Статьи »

Полимерные дренажные трубы. Классификация, монтаж, эксплуатация

Эффективная работа дренажной системы зависит не только от правильно выполненного математического расчета. Большое значение имеют выбор комплектующих деталей, способы соединения элементов, обсыпки труб и укладки дренирующего слоя...

Основные характеристики

Минимальный диаметр полимерных дренажных труб полной заводской готовности, предлагаемых на российском рынке, составляет 50 мм. Шаг увеличения диаметра труб у каждого производителя индивидуальный. Например, в серии труб из полиэтилена производства Rehau шаг равен 50 мм: min - 100, 150, 200, 250 и max - с увеличением шага вдвое - 350 мм. Та же компания в серии дренажных труб из поливинилхлорида не придерживается одной величины шага диаметра: min - 50, 65, 80, 100, 150 и max - 200 мм.

Группа компаний "Альта" производит дренажные трубы двух диаметров - 90 и 110 мм с полной или частичной перфорацией.

Законченный проект дренажа лучше выполнять из комплектующих деталей одного производителя - это обеспечит удобный подбор типоразмеров деталей.

Компания ПОЛИТЭК придерживается иной линейки типоразмеров производимых ею дренажных труб из ПВХ, ориентированной на внутренний диаметр: внешний/внутренний, мм - 117/100, 175/150, 233/200, 292/250, 368/315.

"Стройполимер" выпускает полиэтиленовые дренажные трубы диаметрами от 110 до 250 мм.

Все полимерные дренажные трубы имеют гофрированную внешнюю поверхность. Такая конструкция обеспечивает лучшую кольцевую жесткость трубы при сравнительно малой толщине стенки.

Различают однослойные трубы и двухслойные (изготавливаемые из ПЭ) с гладкой внутренней поверхностью, за счет которой значительно снижается гидравлическое сопротивление трубы (гладкая внутренняя поверхность облегчает перемещение мелких частиц земли и песка, неизбежно попадающих в дренажный трубопровод), что так же препятствует зарастанию внутреннего диаметра трубы. Строительная длина двухслойных труб - 5-6 м. Глубина заложения для различных типов этих труб, указываемая производителями (!), до 6 м.

В однослойных трубах (материалом для их изготовления в основном служит ПВХ) внутренняя поверхность гофрированная, как и внешняя. Благодаря большей эластичности конструкции (в сравнении с двухслойными трубами) их поставляют в бухтах обычно по 50 и 100 м. Глубина закладки таких труб по рекомендациям производителей до двух метров, что объясняется меньшей кольцевой жесткостью этих труб.

Соединение всех полимерных дренажных труб осуществляется с помощью муфт и других фасонных частей (гибкие отводы, гибкие раструбные тройники, угольники, переходники с одного диаметра на другой, крестовины), а вовсе не "...при помощи клейкой полимерной ленты...", как советует один из производителей, мотивируя тем, что гофрированные полиэтиленовые трубы не являются напорными.

Трубы могут поставляться с фильтрующим элементом из нетканого (геоткань/геотекстиль) материала или кокосового волокна. Есть некоторые ограничения на срок хранения труб с фильтрующими элементами: трубы с фильтром из геотекстиля можно хранить не более 12 месяцев, с фильтром из кокосового волокна - не более 6 месяцев.

Устройство дренажной системы также невозможно без применения дренажных, коллекторных и смотровых колодцев.

Для эффективной работы дренажной системы следует тщательно выполнить:

- подбор диаметра труб;
- расположение и уклон труб;
- соединение элементов системы;
- обсыпку труб, укладку дренирующего слоя.

Диаметр труб и расстояние между ними, выдерживаемое при укладке, определяются количеством воды, которое требуется отводить в единицу времени.

Под дорогами, предназначенными для движения тяжелых транспортных средств, глубина укладки должна быть не менее 1 м. Труба укладывается на выравнивающий слой толщиной от 50 мм из песка и гравия с размером зерен не более 32 мм. Обсыпка трубы - слой песка или гравия толщиной не менее 50 мм - защищает трубу от повреждений и обеспечивает свободное попадание воды в трубу. Трубы дренажа, укладываемые вокруг здания, обычно присоединяют к одному колодцу.

