Дренаж почвы и ливневая канализация
Иногда территория, отведенная под дачные участки и строительство усадьбы, бывает частично или полностью заболочена. Чтобы подготовить такую землю под строительство и посадку растений, надо отвести грунтовые воды и понизить их уровень. Для этого необходимо сделать дренаж участка – систему сооружений, предназначенных для перехвата или понижения грунтовых вод.
Высокий уровень грунтовых вод ухудшает почву и создает неблагоприятные условия для растительности на участке.
Деревья и кустарники могут нормально развиваться при достижении грунтовыми водами глубины 1,5 м от поверхности почвы, а некоторые растения способны расти и при уровне залегания грунтовых вод в 50 см от поверхности почвы. Под нормой осушения территории понимается наименьшее расстояние от уровня грунтовых вод до поверхности земли, а конкретнее 1,5 м.
Когда вся территория характеризуется избыточным увлажнением, необходимо строить дренажную систему, которая представляет собой сеть осушительных и собирательных канав, каналов и водоприемников. Осушение и отвод воды с помощью открытой системы обычно делается на больших участках, а закрытую систему дренажа устраивают на меньших по площади в том случае, когда грунтовые воды поднимаются слишком высоко.
Закрытая дренажная система представляет собой систему дрен. Дрены бывают трубчатые и гравийно-щебеночные, осушительные и собирательные. Кроме дрен, система состоит из общего коллектора, колодцев, уступов и перепадов при переходе от одного уровня к другому.
Осушительные дрены называют еще всасывающими. Они впитывают в себя грунтовые воды и отправляют их в собиратели, а оттуда – в общий коллектор или канал, из которого вода попадает в реки, пруды или канализационную сеть. Эффективность действия дренажной системы зависит от расстояния между дренами, которое определяется глубиной закладки дрен при заданной норме осушения. Расстояние L между дренами определяется в метрах по формуле Ротэ:
L = 2(H – S)
где S – необходимое понижение уровня грунтовых вод (м); Н – высота уровня подземных вод над водоносным горизонтом (м); К – коэффициент фильтрации грунта (м/сут); Р – наибольшая интенсивность инфильтрации осадков в грунт (м/сут).
Дрены в закрытой дренажной системе закладывают строго по схеме на глубину промерзания грунта. Для продвижения воды и во избежание ее застаивания в дренах необходимо предусмотреть уклоны. Уклон должен быть постоянным на всем протяжении дрены. Для этого дно траншеи тщательно планируют по уклону и только после этого приступают к укладке труб или дренажного материала. Осушительные (всасывающие) дрены должны располагаться под углом друг к другу и соединяться общим собирательным каналом, по которому вода будет стекать в канализацию или дренажный колодец. Наиболее совершенным и долговечным считается устройство из керамических и бетонных труб. Для попадания воды в трубу на каждом метре ее поверхности просверливают 40—60 отверстий диаметром 8–10 мм, располагая их в 3 ряда с интервалами 12—15 см в ряду и 5–6 см между рядами. Можно использовать самодельные трубы из 25–30-миллиметровых досок. Размеры четырехугольного сечения таких труб могут быть 5 х 7, 7 х 10, 10 х 15 см. Трубы меньшего размера используют в качестве осушителей, а большего – как коллекторы. Деревянные трубы должны быть пропитаны антисептиком. Вода в них просачивается в отверстия, специально оставленные между боковыми стенками и верхней доской.
Трубы укладывают по дну траншеи, плотно подгоняя торцы друг к другу. В местах соединения трубы изолируют с помощью специальных манжет или кусков толя, чтобы не допустить проникновения земли, избежать заиливания, что может совсем прекратить работу дрены.
Перед тем как засыпать всю дренажную систему землей, проводят испытания. Для этого в верхний конец всасывающей дрены наливают воду. Если в нижнем конце системы вода свободно вытекает, значит, дренаж работает исправно. Трубу засыпают вначале крупным щебнем (7–10 см) слоем 30—40 см. После насыпают более мелкий щебень (5–7 см), а затем самый мелкий (1–3 см). Сверху всю дренажную систему закрывают почвенным слоем (рис. 1).
Рис. 1. Схема закладки дрен разной конструкции: а – дрена из труб; б – дрена из щебня; 1 – почва или песок; 2 – щебень или гравий; 3 – средний щебень (5–7 см); 4 – крупный гравий (7–10 см); 5 – дренажная труба; 6 – мелкий щебень.
Можно устроить на участке и щебеночный дренаж. Для этого дренажные траншеи после уплотнения дна и создания его уклона на треть засыпают битым кирпичом или крупным каменным щебнем и шлаком в 2–3 слоя. Первые слои состоят из крупного щебня (7–10 см), следующие – из более мелкого (5–7 и 2–3 см). Поверхностный слой обычно из почвы. Место выхода всасывающей дрены-осушителя в собиратель, а собирателя в коллектор называется устьем. Устье рекомендуется укреплять камнями или бетонировать, чтобы оно не разрушалось и не засорялось.
