Горизонтальные дренажи . Дренажные системы Что учитывается при создании проекта
Вконтакте Facebook Twitter Лента RSS

Горизонтальные дренажи . Дренажные системы Что учитывается при создании проекта

Расстояние между дренами - осушителями определяется по формуле Роте:

где L - расстояние между дренами-осушителями, м;

Н - высота непониженного уровня подземных вод, м;

S – необходимое снижение уровня подземных вод, м;

k

p

Рис. 2.4. Расчетная схема совершенного систематического дренажа.

Таблиця 2.2.

Коэффициент фильтрации грунта

Таблиця 2.3.

Коэффициент инфильтрации грунта

2.2. Расчет несовершенного горизонтального дренажа.

При залегании водоупора свыше 5 м, несовершенный систематический дренаж закладывают в водоносном горизонте (на глубине 3,5 м.)

Рис. 2.5. Расчетная схема несовершенного систематического дренажа.

Расстояние между соседними дренами несовершенного дренажа определяют по формуле С.Ф. Аверьянова:

где Т – расстояние от центра дрены до водоупора, м;

h 1 – наивысшая точка кривой депрессии, м;

k – коэффициент фильтрации грунта, м/сут, табл. 2.2;

p – коэффициент инфильтрации осадков в грунт, м/сут, табл. 2.3.

Величину Б рассчитывают согласно зависимости

где r – радиус дрены, м, (принимаем дрены диаметром 0,2 м)

Укладка дренажных труб происходит согласно заранее разработанному плану дренажной системы. Минимальный уклон дренажной трубы по строительной норме составляет в глинистых грунтах – 0,002, а в песчаных грунтах – 0,003. На практике для нормального стока воды уклон трубы делают 0,005 – 0,01. На местности дрены-осушители располагаются таким образом, чтобы труба проходила в грунте параллельно рельефу местности и соответственно глубина заложения дрены-осушителя на всем протяжении не изменялась.

Дрены засыпают несколькими слоями водопроницаемых материалов (например геотекстиль) – сначала располагается промытый щебень или гравий, затем песок, а сверху укладывают вынутый ранее грунт. Толщина обсыпок колеблется в среднем от 100 до 300 мм (чем менее водопроницаем окружающий грунт, тем толще засыпка). Чтобы не допустить заиливания дрен и засорения перфорации, используют фильтры из геотекстиля (при мелиорации песчаного и супесчаного грунта) или кокосового волокна (если осушаются глинки, суглинки, торфяники).

Задание.

Рассчитайте расстояние между дренами-осушителями совершенного и несовершенного дренажей, постройте соответствующие расчетные схемы. Исходные данные выбрать по табл. 2.4.

Таблица 2.4.

Исходные данные.

Вариант
Глубина до водоупора: совершенный несовершенный 3,75 5,8 3,5 6,5 3,8 7,2 4,0 7,6 4,2 6,8 4,5 5,5 3,7 6,3 3,9 7,4 4,1 9,1 4,3 7,1
Тип грунта
Уровень грунтовых вод 0,4 0,9 0,8 1,1 0,5 0,6 0,4 1,2 0,7 1,3
Норма осушения 2,0 2,0 2,0 2,5 2,5 2,5 2,0 2,5 2,5 2,5

Примечание: тип грунта 1 – суглинок, 2 – супесь, 3 – песок средний


Практическая работа 3.

Схема вертикальной планировки посёлка с обеспечением водоотвода и нормального движения транспорта и пешеходов.

Схему вертикальной планировки разрабатывают на материалах геодезической подосновы и генерального плана посёлка (города).

На этой стадии проектирования вертикальной планировки определяют основные, целесообразные решения по общему высотному расположению всех элементов города, по организации поверхностного стока и мероприятия по благоустройству неблагоприятных для освоения территорий. Масштаб схемы принимают – 1:2000 – горизонтальный и 1:200 – вертикальный.

