Статья посвящена вопросам организации дренажа загородного участка. Предлагаем разобраться в типах дренирования и критериях выбора определённой системы. Рассмотрим нюансы проектирования дренажей, поговорим об их основных элементах. Не оставили без внимания мы и технику монтажа, и особенности ухода за дренажной системой.
Назначение и принцип работы дренажа
Объёмы частного строительства растут из года в год. По ряду причин далеко не всегда будущие домовладельцы имеют возможность выбрать идеальный в гидрогеологическом плане участок, а в некоторых регионах практически все почвы состоят из «неблагополучных» глины и суглинков — примером может служить Подмосковье. Беда не бывает одна, к «земляным» вопросам, высоким грунтовым водам добавляются погодные неприятности: большие снега и их резкое весеннее таяние, обильные осенние дожди. Заметим, что водный баланс участка может нарушаться и нашими собственными руками — при масштабном строительстве. Это высотная перепланировка участка; ливнёвый водосбор с кровли большой площади; водонепроницаемые покрытия двора; бассейны и пруды; искусственные холмы и альпийские горки; массивные заборы на высоких и глубоких фундаментах, останавливающие воду.
Итак, проблема «лишней воды»: почва переувлажняется — как результат, имеем плохое самочувствие многих растений, зимнее замерзание воды и пучение почвы с различного рода деформациями отмосток, дорожек и мелких фундаментов, образование наледей, подтопление подвалов, разрушение фундамента основного здания, появление плесени и грибка в помещениях, экспансию комаров и лягушек. Самое главное — рассчитывать на краткосрочность некоторых негативных факторов не стоит, такие сложности носят систематический характер и имеют свойство со временем усугубляться.
Единственный выход в сложившейся ситуации — сделать дренаж для участка. Дренированием называется гидротехническое сооружение системы искусственных почвенных путей для отвода за пределы участка осадочных, грунтовых и глубинных вод. Идея заключается в том, что по участку устраивается сеть поверхностных (канавы) или глубинных (подземные перфорированные трубы) каналов, расположенных под наклоном. Вода просачивается в них через отверстия или стыки и самотёком уходит в близлежащий водоём или канаву (открытую дрену), соединённую с оврагом, либо засыпанный щебнем котлован, где она постепенно впитывается в землю. Если прямой отвод невозможен (большая глубина залегания дренажных труб, соседние постройки, низкое расположение участка…), то влага собирается в дренажный колодец-отстойник, с которого она откачивается насосами.
Ливнёвая канализация обычно не соединяется с дренажной системой, дождевая вода ведётся отдельными линиями с идентичным уклоном параллельно основному дренажу. Это не аксиома, при правильном расчёте приём кровельной воды дренажём вполне возможен.
Нужно сказать, что дренирование участка не исключает, а лишь дополняет защиту строений. Гидроизоляция и правильная вентиляция фундаментов нужна в любом случае, а при сложной гидрологической обстановке рекомендуется сооружение дренажа фундаментов. О защите зданий будем говорить в следующей статье.
Типы дренажа
Перед тем как начать работы по дренированию, придётся грамотно выбрать тип наиболее подходящей для вашего участка дренажной системы.
Поверхностный, открытый дренаж
Главный конкурент глубинного трубного дренажа. Эта система подходит для почв, которые являются медленно водопроницаемыми, в том числе для глинистых и суглинистых. Условно (!) простой и недорогой способ осушения, заключающийся в устройстве сети канав различной ширины (40–50 см), глубины (50–70 см) и формы сечения (V-образный, либо трапециевидный скос стенок 25–35 градусов). Система обычно состоит из центральной дрены (это «канал выхода»), боковых и полевых канав. Эти каналы имеют древовидную систему расположения — желательно под прямым углом друг к другу, «от веток к стволу». Соответственно, центральная дрена крупнее и глубже боковых, а боковая — полевых. Каналы на 30–40 см могут засыпаться фильтрующим материалом (щебень, битый кирпич, речная галька). Для сбора песка и мусора на дне канав устанавливают специальные улавливающие ёмкости. Сверху поверхностные дрены могут накрываться решётками и маскироваться дёрном.