Рис. 1. Принципиальные конструктивные схемы горизонтальных дренажей с применением перфорированных гофрированных труб, укладываемых в траншею (однолинейный дренаж).
I – с однослойной обсыпкой песчано-гравелистым материалом;
II – с оберткой трубы геотекстильным материалом;
а) в траншее с вертикальными стенками;
б) в траншее с откосами.
1 – контур траншеи;
2 – местный грунт;
3 – обратная засыпка траншеи разнозернистым песком;
4 – однослойная обсыпка мелким щебнем;
5 – дренажная труба

Дренаж и ливневая канализация

Системы дренажа и ливневой канализации предохраняют фундамент дома и прилегающую к нему территорию от разрушительного действия грунтовых и дождевых вод. Дренаж собирает в области фундамента всю оказывающую разрушительное действие воду и предотвращает подъем грунтовых вод; ливневая канализация - всю стекающую с крыш воду и поверхностные паводковые стоки (с крыши загородного дома за год стекает в среднем 50-100 м3 талой и дождевой воды). Эффективный дренаж и водоотведение предохраняют дом от повреждений, связанных с повышенной влажностью, образованием плесени, предотвращают затопление цоколя здания.

Дренажные трубы из ПЭ (у большинства производителей) с наружным диаметром 110 мм имеют двойную стенку. Большая площадь щелевидных отверстий обеспечивает эффективное осушение.

Для эффективного сбора с поверхности участка воды после дождей отдельно устанавливается колодец для дождевой воды, снабженный решетчатой крышкой. Он соединяется с ливневой канализацией или непосредственно с коллекторным колодцем.

Дождевую воду нельзя выводить в дренажную систему, так как при этом возникает опасность подтопления фундамента дома и цокольного этажа. Больший диаметр, форма (гладкостенная внутри) дренажной трубы или расположение и величина отверстий ситуацию не исправят.

Обычно дренаж и ливневую канализацию прокладывают параллельно, под одним уклоном. Дренажные и дождевые воды поступают по своим трубам в коллекторный колодец, снабженный шаровым клапаном обратного действия, предотвращающим проникновение воды из колодца в дренажную систему (рис. 1) Из общего колодца воду выводят в коммунальную ливневую канализацию, открытую дрену, или она впитывается в почву через специально отсыпанный слой щебня.

Дренажные трубы изготавливаются из полиэтилена высокой плотности (ПВП), полипропилена (ПП) и поливинилхлорида (ПВХ). Трубы из ПВП и ПП могут быть проложены под проездными дорогами. Тонкие гофрированные трубы из ПВХ применяются только для дренажных систем полей и участков, где отсутствует движение автотранспорта, так как они не стойки к нагрузкам высокого давления.

Дренажные трубы прокладываются в слое щебня, хорошо пропускающем воду. Возле стены фундамента водопропускающий слой щебня поднимается до самой поверхности земли.

Обслуживание трубопроводов включает в себя удаление мусора из дождеприемных воронок и очистку ила из колодцев. После очистки ила необходимо проверить положение обратного клапана в коллекторном колодце.

Рис. 2. Шаровый клапан обратного действия

Теплоизоляция трубопроводов

Дренажная система и ливневая канализация эксплуатируются круглогодично. Зимой глубина промерзания грунта при наличии снежного покрова в среднем составляет 0,8 - 1,0 м (это - в Европе, в России даже в средней климатической полосе глубина промерзания грунта при наличии снежного покрова составляет 1,5 - 1,8 м). Теплоизоляционные пластины предохраняют грунт основания, фундамент дома, дренажную систему и ливневую канализацию от замерзания.

Необходимость фильтрации

Если грунт основания включает в себя илистые и пылевидные частицы (глина, мелкий песок), его необходимо отделить при помощи фильтрационного материала (это может быть геоткань, кокосовое волокно или аналоги), чтобы частицы не забивали отверстия дренажных труб.

Дренажные колодцы

Пункты технического обслуживания, через которые дренажные трубы можно прочистить, например, струей воды, называются тренажными колодцами. Необходимо устанавливать дренажный колодец на каждом втором изгибе трубы, так чтобы через него можно было обслужить подводящий и отводящий участки трубы.

