Воодводный дренаж: назначение, применение, монтаж

Вода, накапливающаяся на участке, особенно возле фундамента сооружения, способна нанести серьезный ущерб. Дренаж или отвод воды помогает избавиться от этой проблемы. Важно, при проектировании и монтаже системы учитывать основные правила и требования, предъявляемые к ней. В данной статье рассматриваются особенности дренажа и даются рекомендации по его обустройству.

Сущность и назначение дренажной системы

Дренажная система водоотведения представляет собой комбинацию труб и каналов (траншей), предназначенную для защиты определенного объекта от накопления влаги. С ее помощью удается защитить фундамент любого капитального сооружения, почву и всю территорию участка.

Дренирование решает такие задачи:

• сбор излишних паводковых, грунтовых, дождевых и талых вод;

• дренажный отвод воды на безопасное расстояние;

• накопление, утилизация или удаление отведенной воды.

Необходимость системы для отвода вод диктуется рядом обстоятельств:

1. Излишняя влага опасна для фундамента дома. Проникая внутрь бетона, она способна постепенно разрушать его. Заметно ухудшаются прочностные свойства материала, снижается долговечность всего сооружения. При замерзании воды, накопившейся в почве, возникают значительные нагрузки, способные выталкивать и деформировать фундамент.

2. Без водоотведения влага проникает в подвалы и погреба, затапливая их. Отсыревают стены цокольных помещений, в результате чего появляется плесень, грибки. Негативное воздействие испытывает напольное перекрытие.

3. При скоплении излишней влаги в почве гниют корни растений, что приводит к гибели деревьев и кустарников. Может произойти заболачивание территории, где невозможно проведение сельхозработ.

4. Скопление воды на участке (грязь, лужи) мешает свободному перемещению людей.

Эти проблемы требуют серьезного отношения к вопросу водоотведения. Дренажный отвод воды обеспечивает необходимую защиту.

Разновидности дренажа

В зависимости от назначения дренажа и объема отводимой влаги дренажная система подразделяется на 2 основные разновидности: поверхностный и глубинный тип. Они существенно различаются по конструкции и способу сбора влаги.

Поверхностный дренаж

Наиболее простым способом водоотведения является поверхностная система дренажа. Она организуется для сбора поверхностных вод (талых и дождевых) и формируется из канав (траншей) и лотков. Заглубление водосборников не превышает 1 м (чаще всего, глубина траншей составляет 0,4–0,6 м).

Конструктивно поверхностный дренаж может иметь такое исполнение:

1. Линейный тип. Он предусматривает сеть неглубоких траншей для сбора воды, которые направляют ее в накопительные колодцы или в систему ливневой канализации. Траншеи роются вокруг дома, вдоль пешеходных переходов и проездов, на защищаемом участке. Такая система хорошо защищает фундамент и почву от ливневых вод, активного таяния снега.

2. Точечный тип. Это наиболее простой вариант, предусматривающий установку водосборников только в местах наибольшего увлажнения. Чаще всего, он обустраивается в низинах участка и возле водостоков. Для сбора воды обычно устанавливаются накопительные емкости.

По способу обустройства поверхностный дренаж подразделяется на два вида:

1. Открытый. Он состоит из системы траншей вокруг защищаемого объекта, которые соединяются с общим водоотводным каналом. Преимущество данного варианта: простота и дешевизна изготовления. Минусы: попадание в каналы грязи и листьев, риск падения людей в канавы, не совсем приглядный внешний вид.

2. Закрытая система. В ней устраняются недостатки открытого дренажа. Наиболее распространенный вариант закрытой поверхностной системы: в траншеи укладывают лотки, закрывающиеся решетками. Через решетки вода легко проводит в водоотводный канал, а мусор и листья деревьев задерживаются. Более сложный способ — засыпной водосборник, предусматривающий отвод воды дренажными трубами. Они укладываются в траншеи, а затем засыпаются землей. Недостатком такого закрытого дренажа является сложность обслуживания системы после засыпки. Он возводится при невозможности монтажа лотков с решеткой.

