Дренажни системи

Ефективното поддържане на подходяща влажност на почвите предотвратява задържането на вода в определени части от повърхността и проникването на влага през фундаментите на сградите.

Предотвратяването на проникване на подпочвени и дъждовни води е свързано с решаването на задачи, свързани както с хидроизолация на фундамента, а така също и със събиране и отвеждане на излишната влага. Наличието на влага на територията на сградата предполага сериозни финансови загуби, свързани със скъсяване на експлоатационния й срок, опасност от наводняване на мазета, загниване на кореновата система на растенията и други.

Своевременното събиране и отвеждане на повърхностните и подпочвените води от определени участъци и съоръжения, благодарение на което по повърхността не се задържа излишна вода и влага предполага изграждането на подходяща дренажна система. По този начин се постига добър контрол на нивото на подпочвени и дъждовни води.

Дренажните системи обикновено включват система от дренажни тръби, кладенци, канали, подземни галерии и редица други устройства. Сред основните им приложения са предпазване на сгради и подземни съоръжения, защита и отводняване на пътни съоръжения като пътища, улици, паркинги, отводняване на сметища и депа, отводняване на паркове, градини, спортни площадки, намират приложение в селското стопанство и други.

Особености при проектиране
Осигуряването на пълна защита на даден участък от натрупване на излишна вода е свързано преди всичко с изграждането на два вида отводнителни системи -повърхностна отводнителна система, включваща точковото и линейното отводняване, и подземен дренаж.

Повърхностните отводнителни системи се препоръчват основно за отвеждане на излишното количество вода от повърхността на пътища, сгради, градини, детски площадки. Подземните дренажни системи намират приложение предимно в ниски заблатени райони в участъци с високи нива на подпочвените води. Подземният дренаж спомага за предотвратяване разрушаването на основите на сгради и тротоари, а също така подпомага решаването на проблеми като наводняването на помещения, разположени под земята.

От начина на неговото изграждане зависи състоянието на целия отводняван участък. В зависимост от конкретните изисквания дренажна система може да се предвиди за отделна зона или за целия участък. Използват се различни схеми на полагане например система тип рибена кост, паралелна и други. Схемата и дълбочината на полагане на тръбите се определят в зависимост от особеностите на съответния участък като наличието на различни препятствия и прегради (постройки, огради, дървета и т. н.). При проектирането на дренажната система се взимат предвид още релефът, видът на почвата, нивото на подпочвените води и т. н., които влияят върху вида и разположението на дренажната система, върху хидравличните й характеристики и т. н.

Добре е да се има предвид необходимостта дренажните тръби да се свързват перпендикулярно с отвеждащия колектор.

Възможни решения
Дренажните системи често биват класифицирани в зависимост от конструктивното им изпълнение, разположението върху терена, източникът на подпочвени води, прякото им предназначение и други.

В зависимост от конструктивните си особености подземните дренажни съоръжения обикновено се разделят на хоризонтални (съвършени и несъвършени), вертикални (съвършени и несъвършени), комбинирани, специални.
Характерно за хоризонталните дренажи е самотечното отвеждане на водата. Една от най-елементарните конструкции на този тип дренажна система са откритите или закрити отводнителни корита. Днес все по-широко използвани са дренажните тръби, които от външната страна са с филтриращ материал.

Сред прилаганите хоризонтални подземни дренажи са тръбните траншейни дренажи; дренажните прорези, шлицове, ребра и др.; дренажните контрафорси (еперони); дренажните галерии; хоризонталните (субхоризонтални) сондажни дренажи.

Добре е да се има предвид, че хоризонталните тръбни траншейни дренажи в райони, където съществува опасност от възникването на свлачища, се проектират и изпълняват по открит начин. При използване на специализирани стоманени конструкции за укрепване се допускат дълбочини на изкопи с вертикални откоси до около 10 m и достигане до водоупор (съвършен дренаж).

