Nachylenie rury drenażowej: obliczenia, normy i cechy montażu drenażu na zboczu

Bezbłędnie zaprojektowany i prawidłowo obliczony drenaż zbierze i odprowadzi wody gruntowe z działki. Ochroni fundament przed przedwczesnym zniszczeniem, zapewni prawidłowy wzrost roślinom uprawnym. Aby zapewnić samoczynny odpływ wody zebranej przez system, konieczne jest zapewnienie spadku rury drenażowej. A do jego wykonania potrzebne są dokładne informacje, prawda?

Wszystko o tym, pod jakim kątem układane są rury drenażowe i jak prawidłowo zorganizować system osuszający, dowiedzą się Państwo z zaproponowanego przez nas artykułu. Postępując zgodnie z przedstawionymi przez nas zaleceniami technicznymi, będą Państwo w stanie zaprojektować i dokładnie obliczyć sieć drenażową. Podstawą podanych danych są normy budowlane.

W pomoc dla samodzielnych majsterkowiczów szczegółowo przedstawiono technologię wykonania systemu odprowadzania wody, dokładnie omówiono specyfikę obliczeń i układania jego elementów. Dla lepszego zrozumienia informacji dołączono zdjęcia i filmy.

Cechy konstrukcyjne drenażu

Istnieją trzy typy systemów drenażowych, z których każdy posiada swoje cechy konstrukcyjne: poziomy, pionowy, mieszany.

Elementami roboczymi drenażu poziomego mogą być:

• dreny rurowe;
• dreny galeryjne;
• rynny i rowy.

System rur drenażowych w połączeniu z filtrującą obsypką (wielowarstwową) – to właśnie jest drenaż rurowy.

Wielowarstwowa obsypka filtrująca w tym przypadku wykonywana jest w celu zapobieżenia przedostawaniu się do systemu wypłukiwanych gruntów. Zgodnie z normami, obwód drenażowy zawsze jest wyposażony w studzienki rewizyjne.

Do organizacji systemu drenażowego obiektu budowlanego (działki) mogą być używane różne schematy. Konkretny wybór zależy od warunków geologicznych terenu, od intensywności opadów atmosferycznych i innych czynników.

W przeciwieństwie do drenów rurowych, dreny galeryjne wykonuje się z rur o większym przekroju poprzecznym. Na ściankach rur znajdują się otwory do zbierania ścieków.

Proces wykonywania drenów galeryjnych również przewiduje wykonanie obsypki z dodatkową filtracją geowłókniną.

Drenaż rurowy w przekroju. Zgodnie z tą zasadą wykonywane są drenaże rurowe i galeryjne w nowoczesnych projektach budownictwa mieszkaniowego. Przestrzeganie norm i dokładność obliczeń gwarantują wysoką skuteczność systemów drenażowych.

System drenażowy z korytkami i rowami jest zwykle wykonywany w warunkach, gdy poziom wód gruntowych dopuszcza się do rzędnej 1,3-1,5 m. Na gruntach stabilnych rowy wykonuje się ze skarpami, na gruntach niestabilnych rowy wzmacnia się konstrukcjami żelbetowymi.

System drenażu pionowego składa się z zestawu studni (studzienek) połączonych kolektorem. Poprzez linię kolektorową odbywa się odprowadzenie ścieków za pomocą przepompowni. Odprowadzenie ścieków w drenażu pionowym może być również realizowane przez zrzut do dolnych warstw gruntu.

Kombinowany system drenażowy łączy w sobie schemat poziomy i pionowy. Jest charakteryzowany przez specjalistów jako złożony schemat odwodnienia i jest zwykle wykonywany na terenach, gdzie wymagane jest wysokowydajne osuszanie gruntów.

Schematy powierzchniowe i głębinowe

Na podstawie obliczonych parametrów zagłębienia drenów rozróżnia się schematy odwodnienia powierzchniowe i głębinowe. Przeznaczeniem schematu powierzchniowego jest zbieranie i odprowadzanie wód opadowych oraz płytko zalegających wód gruntowych.

Przeznaczeniem schematu głębinowego jest obniżenie poziomu wód gruntowych, ich zebranie i odprowadzenie poza granice działki, na której znajduje się obiekt budowlany.

