Продольный дренаж подпорных стен

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПОДПОРНЫХ СТЕН

Дренаж подпорных стен

Проектирование подпорных стен всегда включает в себя изучение вопросов дренирования грунтового массива. Недостаточный учет в проекте фактических гидрологических условий может привести к различным негативным последствиям. Они проявляют себя уже после строительства подпорных конструкций и устройства обратной засыпки , в результате чего устранить их оказывается крайне трудно.

К таким негативным эффектам следует отнести появление барражного эффекта и рост гидростатического давления на подпорные стены. Барражный эффект (барраж) — явление поднятия уровня грунтовых вод. Барраж вызывается появлением на пути подземного потока преграды в виде заглублённого сооружения. При этом если с одной стороны сооружения (верховой) уровень грунтовых вод поднимается, то с противоположной стороны (низовой) — опускается. В результате сооружение начинает испытывать дополнительную гидростатическую нагрузку, не учтенную в проекте.

Основной мерой, направленной на предотвращение описанных явлений, служит разработка в проектной документации различных дренажных мероприятий.

Собственно дренаж предусматривается в проекте для понижения поверхности грунтовых вод. Если защищаемым объектом являются гравитационные подпорные стены набережных, то дренаж обычно не применяется — ввиду массивности конструкции и большого запаса по надежности. Также дренаж редко закладывается при проектировании подпорных стен на толстой щебёночной или каменной постели — в этом случае сама постель выполняет дренирующие функции.

Для отвода стока дренажной сети в подпорных стенах устраиваются дренажные выпуски. Сброс стока ведется в ливневую канализацию или, если это набережная, под отметку нижней кромки льда в водотоке.

Практически все дренажные системы по мере длительной эксплуатации склонны к засорению. Это происходит даже с правильно запроектированными дренажами. Причиной этому является невозможность в ряде случаев предотвратить выпадение мельчайших частиц грунта в осадок на дне труб. Именно по это причине сбросные участки дренажных систем и систем поверхностного стока не совмещаются вместе. Для очистки дренажа в проекте предусматривается возможность его ограниченного ремонта.

Конструкция дренажной линии подпорной стены в простейшем случае представляет собой грунтовую призму, которая примыкает к тыловой (засыпаемой грунтом) грани стены. По длине призмы с шагом около 5 м размещаются дренажные выпуски — трубы диаметром 200 мм. Эти трубы с выходной стороны защищаются небольшими сетками. Если в грунтовой призме укладывается дренажная перфорированная труба, то такой дренаж называется трубчатым. У трубчатого дренажа дренажные выпуски устраиваются существенно реже — только в характерных местах подпорной стены (повороты, концевые открылки и т.п.). Вокруг трубы выполняется обратный фильтр. Если в качестве материала обратной засыпки подпорной стены выступает мелкозернистый песок, то идеальным вариантом обратного фильтра может быть следующая последовательность из четырёх слоёв (начиная от наружного): среднезернистый песок (толщина 250 мм), гравелистый песок (толщина 250 мм), щебень фракции 20—40 мм (толщина 500 мм), камень крупностью 150—200 мм (толщина 500 мм). Продольный уклон дренажной трубы принимается не менее 0,002 для глинистых грунтов и 0,003 для песчаных грунтов.

Источник

Как выполнить дренаж подпорной стенки

С точки зрения общестроительных терминов подпорная стена представляет собой сооружение, которое своей конструкцией удерживает от обрушения или расползания массив грунта или другого материала на склонах местности.

В загородном строительстве подпорные стены удерживают грунт на участках с резкими перепадами уровня ландшафта, такими, как холмы, крутые склоны, овраги. Подпорная стена изготавливается из бетона, который при достаточной площади может быть использован как площадка для декоративного или художественного ландшафтного дизайна.

Подпорные стены в загородном строительстве условно делят на два функциональных типа:

• декоративные стены, применяются на плоскостях с небольшим уклоном, как элемент ландшафтного дизайна;
• укрепительные стены удерживают грунт на уклонах местности. Используются для увеличения полезной площади естественных склонов, на которых высаживаются элементы озеленения и проводятся мероприятия по благоустройству.

Подпорная стенка может строиться только на устойчивых типах почвы, таких, как: гравий, суглинок, глина, галька, щебень. Грунтовые воды должны проходить беспрепятственно, поэтому понадобится дренаж подпорной стенки, чтобы под ней они не скапливались и не оказывали давление на конструкцию.

Дренажная система дома

При строительстве дома также необходимо проводить дренаж подпорной стенки из различных подручных материалов, поскольку, кроме давления на конструкцию, вода еще плохо влияет на состояние всех, без исключения, сооружений и коммуникаций. Подпорные стенки строятся на склонах или в местах плавного спуска к водоемам. Они удерживают эти склоны и не дают им расползаться. Дренаж организовывается с внутренней стороны, по всей длине сооружения.