На дъното на траншеята върху подложка се предвижда дренажна перфорирана тръба. Диаметърът на дренажната тръба се изчислява по хидравличен начин в зависимост от дебита, наклона и натоварването върху тръбата, както и опасността от затлачване. Необходимо изискване е диаметърът на тръбата да е най-малко 10 cm. За определяне на дебита на дренажа се взема предвид водоприемната повърхност на дренажната тръба, което включва диаметър, форма и брой на перфорациите за единица дължина.

Необходимо е перфорацията да е от 3 до 7 на сто от повърхността на тръбата, а размерът на отворите (прорезите) д = d 50 (d 50 е средният диаметър на зърната на филтриращите пластове).
Вертикалните дренажи обикновено представляват тръбни шахти. Филтриращата част е разположена непосредствено във водоносния пласт на почвата. За отделянето на водата е необходимо използването на специални помпи и система за тяхното включване, захранване и т. н.

Този тип дренажни системи представляват сравнително сложно инженерно решение, поради което са по-рядко използвани при сградното строителство.

Комбинираните дренажни системи са съчетание на хоризонтален с вертикален дренаж.
В зависимост от конфигурацията на свлачищния склон и източниците за постъпване на дренажни води закритите системи за дрениране са: еднолинейни, двулинейни, контурни, площни или смесени.

Дренажни тръби
Основен елемент на съвременните дренажни системи са вкопаните в земята дренажни тръби. Най-често използвани в практиката са гофрираните тръби, изготвени от полимерни материали - поливинилхлорид, полиетилен, полипропилен. Според специалисти подобна конструкция осигурява по-голяма здравина на напречното сечение при сравнително по-малка дебелина на стената на тръбата. Използват се и тръби с гладка външна повърхност, като те намират приложение предимно при отводняване и третиране на депа за отпадъци, хвостохранилища и др.

Използваните гофрирани тръби могат да бъдат еднослойни и двуслойни. Двуслойните обикновено са с гладка вътрешна повърхност, което осигурява намаляване на хидравличното съпротивление и улеснява преминаването на попадналите в тръбите частици. При еднослойните тръби гофрирани са съответно и вътрешната, и външната повърхност на тръбата.

Те се характеризират с по-голяма еластичност на конструкцията.
Дълбочината на полагане при различните типове полимерни дренажни тръби се оказва от производителя, но обикновено за двуслойни достига до около шест метра, а за еднослойните - до около два метра.

За да се изключи възможността от попадането на частици пясък в тръбата, отвън те могат да се оборудват с филтриращи елементи от нетъкан материал (геотекстил) или материал от кокосово влакно, което осигурява ефективност и дълъг експлоатационен срок на дренажната система.
Използваният в качеството на външен филтър за тръбите геотекстил се характеризира с много добри дрениращи свойства и едновременно с това не позволява отмиването на малки частици от почвата в дренажната система, което съхранява еднородния състав на почвите.

Той позволява като дрениращ материал да се използват едрозърнести материали, което значително опростява монтажа на дренажната система и изключва водната ерозия на почвата по наклонени участъци.

При използване на геогекстилен филтър малките частици пясък, отмивани от водата, се отлагат върху него, образувайки допълнителен естествен филтър, а водата свободно преминава през тръбата. Този естествен филтър намалява отмиването на частици от пясъка и с времето този процес напълно се прекратява. От друга страна, геотекстилът на практика не се подава на запушване и съхранява физико-механичните си свойства в продължение на дълъг период от време.

Благодарение на своята структура геотекстилът изпълнява ролята и на армировка на гофрираната тръба, защитавайки я от механични повреди. Геотекстилно платно се използва и за защита на пясъчно-чакълестите филтри, които се монтират в дренажните тръби.

Добре е да се има предвид, че осигуряването на безпроблемна работа на дренажната система е свързано с необходимостта от системно изследване на състоянието на ревизионните кладенци, колекторите, дренажните тръби, а също така и в контролно измерване на дренажната вода. Препоръчително е това да е не по-рядко от четири пъти годишно.

Обикновено причините за нарушаване на дренажното водоотвеждане са свързани с механични повреди, пропадане при неправилно положени дренажни тръби или натрупани наноси по тръбите на отделни участъци.