Дренаж вокруг фундамента: задачи, принципы проектирования, разновидности и монтаж

Надежность и долговечность любого сооружения напрямую зависит от прочности фундамента, на котором оно возведено. В процессе эксплуатации прочностные свойства бетона могут значительно снижаться, чему виной часто становится воздействие воды в почве. Для исключения этого губительного влияния обустраиваются дренажные системы разного типа. Вопрос о том, как правильно организовать дренаж вокруг фундамента для его надежной защиты, требует особого подхода и знания особенностей таких систем.

Какие задачи решает дренаж вокруг фундамента?

Длительный контакт фундамента с влагой, накопившейся в земле, губителен для бетона. Чрезмерное увлажнение почвы способны вызвать такие опасные последствия:

1. Ухудшение состояния фундамента и снижение его несущей способности за счет «коррозии бетона» под действием агрессивных компонентов подземных вод, поверхностной эрозии бетона при длительном контакте с водой, появления микротрещин внутри материала от нагрузок, возникающих при расширении воды в порах при замерзании, коррозии армирующих элементов.

2. Деформация фундамента и всего сооружения, в т. ч. проседание или вспучивание. Особо опасно переувлажнение высокопучинистых грунтов.

3. Сырость в подвальном и цокольном помещении, появление плесени и грибков.

4. Дополнительные потери тепла из жилых помещений из-за увеличения теплопроводности бетона при заполнении водой его капилляров.

Если не принимать меры к осушению прилегающего к фундаменту грунта, то он заметно теряет свою надежность, снижается срок службы, создаются невозможные условия для эксплуатации подвалов и цокольных помещений. Все сооружение может прийти в аварийное состояние из-за деформации конструкции, искривления стен, проседания перекрытий.

Откуда появляется чрезмерное увлажнение грунта?

Накопление влаги в грунте возле фундамента может происходить в следующих обстоятельствах:

1. Обильные и частые дожди, после которых вода просачивается вглубь земли.

2. Активное таяние снега в районах с высокой снеговой нагрузкой.

3. Неблагоприятная паводковая ситуация, когда разливы рек приводят к подтоплению участка.

4. Высокое расположение грунтовых вод. Водный пласт близко подходит к поверхности земли.

5. Близкое расположение естественных и искусственных водоемов (реки, озера, пруды, бассейны, каналы). Вода из них может просачиваться к строению.

Особо опасно расположение строения в низине. В этом случае водные потоки стекаются к его фундаменту со всех сторон. Критическая ситуация возникает при высокопучинистых почвах, когда проникающая в них влага при замерзании способна выталкивать конструкцию вверх или деформировать сбоку. Водонепроницаемые слои (глины) не дают воде уйти вглубь, а задерживают ее на поверхности возле основания дома.

Чем может помочь дренаж вокруг фундамента?

Дренаж представляет собой специальную осушительную систему, предназначенную для сбора воды и отведения ее на безопасное расстояние. Если его смонтировать возле фундамента, то он не даст возможности накопления влаги возле стенок основания,  будет отводить воду в сторону, защищая конструкцию от негативного воздействия.

Дренаж вокруг фундамента — это дренажная система, возведенная по всему периметру сооружения в непосредственной близости от бетонной поверхности. Располагая водосборники на разной глубине, обеспечивается осушение всех слоев грунта, прилегающих к фундаменту. Вся поступающая вода (осадочная, талая, паводковая, грунтовая) будет отводиться за пределы участка, что значительно повышает срок службы всего сооружения. В комбинации с гидроизоляцией дренаж вокруг фундамента обеспечивает полноценную его защиту от губительного воздействия влаги.

Принципы проектирования дренажа вокруг фундамента

В общем случае, любая дренажная система состоит из следующих основных элементов:

1. Водоприемник или водосборник. Он должен обеспечить максимально полный сбор всей влаги, поступающей к стенкам фундамента.

2. Водоотводящий трубопровод. С ним соединяется водосборник, и собранная вода отводится на безопасное расстояние, когда она не может оказывать негативного воздействия на фундамент.

3. Дренажная система заканчивается колодцем, где вода может накапливаться в герметичной емкости для последующей утилизации (накопительный колодец) или очищаться для сброса в почву без ущерба для экологии (фильтрующий колодец).

