По материалам книги Константина Криулина "Дренажные системы. Благоустройство территорий"
Глубина заложения дрен должна удовлетворять следующим критериям:
1. обеспечение нормы осушения
2. защита от динамических нагрузок в условиях движения по поверхности автотранспорта, строительных машин и механизмов
3. сохранение конструктивной целостности под действием давления грунта
4. сохранение работоспособности в условиях промерзания грунтов.
Обеспечение нормы осушения — требование, которое следует из цели строительства дренажной системы. Различное использование территории требует различной величины положения УГВ, а значит, при определении глубины заложения дренажа необходимо учитывать планируемое использование территории. Например, применительно к устройству газона или к посадке крупных деревьев, норма осушения и необходимая глубина заложения дренажа может существенно отличаться.
При оценке этого критерия следует обратить внимание на необходимость учета зоны влияния дрен (раздел 5.4).
Защита от динамических нагрузок в условиях движения по поверхности автотранспорта, строительных машин и механизмов может быть реализована при заглублении дрен под планировочную поверхность не менее, чем на 0,8 м. Двустенные дренажные
трубы имеют большую прочность, что делает целесообразным их использование при потенциально возможных динамических нагрузках.
Сохранение конструктивной целостности под действием давления грунта. Под действием давления грунта, которое увеличивается с увеличением глубины заложения дренажа, возможно разрушение трубчатых дрен.
Асбестоцементные трубы диаметром 150–200 мм выдерживают давление грунта до 5–8 м, то есть могут использоваться в ландшафтном строительстве практически без ограничения.
Пластмассовые трубы различной конструкции по разному сопротивляются смятию под давлением грунта, большинство из них выдерживают давление слоя грунта до 3 м, что практически не ограничивает их применение в ландшафтном строительстве.
При необходимости строительства глубоких дренажей целесообразно уточнить допустимую глубину заложения труб, которая должна быть указана производителем труб. В этих условиях целесообразно использование двустенных дренажных труб.
Сохранение работоспособности в условиях промерзания грунтов.
Гарантированное решение этой проблемы состоит в заложении дренажа ниже глубины промерзания (глава 2).
В условиях г. Санкт-Петербург расчетная глубина промерзания составляет [22]: в глинах и суглинках — 1,2 м; в супесях, пылеватых и мелкозернистых песках — 1,45 м; в средне- и крупнозернистых песках — 1,55 м.
Глубина промерзания зависит от географического расположения проектируемого объекта. В Ленинградской области глубина промерзания в суглинистых грунтах возрастает с запада на восток:
• граница Ленинградской и Вологодской областей — 1,4–1,5 м;
• центр Ленинградской области — 1,2 м;
• граница Ленинградской области и Эстонии, Финляндии (южная часть) — 1,0 м.
Выбор значения глубины заложения дрен, с соблюдением условия превышения глубины промерзания, является причиной значительных объемов земляных работ и, потенциально, причиной отсутствия возможности самотечного сброса дренажных вод в водоприемник,
что приводит к необходимости устройства насосных станций. Как следствие — усложнение и увеличение стоимости строительства и эксплуатации дренажной системы.
Выбор значения глубины заложения дрен без соблюдения условия превышения глубины промерзания, меньшего глубины промерзания уменьшает затраты на строительство и эксплуатацию. Данное решение частично можно обосновать, учитывая степень морозного
пучения грунтов и наличие снежного покрова.
Морозное пучение грунтов:
• В сильнопучинистых грунтах (мелкозернистые, пылеватые пески, супеси, легкие суглинки) заложение дрен в пределах глубины промерзания через несколько лет (точнее, морозных периодов) эксплуатации, с высокой степенью вероятности, вызовет изменение
проектного продольного прямолинейного уклона на непрогнозируемую криволинейную форму продольного профиля дрен. В результате этого происходит снижение функциональности дрен, вплоть до полного прекращения их работоспособности.
• В слабопучинистых и непучинистых грунтах (крупно- и среднезернистые пески) в аналогичных условиях изменение проектного продольного прямолинейного уклона маловероятно.
Снежный покров.
Наличие снежного покрова уменьшает величину глубины промерзания:
На площадках, расчищаемых от снега, расположенных на сильнопучинистых грунтах, глубина заложения должна быть больше глубины промерзания.
На территориях со снежным покровом глубина заложения дренажа может быть меньше глубины промерзания. Вероятно, основываясь на этих тезисах, для осушения территорий сельскохозяйственных угодий в соответствии с [15] глубина заложения дрен для минеральных грунтов принимается (вне зависимости от региона) равной 1,0– 1,1 м.
Считается, что бесполостные конструкции дрен могут иметь заложение менее глубины промерзания. Обоснованность такого решения не очевидна — в результате морозного пучения сохраняется такая же
вероятность нарушения проектного продольного уклона, как и у трубчатых конструкций дрен.
После оценки значений глубин заложения дрен по каждому критерию за минимальное проектное значение глубины заложения дрен принимается значение:
• не меньшее, чем по критериям 1, 2 и 4;
• не большее, чем по критерию 3.