Дренаж фундамента при высоких грунтовых водах

Устройство дренажа фундамента: в каких случаях он нужен и что советуют специалисты?

Проблема, с которой сталкиваются многие владельцы загородных домов, — подтопление фундамента здания, в результате чего появляется сырость, а нередко и протечки в подвале или цокольном этаже, приводящие к распространению грибка и постепенному разрушению основания дома. Как этого избежать?

Еще на стадии строительства коттеджа необходимо защитить фундамент гидроизоляцией и создать систему дренажа для отвода избыточной воды.

Необходимость дренажа

Причиной подтопления фундамента могут стать как грунтовые воды с небольшой глубиной залегания, так и поверхностные воды, обильно насыщающие почву в период таяния снега весной или затяжных дождей летом и осенью. Сложная ситуация возникает, когда на участке высокий уровень грунтовых вод (УГВ) и часть фундамента оказывается ниже него. Устройство системы дренажа позволяет опустить этот уровень ниже подошвы фундамента, устранив гидростатическое давление воды на подземную конструкцию строения. Однако при этом можно столкнуться с рядом трудностей.

Во-первых, если нельзя отводить собранную дренажом воду самотеком, то понадобится надежный (и, следовательно, недешевый) насос для откачивания ее за пределы участка, и агрегату, скорее всего, придется работать круглый год, чтобы обезопасить подвал коттеджа от подтопления. А значит, не избежать увеличения расходов на электроэнергию. К тому же потребуется предусмотреть автономное энергоснабжение насоса на случай отключения электричества в поселке.

Во-вторых, для достижения желаемого результата может понадобиться дренаж на всей территории участка. Учитывая эти трудности, некоторые специалисты рекомендуют в ситуации с высоким УГВ вообще отказаться от дренажа и ограничиться лишь качественной гидроизоляцией подземной части дома. А для защиты котлована от воды при возведении фундамента выкопать дренажные траншеи по периметру котлована и откачивать собранную ими воду насосом. Другие эксперты полагают, что под постоянным гидростатическим давлением даже самая надежная гидроизоляция со временем может потерять герметичность, поэтому понижение УГВ в данном случае обязательно.

Перед началом строительства подземной части здания желательно определить уровень грунтовых вод, для чего придется обратиться к услугам специалистов, которые проведут соответствующие исследования (потребуется бурение нескольких скважин, изучение гидрогеологической карты местности и пр.). И на основании их рекомендаций решить, делать дренаж или нет

Если же речь идет о поверхностных водах, то тут многое зависит от типа грунта на участке. Так, песчаные грунты хорошо пропускают воду, и при условии отсутствия в их толще водоупорных глинистых слоев можно вообще отказаться от дренажа подземного сооружения.

Увы, в средней полосе России чаще всего встречаются глинистые грунты, которые плохо пропускают воду. Осадков же в нашем регионе — с избытком, поэтому при строительстве дома с подвалом или цокольным этажом глубиной более 1 м без дренажа фундамента, как правило, не обойтись.

В большинстве случаев для защиты фундамента от подтопления владельцу коттеджа имеет смысл устраивать лишь так называемый профилактический дренаж — отвод поверхностных вод. Они обводняют основание только весной, во время таяния снега, и осенью, в период затяжных дождей. Объем поверхностных вод, как правило, небольшой, так что проблем с их отведением не возникает.

Другое дело, если фундамент оказывается в горизонте подземных вод. Это принципиально иной объем воды, и для осушения почвы понадобится мощный насос, который будет работать круглый год. Тем более что зачастую для понижения УГВ ниже подошвы фундамента приходится устраивать дренажную сеть по всему участку. Соответственно ежегодные затраты на электроэнергию значительно возрастут. Кроме того, осушение почвы может привести к высыханию растений и деревьев, растущих рядом с домом.

У проблемы защиты фундамента от высокого УГВ нет однозначного решения, но во многих случаях специалисты рекомендуют ограничиться лишь надежной гидроизоляцией подземной части здания.

Какие дренажные трубы выбрать?

Наиболее распространенная в коттеджном строительстве система дренажа фундамента включает в себя сеть взаимосвязанных дренажных труб (дрен), фильтрующий слой, а также смотровые колодцы и накопительную емкость, в которой обычно устанавливают погружной насос для отвода собранной воды за пределы участка. Дренажная труба — основной элемент системы. Сегодня чаще всего используют дрены из полимерных материалов — полиэтилена низкого давления (ПНД) и поливинилхлорида (ПВХ).