Условия для обслуживания системы, в т. ч. чистки труб, обеспечиваются с помощью промежуточных колодцев (смотровые, поворотные, перепадные). Для исключения засоров каналов предусматривается установка пескоуловителей, сеток и фильтров.

При проектировании системы закладываются следующие принципы:

1. Обеспечивается защита фундамента по всему периметру сооружения. Чаще всего, формируется непрерывное кольцо из водоприемников в непосредственной близости от стены.

2. Должна отводиться, как поверхностная, так и глубинная вода. Выбор типа системы осуществляется с учетом конкретных условий и наличия реальной опасности обводнения грунта.

3. Вода должна отводиться самотеком, для чего предусматривается необходимый уклон. При значительном заглублении фундамента и на участках со сложным рельефом может использоваться принудительный отвод воды с помощью насосов.

4. При разработке проекта должны учитываться установленные санитарные нормы, строительные нормативы и особые экологические требования.     

Размеры и конструкция элементов системы выбираются с учетом количества воды, которое необходимо отводить, назначения защищаемого объекта, свойств грунта, уровней залегания грунтовых вод и промерзания, климатических особенностей региона, размеров и типа фундамента.

Разновидности дренажа

Дренаж вокруг фундамента по своему назначению подразделяется на такие типы:

1. Открытая или поверхностная система. Она предназначена для сбора и отвода поверхностных вод (дождевые, талые, паводковые). Основу дренажа составляют водоприемники открытого типа, устанавливаемые так, чтобы в них стекала вся вода с поверхности земли. Такие элементы монтируются в траншеях глубиной не более 1 м. Как правило, заглубление составляет 45–60 см.

2. Закрытые или глубинные (подземные) системы. Их основная задача — отведение от фундамента грунтовых вод при близком их залегании, а также воды, просачивающейся в землю от близлежащих водоемов. Система отличается использованием специальных водосборников (дрен), которые располагаются ниже подошвы фундамента. Для их установки роются траншеи глубиной более 1,5 м. В ряде случаев заглубление может достигать 3–5 м. При необходимости сбора воды по всей высоте фундамента дрены могут располагаться в несколько ярусов, на разной глубине.

По своему расположению дренаж может подразделяться на следующие разновидности:

1. Пристенный дренаж. Обычно он обустраивается одновременно со строительством дома, сразу после возведения фундамента до обратной засыпки котлована. Водосборники располагаются в непосредственной близости к стенкам основания. Дренажная система совмещается с надежной гидроизоляцией бетона, что обеспечивает эффективный водонепроницаемый барьер.

2. Кольцевой дренаж. Он во многом аналогичен предыдущему варианту, но отличается тем, что обеспечивает защиту на подступах к фундаменту. Эта замкнутая система монтируется вокруг защищаемого объекта на расстоянии до 6–7 м от стен. Она наиболее эффективна для отвода вод, просачивающихся от близлежащих водоемов. Удаление от дома позволяет рыть траншею возле уже эксплуатируемого сооружения.

3. Пластовый дренаж. Это специфическая разновидность, которая монтируется для защиты плитного фундамента в случае, когда грунтовые воды совсем близко подходят к поверхности земли. Для защиты плиты снизу дрены укладываются под ней. Котлован роется с учетом монтажа такой системы, т. е. на 60–70 см глубже.

При наличии риска значительного обводнения часто обустраиваются комбинированные дренажные системы, основанные на сочетании разных типов дренажа. Это позволяет отводить воду, поступающую от разных источников.

Поверхностный дренаж

Наиболее простой вариант дренажа — поверхностная дренажная система. Она может быть двух разновидностей:

1. Линейный тип. Для защиты фундамента он используется чаще всего. Его водосборник представляет собой желоб, прокладываемый по всему периметру дома на расстоянии не более 50 см от стены. В него свободно стекает вода с поверхности вокруг сооружения. Чаще всего, желоб формируется готовым лотком, который устанавливается в неглубокой траншее. Лоток может изготавливаться из металла, бетона или пластика. Последний вариант стал наиболее популярным. Можно соорудить желоб и своими руками, заливая бетонный раствор в опалубку. Самый дешевый вариант — открытый лоток, но он часто забивается мусором (особенно опадающей листвой) и опасен тем, что в него может провалиться человек. Более привлекателен лоток, закрытый решеткой. Она свободно пропускает воду через свои ячейки, но защищает от мусора и попадания человеческой ноги. Водосборники соединяются с отводящим трубопроводом, через который вода попадает в конечный колодец.

