Drenaż – dostępne rozwiązania, zasady montażu     Wybór odpowiedniej metody odwodnienia budynku jest w głównej mierze uzależniony od jego wielkości, rodzaju gruntu, głębokości posadowienia w gruntach przepuszczalnych, słabo przepuszczalnych, poziomu wody gruntowej. Inny sposób odwodnienia może być wykonany dla budynku nowego lub już istniejącego.     Woda gruntowa oraz kapilarna może być przyczyną wystąpienia wielu szkód, w tym zalewania pomieszczeń podziemnych, przemieszczania się wilgoci pod wpływem temperatury, obniżenia wytrzymałości gruntu, powstania wysadzin, soczewek lodowych lub innych niekorzystnych zjawisk, uniemożliwiających prowadzenie prac budowlanych oraz eksploatację budynku.     Powszechnie znane zjawisko kapilarnego podciągania wilgoci (większość materiałów budowlanych to materiały porowate, charakteryzujące się siecią naczyń włosowatych – kapilar, które mogą podciągać wodę) prowadzi, przy braku wykonania odpowiednich izolacji poziomych fundamentu, do zniszczeń i uszkodzeń ścian budynku nad poziomem terenu.     Przy zagrożeniu podtapianiem części podziemnych budynku wodą zaskórną lub gruntową drenaż wykonany wzdłuż obrysu budynku zapewni skuteczne zabezpieczenie.     W zależności od uziarnienia i przepuszczalności gruntu podłoża, drenaż budynku może być wykonany w formie: - rurociągu drenażowego pierścieniowego z jedną warstwą filtru – w gruntach dobrze przepuszczalnych piaszczystych, -rurociągu drenażowego połączonego z drenażem warstwowym wykonanym z 2 warstw filtru – w gruntach średnio i słabo przepuszczalnych, drobnoziarnistych. Instalacja drenażu pierścieniowego     Rurociągi wykonuje się z rur perforowanych PVC-U, PP-B o średnicy min. DN 100 mm i układa ze spadkiem min. 0,4–0,5%. Drenaż pierścieniowy może być wykonany przed wznoszeniem obiektu, co zapewnia odwodnienie wykopu fundamentowego. Woda odprowadzana jest grawitacyjnie ze studzienki osadnikowej o pojemności min. 35 dm3 do odbiornika, np. kanalizacji deszczowej, rowu. Studzienki inspekcyjne zapewniają dostęp do rur drenarskich. Gdy wody z drenażu nie można odprowadzić grawitacyjnie, konieczne jest zastosowanie przepompowni.     Trasy drenaży pierścieniowych uzależnione są od obrysu zewnętrznego odwadnianych obiektów. Należy dążyć do tego, aby trasy rurociągów były możliwie proste i krótkie. Zaleca się stosowanie rur drenażowych z filtrem z włókien polipropylenowych (PP) oraz z geowłókniny (PP).     W warunkach prostych zaleca się stosowanie filtrów o dużych wymiarach porów geotekstyliów O90, co może wywołać pewne ubytki chronionego gruntu, niż za małych, co spowoduje szybką kolmatację filtru i może doprowadzić do znacznych szkód i zniszczeń. Dostępne są rury drenarskie z filtrem z włókien polipropylenowych (PP) typu PP 700 o wielkościach porów O90 700 μm i wysokiej gramaturze. Filtr ten spełnia wymogi wytycznych BRL 1409 (Holandia) i ma bardzo dobre parametry filtracyjne. Rury z filtrem syntetycznym mają wysoki wskaźnik wodoprzepuszczalności, woda przepływa poprzez wszystkie pory i całą powierzchnią filtra przedostaje się do otworów perforacyjnych w rurze. W praktyce odpływ wody poprzez filtr z włókien syntetycznych jest 4–6 razy większy w porównaniu do rur bez filtra lub z cienkim filtrem. Tego typu filtry stosuje się z powodzeniem od wielu lat w krajach słynących z zastosowania drenaży w odwodnieniach, jak Holandia, Niemcy.     