Достоинства полимерных труб — высокая стойкость к воздействию агрессивных веществ, имеющихся в воде и почве, удобство в транспортировке и монтаже. Как заявляют производители, срок службы изделий составляет не менее 50 лет при письменной гарантии на них — до 2 лет

Главное качество, которым должна обладать дрена, — высокая поперечная жесткость, позволяющая изделию выдерживать значительное давление грунта. Считается, что трубы из ПВХ жестче, поэтому их можно укладывать на глубину до 10 м, в то время как изделия из ПНД — на глубину до 6 м. Впрочем, жесткость достигается не только за счет материала трубы, но и за счет ее формы, толщины стенок и диаметра. Что касается формы, то чаще всего встречаются дрены круглого сечения с гофрированной поверхностью. Благодаря такой поверхности труба сохраняет высокую поперечную жесткость в сочетании с продольной гибкостью, что облегчает монтаж изделия. Кроме того, по словам изготовителей труб данного типа, за счет гофрированной структуры увеличивается водоприемная поверхность дрены. Подобные трубы допустимо укладывать на глубину, как правило не превышающую 4 м. Для монтажа на большей глубине предусмотрены двухслойные трубы — с гофрированной внешней и гладкой внутренней стенками.

Отметим, что многие фирмы, специализирующиеся на дренажных работах, предпочитают двухслойные дрены даже в случае малой глубины их заложения (2–4 м), чтобы гарантировать надежность и долговечность системы. На изделиях имеются круглые отверстия диаметром до 4 мм или щелевидные шириной 0,8–1,5 мм, через которые происходит приток воды. Отверстия могут располагаться либо по всему диаметру поперечного сечения трубы, либо в верхней его части (притом число отверстий может варьироваться), и тогда в нижней части остается гладкий лоток для сбора и отвода воды. Выбор типа перфорации зависит от объема отводимой воды: чем больше отверстий, тем больше воды попадет в трубу.

На рынке можно найти и необычные дрены — тоннельной формы с плоской подошвой. Специалисты фирмы утверждают, что эта форма обеспечивает оптимальную поперечную жесткость изделия, эффективный пропуск воды, а кроме того, исключает вероятность укладки труб дренажными отверстиями вниз

Внутренний диаметр дрены рассчитывают с учетом, в частности, количества воды, которое нужно отводить за единицу времени, длины трассы и ее уклона. В большинстве случаев для дренажа фундамента загородного дома подходят трубы диаметром 110–150 мм. Между собой их обычно соединяют с помощью муфт, хотя существуют и дрены с раструбным соединением.

Создание дренажной сети

Монтаж дренажной системы лучше всего осуществлять на стадии возведения фундамента. Если дом уже построен, выполнить дренаж тоже возможно, но это потребует большого объема земляных работ, притом не только вокруг здания, но и на участке. Как правило, дренажные трубы располагают в виде кольца по наружному контуру фундамента. В случае коттеджа с основанием большой площади (от 300 м²) может понадобиться дополнительная дрена, проложенная под его подошвой, чтобы исключить давление воды на центральную часть основания. Вопрос глубины укладки труб решается по-разному в зависимости от расчетного УГВ, особенностей рельефа и глубины промерзания грунта. Но обычно верхняя точка дрены совпадает с нижней отметкой фундамента.

Трубы обязательно должны иметь уклон — не менее 2 мм/пог. м. Однако для обеспечения скорости воды, при котором в дрене не будет происходить заиливание, понадобится уклон 5–10 мм/пог. м. Трубы должны находиться внутри фильтрующего слоя из щебня, гравия, крупнозернистого песка. Обычно этот слой дополняют геотекстилем — тканым или нетканым полотном из синтетических волокон, способным пропускать воду, но задерживающим мелкие частицы грунта.

Технология устройства фильтра может варьироваться, но чаще всего встречается следующая схема. Сначала выкапывают траншею, на дно которой укладывают выравнивающий слой песка толщиной около 5 см. Потом вдоль стенок и дна траншеи раскатывают геотекстильное полотно, засыпая его на дне пятисантиметровым слоем щебня или гравия фракции 5–25 мм. Поверх этого слоя помещают дренажную трубу и снова насыпают слой щебня или гравия толщиной 15–50 см. Затем смыкают края геотекстильного полотна (получается своеобразная геотекстильная оболочка) и заполняют траншею песком до поверхности земли.