2. Точечный дренаж. Он монтируется только в местах, где поверхностное обводнение наиболее вероятно. Обычно он требуется при отсутствии ливневой канализации. Точечный водосборник представляет собой поддон, в который стекает вода с окружающей поверхности или из водосточной трубы. Поддон может быть металлическим, пластиковым или бетонным. От всех точечных водосборников вода поступает в коллектор, а из него в отводящий трубопровод. При небольшом объеме собираемой влаги, поддоны сами могут исполнять роль накопительной емкости. В этом случае отводящий трубопровод не нужен. Сверху поддоны закрываются решеткой.    

Поверхностный дренаж вокруг фундамент необходим при частых и продолжительных осадках. Особенно важно его смонтировать при наличии грунта с низкой водопроницаемостью (глина, суглинки), когда после дождя возле стен дома долго стоят лужи, вызывающие сырость цокольной части сооружения.

Особенности монтажа

Линейный поверхностный дренаж монтируется в таком порядке:

1. На расстоянии не более 0,5 м от стены роется траншея по всему периметру дома. Глубина и ширина выбирается с учетом размеров лотка или заливаемого бетоном желоба.

2. Дно траншеи по всей длине засыпается песком и щебнем (гравием). Толщина такой подушки составляет 15–20 см. Засыпанный слой тщательно трамбуется. Создается уклон в сторону отводящего трубопровода.

3. Устанавливаются лотки. Они могут иметь П- или U-образную форму. Контролируется их уклон, который должен составлять не менее 2 см на 1 п.м. В местах поворотов и через каждые 10–12 м устанавливаются решетки — мусороуловители. В этих местах к лоткам должен обеспечиваться свободный доступ человека для очистки. Если желоб изготавливается своими руками из бетона, то в траншею устанавливается опалубка. Внутри укладывается армирующая сетка, а затем заливается бетонный раствор.

4. Зазоры между лотком и траншеей заливаются бетоном. На поверхности формируется бетонная отмостка с уклоном поверхности к лотку.

После завершения установки и фиксации лотков они соединяются с водоотводящей канализационной трубой. Сверху они закрываются решеткой, которая должна располагаться ниже поверхности отмостки на 1-2 см.

Глубинный дренаж

При обустройстве глубинного дренажа вокруг фундамента важно правильно расположить дрены. Их надо разместить на 20–30 см ниже подошвы фундамента, но на 40–50 см выше уровня залегания грунтовых вод. Такое расположение позволит эффективно собирать просачивающуюся жидкость.

Дрены представляют собой дренажные трубы, имеющие перфорацию для сбора воды. Чаще всего они изготавливаются из асбоцемента, ПВХ, пропилена или полиэтилена низкого давления. Иногда используются металлические трубы, но они подвергаются коррозии, а ржавчина закупоривает отверстия перфорации. Наибольшее применение находят дрены диаметром 110–200 мм. Для защиты фундамента промышленных сооружений могут использоваться трубы до 500–700 мм.

В последнее время в качестве дрен предлагаются плоские дренажные трубы (наиболее популярный размер — 160×40 мм) и неперфорированные трубы, изготовленные из особого материала, способного пропускать воду прямо через свои стенки.

Помимо стандартного глубинного дренажа с расположением дрены ниже фундамента, для повышения осушающей способности системы иногда используется ярусная схема. В этом случае нижняя дрена расположена, как указано выше, а верхняя размещается на глубине 20–30 см от уровня напольного перекрытия. Между этими дренами могут устанавливаться промежуточные трубы на расстоянии 1–1,5 м друг от друга.

Важен еще один нюанс. Перфорация труб достаточно быстро забивается илом и песком, что снижает пропускную способность. Для исключения этого дрены покрываются фильтрующей обмоткой из геотекстиля или кокосового волокна, геотекстль больше подходит для песчаного грунта, а кокосовое волокно — для глинистой почвы. Дренажные трубы можно приобрести уже с готовой обмоткой.