По типу размещения канавы могут быть параллельными (выбирается, когда участок имеет многочисленные застойные зоны) и случайными (если есть локальные, но крупные низкие пятна на участке). Защита обширных зон участка называется линейным дренажём. Как вариант для локального удаления воды применяют точечные дренажи, допустим, для отвода от выходной трубы кровельного ливнёвого жёлоба.
Наиболее обоснованным применение поверхностного дренажа будет на участках с большим естественным уклоном, когда допустимо, чтобы вода была выведена в течение одних-двух суток. К явным недостаткам такого метода осушения стоит отнести несколько непрезентабельный внешний вид системы открытых канав, серьёзные ограничения по дизайну, необходимость произвести довольно серьёзный объём земляных работ, необходимость грамотного размещения большого количества поднятой земли (ею заполняют критические низкие пятна, укладывают валами в расчётных для дренажа местах). Обязательные земляные работы, собственно, и делают такой дренаж условно недорогим — следует сделать гидрологические изыскания и топосъёмку, тщательно выровнять участок, дабы избежать обратных уклонов, удалить и контролировать растительность, произвести многократное сглаживание поверхности выравнивающим плугом.
Некоторые затруднения вызывает уход за поверхностным дренажём. После сильных ливней в системе могут образовываться наросты ила и другие заторы, которые необходимо мониторить и немедленно удалять. Серьёзные проблемы вызывает зарастание канав растительностью, некоторые виды вообще должны быть удалены с участка, например, ива, тополь, рогоз. Засыпанные фильтрующими элементами дренажи со временем затягиваются смываемой почвой и служат порядка 4–8 лет, затем требуют капремонта. Периодически требуется эксплуатационное восстановление уклонов (снова выравнивание и сглаживание).
Вертикальный дренаж
Этот способ избавиться от подтопления применяют нечасто. Заключается он в размещении в определённых точках участка специальных сборных колодцев, скважин и отстойников, обычно в критических зонах, шахтах, проблемных подвалах или возле строений. По мере наполнения данных ёмкостей вода дренажными насосами с поплавковыми выключателями в автоматическом режиме выкачивается. Применяют такую систему, когда для открытого дренирования необходимого уклона на участке нет, а линейный глубинный отвод по трубам затруднён из-за отсутствия доступных точек сброса воды. Такой дренаж, по сути, является самым простым в плане сооружения и трудозатрат, однако для корректного функционирования он должен быть тщательно спроектирован, что очень непросто сделать. Вариантом вертикального дренажа можно считать лучевую систему, когда сборные шахтные колодцы дополняются скважинами и подземными каналами. Лучевой дренаж из-за дороговизны в частном загородном строительстве применяется редко.
Глубинный, закрытый дренаж
Это лидер среди всех типов дренажа по функциональности, его чаще всего применяют. Подходит такая система для любых участков с избыточной влажностью или высоким уровнем грунтовых вод, в том числе и тех, где нет возможности соорудить поверхностный отвод (отсутствует уклон, плотная застройка, обширный ландшафтный дизайн, система дорожек, комплексное многовидовое озеленение…). Закрытый дренаж долговечный (срок службы более 50 лет) и максимально эффективный, за ним просто ухаживать, он позволяет решать множество сложных вопросов благоустройства и инженерных задач. На глинистых и суглинистых участках дренажные трубы закладывают даже при отсутствии явных проблем, так сказать, для профилактики.