Важно! При обустройстве поверхностного дренажа необходимо обеспечить самотек воды в накопители или канализацию. Он достигается созданием уклона водоотводных каналов, который должен составлять не менее 2–3 см на 1 погонный метр.

Глубинный дренаж

При наличии высокого уровня грунтовых вод, а также когда рядом находится какой-либо водоем или заболоченное место, требуется отвод не только поверхностных, но и подземных вод. Для этого случая необходим глубинный дренаж. Сбор и отвод обеспечивается дренажными трубами, которые находятся на значительной глубине. Для их укладки роются траншеи глубиной от 1–1,5 до 3–5 м. При отведении воды от фундамента существует важное условие: труба располагается ниже его подошвы на 20–40 см и не доходит до водного пласта на 40–60 см.

Дренажный отвод воды глубинного типа имеет такие виды:

1. Пристенный дренаж. Он обустраивается непосредственно возле стенок фундамента по всему периметру сооружения, и чаще всего, возводится во время строительства дома, до обратной засыпки котлована. В этом случае трубы можно легко установить ниже основания фундамента, а при необходимости распределить дополнительные дрены по его высоте. Основное назначение пристенного дренажа — защита фундамента и подвального помещения от грунтовых вод.

2. Кольцевой тип. Конструктивно он похож на пристенный дренаж, но в отличие от него монтируется на определенном расстоянии от стенок фундамента. Кольцевой вариант нередко используют для защиты земельного участка, монтируя по его периметру. Он может возводиться дополнительно к пристенной системе, обеспечивая максимальную эффективность.

3. Пластовый дренаж. Его основная задача — отведение грунтовых вод, а потому он привязан к уровню их залегания (выше его на 40–50 см). Такая система обязательна при близком расположении подземных вод, когда присутствует глинистый или иной высокопучинистый грунт. Чаще всего, пластовый дренаж монтируется совместно с поверхностной системой. Это дает возможность создать единую систему защиты, т. е. эффективный отвод, как поверхностных, так и глубинных вод.

По способу водосбора глубинный дренаж можно подразделить на следующие разновидности:

1. Горизонтального типа. Устанавливаются только нижние дренажные трубы в виде кольца, расположенного в горизонтальной плоскости ниже уровня промерзания грунта.

2. Вертикального типа. Дренажные трубы располагаются на разной высоте в несколько ярусов. В этом варианте нижнюю трубу размещают ниже подошвы фундамента, а верхнюю — возле поверхности (с заглублением 30–40 см). Между ними на определенной высоте монтируются дополнительные дренажные трубы. Вертикальное дренирование играет важную роль при строительстве на пучинистых грунтах. Оно существенно снижает боковые нагрузки на фундамент при замерзании грунта, отводя влагу по всей высоте стенок.

3. Комбинированного типа. Сочетание обоих указанных типов — оптимальный вариант дренажа, когда необходим отвод дренажа большим объемом, при сложных климатических условиях.

Глубинный дренаж стоит немало и требует определенных физических усилий. Однако без него не удастся решить проблему защиты сооружений и почвы при наличии опасности со стороны подземных вод и при строительстве на проблемных грунтах.

Конструктивные элементы для дренажных систем

При обустройстве дренажа рекомендуется использовать специальные элементы, которые различаются в разных типах систем. Их нужно подбирать с учетом конкретных условий, разработав самостоятельно или получив от проектировщиков детальную схему. Среди основных конструктивных элементов выделяются: дренажные и водоотводящие трубы, лотки и накопительные емкости (колодцы).

Дренажные трубы

Сбор влаги в любой дренажной системе закрытого типа (глубинный и поверхностный) осуществляется специальными дренажными трубами (дренами). Наиболее часто используются асбоцементные и пластиковые изделия, но могут применяться металлические и керамические варианты. Главная их особенность: наличие отверстий для сбора воды. В последнее время наибольшую популярность приобрели гофрированные пластиковые, перфорированные трубы.