Przykład wykonania powierzchniowego systemu odwodnienia. Drenaż powierzchniowy jest szeroko rozpowszechniony w budownictwie jednorodzinnym. System zbierania i odprowadzania wód opadowych jest niezbędny w każdym przypadku budowy domów mieszkalnych.

Schemat wpustów kanalizacji deszczowej może mieć wykonanie punktowe lub liniowe. W pierwszym przypadku odbywa się odprowadzenie ścieków ze źródeł lokalnych (wpusty dachowe, studzienki chodnikowe, zbiorniki grup wejściowych).

Schemat liniowy zapewnia odprowadzanie wody na całym terenie obiektu. Zazwyczaj w obiektach budownictwa mieszkaniowego stosuje się rozwiązanie kombinowane z wdrożeniem obu schematów.

Drenaż głęboki jest obowiązkowy praktycznie we wszystkich przypadkach budownictwa jednorodzinnego i zagospodarowania działek gospodarczych. Jest to skuteczna ochrona tych elementów konstrukcji budowlanych, które znajdują się poniżej poziomu zerowego (fundament, pomieszczenia piwniczne, system korzeniowy roślin).

Wykluczenie budowy drenażu głębokiego jest dopuszczalne na wzniesieniach, gdzie poziom wód gruntowych nie przekracza 1,5 m i gdzie występuje skuteczne drenowanie gleby.

Fragment schematu układania drenów głębokich. Zazwyczaj takie schematy przewidują rozmieszczenie studni drenażowych – co najmniej jednej na każde 30 metrów długości magistrali. Na odcinkach prostych dopuszcza się montaż co 50 metrów.

Projektowanie schematu drenażu głębokiego wymaga bardzo precyzyjnych obliczeń. Nawet niewielki błąd w obliczeniach może spowodować niską efektywność systemu.

Praktyka montażu takich schematów często wskazuje na powszechny błąd – niedokładne obliczenie głębokości ułożenia drenów. Rezultatem jest nierównomierne odprowadzanie wody z terenu obiektu lub, co gorsza, podtopienie żyznych ziem i pomieszczeń piwnicznych.

Na naszej stronie znajdują się inne artykuły, w których szczegółowo omówiliśmy budowę różnych wariantów drenażu. Zachęcamy do zapoznania się z nimi:

• Budowa drenażu wokół domu: projektowanie i aranżacja systemu drenażowego własnymi rękami
• Jak zrobić drenaż fundamentu domu własnoręcznie: sekrety prawidłowej organizacji
• Jak prawidłowo wykonać drenaż działki ogrodowej własnoręcznie: omawiamy właściwą technologię aranżacji

Obliczenia i standardy budowy drenażu

Wielkościami obliczeniowymi, które będą potrzebne do budowy systemu drenażowego, są zazwyczaj:

• wielkość średnicy rurociągów;
• poziom ułożenia rurociągów;
• wartości spadku rur;
• gęstość filtra geotekstylnego.

A teraz więcej szczegółów o każdym punkcie.

Wartość #1 – obliczeniowa średnica rurociągów

Wymagana średnica rurociągów jest obliczana z uwzględnieniem projektowych parametrów intensywności odprowadzania wody.

Dla budownictwa jednorodzinnego zazwyczaj optymalne są rury o średnicy 100 mm. Ich przepustowość zgodnie z normą wynosi około 7 l/s, co w większości przypadków w pełni odpowiada normom projektowym.

Tymczasem zwiększenie średnicy drenu pozwala objąć większą powierzchnię roboczą i zwiększyć efektywność systemu.

Wartość #2 – głębokość ułożenia systemu

Poziom ułożenia rurociągów drenażowych, zgodnie z obowiązującymi normami, określa się z uwzględnieniem dwóch kryteriów:

1. Poziom zamarzania gruntu.
2. Głębokość posadowienia fundamentu.

Stopień przemarzania gruntów jest bezpośrednio związany z właściwościami klimatycznymi terenu. Dlatego dla każdego obszaru parametr ten może się różnić.

W każdym razie obliczenie głębokości ułożenia rur drenażowych przeprowadza się od punktu końcowego przemarzania gruntu, dodając do tej wartości co najmniej 300-500 mm dodatkowego zagłębienia.