Глубинный дренаж относится к горизонтальному линейному типу, но не исключено и его точечное применение. Главным элементом данной системы осушения являются дрены в виде керамических, асбоцементных или полимерных перфорированных труб диаметром не менее 110 мм, смонтированные горизонтально с уклоном (примерно, 1 сантиметр на метре), как правило, в сторону естественного тока воды на участке или в накопительные колодцы. Располагаются дрены обычно «ёлочкой» на глубине около одного метра, они лежат в толще песчано-щебневой подушки. На поворотах труб и на разветвлениях устанавливаются ревизионные колодцы. Если территория обширная, и общая длина дренажа превышает 300 погонных метров, то применяют центральную отводную дрену увеличенного сечения, для площади до 20 соток используют одинаковые по размеру трубы. Далее мы подробнее рассмотрим эту систему как наиболее перспективную.
Другие виды дренажей
Если на территорию бывают сильные поступления воды со стороны, то сооружают перехватывающую систему, в этом случае дрены располагают обычно по периметру участка.
Сопутствующий дренаж применяют для защиты удлинённых сооружений, тоннелей, канав различного назначения, всевозможных коммуникационных магистралей, находящихся в земле. Эти дрены располагают вдоль защищаемого участка. Возле зданий используют так называемый пристенный дренаж.
Для локализации «пятна» придумана кольцевая система, при которой создаётся обрабатываемая закрытая воронка.
Отдельно стоит отметить кротовый дренаж, который предназначен для предварительного осушения участка. В этом случае обустраиваются особые полости для гравитационной локализации лишней воды.
В особо сложных ситуациях, либо при высоких требованиях проблему заболоченности решают пластовым дренажём, когда под всей проблемной территорией устраиваются углублённые наклоненные пласты из щебня и песка.
В зависимости от конкретных условий несколько типов дренажа могут комбинироваться.
Особенности проектирования дренажа
Работы по обустройству дренажа целесообразно проводить после завершения капитального строительства и окончания масштабных работ на участке, чтобы не повредить элементы дренирования. Но проектировать систему лучше вместе с разработкой всех других чертежей.
Для корректного проектирования дренажа потребуется много информации:
- Практически обязательно нужна топографическая съёмка. Исключение могут составлять случаи, когда участок совсем плоский, но так или иначе необходимо определить общий уклон, отношение осушаемой территории к окружающей местности (низина/возвышенность), пути отвода и места сброса воды.
- Заранее следует подготовить детальный план участка, где указана площадь водосбора, инженерная специфика и взаимная привязка строений и прочих сооружений (заборы, бассейны, подвалы, водоёмы, альпийские горки, точки ливнёвых кровельных стоков…). Особое внимание уделяется подземным коммуникациям.
- Отдельным пунктом составляется чертёж дорожек, мощёных площадок, ограждений типа бордюров.
- В некоторых ситуациях весьма полезными могут стать геологические и гидрологические изыскания, которые прольют свет на характер грунтов, водный режим и баланс. Большинство суглинистых участков имеют схожие условия и в такой тщательной разведке не нуждаются.
Что же мы должны получить от разработчиков на выходе? Прежде всего нам нужно иметь техническое и, неплохо бы, экономическое обоснование того или иного типа дренирования. Далее чертежи. На них обычно указывается план отвода воды, зонная разбивка, привязанные линии прокладки дрен, точки расположения смотровых и сборных колодцев. При сложных условиях и сильно развитых системах — потребуются изображения вертикальных разрезов и схема дренажа сооружений. Отдельно или на рабочих чертежах создаётся таблица уклонов и заглублений. На этой же стадии создается спецификация всех элементов системы (тип дрен, профиль и сечение) и по количеству рассчитываются необходимые строительные материалы.
Организации, занимающиеся монтажом и разработкой систем дренирования, как правило, пользуются «Руководством по проектированию дренажей зданий и сооружений». Разработано оно в 2000 году в ОАО «Мосспроект». Второе — это «Технические рекомендации по проектированию, монтажу и эксплуатации дренажей из полиэтиленовых труб с фильтрующей оболочкой» (Лаборатория подземных сооружений ГУП «НИИ Мосстрой», 2005 год).