Пластмассовая дрена имеет ряд преимуществ: стойкость к химически-активным веществам, водостойкость, простота монтажа, небольшой вес, низкая стоимость, срок службы более 50 лет. Изготавливаются дренажные трубы из полиэтилена, ПВХ и полипропилена. Применяется и более надежная двухслойная конструкция с внутренней оболочкой, покрытой сверху полиэтиленом низкого давления (ПЭНД).

Наибольшее распространение нашли полиэтиленовые трубы, рассчитанные на работу при температуре от – 60 до + 50 °C. Трубами из ПВХ чаще формируется закрытая поверхностная система. Пластиковые дрены можно укладывать отрезками длиной до 50 м.

Выбор труб осуществляется по таким критериям:

1. Диаметр. Он выбирается с учетом объема отводимой воды. Для частных домов и загородных участков обычно применяются трубы диаметром 110–160 мм. При повышенном обводнении могут использоваться дрены 200–300 мм. Полиэтиленовые гибкие трубы имеют размер от 50 до 160 мм, жесткие — до 700 мм, а ПВХ изделия — от 50 до 300 мм.

2. Класс жесткости. Он маркируется в виде SN 2, 4, 6, 8 или 16. Минимальные значения (2–4) характерны для гофрированных, гибких труб при небольшом диаметре. Дрены с высоким классом относятся к жестким конструкциям, обладают повышенной прочностью и предназначены для пластового дренажа. Трубы с SN можно заглублять на глубину не более 2,5 м.

3. Длина. Гибкие пластиковые трубы реализуются бухтами длиной 40–50 м. Жесткие изделия имеют длину 6–12 м.

Выбирать материал и конструкцию дрен следует и с учетом состава грунта. Если почва обладает повышенной плотностью, то риск засорения отверстий невелик, и трубы используются без дополнительной подготовки. В песчаных и глинистых грунтах поверх дрен необходима фильтрующая обмотка геотекстилем или кокосовым волокном. Такие трубы также можно приобрести в готовом виде.

Лотки и решетки

Для монтажа поверхностной дренажной системы применяется водоотводный лоток. По сути, это желоб П- или U-образной формы. Такие элементы классифицируются по прочности. Для местного дренажа достаточно остановить лотки категории А15. При повышенной нагрузке предпочтение отдается категории В125.

По использованным материалам лотки для дренажных систем подразделяются на такие виды:

1. Пластиковые. Такие лотки считаются наиболее востребованными. Они могут изготавливаться из ПЭНД и полипропилена. Этим элементам свойственна высокая химическая стойкость и стойкость к атмосферным воздействиям, водостойкость, малый вес, простота монтажа, минимальная стоимость, обладают гладкой поверхностью, что повышает пропускную способность. Хотя они и имеют пониженную механическую прочность (категория А), ее достаточно для использования в дренажной системе, монтируемой своими руками. В месте, где возможен наезд автотранспортом (дренаж вокруг гаража), используются лотки с ребрами жесткости, относящиеся к категории В или С.

2. Металлические. Эти изделия обладают большим запасом прочности. Однако их срок службы не превышает долговечность пластмассовых лотков, что связано с коррозией металла при постоянном контакте с водой. Наиболее работоспособны чугунные желоба, но они очень тяжелы, сложны в монтаже и обходятся значительно дороже. Чаще применяются изделия из оцинкованной стали. Использование желобов из нержавеющей стали ограничивает высокая цена.

3. Железобетонные лотки обладают высокой прочностью и стойкостью к агрессивным средам. Несмотря на значительный вес, их монтаж своими руками не вызывает сложностей. По стоимости они находятся между металлическими и пластиковыми изделиями. Дренаж на участке может осуществляться из готовых железобетонных элементов или изготавливаться непосредственно на месте путем заливки бетона с установкой опалубки.