Виды дренажа подпорной стенки

Есть несколько видов дренажа, которые различают в зависимости от устройства:

• продольный дренаж подпорной стены проводят вдоль, укладывая в предварительно подготовленную траншею щебень, остатки кирпича или другого материала, который имеет крупную фракцию. Нельзя применять строительный мусор, такой, как штукатурка или другие материалы, которые размываются водой. Слой твердого материала дает грунтовым водам возможность стекать по пути наименьшего сопротивления. Единственный недостаток такой системы – это ограниченный срок эксплуатации, который редко превышает 5 лет. Такую дренажную систему нужно периодически чистить и слой дренажа заменять. Поэтому все чаще применяются гофрированные трубы для дренажа подпорной конструкции, которые считаются одним из самых надежных материалов. Труба из полихлорвинила снаружи также имеет гофрированную структуру, поэтому отличается высокой степенью прочности, которая позволяет осуществлять монтаж на достаточно большой глубине. Внутри поверхность трубы гладкая, и это позволяет в значительной мере снизить сопротивление. Комплекс из труб ПВХ, гранитного щебня и специального текстиля позволяет обеспечить высокую производительность и долговечность дренажной системы. Также удобство такого комплекса заключается в том, что трубы периодически можно промывать, освобождая от осадка и мусора;
• поперечный дренаж считается самым простым методом. Когда при кладке остаются сквозные швы, специально не заполняемые раствором, эти щели позволяют грунтовым водам проходить беспрепятственно через подпорную конструкцию. Швы устраиваются через каждые 2-3 метра протяженности. Этот вариант дренажа самый экономически выгодный, но существует большая вероятность засорения илом и песком незаполненных швов. Поэтому в поперечном дренаже используются трубы, которые помещаются в нижней части стены и имеют диаметр от 50 до70 миллиметров;
• смешанный продольно-поперечный дренаж – метод совмещения конструктивных решений, который считается самым эффективным, поскольку позволяет обеспечить гарантированную сохранность целостности конструкции.

Для поперечного дренажа в стене предварительно делаются отверстия размером 10 сантиметром, и в них встраивается труба размером 5 сантиметров под углом.

Продольный дренаж делают с помощью гофрированной трубы, которая снабжена перфорацией. Гофрированные трубы можно заменить асбоцементными, которые монтируются сразу во время кладки стены. Для проведения дренажных работ подпорной стенки потребуются следующие инструменты:

Устройство дренажной системы

Самым лучшим материалом для дренажных работ является вынутый предварительно из траншеи грунт под устройство фундамента. В том случае, когда почва не состоит из крупных обломочных фрагментов, можно в ее состав добавить крупный песок или суглинок.

Для облегчения задачи вместо того, чтобы добавлять в вынутую почву различные твердые составляющие, можно купить готовые, которые производятся в виде дренажных полотен.

Перед началом работ, прежде чем насыпать фракционный материал около вновь возведенной подпорной стены, нужно несколько дней подождать для того, чтобы конструкция окончательно осела. В образовавшееся пустое пространство между стеной и склоном начинают закладывать подготовленный дренаж слоями. Первым слоем обычно является песок или галька, фрагменты кирпича или щебенка, которыми образовывают необходимую подушку для последующей укладки других слоев. После этого все уложенные слои засыпают грунтом, толщина которого должна быть примерно 40 сантиметров. Высыпанный грунт необходимо тщательно утрамбовать.

Через некоторое время грунт может осесть, и тогда нужно его досыпать до нужного уровня. Наверх, после окончательной усадки и утрамбовки грунта, следует нанести слой плодородной почвы, в который впоследствии можно будет высадить зеленые насаждения. Если дренаж подпорной стенки происходит на глинистых, торфяных или илистых почвах, то они по определению не должны засыпать дренажную систему. Дренажные колодцы на даче – необходимое условие.

Монтаж дренажной системы — необходимое мероприятие для укрепления подпорной стены, когда нужно предотвратить проникновение влаги внутрь, что может спровоцировать более быстрое ее разрушение. Обязательным для подпорных стен считается дренаж в том случае, когда основное сооружение находится всего на полметра выше залегания грунтовых вод, и грунт под фундаментом не имеет крупных фрагментов, таких как: обломки пород, остатки кирпичей или щебня.

Источник

Виды и устройство дренажа подпорной стенки

Конструкции, препятствующие сползанию грунта на сложных по рельефу участках, называются подпорными стенками. Они могут быть изготовлены из различного материала и нередко выполняют и декоративную функцию.