При разработке схемы вертикальной планировки определяют проектные (красные) отметки в точках пересечения осей улиц на перекрёстках и в местах изменения рельефа по трассе улиц и самой трассы улицы.

Чёрные отметки определяют с топографического плана интерполяцией между горизонталями. Расстояние между отметками принимают по плану в соответствии с масштабом. Затем между перекрёстками проверяют соответствие продольного уклона улицы допустимым минимальному и максимальному уклонам и определяют проектный продольный уклон по формуле:

i – продольный уклон;

h – превышение отметок между перекрёстками, м;

L – расстояние между перекрёстками, м.

Допустимые продольные уклоны принимаются –5‰-80‰.

На схеме вертикальной планировки на перекрёстках в местах пересечения осей проезжих частей улиц или переломов уклонов наносят существующие и проектные отметки: стрелкой показывают направление уклона улицы, над стрелкой отмечают продольный уклон, а под ней – расстояние между пересечениями осей улиц.

Порядок выполнения окончательной увязки планировочного решения с рельефом и уточнение собственно высотной организации поселка может быть рекомендован следующий.

1. Ha геодезический план наносится генеральный проект планировки. Улицы, по которым предполагается проектирование продольных профилей, нумеруются и по их осям вычисляются (путем интерполяции между горизонталями) отметки существующего рельефа в местах их пересечения и на поворотах (рис. 2).

2. Составляются продольные профили по осям намеченных основных улиц, по плану в горизонталях. В условиях существующих населенных мест, где в соответствии с правилами съемки и составления геодезических планов рельеф в пределах улицы не показан, для составления продольных профилей их могут быть использованы следующие методы: если общий характер улицы не отличается от рельефа окружающей территории или отличается от него незначительно, продольные профили составляются на основе плана в горизонталях, причем на территории улиц последние проводятся условно, применительно к рельефу смежных территорий.

Если существующая улица проходит в условиях, резко отличающихся от рельефа прилегающих к ней кварталов (в выемке или по насыпи), возникает необходимость использовать нивелирные профили. В большинстве случаев такие профили имеются в городах почти по всем значительным улицам, обычно в масштабах от 1:2000 до 1:500.

Рис. 3.1. Нумерация улиц и вычисление отметок по осям.

Имеющиеся нивелирные профили, применительно к масштабу проектного решения, должны быть пересоставлены в масштабе 1:5000. Чтобы не оснащать их излишними отметками, не следует переносить все отметки с крупного масштаба, а нужно выбирать только основные точки, характеризующие рельеф продольных профилей улиц.

В этом случае, кроме продольных профилей, желательно иметь и поперечники, взятые через 200-300 м. Поперечники при проектировании позволят судить о высотном соотношении улицы к прилегающей территории и соответственно - о наиболее выгодном высотном решении продольного профиля. Следует отметить, что нивелирные продольные профили улиц также бывают необходимы при составлении схемы вертикальной планировки в условиях городов с очень слабо выраженным рельефом. В этом случае нивелирный продольный профиль существующей улицы дает возможность судить о микрорельефе ее и соответственно облегчает задачу выбора направления водоотвода.

3. Выбор одного из приведенных, методов и выявление либо необходимости использовать нивелирные профили, либо возможности обходиться без них может быть произведено на основе подробного обследования сомнительных участков в натуре и тщательного изучения геодезического плана. Если при рекогносцировочном обследовании выявятся существующие улицы с особо сложным рельефом, профиль которых по горизонталям составлен быть не может, а готового нивелирного профиля не имеется, следует озаботиться нивелировкой. На основе плана в горизонталях, а в случае необходимости - на основе нивелирных профилей, намечаются примерные направления уклонов и направление водоотвода по улицам (рис. 3).