Переоценить важность комплексного профессионального проектирования сложно, так как ошибки при обустройстве дренажа, могут даже ухудшить ситуацию. Именно поэтому, если имеется желание и возможности произвести сооружение дренажа своими силами, то за проектом лучше обратиться к специалистам, тем более что спроектировать систему зачастую можно даже дистанционно (если предоставить разработчикам необходимые данные). На рынке сформировалась средняя цена на проектирование дренажа участка — это порядка 15 тысяч рублей с выездом, 10 — без посещения объекта (если заказчик может предоставить необходимую информацию). Около 20–25 тысяч будет цена вопроса, если участок большой, и проект включает разработку дренажа фундаментов и ливнёвой системы.
Материалы для закрытого дренажа
Главный элемент глубинного дренажа — это труба. Если раньше дрены изготавливались из керамики, глины, бетона, асбоцемента, металла, древесины, камня, то теперь им на смену пришли полимерные трубы из ПНД (полиэтилен низкого давления) или полипропилена диаметром 50–650 мм. Их достоинства неоспоримы:
- Срок службы более 50 лет.
- Высокая коррозийная стойкость.
- Не накапливают отложений, легко промываются.
- Имеют малую гидравлическую сопротивляемость.
- Имеют высокую кольцевую прочность при малом весе.
- Обладают гибкостью.
- Легко монтируются.
- Имеют перфорацию и текстильный фильтр.
В частном среднестатистическом строительстве обычно используются гофрированные дрены с внутренним диаметром 110 мм и длиной до 50 метров. Некоторые производители поставляют трубу не в бухтах, а отрезками 6/12 метров.
Они могут выпускаться как с перфорацией, так и без неё (для точечного отвода). Для сбора осадочной воды (верховодки) могут использоваться полиэтиленовые трубы с перфорацией только в верхнем секторе — дренажно-пропускные. Отверстия располагаются во впадинах между волнами, что препятствует их загрязнению, размер щелевой перфорации составляет около 1,5 мм.
Для изоляции от засорения мелкими частицами применяются фильтры из геотекстиля или кокосового волокна. При небольших диаметрах труба обматывается на станке, если дрена больше 250 мм в сечении, то обычно фильтр накладывают вручную. На почвах с содержанием щебнеобразных частиц фильтрующая обмотка не нужна, для песчаных суглинистых, глинистых грунтов — фильтр обязателен.
Пластиковая дрена может иметь одну или две стенки, специальные рёбра жёсткости. Одностенные трубы подходят для большинства участков при глубине залегания до 2 метров. Двустенные дрены с рёбрами жёсткости применяют, если нужно заглубиться больше, имеются особые нагрузки (дорога, строение, зона повышенной проходимости…), очень высокий уровень грунтовых вод, которые могут замерзать и создавать сильные подвижки грунта.
Колодцы также изготавливаются из гофрированного полиэтилена. Они отличаются по диаметру шахты и по высоте. Особенными могут быть: диаметр, количество и расположение подключений. Точная высота колодца получается подрезанием шахты. Подсоединение дрены осуществляется через муфты, либо труба заходит в колодец напрямую — в отверстия.
Важным элементом глубинного дренажа является фильтр. Для этих целей чаще всего используют геотекстиль, который изготавливается из полимеров вязанием, тканым и нетканым способом. Благодаря особой структуре, а также иглопробивным отверстиям, он не подвержен заиливанию, но отлично фильтрует воду. Кроме того, этот материал выполняет разделительную и защитную функцию, он не стареет, выдерживает воздействие агрессивных химических веществ, не рвётся от роста корней, не поедается грызунами, не является средой обитания плесени и грибков. Нередко геотекстильный слой входит в состав дренирующих решёток и мембран — синтетического рулонного материала с поверхностными выступами, который изготавливается методом экструзии. Природным аналогом геотекстиля является кокосовое полотно, которое мало уступает другим стройматериалам по функциональности и долговечности.