Jednym z ważnych parametrów obliczeniowych drenażu głębokiego jest określenie stopnia przemarzania gruntu na terenie lokalizacji obiektu. Na podstawie danych obliczeniowych przemarzania gruntów oblicza się głębokość ułożenia drenów.

Według tego samego algorytmu oblicza się drenaż fundamentowy, ale od punktu końcowego posadowienia fundamentu.

Wartość #3 – spadek rur drenażowych

Pod jakim spadkiem montować rury systemu drenażowego, jasno określają normy SNiP. Zgodnie z tymi normami, minimalne wartości spadku drenu należy przyjmować z uwzględnieniem dopuszczalnej minimalnej prędkości przepływu ścieków.

Przy tym dodatkowo zastrzega się, że dla rur o średnicy 150 mm minimalny dopuszczalny spadek powinien wynosić co najmniej 8 mm na metr długości, a dla rur o średnicy 200 mm – co najmniej 7 mm na metr długości. Na poszczególnych odcinkach sieci dopuszcza się obniżenie tych parametrów odpowiednio do 7 mm i 5 mm.

Dopuszczalna maksymalna wartość spadku rur drenażu na jeden metr długości – 150 mm. Większą wartość spadku dopuszcza się tylko na odgałęzieniach od urządzeń sanitarnych, gdy długość odgałęzienia nie przekracza 1,5 m.

Na odcinkach drenu nieobjętych obliczeniami, gdzie stosuje się rury o średnicy 40-50 mm, dopuszczalny jest spadek do 30 mm na metr długości. Natomiast dla rur o średnicy 85-100 mm, przy tych samych warunkach, dopuszcza się spadek nie większy niż 20 mm na metr długości.

Spadek rurociągów tworzących system drenażowy również należy do podstawowych parametrów obliczeniowych. Przestrzeganie norm spadku to gwarancja stworzenia systemu drenażowego, który będzie działał produktywnie – zbierał i odprowadzał wodę z terenu.

Jeśli jako elementy odprowadzające stosuje się korytka, poziom spadku przyjmuje się z uwzględnieniem takiej prędkości przepływu, która zapewnia efekt samooczyszczania cieczy. Dopuszczalne wypełnienie korytek – nie więcej niż 80% przy szerokości korytka nie mniejszej niż 20 mm.

Wartość szerokości korytek oblicza się na podstawie wyników obliczeń hydraulicznych i zależy od cech konstrukcyjnych elementów. Jednakże, jeśli wysokość korytka przekracza 50 mm, szerokość nie może być mniejsza niż 70 mm.

Wartość #4 – wymagana gęstość geowłókniny

Kiedy projekt systemu drenażowego przewiduje użycie jako drenów perforowanych rur karbowanych, zaleca się,  wraz z obsypką takich rur, stosowanie geowłókninowej osłony filtrującej (geowłókniny).

Geowłóknina pełni funkcję elementu filtrującego, zapobiega zatykaniu magistrali drobnymi cząstkami gleby. Aby uzyskać maksymalny efekt filtracji, wymagane jest obliczenie gęstości filtra geowłókninowego. Za optymalną wartość obliczeniową dla domowych systemów drenażu uważa się gęstość na poziomie 100–150 g/m².

Cechy montażu drenażu na zboczu

Systemy drenażowe zapewniają odprowadzenie ścieków dzięki nachyleniu drenów. Wydawałoby się, że w przypadku położenia działki na zboczu woda powinna być odprowadzana naturalnie, a montaż systemu drenażowego po prostu nie jest konieczny.

Jednak w takich przypadkach sytuacja wygląda zupełnie inaczej i drenaż działki na zboczu staje się równie istotnym przedsięwzięciem, jak w przypadku działek o nachyleniu mniejszym niż 8%.

Budowa prywatnych domów mieszkalnych na stromych zboczach to powszechna praktyka. Na zboczach woda nie zatrzymuje się, ale tego faktu nie można uznać za powód do rezygnacji z budowy systemu drenażowego.

Oczywiście drenaż terenów na zboczach ma swoje specyficzne cechy. Często gleba na stromych zboczach ma niejednorodną strukturę. Na różnych poziomach może występować różny poziom wód gruntowych.

Dlatego nierzadko konieczne jest stosowanie kombinowanych typów drenażu, aby zapewnić wymagany stopień osuszenia całego terenu działki.