Для этой цели иностранные производители предлагают дренажные колодцы диаметром 315 и 425 мм с глухим дном и крышкой. Высота колодца 1м, при необходимости его можно укоротить при помощи пилы. Крышку дренажного колодца нельзя перфорировать, так как дождевую воду не направляют в дренажную систему.

Использование колодцев предполагает применение специальной техники для диагностики и обслуживания дренажных систем.

Так называемые смотровые колодцы, в которые должен спускаться человек, имеют диаметр горловины 630 мм и диаметр основания 1300 мм. Но этот продукт серийно не производится и изготавливается только под заказ. Это обстоятельство отражается на его стоимости.

Одним из наиболее эффективных способов защиты территорий селитебной и промышленной застройки от подтопления является устройство различных типов дренажей. Горизонтальный дренаж трубчатого типа является основным видом мероприятий, применяемых для защиты территорий от подтопления грунтовыми водами.

Сегодня в практике проектирования и строительства горизонтальных дренажей широко применяются полимерные материалы как в виде отдельных элементов дренажных конструкций, так и в различных конструктивных сочетаниях. В дренажах используются пластмассовые трубы и фильтрующие оболочки из различных видов геотекстиля. Наряду с такими оболочками применяются и традиционные дренажные обсыпки из минеральных композиций (песчано-гравийно-щебеночные смеси, рис. 2). Дренажные обсыпки в горизонтальных дренажах должны быть подобраны таким образом, чтобы частицы дренируемого грунта не вымывались, не кольматировали бы обсыпки, а трубы и колодцы не засорялись.

Нарушение в работе горизонтального дренажа визуально диагностируется как застаивание воды на дренируемом участке.

В настоящее время на рынке элементов дренажных систем часто встречаются полимерные трубы фирм Wavin, Uponor, Rehau и другие. В основном эти компании предлагают однослойные гофрированные трубы с перфорацией. Гофрированная внутренняя поверхность этих труб подвержена большей возможности заиливания, чем гладкая поверхность полиэтиленовых или двухслойных труб.

Инструкции по применению, подготовленные изготовителями, позволяют производить укладку дренажных труб на глубину до 8-10 м. Однако практически надежная работа данных труб (без изменения поперечного сечения и соответственно без изменения продольных уклонов) обеспечивается на глубинах до 4,5 м. Это обусловлено тем, что четкое выполнение технологии послойной отсыпки слоев фильтра и обратной засыпки траншей с послойным уплотнением не обеспечивается (рис. 3).

Одним из вариантов конструктивных решений устройства горизонтальных дренажей является применение двухслойных гофрированных перфорированных труб из полиэтилена НПО "Стройполимер" в качестве водоприемных и водоотводящих элементов дренажных конструкций. Эти трубы имеют гладкую внутреннюю поверхность. Проведенные испытания показали надежную работу данных труб на глубинах до 5-6 м.

Трубы из полиэтилена низкого давления (ГОСТ 18599 - 2001) с перфорацией (пропилы шириной 3-5 мм, длиной на 1/3 диаметра трубы, шагом пропилов по бокам трубы в шахматном порядке 200-500 мм), выполняемой на строительной площадке, применяются в диапазоне от глубины промерзания до 8-10 м от поверхности.

В качестве дренажных колодцев компании предлагают колодцы из гофрированных труб O315 мм и O425 мм. Следует учесть, что эксплуатация таких колодцев требует специальной техники (применения телекамер и специальных машин для промывки труб). Отсутствие надлежащей эксплуатации приводит к быстрому выходу из строя дренажной системы и к необходимости демонтажа и перекладки дренажа. Применение традиционных смотровых колодцев из сборных железобетонных элементов O1,0 и O1,5 м (в зависимости от глубины заложения дренажа) позволяет надежно и качественно обслуживать дренажную систему.

Рис. 3. 1. Дренаж вне сооружения. 2. Дренаж под сооружением. Конструкция применяется при толщине фильтрующего слоя над трубой Н до 500 мм

Эксплуатация дренажа

Дренажная система будет работать эффективно и служить долго лишь в том случае, если ее правильно эксплуатировать. Для повышения эффективности действия и увеличения срока службы дренажа необходимо иметь техническую документацию, организовать охрану, уход и надзор за системой, своевременно и качественно выполнять ремонтные работы.

