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.

Избранная библиография

Монографии и брошюры

Артюхин Ю.Н., Смирнов А.М., Ковальчук Н.Н. - Строительство бестраншейного дренажа (1987) 

Артемьева З.Н., Елизаров Б.А., Лукашенко П.К. - Организация и технология дренажных работ (1988) 

Беглов Ф.Ф. - Исследование технологии строительства закрытого горизонтального дренажа в зоне орошения и разработка мероприятий по ее совершенствованию [Результаты исследований прошлых лет (1966-1986 гг.)] (2012) 

Бейлин Д.Х. - Механизация дренажных работ (1968) 

Нетреба Н.Н. - Технология дренажных работ (1982) 

Статьи

Абрарходжаев А., Афанасьев Э.Н. - Опыт упрочнения обратной засыпки закрытых дрен комбинированной замочки (1984) 

Беглов Ф.Ф., Захарчук В.А. - Строительство в Голодной степи щелевого пластмассового дренажа дреноукладчиком ЭДЩ-251 (1977) 

Беглов Ф.Ф. - Совершенствование технологии и средств механизации для строительства закрытого дренажа в аридной зоне (1985) 

Бердянский В.Н., Каллибеков Т. - Технология и механизация работ при прокладке закрытого дренажа с сокращенным объемом фильтра (1981) 

Духовный В.А., Набиев А.Н., Батурин Г.Е., Сапаров П.С. - Первый опыт проектирования, строительства и эксплуатации закрытого горизонтального дренажа на рисовых системах северной зоны ККАССР (1981) 

Лазуткин С.Л., Малясов В.В., Лазуткин А.С. - Особенности технологии строительства беструбчатого дренажа 

Мирсагатов А.Н., Вафаев С.Т. - К вопросу уплотнения грунта в траншеях закрытых дрен (1981) 

Миронов В.И., Литвинова Н.В., Лещенко А.В., Миронов А.В. - Особенности и технико-экономические показатели технологии строительства внутрихозяйственных дренажных коллекторов на орошаемых землях (2005) 

Никитенко А.В., Максимов В.П. - Исследование технологии принудительной обсыпки дренажных труб объёмно-фильтрующим материалом при строительстве закрытого горизонтального дренажа (2013) 

Попадюк И.О., Ким В.Ф. - Использование оптико-электронных систем с инфракрасным излучением при строительстве закрытого горизонтального дренажа на орошаемых землях (1994) 

Пулатов У.Ю., Беглов Ф.Ф., Давляканов Р.М. - К повышению эффективности и надежности строительства закрытого дренажа (1981) 

Пулатов У.Ю., Беглов Ф.Ф., Давляканов Р.М. - Некоторые вопросы строительства закрытого горизонтального дренажа в зоне орошения (1981) 

Томин Е.Д., Духовный В.А., Батов В.И., Буравцев В.Г., Шапочников А.И. - Бестраншейный способ строительства дренажа и его эффективность в условиях высокого стояния грунтовых вод (1975) 

Томин Е.Д., Мурадагаев М.С., Гардашов Р.Г. - Рациональные технология, комплект машин и организация строительства закрытой коллекторно-дренажной сети (1981) 

Томин Е.Д., Левчиков А.А., Ольховенко А.И. - Закрепление стенок кротовин термическим способом (1981) 

Томин Е.Д., Левчиков А.А., Попов Е.Н., Муллабаев Т.К. - Совершенствование технологии строительства закрытого дренажа в сложных гидрогеологических условиях (1985) 

Шапочкин А.Я., Томин Е.Д., Гусаревич И.Б. - Рациональные технологические комплексы машин и организация работ при строительстве закрытого дренажа (1981) 

Шилейка С.В. - Технология строительства пластмассового траншейного дренажа (1968) 

Нормативно-методическая и справочная информация

Инструкция по организации комплексно-механизированного строительства закрытого дренажа и технологии производства работ (1988) 

Патенты

Способ строительства закрытого горизонтального дренажа (SU 1824481) 

Способ строительства закрытого дренажа (SU 1812267) 

Способ строительства закрытого дренажа (SU 1808905) 

Способ строительства закрытого горизонтального дренажа (SU 1772318) 

Способ строительства закрытого горизонтального дренажа (SU 1765289) 

Устройство для укладки закрытого горизонтального дренажа (SU 1717715) 

Способ укладки закрытого дренажа и устройство для его осуществления (SU 1714054) 

Способ строительства дренажа (SU 1709011) 

Способ строительства дренажа из полимерных труб зимой (SU 1760005) 

Ресурсы