, образующих жесткую водопроницаемую конструкцию.

Наиболее работоспособным являются машины первой и третьей групп. Машины второй группы недостаточно надежны из-за повреждения труб каменистыми и другими включениями и закрытия водоприемных отверстий труб. Машины четвертой группы не получили широкого применения из-за технических трудностей равномерной подачи материала, из которого формируется труба, и его уплотнения в «кротовой» полости.

При укладывании заводской дренажной трубы ее пропускают на дно прорезаемой дреноукладчиком щели сверху по спускному лотку (или трубе). Конец трубы закрепляется в устье дрены, после чего начинается рабочее движение машины для укладки дренажной линии.

Для соединения дрены с закрытым дренажным коллектором устраивается приямок, куда опускается рабочий орган экскаватора-дреноукладчика вместе с бункером гравийно-песчаной смеси. В трубе коллектора устраивается отверстие, через которое принимается вода через дрены. Труба дрены закрепляется в заходном приямке прижимной вилкой. Если дрена-собиратель впадает в открытый коллектор, необходимости в устройстве заходного приямка нет, так как рабочий орган экскаватора-дреноукладчика может быть опущен непосредственно в канал. При рабочем ходе экскаватора-дреноукладчика труба сходит с бухтодержателя, по направляющим устройствам через бункер поступает в щель, прорезаемую рабочим органом машины, и опускается на дно, окруженная слоем защитного фильтрового материала, который высыпается из отверстия в бункере. Исток дренажного трубопровода формируется до выглубления рабочего органа дреноукладчика. Трубу обрезают и закрывают надежной заглушкой. Аналогичным образом осуществляется процесс строительства дрены, устраиваемой узкотраншейным способом.

Строительство должно вестись, начиная от коллекторов и дрен высшего порядка. Разработку траншеи и укладку дренажных труб надлежит производить от устья к истоку (снизу вверх).

Обратную засыпку дренажных траншей следует выполнять в два этапа: присыпка дрен и окончательная засыпка. Присыпку дрен необходимо выполнять механизированным способом сразу после укладки труб. В материале присыпки не допускаются камни диаметром более 5 см и комья мерзлой почвы диаметром более 10 см. Окончательная засыпка траншеи дренажа бульдозером должна выполняться при его движении вдоль оси траншеи или под углом не более 30°. Засыпку следует производить в направлении от истока к устью. После укладки дрен бестраншейным дреноукладчиком следует произвести закатку щели. Дренажные устья и колодцы необходимо устраивать одновременно с укладкой дренажных труб.

При операционном контроле качества выполняемых работ следует проверять на соответствие проекту и требованиям настоящих правил: положение оси дрен; толщину срезки плодородного слоя почвы (при разработке траншеи одноковшовым экскаватором); уклон дренажной траншеи; отметку приямка для заглубления рабочего органа бестраншейного дреноукладчика; диаметр дренажных труб и защиту их фильтрующим материалом.