Rury z filtrem PP nadają się do każdego rodzaju podłoża i mogą z powodzeniem być stosowane do odwodnień podziemnych części budynków i fundamentów. Filtr PP jest materiałem syntetycznym odpornym na proces biodegradacji.     W gruntach o pH kwaśnym, zażelazionych, w drenażach drogowych nie zaleca się stosowania filtrów z włókien kokosowych, podatnych na przyspieszony proces biodegradacji i obniżenie trwałości. Nowości     Oprócz rur perforowanych jednościennych o średnicach od 50 do 200 mm, dostępną są także rury strukturalne dwuwarstwowe z PP–B o średnicach DN/OD od 160 do 400 mm o sztywności obwodowej SN 8 kN/m2 i powierzchni perforacji 50 cm2/mb oraz rury o średnicach DN/ID od 200 do 1000 mm i powierzchni perforacji > 100 cm2/mb. Tego typu przewody mogą być stosowane przy głębiej posadowionych obiektach budowlanych do 6,0 m, miejscach o dużym obciążeniu, w pasie drogowym oraz dla większych powierzchni odwadniania. Instalacja w gruntach słabo przepuszczalnych     Przedstawiony na rysunku przekrój drenażu warstwowego dotyczy zabezpieczenia budynku posadowionego w warstwie wodonośnej w gruntach drobnoziarnistych pylastych, gliniastych, w których drenaż pierścieniowy może nie być dostatecznie skuteczny (lub musi być zakładany bardzo głęboko), ze względu na dużą wysokość wzniosu kapilarnego.     Drenaż warstwowy tworzy ciągła warstwa materiału filtracyjnego (żwiru, piasku grubego, geowłókniny) oraz rurociągi drenażu pierścieniowego ułożone na spodzie tej warstwy. Drenaż warstwy wykonuje się jednocześnie z budową odwadnianego obiektu, dzięki czemu stanowić on może odwodnienie wykopu fundamentowego. W tym rozwiązaniu drenaż warstwowy wykonany jest z warstwy żwiru (o uziarnieniu 8–16 mm) i geowłókniny. Odległość od budynku     Ze względu na skuteczność drenażu oraz bezpieczeństwo chronionej budowli, konieczne jest układanie drenów w odpowiedniej odległości od fundamentu. Odległość ta zależy od wielu czynników, z których jednym z najważniejszych jest położenie stropu warstwy słabo przepuszczalnej w stosunku do poziomu posadowienia obiektu. Jeżeli poziom posadowienia jest na stropie warstwy nieprzepuszczalnej lub poniżej, drenaż układa się blisko fundamentu (w odległości 0,4–0,5 m na stropie tej warstwy – drenaż zupełny).     Jeżeli fundament obiektu i rurociągi drenażowe znajdują się w warstwie wodonośnej (drenaż niezupełny), drenaż układany jest poniżej poziomu posadowienia, a minimalną odległość osi rurociągu od ściany budynku oblicza się ze wzoru poniżej:   gdzie: ø – kąt tarcia wewnętrznego gruntu, – pozostałe oznaczenia według schematu odległości drenu od budynku. Należy pamiętać, żeby przewód drenarski nie był ułożony poniżej fundamentu w strefie wyznaczonej przez kąt 45°. Wynika to z konieczności zapewnienia stabilności konstrukcji budynku. Głębokość ułożenia przewodów drenażu     O głębokości założenia rurociągów drenażu decyduje głównie wymagane obniżenie poziomu wody gruntowej, którą ustala się tak, aby poziom wzniosu kapilarnego był poniżej posadzek.     W praktyce przyjmuje się, że zwierciadło wody gruntowej powinno układać się poniżej posadzek części podziemnych budowli na głębokości 0,3 do 1,0 m (średnio 0,5 m) w gruntach piaszczystych oraz 0,6 do 2,0 m (średnio 1,0 m) w gruntach pylastych i gliniastych.     