4. Композитные, полимербетонные. По своей структуре они близки к бетонным изделиям, но полимерный наполнитель позволяет снизить вес, увеличить ударную стойкость и повысить срок службы. Особенно хорошо они показали себя в регионах с холодным климатом.

Выбор лотков производится по 2 основным критериям:

1. Механическая прочность. Свойства лотка определяются по категории прочности. В обычных, простых условиях этот критерий не имеет особого значения. Если использование дренажа связано со значительными механическими нагрузками, то выбирается категория не менее В. Прочность также определяется толщиной стенок.

2. Габариты. От них напрямую зависит количество отводимой воды. В расчет принимаются ширина и глубина желоба. Важно учитывать, что лотки обязательно имеют наклон для обеспечения самотека воды, и при большом весе может наблюдаться проседание и сдвиг элементов. С увеличением размеров желоба, соответственно, растет и его масса.

При монтаже закрытого поверхностного дренажа на лотки сверху устанавливаются решетки. Через ее ячейки лишняя влага должна легко проходить в водоотводный канал. Мусор же и опавшая листва должны задерживаться. Для дренажных лотков применяются высокопрочные пластиковые или металлические решетки. Их ширина находится в пределах 8–35 см. Среди дополнительных элементов поверхностной системы выделяются также торцевые заглушки, фильтрующие сетки и герметизирующие составы.

Колодцы

В дренажной системе особая роль отводится колодцам. Они могут быть смотровыми, фильтрующими и накопительными. Первый вариант необходим для контроля процесса отвода воды. Смотровые колодцы устанавливаются в тех местах, где водоотвод чаще всего засоряется — повороты, изгибы. При большой длине канала они стоят через 10–20 м для упрощения очистки от мусора.

Фильтрующий дренажный колодец предназначен для постепенного сброса воды в грунт с проведением ее механической очистки. Для этого на его дно укладывается слой песка и щебня, обеспечивающий естественную фильтрацию. В готовых конструкциях может применяться специальное фильтрующее устройство. Накопительный колодец (септик) является завершающим элементом дренажной системы. Сюда поступает и накапливается собираемая вода. Со временем, по мере необходимости она откачивается и вывозится за пределы участка.

В качестве накопительных колодцев, чаще всего, используются готовые пластиковые емкости. Их объем зависит от производительности дренажной системы. Готовые емкости закапываются в землю так, чтобы подходящие водоотводящие трубы могли иметь необходимый уклон.

Дренажные колодцы могут изготавливаться и своими руками. Для этого выкапывается яма, заливается бетон основания и устанавливаются стенки. Стеной служат железобетонные колодезные кольца. Их количество и диаметр определяется объемом колодца. Важно надежно загерметизировать стыки для исключения проникновения воды в грунт.

Строение дренажной системы

Практически все типы дренажных систем имеют одну схему строения. Они составляются из таких основных элементов:

1. Водосборник. Это могут быть поверхностные лотки, куда уходит дождевая и талая вода или глубинные дрены для сбора подземных вод.

2. Водоотводящие трубопроводы. Эта часть системы отводит воду на безопасное расстояние от защищаемого объекта. В трубопровод поступает вся собираемая водосборниками влага. Трасса прокладывается с уклоном, что обеспечивает самоток жидкости.

3. Накопительный или фильтрующий колодец. Он нужен для временной утилизации собираемой воды. Эту точку системы необходимо удалить на безопасное расстояние от объекта. При наличии централизованной ливневой канализации водоотвод соединяется с ней, и накопительная система не требуется.    

4. Элементы для обслуживания. Контроль работы системы осуществляется с помощью смотровых колодцев. Их расположение определяется по схеме системы. Они необходимы для чистки каналов при засорах и проведении профилактических работ.