Особенности монтажа

Монтаж глубинного дренажа вокруг фундамента совмещается со строительством дома. Это позволит сэкономить силы и финансы на землеройных работах. Следует соблюдать такой порядок монтажа:

1. На дне котлована непосредственно возле фундамента роется траншея по всему его периметру. Ее глубина составляет 60–80 см в зависимости от расположения грунтовых вод.

2. По углам сооружения и дополнительно, согласно схеме, роются ямы для установки смотровых колодцев.

3. Производится гидроизоляция стен фундамента. Как правило, совмещается обмазка битумной мастикой и наклеивание рулонного материала.

4. Устанавливаются смотровые колодцы. Для них могут использоваться готовые пластиковые емкости. Можно сделать колодец своими руками из бетонных колец с бетонированием дна.

5. Дно траншеи по всей длине засыпается песком и щебнем. Толщина подушки — 20–40 см. При трамбовании формируется уклон в сторону соединения с водоотводящей системой.

6. Поверх подушки укладывается геотекстиль. Края полотна поднимаются вертикально на стенки траншеи.

7. Укладываются дренажные трубы. Обязательно контролируется с помощью строительного уровня уклон (не менее 2 см на 1 п. м). Для соединения используются специальные муфты из того же материала. При монтаже рекомендуется отверстия перфорации располагать сбоку, т. к. сверху и снизу сохраняется риск их заиливания. В местах расположения смотровых колодцев должен находиться разборный стык. Ввод в колодец тщательно герметизируется.

8. Поднятые края геотекстиля опускаются на дрены, формируя дополнительную преграду от засорения.

9. Соединение дренажной линии с водоотводящей трубой производится в смотровом колодце. В месте стыка обязательно устанавливается пескоуловитель.

После сборки дрен можно производить засыпку траншеи. На поверхности необходимо сделать надежную отмостку для отвода капающей воды подальше от фундамента.

Пластовый дренаж

Глубинный дренаж хорошо подходит для ленточного фундамента, но малоэффективен для плитного основания. При близком расположении грунтовых вод они активно воздействую на всю нижнюю поверхность плиты, разрушая бетон. В этом случае обустраивается пластовый дренаж.

Монтаж производится следующим образом:

1. Котлован под плиту роется глубже на 60–70 см, по сравнению с котлованом без дренажной системы.

2. На дно котлована засыпается подушка из песка и щебня (гравия) толщиной 20–30 см. Слой утрамбовывается. Формируется уклон в сторону водоотвода.

3. Поверх подушки по всей поверхности укладывается полотно геотекстиля.

4. Устанавливаются дренажные трубы рядами с шагом 1–1,5 м.

5. Поверх труб насыпается слой щебня толщиной 10–15 см.

6. Заливается основание из тощего бетона толщиной 8–10 см.

7. Поверх основания укладывается рулонная гидроизоляция. Ее края поднимаются вверх по стенке котлована.

Важно! После формирования водосборной системы дренажа можно устанавливать плиту фундамента. Дренажные трубы через коллектор соединяются с водоотводящим трубопроводом.

Система водоотвода

Воду собранную лотками или дренажными трубами необходимо отвести на безопасное расстояние от фундамента. Для этого монтируется трубопровод из стандартных канализационных труб. Их диаметр выбирается с учетом объема отводимой жидкости.

Устанавливаются отводящие трубы в траншеях с обязательным уклоном не менее 3 градусов. Это позволит обеспечить самотек сброса. Важное условие — трубы следует располагать ниже уровня промерзания грунта. Если такое требование невыполнимо, то должна обеспечиваться их эффективная теплоизоляция, исключающая замерзание воды в канале. Для обслуживания трубопровода предусматриваются смотровые колодцы. Они устанавливаются на расстоянии не более 30 м. На участке со сложным рельефом монтируются перепадные колодцы в местах изменения заглубления труб.

При монтаже дренажных систем необходимо учитывать нормативные требования и санитарные нормы. В своих действиях следует руководствоваться такими документами: СНиП 3.07.03-85 (при разработке проекта  дренажа), СНиП 3.05.05-84 (при монтаже трубопровода) и СНиП 2.04.03-85, регламентирующего основные правила для инженерных сетей.

Фундамент любого сооружения должен быть надежно защищен от воздействия воды, которая способна нанести непоправимый ущерб всей конструкции. Дренажная система вокруг него может быть обустроена разными способами. Важно правильно оценить все основные факторы и выбрать оптимальный вариант.