При устройстве таких сооружений следует помнить о том, что во многих случаях нарушается направление движения грунтовых (почвенных) вод, которые могут, в конце концов, привести к вымыванию опорной подушки или частичному разрушению конструкции. Решить данную проблему поможет дренаж подпорной стенки, устройство которого во многих случаях не требует значительных финансовых вложений.

Комбинированный дренаж подпорной стенки

Типы дренажных систем для защиты подпорных сооружений

На практике применяется несколько способов отвода грунтовых вод от дренажной стенки:

• Поперечный дренаж подпорной конструкции позволяет отводить влагу непосредственно через стену. Данный способ отличается своей дешевизной.
• Продольная система дренажа позволяет перенаправить поток грунтовых вод вдоль внутренней поверхности стены. Для устройства системы такого типа могут применяться различные материалы, от выбора которых будет зависеть общая стоимость сооружения.
• Комбинированная система предполагает совмещение конструктивных решений обоих описанных способов дренажа, она считается самой эффективной на сегодняшний день и позволяет обеспечить сохранность целостности конструкции.

Прежде, чем выбирать какие виды дренажа подпорной стенки будут наиболее эффективны при определенных условиях, необходимо ознакомиться с правилами возведения данных систем.

Поперечный дренаж

Существует несколько способов провести грунтовые воды через подпорную конструкцию.

Некоторые вообще не требуют никаких финансовых вложений:

Поперечный дренаж подпорной конструкции

• Самый простой вариант — оставить сквозные кладочные швы, незаполненные раствором. Такие щели в кладке позволяют почвенной воде беспрепятственно преодолевать подпорную конструкцию. Швы оставляются на уровне 2-3 ряда кирпичей (15-25 см от нижнего края стены) через каждые 2-3 метра протяженности.

По экономичности превзойти данный вариант невозможно, правда существует большая вероятность заиливания незаполненных швов частицами вымываемого грунта.

• Более надежным вариантом будет установить дренаж подпорной стенки с использованием труб, которые монтируются в нижнюю часть кладки. Для этого стоит использовать металлические трубы диаметром 50-70 мм, которые укладываются через 1,5-2 метра. При этом пропускные элементы необходимо монтировать под некоторым углом к горизонту, чтобы обеспечить самотечное движение воды.

Такой способ отвода может применяться не во всех случаях. Иногда нет возможности соорудить такой дренаж из-за нарушения целостности отделки или невозможности отвода стоков с лицевой стороны подпорной стены, тогда и используют дренаж продольного типа.

Продольные дренажные конструкции

Чтобы устроить продольный дренаж с тыльной стороны подпорной стенки укладывается слой фильтрующего материала или устанавливаются перфорированные трубы.

Продольная система дренажа

Чаще всего используется следующая схема дренажной системы:

• Вдоль стены в подготовленную траншею укладывают щебень, бой кирпича или другой материал крупной фракции. Но стоит помнить о том, что не допускается применение строительного мусора (куски штукатурки, особенно известковой), а так же другие материалы склонные к размыванию. Слой такого материала позволяет грунтовым водам стекать по пути наименьшего сопротивления (вдоль стены). Но данная система имеет ограниченный эксплуатационный ресурс, средний срок эффективной службы конструкции не превышает 5 лет.

Подобная экономия оборачивается необходимостью периодической чистки и даже замены дренажного слоя, поэтому стоит применять более надежные материалы, несмотря на то, что придется потратить определенную сумму денежных средств.

• Гофрированные трубы для дренажа подпорной конструкции считаются одним из самых надежных материалов, применяемых для данной цели. Труба из ПВХ имеет гофрированную наружную поверхность, что обеспечивает отличные прочностные характеристики изделия, она может монтироваться на значительной глубине. Внутренняя поверхность труб, используемых для дренажа гладкая, что позволяет снизить сопротивление потоку отводимых грунтовых вод.

Наиболее целесообразным считается применение систем из труб такого типа, гранитного щебня и иглопробивного геотекстиля. Комплекс данных материалов позволяет обеспечить высокую производительность и долговечность дренажной системы. При этом существует возможность выполнения профилактических работ (промывки трубопроводов).

Монтаж продольной дренажной конструкции

Монтаж дренажа осуществляется следующим образом:

1. На дно подготовленной с внутренней стороны подпорной стенки траншеи укладывается и трамбуется песчаная подушка.
2. Укладывается геотекстиль.
3. На него насыпается 20 см гранитного щебня.

После этого осуществляется монтаж дренажных труб. Помните, они ложатся с уклоном в сторону накопителя стоков или места их сброса на рельеф. Уклон обычно составляет 1-2 см на погонный метр линии.

Помните, надежность и долговечность подпорной стенки во многом зависит от эффективности работы системы отведения грунтовых вод.

Источник