Для перекачки собранной в резервуарах воды используются специальные дренажные насосы. Они не предназначены для подъёма водяного столба на большую высоту, но отличаются хорошей производительностью. Они разделяются на агрегаты для чистой воды — центробежные, которые справляются с частицами по размеру не более 5 мм и количеством механических примесей не более 5%. Насосы для грязной воды имеют несколько иное рабочее колесо, поэтому они способны удалять частицы до 20 мм в диаметре, а максимум примесей может достигать 10% объёма. Для самых сложных задач есть мощные насосы с металлическими корпусами, там максимум может достигать 35 мм и 25% соответственно. Охлаждение дренажных агрегатов водяное, поэтому они имеют погружное исполнение. Явным плюсом считается нижний забор, который обеспечивает полную выкачку жидкости. Включение/выключение осуществляется автоматически — поплавком.
Некоторые особенности устройства дренажа
Монтаж системы начинают с земляных работ. Первым делом необходимо вырыть траншеи глубиной на 20 сантиметров больше, чем проектный горизонт залегания дрен — это расстояние понадобится для устройства подушки. По ширине такой же принцип: от трубы до стенок траншеи оставляем по 20 см. Ориентировочная, глубина составляет от 50 см до 3,5 метров. Обычно рекомендуют закладывать канал ниже глубины промерзания — в среднем это порядка 120 см (для отвода вод от корней деревьев углубляются на 1,5 и более метров). Расстояние между дренами, как правило, составляет от 5 до 10 метров, выбирается в зависимости от многих условий. Дно траншеи следует устраивать с проектным уклоном в сторону сборного коллектора, на нём не должно быть острых камней и строительного мусора. Приготовьтесь, будет много лишнего грунта, лучше сразу сортировать его на две стороны — отдельно верхний и отдельно нижний слой (обратную засыпку произвести более плодородным — остальное вывезти, либо спланировать).
Для улучшения фильтрации и разделения слоёв засыпки от грунтов, траншею выстилают рулонным геотекстилем.
Производится засыпка песчаной подушки — это слой порядка 5 см. Далее укладывается прослойка из щебня — примерно 15–20 сантиметров (фракция 8–32 мм). Его разравнивают по заданному уклону и умеренно трамбуют. Уклон должен составлять не менее 3 градусов, на практике получается от 0,5 до 10 мм на один метр погонной трубы.
Следующим этапом в траншею опускают трубы и закрепляют их к сборным коллекторам и колодцам, соединяют отрезки между собой. Для подключения применяют фитинги, муфты, либо высокотемпературную сварку.
Теперь трубы и колодцы накрываются 20-сантиметровым слоем щебня и 5–10 сантиметрами песка. Тщательно заполняем пространство по бокам дрены.
Накрываем верхнюю засыпку геотекстилем.
Делаем обратную засыпку грунта, укладываем дёрн.
Для возможного проведения профилактических работ на каждом втором (многие специалисты рекомендуют на каждом) крутом повороте дрены устанавливается смотровой колодец. Также его рекомендуют применять через каждые 50 метров на прямых участках дренажа.
В том месте, где коллектор заходит в сборный колодец или водоём, устанавливают обратный клапан, который предотвратит ход воды по направлению к участку, если вдруг по каким-то причинам повысится обычный уровень.
Уход за дренажной системой
Через контрольные колодцы следует периодически осматривать систему, особенно после сильных ливней и в период активного таяния снега. Особое внимание тут уделяют наличию загрязнений и уменьшению скорости хода воды, увеличению уровня в колодцах. При обнаружении отклонений от нормы — необходимо провести чистку дренажа.
Система очищается водой под давлением. Шланг надевают на раструб насоса, вводят вовнутрь дрены, продвигают его вниз по уклону. Процедуру повторяют из разных колодцев. Даже если проблем не обнаружено, рекомендуют раз в пару лет делать профилактическую чистку труб и колодцев струёй воды. Смотровые колодцы должны быть плотно закрыты крышками во время всего периода эксплуатации.
Если дренаж участка грамотно спроектирован и правильно собран, корректно подобраны материалы, то уход за ним не доставит особых хлопот, система без проблем послужит и вам, и вашим детям.
Присоединяйтесь к нам на канале Яндекс.Дзен