4. Проектируются продольные профили улиц, наносится проектная линия, выписываются проектные отметки в точках пересечения, изменения уклонов и в местах значительных земляных работ (более 0,50 м), выписываются проектные уклоны и расстояния. Степень детализации проектного решения профиля определяется масштабом; а именно: проектная линия наносится лишь в первом приближении, близкие же по величине уклоны обобщаются, вставки при сопряжении уклонов разных направлений не проектируются вовсе или намечаются в самом общем виде.

Рис. 3.3. Нанесение проектного решения на план.

5. Окончательное проектное решение (уклоны, расстояния, отметки) с профилей переносится на план, проектные отметки выписываются в местах перелома профиля и пересечения осей. На участках путепроводов и мостов, вследствие невозможности по графическим условиям вынести на план высотное решение, полностью, проектные данные показывают лишь в местах подходов.

6. В условиях сложного рельефа (плоского или имеющего крутые уклоны) в дополнение к профилям по главным магистралям дается решение в плане по второстепенным улицам, которое более полно освещает условия водоотвода и высотное решение по городу в целом. На плане выписываются те же элементы: уклоны, расстояния, красные и черные отметки в местах изменения уклонов. При графическом оформлении чертежа следует показывать различными условными знаками решения, проведенные по профилям и по плану (рис. 4).

7. Выявляются контуры участков, требующих значительной подсыпки или срезки. Подсчитываются объемы сплошных земляных работ на участках устройства путепроводов, мостов и подходов к ним на дамбах, на участках улиц, где в среднем высота выемки или насыпи превышает 0,5 м, и т. д. Кроме того, подсчитывается количество земли, которое будет получено из котлованов капитальных зданий с подвалами. По отдельным элементам подсчет земляных работ производится следующим образом: на участках улиц, где рабочие отметки превышают 0,5 м, подсчет производится по продольным профилям; на участках сплошной подсыпки или срезки при рабочих отметках более 0,5 м подсчет производится по способу квадратов. Объем земли из котлованов зданий подсчитывается путем перемножения площади, занятой капитальной застройкой, на среднюю глубину котлована. Площадь капитальной застройки принимается по данным генерального проекта планировки (процент застройки). На основе подсчета объемов по отдельным элементам составляется ведомость земляных работ.

Задание.

Разработайте схему вертикальной планировки населенного пункта с обеспечением водоотвода, нормального движения транспорта и пешеходов. План населенного пункта принять в соответствии с вариантом по прил. 1.


Практическая работа 4.

Рассматривая предыдущие типы дренажей, можно видеть, что приемная часть их по отношению ко всей площади дренажа составляет незначительную долю. При низкорасположенной кривой депрессии, например в плотинах с экраном или ядром, это особенно становится заметным. Следовательно, без ущерба для работы ту часть дренажа, которая не участвует в приеме фильтрационного потока, можно исключить, уменьшив тем самым расход дорогих строительных материалов, идущих на дренаж. Такое изменение дренажа, когда оставляется только приемная часть, приводит к новому типу с различного рода видоизменениями, объединенными общим названием «внутренние горизонтальные дренажи».

В трубчатом горизонтальном дренаже приемной частью служит труба, обложенная по периметру обратным фильтром. Такой дренаж располагается параллельно подошве низового откоса на расстоянии, при котором обеспечивается заданный размер от кривой депрессии до плоскости низового откоса. Более глубокое расположение трубчатого дренажа применяют для повышения статической устойчивости плотины, получающейся в результате уменьшения фильтрационной силы.

Фильтрационный поток в продольные дрены поступает через отверстия или прорези в трубе, а при коротких звеньях труб - через торцовые зазоры. Выход воды из продольных дрен происходит через поперечные дрены - выпуски, располагаемые не чаще чем через 50 м (рис. 43).

Рис. 43 Внутренний дренаж:
1 - продольные дрены; 2 - поперечные дрены; 3 - смотровые колодцы.

