Проектирование дренажных систем

Проектирование дренажей включает выбор конструкций и системы дренажа, трассирование сети в плане и проведение необходимых расчетов. Проектируя дренажные системы, разрабатывают альтернативные варианты. Окончательное решение обосновывают их технико-экономическим сравнением. Поэтому выбор такого решения дренажной системы базируется на принципах учета надежности эксплуатации и затрат. Кроме того, принимают во внимание возможные экологические последствия, связанные с понижением УГВ, особенно для плотно застроенных территорий.

В условиях городской застройки прибегают к проектированию не одной, а нескольких систем дренажа в пределах защищаемой территории. Сочетание тех или иных систем дренажа предопределяется не только гидрогеологическими условиями и различной нормой осушения отдельных площадок, но и особенностями планировочного решения застройки, влияющего на размещение трассы дренажа.

Трассы дренажей проектируют, учитывая общие требования размещения подземных сетей, обеспечивая эффективность работы водопонижающих сооружений. По этим соображениям их размещают вне проезжей части улиц и за пределами отмостки зданий, в местах, где дренажами обеспечивается максимальный перехват грунтовых вод. Когда питание этих вод происходит за счет атмосферных осадков (инфильтрации), трассу дрен прокладывают по возможности в зоне максимальной инфильтрации осадков. При питании «сбоку», когда подтопление территории происходит за счет притекающих с вышележащей территории подземных вод, трассу прокладывают нормально к направлению потока на участках с наиболее высокими отметками кровли водоупора. Боковой приток подземных вод со стороны водотоков также перехватывают трассой дренажа, располагая ее нормально к потоку этих вод. Для наблюдения за работой дренажной сети проектируют смотровые колодцы, размещая их не реже чем через 50 м на прямых участках сети и в уязвимых местах (поворотах трассы, изменении ее уклонов или диаметров труб, присоединении отдельных веток), в местах выпусков. При необходимости используют специальные конструкции дренажных колодцев (запорные, сливные, подпорные), а также оборудуют колодцы илоуловителями. Во всех случаях предусматривают защиту крышек дренажных колодцев от промерзания.

Проектные уклоны горизонтальных дрен назначают, учитывая гидравлические условия их работы, состав, мощность и падение водоносных пластов. Уклоны совершенного дренажа в значительной мере определяют условия размещения кровли водоупорного пласта, а несовершенного - диктуют гидрогеологические особенности и допустимые глубины заложения. Минимальные продольные уклоны определяют с учетом скорости, исключающей заиление дренажной системы. Максимальные продольные уклоны трассы должны исключить возможность разрушения конструкции. Поэтому при заложении дренажа на водоупоре, имеющем крутой уклон, а также в других необходимых случаях для уменьшения скоростей течения прибегают к устройству перепадных колодцев или других специальных сооружений.

Размеры дрен устанавливают гидравлическим расчетом в соответствии с их дебитом. С помощью этого расчета уточняют также принятые проектные уклоны дренажа.

Глубину заложения дрен, расстояние между дренами и положение пониженного УГВ, а также дебит дренажа определяют гидрогеологическим расчетом. При этом учитывают, что наименьшее заглубление горизонтальных дренажных коллекторов ограничивают глубиной промерзания грунта, а наибольшее принимают в зависимости от необходимого уровня понижения грунтовых вод, материала труб и способов производства работ.

Выпуск воды из горизонтальных дренажей производят в водостоки или водоемы с соблюдением необходимых санитарных и технических требований самотечным сбросом. Перед выпуском в последнем дренажном колодце обязательно устраивают осадочную часть и оборудуют его специальной заглушкой по типу «захлопки», гарантирующей защиту системы при аварийном подъеме воды в водоприемнике. При невозможности самотечного сброса потребуется специальное устройство для перекачки, увеличивающее затраты на строительство и эксплуатацию дренажной системы.

Конструкции дренажей выбирают в зависимости от градостроительных и гидрогеологических условий и характеристики уровенного режима водоприемника, используемого для сброса дренажных вод.