Если на участке ожидается большой приток воды, то вместо песка используют щебень или гравий меньшей фракции — 3–10 мм. Щебень (или гравий) обеспечивает свободный доступ воды в дрены, а песок и геотекстильное полотно отфильтровывают частицы грунта, уменьшая заиливание труб.

Устраивая систему дренажа фундамента в глинистых грунтах, следует обратить особое внимание на фильтрующую обсыпку дренажных труб. Поверх трубы, помещенной на дне траншеи на выравнивающей песчаной подложке, нужно сначала уложить слой щебня или гравия, а затем слой песка. Толщина каждого из слоев — не менее 15 см. Труба будет окружена щебнем или гравием, выступающим в роли коллектора, по которому вода течет к трубе, а песок послужит фильтром, отделяющим от воды частицы грунта.

Сегодня практикуется оборачивание дренажной обсыпки фильтрующим полотном из геотекстиля. Некоторые специалисты считают, что это приводит лишь к ухудшению дренажа. Дело в том, что скорость потока воды на входе в дренажную обсыпку мала, а геотекстиль дополнительно ее снижает. Из-за чего полотно может сравнительно быстро заилиться, и система перестанет полноценно работать

Еще один элемент системы осушения почвы — смотровые колодцы. Их рекомендуют устанавливать в местах резких изгибов дренажной трассы с целью контроля ее работы и обеспечения возможности промывки труб (водой под высоким давлением) в случае их засорения. Смотровые колодцы — это, как правило, готовые изделия из ПВХ. Их диаметры варьируются от 160 до 625 мм, но самые распространенные — 315 и 425 мм, максимальная высота — до 6 м.

Нельзя уменьшать требуемое количество смотровых колодцев: они позволяют промывать трубы, предотвращая их заиливание

Вариант устройства накопительного колодца

Собранная дренами вода поступает по трубопроводу в накопительный колодец — самую низкую точку дренажной сети. Чаще всего его изготавливают из нескольких железобетонных колец с внутренним диаметром не менее 1000 мм. Такой колодец не является местом постоянного отстоя воды: обычно ее откачивает погружной насос, располагаемый в колодце. Поэтому объем колодца должен быть достаточным прежде всего для установки в нем насоса и для накопления определенного объема воды при периодическом режиме откачки или в случае перебоя с подачей электроэнергии.

Применяют насосы мощностью от 600 до 1100 Вт (последние с производительностью до 4200 л/ч). Колодец любого типа закрывают бетонным, чугунным или пластиковым люком. Чтобы он не бросался в глаза, его нередко прикрывают цветочными вазами, скамейками или другими декоративными элементами.

Накопительный колодец обычно изготавливают из бетонных колец. Его дно должно находиться примерно на 1,5 м ниже места входа в него трубы, чтобы хватило пространства для установки откачивающего воду погружного насоса. В большинстве случаев без насоса не обойтись, ведь воду, как правило, удаляют за пределы участка — либо в централизованную канализацию, либо в дренажные лотки или канавы, предусмотренные в поселке, либо в овраги, кюветы или водоемы, расположенные на незначительном удалении от коттеджа.

Сам по себе накопительный колодец не может быть местом отстоя воды: даже если углубить его, добавив 2–3 дополнительных кольца, при сильном ливне хватит одного дня, чтобы целиком заполнилась емкость. Единственное исключение — участок с глинистым грунтом, где на глубине 5–6 м начинаются песчаные слои, в которые способна уходить вода. Тогда можно построить колодец из 6–9 бетонных колец и отводить воду в него, но это дорогостоящее и трудоемкое мероприятие.

Куда отводить собранную дренажом воду?

Вариант устройства дренажной сети

В большинстве коттеджных поселков для этого находится место — либо общая канализация, либо система поверхностных дренажных лотков или канав. Во многих поселках предусмотрена глубокая общая канализация, и когда она проложена ниже, чем дренажная сеть на участке, то можно отказаться от насоса: вода будет стекать туда по трубе самотеком за счет уклона.