В простых поверхностных системах может отсутствовать отводящий трубопровод. Вся осушительная система состоит из лотков-водосборников, из которых вода поступает непосредственно в накопительные емкости. Они обычно располагаются рядом с углом дома. В них направляют влагу не только дренажные лотки, но и вертикальные водостоки. Такая система вполне справляется с дренированием в регионах, где осадки не очень значительны.

Более сложно формируется система, когда из-за рельефа местности или специфики строений, невозможно обеспечить необходимую степень уклона трассы. В этом случае придется монтировать принудительный отвод воды с помощью насосов. Дренажный насос может использоваться для подъема воды из глубинных дрен или для водоотвода до накопителей.

Монтаж дренажной системы

Самостоятельное изготовление дренажной системы предусматривает проведение нескольких этапов. Прежде всего, необходимо сделать детальный проект. В нем должны быть учтены конкретные сведения о регионе и данной местности. Проектирование дренажа лучше осуществлять одновременно с проектированием самого сооружения, а монтаж системы — совместить со строительством дома. Обустройство дренажа предусматривает подготовительные и землеройные работы, установку водосборников, водоотводящей магистрали, накопительных и смотровых колодцев.

Проектирование

Правильно рассчитанный и подготовленный проект — это залог эффективной работы дренажной системы. Его разработку лучше доверить специалистам, т. к. необходимо учитывать множество влияющих факторов. Для начала необходимо обзавестись определенными сведениями: уровень залегания грунтовых вод, глубина промерзания почвы, состав грунта и его основные характеристики (прежде всего, пучинистость), рельеф участка, параметры фундамента сооружения, климатические особенности. Если конкретных данных недостаточно, то проводятся геофизические исследования.

При проектировании учитываются такие важные нюансы:

1. Глубина поверхностного дренажного канала составляет 0,5–1 м. Глубинные дрены устанавливаются ниже подошвы фундамента на 20–30 см, но не доходя до грунтовых вод на расстояние около 50 см.

2. Самотек воды по дренажным каналам обеспечивается при их уклоне не менее 2 см на 1 м длины.

3. Размеры дренажных труб и лотков выбираются с учетом объемов водостоков, характерных для данной местности. Принимаются в расчет средние показатели по годам.

4. Расстояние между соседними водоотводящими каналами должно быть не менее 11 м, а для рыхлой почвы — более 20 м.

На схеме дренажной системы должно быть четко определено расположение накопительных колодцев. Необходимо также учитывать экологические требования и санитарно-эпидемиологические нормы.

Монтаж поверхностной системы

Порядок обустройства поверхностной системе можно рассмотреть на примере наиболее характерного, пристенного дренажа. Рекомендуется следующий порядок действий:

1. Роем траншею, примыкающую к стенке фундамента, по всему периметру дома на глубину 70–100 см.

2. Засыпаем на дно траншеи подушку из песка и щебня. Из песков лучше всего подходит средне- и крупнозернистые фракции. Можно использовать гравий. Общая толщина подушки 15–25 см. Слой тщательно утрамбовывается. Делаем уклон в сторону соединения с водоотводящим трубопроводом.

3. Устанавливаем в траншею лотки, контролируя необходимый уклон. Места стыков заделываются специальным герметиком.

4. Роем траншею для водоотводящей трубы, ямы для колодцев.

5. Устанавливаем смотровые и накопительный колодцы.

6. После засыпки и уплотнения подушки в траншее прокладываем водоотводящую трубу. В смотровом колодце делается разъемный стык, обеспечивающий легкую прочистку магистрали. Один конец трубы соединяем с лотком, а другой вводим в накопительный колодец. Места ввода тщательно герметизируются.

7. Устанавливаем торцевые заглушки на лотках, монтируем промежуточные фильтрующие сетки.

8. Производим засыпку грунтом зазора между лотком и стенкам траншеи, а также уложенных водоотводящих труб.

