Защитные дренажи (активные методы)

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 5Следующая ⇒

Защитные дренажи отличаются от рассмотренных предупредительных мероприятий тем, что они надёжно понижают УПВ и обеспечивают норму осушения на территории застройки, для отдельного здания или сооружения. Таким образом, дренажи представляют собой активные методы защиты от подтопления.

Что такое дренаж

Дренаж — это инженерная система из дрен (труб с отверстиями), фильтрующих обсыпок, слоёв и других элементов, предназначенная для понижения УПВ не менее нормы осушения или не менее 0,5 метра ниже пола подвала, основания сооружения со сбросом дренажных вод:

— в дождевую канализацию К2 ;

— близлежащий водоём или водоток;

— нижележащий подземный пласт.

Классификации дренажей

Дренажи, применяемые в городском строительстве, можно классифицировать по пяти признакам:

1) степень охвата территории;

2) положение дрен в пространстве;

3) движущая сила фильтрации или влагопереноса;

4) продолжительность работы;

5) целевое предназначение.

Классификация дренажей по степени охвата территории (рис. 11):

Это основная классификация дренажей [2, 3]. Выбор общего или локального дренажа зависит от величины коэффициента фильтрации грунта k (см. рис. 11). Другие классификации дренажей необходимы для лучшего понимания их работы и применения в городском строительстве.

Классификация дренажей по положению дрен в пространстве:

1. По отношению к поверхности земли:

а) подземные дренажи (на промзонах и селитебных территориях);

б) открытые дренажные канавы (в зелёных зонах, на дорогах).

2. По отношению к линии горизонта:

а) горизонтальные дренажи (применяются наиболее часто);

б) вертикальные дренажи (водопонизительные скважины);

в) комбинированные и наклонные дрены (применяются редко).

Классификация дренажей по движущей силе фильтрации или влагопереноса (6 типов):

1. Гравитационные системы (гравитационные дренажи) — основные! Стекание воды в дренаж из грунта вызывается силой тяжести [5]. Водопритоки, под влиянием разности напоров в подземных водах и дрене, происходят самотёком, поэтому гравитационные системы являются энергосберегающими. Они понижают уровни грунтовых вод (УГВ), напорных подземных вод (УНПВ) и сезонной верховодки (УСВ). Если дренаж конструктивно выполнен в виде скважины, то её называют грунтовой (принимает безнапорные ГВ) или артезианской напорной скважиной (принимает НПВ) [35, 36].

2. Вакуумные дренажи, в сравнении с гравитационными, интенсивнее осушают обводнённый грунт за счёт создания вакуума в дрене (принудительного отсоса). Применяют в грунтах с малыми коэффициентами фильтрации: 0,01 < k < 0,5 м/сут. Требуют тщательной изоляции дрен от атмосферного давления, что усложняет устройство дренажа. Весьма много изобретений и разработок по таким дренажам у Б.М. Дегтярёва [3].

3. Вентиляционные дренажи закладываются в зоне аэрации грунта. Движущей силой влагопереноса служит перепад влажности. Используются для дополнительной подсушки грунта. Пример см. на с. 25, рис. 10.

4. Пневмонагнетательные дренажи оттесняют в грунте УПВ посредством нагнетаемого компрессором воздуха. Эти весьма энергоёмкие системы могут применяться лишь для сезонного или периодического осушения слабопроницаемых грунтов [2].

5. Электроосмотический дренаж использует эффект электроосмоса: при пропускании электротока через обводнённый грунт вода устремляется к отрицательно заряженной металлической дрене-катоду. Позволяет осушать грунты с малой проницаемостью — при 0,001 < k < 0,01 м/сут. Весьма энергоёмок, но применим там, где другие способы не годятся [5, 37].

6. Биодренаж — это миф! Всасывающая сила корней деревьев действует лишь около полугода. К тому же весной под деревьями образуются купола УГВ [5]. Таким образом, зелёные насаждения не могут понижать УГВ круглый год и для защиты от подтопления застройки не подходят.

Классификация дренажей по продолжительности работы:

— капитальные дренажи, рассчитанные на многолетнюю работу по защите от подтопления территории, здания или сооружения;

— временные дренажи, обычно на период строительства объекта.

Классификация дренажей по целевому предназначению:

— защитные дренажи (рассматриваются в данном разделе);

— профилактические дренажи (для перехвата утечек — см. с. 24);

— дренажи для строительных мелиораций (по улучшению свойств грунта, например для быстрого его уплотнения).

Вернёмся к основной классификации дренажей (см. с. 26) и рассмотрим их разновидности.

Общие дренажи (территорий)

Дренажи для общего понижения УПВ на территории города подразделяются на систематические и перехватывающие [2, 3]. Они применяются в хорошо проницаемых грунтах ( k > 5 м/сут). К общим дренажам можно также отнести дренирующие искусственные водоёмы и водотоки.

Систематические дренажи, в свою очередь, делятся:

— на горизонтальные (наиболее распространённые);

— вертикальные;

— комбинированные;

— лучевые.

> 100…200 м

Горизонтальный систематический дренаж устраивают из трубопроводов-дрен, которые укладывают на расстоянии не ближе 100-200 метров друг от друга на глубине до 6-8 метров, обеспечивающей норму осушения городской территории (рис. 12). При большей глубине устраивают галереи.

Вертикальный систематический дренаж делают из скважин (рис. 13). Энергоёмок из-за наличия погружных насосов. В случае поглощающих скважин — экономичен. Положительный опыт использования имеется в США, штате Айдахо, где сброс дренажных вод через поглощающие скважины происходит в пористые вулканические лавы на глубину около 20 метров [38].

Комбинированный системати-ческий дренаж — это система го-ризонтальных дрен с самоизли-вающимися скважинами (рис. 14). Применяется при слоистом гидро-геологическом разрезе. Горизон-тальные дрены понижают УГВ, а вертикальные — УНПВ. Конс-трукция дренажа достаточно сло-жна, поэтому его устраивают редко.

Лучевой систематический дренаж внесён в классификацию как перспективный для тесной городской застройки [3]. На практике он реализован только как локальный лучевой дренаж и рассмотрен в следующем разделе по локальным дренажам.

Перехватывающие дренажи подразделяются на две разновидности:

— береговые (перехват фильтрации из водоёмов);

— головные (перехват фильтрационных потоков со склонов).

Береговой перехватывающий дренаж устраивают вдоль берега водоёма для защиты застройки от подъёма УГВ вследствие фильтрации в берега, то есть для защиты от подпора со стороны водоёма (рис. 15).

Головной перехватывающий дренаж защищает застройку от фильтрационных потоков со склонов (рис. 16). Кроме горизонтальной

дрены возможно устройство нагорной канавы для перехвата поверхностного стока, а также в качестве открытой дрены. Немаловажно, что головная дрена защищает не только от подтопления, но и от возможного оползня грунта, так как происходит постоянное осушение массива склона.

Дренирующие водоёмы и водотоки — это искусственные озёра, пруды, котлованы, каналы, канавы. Пример искусственного озера для дренирования микрорайонной застройки показан на рис. 3 (см. с. 11). Главными условиями для надёжного дренирования являются хорошая проницаемость грунтов прилегающей территории (k > 5 м/сут) и гидравлическая связь этих грунтов с водоёмом или водотоком. Устройство дренирующих водоёмов связано с ландшафтной архитектурой. Они не только дренируют местность, но и улучшают её живописность и микроклимат.

Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 534; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 234 5 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!