Если перечисленные варианты не подходят, то придется откачивать воду в водоем, кювет, овраг или лес, расположенные недалеко от дома, протянув для этого под землей шланг или трубопровод. Правда, нужно тщательно продумать место сброса воды, чтобы оно не оказалось в непосредственной близости от других зданий в поселке, иначе есть риск подтопить соседние участки. Кроме того, если система собирает воду в небольшом объеме (до 1000 л/ч), то можно отводить ее в грунт на некотором удалении от здания (за исключением случаев, когда водоупорный слой залегает близко к поверхности земли). Для этого выкапывают неглубокую траншею, которую засыпают щебнем или гравием для улучшения фильтрации воды в грунт.

Подписывайтесь на наш канал в Яндекс Дзен, чтобы ничего не пропустить!

Источник

Как не страдать от высокого уровня грунтовых вод? Все нюансы дренажа участка

Нередко, дачники страдают от того, что территория затапливается водой. Случается, подобное, когда территория расположена в низинке или грунтовые воды не способствуют природному осушению почвы.

В таких случаях на помощь приходит мелиорация. Это ряд действий, направленных на искусственное осушение грунта. Чаще всего в рамках мелиорации сооружается сеть дренажных конструкций или производится подъем участка за счет искусственной насыпи.

Как правильно сделать дренирование?

Что влечет за собой высокий ? Вода, которая не уходит самостоятельно, вымывает питательные компоненты из почвы и разрушает фундамент построек, если таковые имеются на затопляемой территории.

Увести воду с участка помогут дренажные конструкции. Упрощенные открытые конструкции можно построить самостоятельно, без профессиональной помощи. Но для создания более эффективной системы осушения участка следует обратиться к мастерам мелиорации.

Перед созданием дренажа необходимо проработать план участка. Выяснить, где расположены места с наибольшим уровнем затопления.

Дренажная система делится на два типа:

1. Открытая. Еще она называется поверхностной, так как стоки-канавы проходят по поверхности грунта.
2. Закрытая. Или глубинная, предполагающая скрытую систему мелиоративных конструкций, под землей.

Цель обеих систем – проводить воду к дренажному колодцу.

Важно! В основном, в осушении нуждается глинистый и суглинистый грунт. Так, как песчаная почва самостоятельно выполняют дренажную функцию, для нее осушение не актуально.

В каких случаях это необходимо?

Весной, когда тает снег, и осенью при сильных дождях глиняный пласт почвы не справляется с функцией водоотвода, из-за чего верхний пласт набирает лишнюю влагу. Вместе с тем, поднимается грунтовые воды.

Как понять, что участок нуждается в осушении? Зачастую, это можно определить визуально по следующим факторам:

• вода заполняет подвал, сливную яму;
• на участке разрастаются влаголюбивые растения (камыш, хвощ, солодка);
• появляется много земноводных и насекомых (лягушек, ужей, комаров, мошки);
• в постройках обсыпается штукатурка, деформируются дверные коробки, трескаются оконные стекла;
• появляется сильный запах сырости, а за ним и плесень.

Чтобы получить сведения о состоянии грунта, можно провести пробное зондирование.

Получив результаты о состоянии почвы, хозяин точно будет знать, нуждается ли его участок в дренаже.

Приобретая землю с залеганием грунтовых вод на 1-2 метровой глубине, перед застройкой рекомендуют обустроить систему дренажных каналов и колодца, создать искусственные насыпи.

Открытая система

Поверхностный дренаж для частичной мелиорации хозяин может построить самостоятельно, используя строительные материалы и подручные инструменты. По всей территории, между посаженными участками, прокладываются элементарные канавы, которые выводят воду к дренажному колодцу.

Ряд простых правил для сооружения поверхностного дренажа:

1. Выкапывать основные траншеи не меньше, чем 40 см в глубину и 13-15 см в ширину. Для дополнительных будет достаточно 15 см в глубину и 5-7 – в ширину. Систему следует располагать под уклоном, чтобы способствовала самотеку.
2. Прокладывая канавы вблизи построек, их необходимо углубить до 30 см относительно фундамента. Чтобы он, в последствии, не деформировался. Строить траншеи по периметру сооружений – не рекомендуется.

К недостаткам открытых канав относят то, что они значительно сокращают площадь под посадку.

Альтернативой открытым конструкциям осушения выступает засыпной дренаж. Это усовершенствованная форма открытой системы. Для ее постройки используют геотекстиль и гравий различных фракций.

Изначально траншеи необходимо застелить полосой геотекстиля и засыпать крупным гравием до половины канавы. Поверх него следует высыпать мелкий гравий, накрыть эти слои краями оставленного геотекстиля и после этого, засыпать песком.

