19.2.2. Дренаж (ч. 2)
В керамические канализационные трубы подземные воды поступают через неполностью заделанные зазоры в стыках (рис. 19.6, г), в трубофильтры — через поры в материале их стенок. Материал труб выбирается в зависимости от глубины заложения дрены и агрессивности среды. В агрессивной среде применяются керамические и чугунные трубы. При неагрессивной среде могут применяться трубы из любого указанного выше материала с учетом глубины заложения дрены [1] (табл. 19.7).
Минимальные уклоны дренажных труб принимают в зависимости от их диаметра: 0,005 для диаметра до 150 мм и 0,003 для диаметра от 200 мм и выше.
Фильтровые покрытия применяются двух видов: нетканые волокнистые материалы (маты, плиты, войлок) — толщиной в несжатом состоянии 10 см; сетки и ткани из синтетических материалов типов ВВГ, ВВТ и ВВК — в четыре слоя, типа ВПМ — в два слоя, типов ССТЭ-6 и СС-1 — в один слой.
При использовании этих покрытий следует устраивать обсыпку песчаного грунта, более проницаемого, чем осушаемый.
Смотровые колодцы (ГОСТ 8020-80 или Типовые конструкции и детали зданий и сооружений, серия 3.900-3, вып. 7, ч. 1 и 2) располагаются на всех поворотах, перепадах, а также на прямолинейных участках трассы с шагом не более 50 м.
Дренажные галереи (галерейный дренаж — рис. 19.7) проектируются, как правило, высотой не менее 1,6 м (чаще большей высоты), определяющейся условиями проходки галереи. Применяются такие галереи в ответственных случаях: для особо надежной долголетней эксплуатации, в процессе которой переустройство дренажа в случае выхода его из строя будет невозможным; если выполнить дренаж можно только подземным способом; при особой его эффективности и экономических преимуществах по сравнению с другими водопонизительными устройствами в данных природных условиях; при целесообразности по условиям залегания и характеру водоносных слоев сочетать дренажные галереи со сквозными фильтрами, устраиваемыми с поверхности, и со скважинами, забуриваемыми из подземных галерей под различными углами.
ТАБЛИЦА 19.7. МАКСИМАЛЬНАЯ ГЛУБИНА ЗАЛОЖЕНИЯ ДРЕНАЖНЫХ ТРУБ
| Грунты основания | Трубы | Максимальная глубина заложения, м, при диаметре труб, мм |
|||
| 150 | 200 | 250 | 300 | ||
| Пески гравелистые крупные и средней крупности, глины и суглинкиполутвердые, тугопластичные |
Бетонные | – | 4 | – | 3,5 |
| Керамические канализационные | 7,3 | 5,7 | 4,9 | 4,7 | |
| Керамические дренажные и асбестоцементные безнапорные |
3,5 | 3 | 2,6 | – | |
| Асбестоцементные напорные: ВТ-6 ВТ-9 |
9,3 16,9 |
8,4 14,9 |
6,8 12,3 |
6,5 12,5 |
|
| Пески мелкие и пылеватые |
Бетонные | – | 4,1 | – | 3,6 |
| Керамические канализационные | 7,6 | 5,9 | 5,1 | 4,9 | |
| Керамические дренажные и асбестоцементные безнапорные |
3,6 | 3,7 | 3,1 | – | |
| Асбестоцементные напорные: ВТ-6 ВТ-9 |
9,7 17,5 |
9,3 15,5 |
7,1 12,8 |
6,8 13 |
|
| Трубофильтры по ВСН 13-77 МЭиЭ СССР |
6,6 | 7 | 7 | 8 | |
Дренажные галереи полупроходного сечения (высотой 0,9–1,2 м) допускается предусматривать, если при их эксплуатации требуются лишь редкие осмотры и несложные ремонты.
При устройстве дренажных галерей открытым способом фильтрующая обсыпка подбирается и укладывается так же, как и при трубчатом дренаже. При устройстве дренажной галереи подземным способом в прочных скальных породах она должна выполняться, как правило, без крепления. При необходимости крепления пространство за ним должно быть плотно заполнено фильтрующим материалом и незацементировано. Для приема воды в обделке галереи устраиваются отверстия различной формы, которые должны иметь достаточную общую площадь. Обделку (крепь выработки) дренажной галереи можно проектировать из пористого бетона, из бетона или железобетона с отверстиями (см. рис. 19.7, а), из отдельных блоков (см. рис. 19.7, б), из сборного железобетона (см. рис. 19.7, в), из дерева и каменной кладки. Уклон дренажных галерей целесообразно принимать не менее 0,003 в сторону выпуска (портала штольни, шахты). В галерее должны быть устроены бетонный лоток или водоотводная канавка.
Пластовый дренаж представляет собой развитый по площади слой фильтрующего материала, укладываемого в основании сооружения (рис. 19.8, а), а также на откосах котлованов, карьеров (рис. 19.8, б) и водоемов, на природных склонах и в основании грунтовых отвалов при необходимости ускорения их консолидации. Вода из пластового дренажа отводится по трубчатым и беструбчатым дренам, лоткам и канавам.
Под сооружениями пластовый дренаж выполняется однослойным или двухслойным. Однослойный дренаж из щебня или из гравия укладывают на скальные или полускальные трещиноватые грунты. В пылеватых мелких песках и глинистых грунтах пластовый дренаж устраивают двухслойным. Нижний слой дренажной отсыпки выполняется из песка средней крупности с минимальной толщиной слоя 100 мм; верхний — из щебня или из гравия минимальной толщиной 150 мм. Крупность щебня или гравия рекомендуется принимать 3—20 мм при коэффициенте неоднородности материала не более 5. Содержание глинистых и пылеватых частиц в щебне не должно быть более 3 %. Водораздел дна котлована, имеющего уклон в сторону трубчатой дрены, должен находиться от нее не далее 30 м.
В конструкцию пластового дренажа заглубленных сооружений входит пристенный дренаж, который представляет собой вертикальный слой из проницаемого материала, сопрягающийся с пластовым дренажем. Пристенный дренаж устраивается с наружной стороны заглубленного сооружения и выводится на отметку, превышающую максимальный уровень подземных вод не менее чем на 0,3 м.
На откосах пластовый дренаж следует проектировать однослойным. В качестве фильтрующих материалов в зависимости от гранулометрического состава водоносных грунтов применяется средний и крупный песок или песчано-гравийные смеси с коэффициентом неоднородности D60/D10 ≤ 20.
При устройстве дренажа грунтовых отвалов слой фильтрующего материала укладывается по всей площади их основания, перекрывая сеть систематически расположенных канав, заполненных фильтрующим материалом. Площадь поперечного сечения этих канав должна быть не менее 0,1 м2. Из них вода отводится в открытую канаву, пройденную вдоль фронта отвала.