После установки верхней решетки на лотки и люков на колодцы монтаж дренажной системы можно считать завершенным.

Монтаж глубинного дренажа

Глубинный монтаж можно произвести своими руками, но его следует совместить со строительством дома. Работы надо начать сразу после возведения фундамента, до обратной засыпки котлована. В принципе, возможно его обустройство и на уже действующем объекте, но это обойдется значительно дороже. Каждый этап работ требует тщательного подхода и консультаций со специалистами.

Рекомендуется такая инструкция обустройства глубинного дренажа:

1. Роем траншею возле стенки фундамента, углубляя котлован на 50–60 см. Ширина канавы выбирается по диаметру трубы с прибавлением 35–40 см. По углам роем ямы для установки смотровых колодцев.

2. Накладываем гидроизоляцию на стенку фундамента. Поверхность покрывается слоем битума, а затем, укладывается рулонный или плиточный материал.

3. Засыпаем на дно траншеи подушку из песка и щебня (гравия). Толщина — 30–40 см. Слой тщательно утрамбовывается. Формируется уклон в сторону соединения с водоотводящей магистралью.

4. Поверх подушки укладываем геотекстиль. Край полотна поднимается вверх по стенке фундамента.

5. Монтируем смотровые колодцы по углам строения.

6. Дренажная труба обматывается фильтрующим материалом. Можно приобрести дрены уже с обмоткой, готовые к применению.

7. Укладываем трубу в траншею, контролируя уклон. Для соединения отрезков используются специальные муфты (фитинги).

8. Производим обратную засыпку грунта, уплотняя его.

Аналогично вышеописанной технологии монтируются колодцы и водоотводящая магистраль. На поверхности обязательно делается отмостка, чтобы отвести от стен воду после обильных дождей.

Советы и комментарии

При проведении монтажных работ своими силами следует пользоваться советом специалистов. Они рекомендуют:

1. Для того чтобы защищаемый объект стал действительно надежным, перед началом обустройства дренажа необходимо изучить особенности местности, рельеф, расположение грунтовых вод. Если нет достоверных сведений, то придется пригласить специалистов для проведения геофизических исследований, в т. ч. состава грунта.

2. Расчет дренажной системы лучше доверить специалистам. Диаметр дрен и размеры лотков должны быть связаны с площадью осушаемой земли и учитывать реальный объем отводимой воды.

3. Заранее и тщательно необходимо продумать систему утилизации стока. Когда имеется централизованная ливневая канализация, необходимо получить разрешение и подключиться к ней. При размещении накопительных септиков должны быть учтены все санитарные нормы.

4. При прокладке водоотводящего трубопровода важно решить проблему зимнего промерзания уложенных труб. Они должны располагаться ниже глубины зимнего промерзания грунта или иметь хорошую теплоизоляцию.

Хозяева участков, опробовавших водоотводный дренаж, присылают свои комментарии. Можно привести наиболее характерные отзывы:

1. «Глубинный дренаж просто спас мое земельное владение, расположенное недалеко от заболоченного места. Вода постоянно просачивалась на участок, уничтожая всю полезную растительность. Проложил собственную дренажную систему и теперь спокойно занимаюсь садом и огородом».

2. «Любой землевладелец знает, сколько проблем создают грунтовые воды, подходящие близко к поверхности земли. В подвале постоянно стояла сырость, фундамент гнил на глазах. Для решения проблемы создал отдельную дренажную систему, состоящую из поверхностной и глубинной части. Пришлось затратить немало усилий, но они не пропали даром. Сейчас в подвале можно хранить все что угодно».

Лишняя влага на участке создает массу проблем и пагубно влияет на несущие способности фундамента сооружений. Правильно организованный водоотводный дренаж помогает осушить почву и защитить постройки от воздействия осадочных, паводковых, талых и подземных вод. Своими руками можно обустроить поверхностный или глубинный дренаж, учитывая конкретные климатические и геологические условия местности.