Drenaże zakłada się na głębokości większej niż głębokość przemarzania gruntu, aby woda płynąca w przewodach nie zamarzła. Wykonanie warstwy filtracyjnej     W drenażach budowlanych stosuje się przede wszystkim filtry z materiałów mineralnych, takich jak piaski i żwiry. Obsypki filtracyjne wykonuje się na całym obwodzie rury drenarskiej. Kształt przekroju obsypki powinien być możliwie najprostszy. Minimalne grubości obsypki powinny wynosić: - w gruntach piaszczystych (dobrze przepuszczalnych) – 15 cm, - w gruntach piaszczysto-gliniastych (średnio przepuszczalnych) – 15–20 cm, - w gruntach gliniastych i ilastych – powyżej 20 cm.     W gruntach piaszczystych stosuje się zazwyczaj obsypki jednowarstwowe, a w gruntach pylastych i gliniastych obsypki dwuwarstwowe, o grubości warstw 10–15 cm.     Geowłókniny stosowane są najczęściej w rozwiązaniach drenaży, gdzie wymagane są dwie lub więcej warstwy filtru. Geowłóknina w tych konstrukcjach stanowi (lub zastępuje) warstwę filtru stykającą się bezpośrednio z gruntem odwadnianym. Rury drenarskie z standardową wielkością porów O90 100 μm. Dobór materiałów filtracyjnych  Woda przepływająca w kierunku drenów, w wyniku działania ciśnienia spływowego, przemieszcza drobne cząstki gruntu. Ich transport odbywa się poprzez pory gruntu i otwory perforacji do wnętrza rurociągów. Wymywanie cząstek przepływającą wodą (sufozja) może prowadzić do powstawania kawern i nadmiernego osiadania gruntu podłoża oraz zamulania rurociągów.     W drenażach obiektów budownictwa ogólnego stosowane są materiały ziarniste pochodzenia mineralnego: piasek, żwir i pospółka (po odsianiu drobnych frakcji) oraz warstwy filtracyjne z geowłókniny.     Oprócz funkcji filtracyjnej obsypki drenażu spełniają jeszcze inne funkcje. Powodują zmniejszenie oporów przepływu wody w strefie rurociągu i zwiększają skuteczność działania drenażu, zwłaszcza w gruntach średnio i słabo przepuszczalnych. Obsypka filtracyjna zapewnia również odpowiednie posadowienie rurociągu w celu uniknięcia deformacji przewodu pod wpływem obciążeń naziomem. Należy podkreślić, że właśnie z tego względu elastyczne rurociągi z tworzyw sztucznych układane są w warstwie obsypki piaszczysto-żwirowej. Dlatego też obsypka filtracyjna poniżej i wokół rurociągu drenarskiego musi być dobrze zagęszczona.     Stosowane w drenażach materiały filtracyjne powinny spełniać szereg podstawowych wymagań: -przepuszczalność materiału obsypki powinna być większa co najmniej 10- do 50-krotnie niż przepuszczalność odwadnianego gruntu i wynosić k ≥ 10–4 m/s przy nacisku prostopadłym 2 kPa, -nie powinien zawierać cząstek mniejszych od 0,05 mm, a cząstek < 0,1 mm nie więcej niż 3–5% wagowo, -wykazywać możliwość przenikania przez filtr drobnych cząstek podłoża, które mogą być niesione przez wodę, bez obawy osadzania się ich wewnątrz rurociągów (a gromadzące się w filtrze mogą powodować jego kolmatację), -posiadać odpowiednią wytrzymałość uniemożliwiającą odkształcenia przy nacisku gruntem i pod wpływem obciążeń zewnętrznych. Zaleca się, aby geosyntetyki pełniące prawidłowo funkcję drenażu posiadały współczynnik wodoprzepuszczalności w płaszczyźnie materiału k ≥ 10–3 m/s (min. 10–4 m/s) przy nacisku 2 kPa. W prostych warunkach hydraulicznych (niewielki jednostronny