Tymczasem, przy budowie systemów odwadniających na zboczach o nachyleniu powyżej 8%, normy dopuszczają brak drenażowych studzienek inspekcyjnych.

Schemat i kolejność wykonania systemu

Organizacja odprowadzania wody na działce o nachyleniu powyżej 8% rozpoczyna się od przeprowadzenia badań geologicznych. Na podstawie wyników badań określa się warstwy wodonośne, poziomy zalegania wód gruntowych. Na podstawie uzyskanych informacji opracowuje się projekt drenażu działki na zboczu, prowadzone są prace budowlane.

Ostatecznie należy rozwiązać zadanie wyeliminowania możliwości rozmywania gruntu przez chaotyczne naturalne odprowadzanie wody dzięki stromości zbocza.

W prostym wariancie robi się to mniej więcej tak:

1. Na górnym poziomie działki tworzy się pierwszy poziomy drenaż powierzchniowy.
2. Na dolnym poziomie działki tworzy się drugi poziomy drenaż powierzchniowy.
3. Oba drenaże łączą się prostopadłymi rowami.
4. Od poziomego drenażu dolnego poziomu wykonuje się odprowadzenie do studzienki drenażowej.

Jeśli krajobraz działki ma złożony, tarasowy kształt, a projekt obiektu przewiduje budowę ścian oporowych, schodów, platform przejściowych, dla każdego z elementów projektu należy budować punktowe odprowadzenia wody, przechodzące w system liniowych odprowadzeń.

Działki o dużej powierzchni, położone na zboczach, z reguły wyposaża się nie w pojedyncze drenaże powierzchniowe, ale w pełnowartościowe systemy zbierania i odprowadzania wody typu «jodełka».

Rozgałęziony drenaż urządza się na górnym poziomie i łączy się z kolektorowym obwodem odprowadzającym wodę, otaczającym obiekt budowlany. Z obwodu ścieki kierowane są do zbiornika poza granicami działki lub do kanalizacji deszczowej.

Schemat urządzenia drenażu dla obiektu zbudowanego na zboczu. Zazwyczaj na zboczach buduje się drenaże kombinowane, ponieważ teren na stoku tradycyjnie charakteryzuje się złożoną rzeźbą.

Takie rozwiązanie schematowe nazywa się drenażem pierścieniowym. Dzięki budowie obwodu ochronnego, umieszczonego na obwodzie obiektu, udaje się przejąć kontrolę nad poziomem wód gruntowych. Z kolei «jodełka» zapewnia zbieranie wody z powierzchni działki i jej skuteczne odprowadzenie.

Montaż drenaży pierścieniowych wykonuje się w pewnej odległości od obiektu budowlanego. Ten czynnik pozwala na zbudowanie pierścieniowego systemu drenażowego bezpośrednio na etapie eksploatacji obiektów gospodarczych.

Należy zaznaczyć, że skuteczność obniżenia poziomu wód gruntowych w granicach wewnętrznej części obwodu bezpośrednio zależy od następujących parametrów:

• poziom zagłębienia rur;
• poziom zagłębienia galerii;
• poziom zagłębienia studni (jeśli takie istnieją).

Na skuteczność ochrony wpływają również rozmiary obwodu.

Podsumowanie i przydatny film na ten temat

Kilka praktycznych porad dotyczących układania rur drenażowych pomoże Państwu samodzielnie poradzić sobie z urządzeniem drenażu na działce podmiejskiej.

Ochrona działek (terenów) przed przesyceniem wilgocią – aktualne zadanie, które trzeba rozwiązywać praktycznie w każdym przypadku budowy. Istniejące opracowania systemów drenażowych pozwalają na rozwiązywanie takich zadań.

Głównym momentem jest obliczenie i wybór wariantu urządzenia drenów, który idealnie pasowałby w każdym konkretnym przypadku.

Planujecie Państwo samodzielnie urządzić drenaż działki, ale natknęliście się na trudności na etapie projektowania? Zadawajcie pytania w bloku komentarzy – postaramy się Państwu pomóc.

Albo udało się Państwu skutecznie zbudować system drenażowy i chcecie podzielić się doświadczeniem z innymi właścicielami prywatnych posesji? Piszcie swoje zalecenia, dodawajcie zdjęcia pod naszym artykułem – wielu użytkownikom przyda się Państwa doświadczenie.