Оценка состояния подземного дренажа и его дренирующего действия, а также систематический контроль, отражаются в паспорте дренажной системы. Паспорт оформляется при сдаче дренажа в эксплуатацию и содержит техническую документацию, необходимую для полной характеристики его исходного состояния. В дальнейшем в паспорте отражаются все переустройства, неисправности, ремонты и состояние дренажа.

В задачи службы контроля и надзора входят:

- периодический осмотр дренажных устройств, сопровождающийся устранением мелких неисправностей;
- паспортизация;
- систематические наблюдения за положением уровня грунтовых вод на дренируемом участке с целью установления эффективности действия дренажа;
- контроль качества дренажных вод;
- проведение планово-предупредительного и текущего ремонта и ликвидация аварий;
- подготовка дренажа к весеннему и зимнему режимам работы.

Наблюдения за работой дренажа

Наблюдения за работой дренажа заключаются в систематическом (не реже четырех раз в год) обследовании состояния смотровых колодцев, дренажных труб, коллектора, а также в контрольных замерах расходов воды.

Причинами нарушения дренажного стока могут быть:

- осадка отдельных плохо уложенных труб;
- механические повреждения труб при строительстве;
- зарастание труб на отдельных участках;
- неправильная эксплуатация.

Выяснить причины нарушения дренажного стока можно следующими способами:

- провести наблюдение за ходом осушения территории;
- произвести раскопки шурфов в нескольких местах пролегания системы.

Следует обозначить место повреждения дренажа, затем устранить дефект, используя специальные инструменты.

Контрольные замеры расходов воды по длине горизонтальной дрены осуществляется в смотровых колодцах объемным способом или по скорости движения поплавков в трубах и степени их заполнения водой.

Рис. 4. Эскиз дренажа вокруг здания

Если наблюдается уменьшение скорости течения и расходов воды по длине дренажа, то прежде всего следует установить, не произошло ли повреждение труб, их заиливание и засорение.

При проведении контрольных обследований горизонтального дренажа особое внимание должно быть обращено на защищенность от попадания поверхностных вод, а также на состояние земли: просадки на ее поверхности часто указывают на вынос грунта из дренируемого пласта. Причиной такого выноса часто является расстройство стыков труб или неправильный состав обсыпки.

Дренаж необходимо осматривать весной или после выпадения значительных атмосферных осадков. Количество таких обходов планируют в зависимости от состояния дренажных сооружений и местных условий, в которых работает дренаж.

Смотровые колодцы необходимо регулярно очищать. Колодцы должны быть закрыты постоянно в течение всего года и периода эксплуатации, чтобы избежать образования наледей и засорения.

Наиболее распространенный способ очистки дрен - гидравлический.

В зависимости от степени закупорки дрен практика выработала два способа восстановления дренажа:

- способ частичного вскрытия дрен шурфами;
- способ полного вскрытия и перекладки линии дренажа.

Эффективность работы дренажа зависит от качества строительных работ. Поэтому в период строительства трубчатого дренажа должен быть организован тщательный контроль над всеми видами работ.

Основной задачей строительного контроля является надзор за строительством дренажа в полном соответствии с проектом.

Необходимо тщательно контролировать:

- разбивку трассы дренажа;
- состав и качество фильтрующей обсыпки;
- качество труб;
- подготовку основания дренажной траншеи;
- укладку труб и их обсыпку;
- контрольную нивелировку уложенных труб;
- устройство смотровых колодцев.

Перед сдачей дренажа в эксплуатацию следует тщательно промыть горизонтальную дрену, освободить от посторонних предметов и грунта смотровые колодцы.

Горизонтальные трубы промывают сильной струей воды, подаваемой из водопровода или автоцистерны, для освобождения дренажных труб от внесенных частиц грунта. Приемку дренажа в эксплуатацию производит специальная комиссия.

Роман МУРАШОВ
эксперт журнала "Строительная Инженерия"