Для горизонтального трубчатого дренажа применяют гончарные, бетонные, железобетонные, асбестоцементные и деревянные трубы. На конструкцию дренажа материал труб существенного влияния не оказывает, разница бывает только в деталях сопряжений.

Широко распространены в горизонтальных дренажах асбестоцементные трубы: их легко резать, сверлить, они дешево стоят, коррозийно устойчивы, однако плохо сопротивляются ударным нагрузкам.

В дренажах с асбестоцементными трубами отверстия (диаметром до 1 см ) для приема профильтровавшейся воды просверливают электродрелью. Располагают их в шахматном порядке в нижней части трубы. Количество отверстий на 1 пог. м трубы зависит от диаметра (60 штук и больше). Звенья труб соединяют муфтами.

Продольные дрены укладывают с необходимым для слива воды уклоном от одного выпуска до другого. Скорость воды в дренажных трубах должна быть не более 3 м/сек, а наполнение, учитывая безнапорное движение, не должно превосходить 0,8 d .

При большой длине плотины и напоре, превосходящем 10 м , на дренажной линии, иногда устраивают линейные смотровые колодцы (по типу водопроводно-канализационных с внутренним диаметром от 90 до 100 см и в этом случае поперечные дрены-выпуски приурочивают к ним. Смотровые колодцы ставят в местах изменения диаметра или уклона продольных дрен. При прямолинейном расположении трубчатого дренажа смотровые колодцы располагают на расстоянии 50-100 м друг от друга. В бесколодезном варианте сопряжение продольной и поперечной дрен показано на рисунке 44.


Рис. 44 Внутренний трубчатый дренаж:
1 - приёмная труба; 2 - заглушка; 3 - обратный фильтр; 4 - отводящая труба; 5 - деревянный короб или металлическая (железобетонная) труба; 6 - металлическая сетка.

Снизу кладут трубу выпуска, а сверху из нее продольную дрену.

В месте стыка на обеих трубах делают вырезы, через которые вода поступает из продольной дрены в поперечную. В торцовое отверстие трубы поперечной дрены у стыка с продольной закладывают камень на глинистом растворе.

Учитывая хрупкость асбестоцементных труб в концевой части выпуска, выходящего на низовой откос, ставят двухметровый отрезок металлической или железобетонной трубы большего диаметра, чем асбестоцементная труба; кольцевой зазор между трубами заделывают по типу сальника.

Вместо металлических или железобетонных труб иногда применяют деревянные короба прямоугольного сечения, однако дерево в условиях переменной влажности недолговечно, и требуются периодические ремонтные работы. Выходной торец трубы выпуска покрывают сеткой.

Диаметр труб в продольных дренах определяют, исходя из гидравлических расчетов, при безнапорном пропуске максимального фильтрационного расхода. Так как поток воды по дренажной трубе протекает с переменным расходом, максимальное значение его будет в сечении у смотрового колодца или в месте расположения поперечной дрены. Из производственных условий применять трубы диаметром меньше. 0,2 м не рекомендуется.

Разновидностью горизонтального трубчатого дренажа является внутренний каменный дренаж, - в котором трубу заменяет каменная призма (рис. 45).


Рис. 45. Внутренний каменный дренаж (размеры в м): 1 - песок; 2 - камень или галька; 3 - гравий; 4 - к водоотводной канаве.

Для предупреждения фильтрационных деформаций по периметру призмы укладывают обратный фильтр, чаще многослойный.

Профильтровавшаяся вода отводится по поперечным дренам-выпускам, примыкающим в одной плоскости к продольным дренам.

Внутренний горизонтальный дренаж экономичен, но для выполнения его необходим ручной труд.

Конструкции по типу горизонтального внутреннего дренажа целесообразно применять в плотинах с пониженным положением кривой депрессии, небольшим фильтрационным расходом и при отсутствии воды в нижнем бьефе. Неизбежным следствием появления воды за плотиной будет подтопление дренажа и выключение его из работы. Если уровень воды в нижнем бьефе постоянный, такой дренаж располагают выше этого уровня, с расчетом, чтобы выходное сечение поперечной дрены не было подтоплено.