Закрытая система

Данная конструкция состоит из ряда труб, пролегающих глубже уровня промерзания грунта, которые соединены с дренажным колодцем.

Что нужно сделать, чтоб соорудить закрытый дренаж:

1. Создать план конструкции. Перед прокладыванием труб, необходимо проработать их оптимальный маршрут. Они должны располагаться вдоль зданий и между стволов деревьев (не менее 2,5 м). В нижней позиции плана отмечается дренажный колодец.
2. Далее необходимо разметить участок посредством, колышек со шпагатом, как указано на плане.
3. Следующим шагом выкапываются траншеи.
4. Дно канав засыпается песком до 15 см и заливается водой. Утрамбовывать не нужно. Таким образом создается песчаная подушка с уклоном верхней кромки до 2 мм на 1 м до дренажного колодца.
5. Далее следует застелить геотекстилем (оставив края до 30 см) и засыпать гравием (до 10 см) для фильтрации.
6. И только теперь прокладываются трубы. Идеальным решением станут гофрированные изделия из полимера. Защитить их от или поможет слой геотекстиля на поверхности трубы. Если это магистральная труба, то диаметр ее должен быть не менее 100 мм; а для вспомогательной будет достаточно 75 мм. Укладку рекомендуется проводить елочкой с колодцами-пескоуловителями на поворотах трасс.
7. Пространство канав следует обязательно заполнить гравием для фильтрации (ниже уровня земли до 30 см).
8. Укрыть конструкцию оставленными краями геотекстиля и засыпать грунтом.

Внимание! Систему мелиорации необходимо промывать напором воды каждые 2 года! Если этого не делать дренажная конструкция рискует забиться солевыми отложениями и глиной.

Подъем участка

Если дренаж не принес успеха, рекомендуется создание искусственной насыпи.

Выбор материала для подсыпки выбирается исходя из площади участка и необходимой высоты искусственной насыпи.

• Для небольшого подъема на 20-30 см, можно использовать плодородную почву.
• Если уровень нужно поднять до метра, лучше всего подойдет основа из песка, который, как следует, утрамбовывается.

Следующим слоем насыпается битый щебень или кирпич (он выполняет дренажную функцию), а за тем, верхний слой присыпается почвой.

План действий в данном методе одинаков для любой высоты подъема:

1. Составить геологический план местности. Обозначить расположение верхнего слоя грунта, уровень высот, толщину плодородного слоя почвы. Точный план поможет определиться с участками, количеством и материалом подсыпки.
2. Если на участке есть старые сооружения, их необходимо снести.
3. Расчистить участок от мусора, растений, корней.
4. Оборудовать систему дренажных конструкций (открытых или закрытых).
5. Оградить участок ленточным фундаментом из бетона, чтобы подсыпка не смылась дождями.
6. Дождавшись застывания бетона, насыпать по 15 см слои отсыпки и утрамбовывать каждый пласт вибротрамбовкой.
7. Перед засыпкой плодородного слоя почвы, необходимо дать 3 недели для естественной усадки.
8. Разделить нижние пласты с плодородным грунтом геотекстилем.
9. Засеять участок растениями с разветвленной корневой системой (например – злаковыми).

Полезные советы

Для дачников, решивших бороться с высоким уровнем грунтовых вод на участке самостоятельно, подборка полезных советов по мелиорации:

1. Если под рукой нет щебня, а траншеи уже вырыты, вместо него можно использовать хворост. Собрать его в вязки, уложить в канавы и покрыть мхом.
2. Геотекстиль можно заменить соломой, торфом волокнистым, текстильными отходами и т. д.
3. Не стоит экономить на постройке дренажного колодца. Воду из него можно использовать в хозяйственных целях. Например – для полива.
4. Уровень грунтовых вод можно понизить до 5 м. искусственным путем с помощью иглофильтровальной установки.
5. Слишком влажная почва имеет высокую кислотность. Чтобы с этим бороться рекомендуется проводить ее известкование во время осушения.
6. Трубы должны быть водопроницаемы для сбора влаги из почвы.
7. Если к проблеме влажности присоединяется еще и заболоченность территории и пустоты в грунте, планировку системы дренажа лучше поручить профессионалам.

Процесс мелиорации трудоемкий и финансово-затратный. Но при высоком уровне грунтовых вод – крайне необходимый. Это даст возможность культурным растения развиваться и плодоносить, а сооружения на участке прослужат дольше.

Источник