Кроме дренажной системы, на дачных и приусадебных участках с высоким уровнем подземных вод устраивают ливневую канализацию. В эту систему входят дождеприемные (рис. 2) и смотровые колодцы, канализационные трубы, коллекторы.
Рис. 2. Схема устройства дождеприемного колодца: 1 – стенки рабочей камеры; 2 – днище; 3 – песчаное основание; 4 – выход трубы из дождеприемного колодца; 5 – бетон, закрывающий отверстие; 6 – чугунная решетка; 7 – каменный бортик колодца.
Сточные воды с аллей и дорожек попадают сначала в открытые лотки, затем в дождеприемные колодцы, а оттуда – в естественные или искусственные водоемы. Кроме того, канализационные сооружения принимают грунтовые воды из дренажной системы.
Водоотводящие трубы делают из бетона диаметром не менее 100—150 мм. Магистральные каналы могут иметь квадратное сечение со стороной 200—250 мм. На участке площадью 6–10 соток потребуется один дождеприемный и один смотровой колодец.
Дождеприемный колодец лучше всего устанавливать возле дома, бани или на пересечении дорожек. Колодец в начале и конце сезона нужно обязательно очищать, чтобы не допускать засорения. Но, как правило, ливневая канализация начинается с подкарнизного водосточного желоба, водосточных воронок и наружных водосточных труб (стояков). Для обеспечения гарантированного водостока на 1 м2 кровли должен приходиться 1 см2 сечения водосточного желоба. Детали водостоков обычно делают из оцинкованного кровельного железа толщиной 0,5–0,75 мм (рис. 3).
Водосточный желоб крепят на крюках, заводя внутренний край желоба под край кровли, а наружный закрепляют за конец крюка. Желоба между собой соединяют внахлест, учитывая будущий поток воды.
Накладку стыков промазывают любой густотертой масляной краской и закрепляют с помощью заклепок. Уклон желоба должен быть не меньше 0,005. Его обеспечивают за счет разности высоты крюков, которые крепят к стропилам гвоздями или шурупами.
Рис. 3. Виды водостоков: а – крепление подкарнизного водосточного желоба; б – водосток с цепью; в – водосток с воронкой; г – водоотводящий желоб; д – снегоудержатели; е – водосток с подземной системой орошения; 1 – желоб; 2 – крюк; 3 – цепь; 4 – бочка; 5 – воронка; 6 – кронштейны крепления; 7 – водоотводящий патрубок; 8 – железобетонный желоб; 9 – упор; 10 – кронштейн из полосовой стали; 11 – проволочное ограждение; 12 – кронштейн из уголка; 13 – косынка; 14 – водосточный стояк; 15 – колено; 16 – асбоцементная труба с перфорацией диаметром 100—150 мм; 17 – отверстия; 18 – вентиляционный оголовок с защитной сеткой.
Установку крюков проверяют с помощью строительного уровня и длинной рейки. Желоба устанавливают так, чтобы они были подвижными в продольном направлении.
Водосточный стояк может быть направлен в емкость или в грунт, но, как правило, дождевую воду собирают в емкость и используют для полива. Если оборудовать стояк дренажной системой, дождевая вода будет сразу направляться для подземного орошения почвы. Такая дренажная система эффективна для подземного полива палисадника или газона при уклоне дрен 0,02. При желании орошать большую площадь можно построить коллекторную дренажную систему. Основной конструктивной особенностью системы подземного орошения является наличие фильтра в водосточной воронке в виде металлической сетки с ячейками не более 4 х 4 мм, чтобы в подземную часть оросительной системы не попадал мусор.
Можно обойтись без стояков, если на конце водосточного желоба повесить металлическую цепь, по которой поток талой и дождевой воды будет стекать в деревянную или металлическую бочку. Диаметр вертикальных водосточных труб зависит от площади кровли и колеблется от 100 до 180 мм. Диаметр стояка должен быть равен половине или трем четвертям ширины желоба. Желоб и стояк соединяют без сборной воронки. При соединении отдельных элементов стояка нижний край верхней трубы вставляют в нижнюю трубу на 5–7 см. Собранный стояк крепят к стенам с помощью стальных хомутов или ухватов, расположенных вертикально на расстоянии 1–1,5 м друг от друга. Чтобы стояк не скользил, в местах крепления хомутов к трубе припаивают небольшие упоры. Сливное отверстие водосточной трубы оборудуют водоотводящим патрубком, который призван не только отводить воду, но и гасить ее напор. Вместо патрубка можно соорудить железобетонный водоотводящий желоб.
Чтобы предотвратить повреждение водосточной системы снегом, иногда сооружают снегоудержатели в виде уголков, между которыми натянута стальная проволока диаметром 4–6 мм. Для прочности в изгибы уголков вваривают косынку.