5.1.При строительстве закрытого горизонтального дренажа следует вы­полнять требования СНиП III-8-76, СНиП III-16-80, СНиП 3.05.04-85и на­стоящего раздела.

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

5.3.При укладке дренажадреноукладчикамина местности с поперечным уклоном свыше 0,03и наличии на ней неровностей высотой более 20см поверхность трасс коллекторов и дрен должна быть выровнена на полосе шириной 4м.

5.4.При строительстве закрытого горизонтального дренажа, как прави­ло, следует применять траншейные и бестраншейныедреноукладчики, оснащенные лазерными системами указателя уклона.

Одноковшовые экскаваторы для устройства траншей допускается применять в следующих случаях:

при глубине траншеи и диаметре укладываемых дренажных труб, пре­вышающих технические возможности дреноукладчиков;

при группе грунта выше допустимой по трудности разработки и при содержании в грунте включений, препятствующих работе дреноукладчи-ковна базе многоковшовых экскаваторов;

при устройстве дренажа в грунтах с несущей способностью, не допускаю­щей перемещение и работу дреноукладчиков;

при укладке дренажных труб на полках и стеллажах.

5.5.На объектах с различными геологическими и гидрогеоло­ги­чес­кими условиями следует предусматривать совместную работу машин непрерыв­ного действия и одноковшовых экскаваторов.

5.6.Укладка дренажных труб в воду или на разжиженный грунт запре­щается.

5.7.В зимний период при глубине промерзания грунта, превышающей технические возможностидреноукладчиковна базе многоковшовых экскаваторов,слой мерзлого грунта необходимо предварительно раз­рыхлять.

5.8.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 5см и комья мерзлой почвы диаметром более 10см.

Окончательная засыпка траншей 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.

5.9.Обратная засыпка траншеи в устойчивых грунтах должна произво­диться не позднее трех дней со дня укладки дренажных труб, в плывунных грунтах, а также в зимних условиях независимо от вида грунтов -непо­средственно за их укладкой.

5.10.После укладки дрен бестраншейнымдреноукладчикомследует произвести закатку щели.

5.11.Дренажные устья и колодцы необходимо устраивать одновременно с укладкой дренажных труб.

5.12.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;

уклон пластмассовых труб, уложенных бестраншейным дреноуклад-чиком;

вид грунта присыпки и ее толщину;

обратную засыпку траншеи и восстановление плодородного слоя почвы (при разработке траншей одноковшовыми экскаваторами);

закрытие щели;

тип, комплектность и размеры дренажных сооружений на дренажной сети.

5.13.Отклонения параметров дренажа от проектных не должны превы­шать величин, указанных в табл. 5.

Таблица 5

Наименование

Допустимая величина отклонения

Оси коллектора и дрен

Отметка дна траншеи для труб диаметром, мм:

от 75 до 125

„150 „ 250

Отметка устья коллектора или дрены

Продольный уклон на участках длиной 100 м

± 0,0005

Боковое смещение керамических труб в стыках

1/3 толщины стенки трубы

Толщина слоя присыпки

Длина дрены

Примечание. Боковое смещение керамических труб проверяется при их

укладке немеханизированным способом.

5.14.Безуклонные участки допускаются на длине не более 10м при соблюдении общего уклона. Участки с обратным уклоном дна траншеи, уменьшение толщинызащитно-фильтрующегоматериала и увеличение за­зора в стыках дренажных труб неиспускаются.

5.15.Проверку отметок дна траншеи или верха уложенных дренажных труб следует производить: при уклонах дренажа до 0,005 -через 3м, при больших уклонах -через 5м; при укладке дренажных труб бестраншей­нымдреноукладчиком -через 5 м независимо от уклона.

© 2020 Советы по строительству коттеджей