dopływ wody) wymiar porów geowłóknin O90 powinien wynosić 0,06 mm ≤ O 90 gtx ≤ 0,20 mm. Dobór wielkości porów O90 w trudniejszych warunkach, np. przy dużym dopływie wody, zmieniającym się kierunku: - grunty spoiste 0,06 mm ≤ O90 gtx ≤ 0,20 mm, - gruby pył do piasku pylastego 0,06 mm ≤ O90 gtx ≤0,1 mm, - piasek drobny 0,06 mm ≤ O90 gtx ≤ 0,13 mm, - piasek średni 0,08 mm ≤ O90 gtx ≤ 0,30 mm, - piasek gruby 0,12 mm ≤ O90 gtx ≤ 0,60 mm. Zaleca się, by wartość wymiarów porów geotekstyliów O90 nie była mniejsza od 0,12 mm, a preferowany jest wymiar 0,15–0,16 mm.     Podczas wykonania drenażu opaskowego budynku należy szczególnie zwrócić uwagę na ułożenie rur drenarskich, ochronę rur przed zanieczyszczeniem, wyeliminowanie przypadkowego podłączenia rur spustowych rynien, wpustów deszczowych oraz zarastanie korzeniami drzew, krzewów. Prawidłowo zaprojektowany i wykonany drenaż, uwzględniający przepuszczalność gruntów, ukształtowanie terenu, warunki spływu wód powierzchniowych, rodzaj odbiornika, obecność zbiorników wodnych oraz występowanie i wahania wód gruntowych, pozwoli na długotrwałą pracę. Odprowadzenie wody     Woda z systemów drenarskich może być zagospodarowana na terenie działki lub poza jej obszarem. W przypadku występowania gruntów przepuszczalnych woda może być zagospodarowana na terenie działki poprzez jej rozsączanie w specjalnych urządzeniach, takich jak skrzynki, tunele czy rury perforowane. W przypadku odprowadzania wody poza teren działki zaleca się jej odprowadzenie do: - kanalizacji deszczowej, ogólnospławnej, - rowu, - wód stojących lub płynących, jeżeli: - poziom ujścia wody z rurek znajduje się 0,3 m powyżejpoziomu wód stojących, - 0,5 m powyżej średnich stanów wód płynących.     Należy pamiętać, że zgodnie z Prawem wodnym (Dz.U. z 2012 r. poz. 145) odprowadzenie wód poza własną działkę należy do tzw. szczególnego korzystania z wód i wymaga projektu oraz uzyskania pozwolenia wodno-prawnego na wykonanie wylotu do rowu, cieku. Drenaż wewnętrzny     Wykonywany jest w szczególnych przypadkach, gdy zwykły zewnętrzny drenaż opaskowy budynku nie jest możliwy lub jest utrudniony oraz kiedy ze względu na dużą powierzchnię budynku i występujące grunty nieprzepuszczalne może wystąpić konieczność dodatkowego odwodnienia. Drenaż wewnętrzny może być stosowany, jeżeli mamy do czynienia z drenażem zupełnym, czyli poziom posadowienia budynku jest na stropie warstwy nieprzepuszczalnej lub poniżej. Jeżeli fundament obiektu znajduje się w warstwie wodonośnej, to ułożenie rur na tej głębokości może nie być wystarczające do zapewnienia wymaganej odległości ochronnej wody od posadzek średnio 0,5 m w gruntach piaszczystych oraz średnio 1,0 m w gruntach pylastych i gliniastych.     Przewody układane są wzdłuż ław fundamentowych, ścian piwnicy ze spadkiem min. 0,5% z wyprowadzeniem na zewnątrz budynku do odbiornika poprzez studzienkę osadnikową. Wokół rur stosuje się obsypkę z płukanego żwiru o granulacji np. 8–16 mm. Pomiędzy gruntem rodzimym a obsypką żwirową należy zastosować geowłókninę, zapobiegającą wymywaniu drobnych frakcji gruntu i zapewniającą stabilność konstrukcji budynku. W przypadku budynku istniejącego nie należy wykonywać prac poniżej ław fundamentowych. W przypadku nowego budynku możliwe jest wykonanie na całym dnie materiału filtracyjnego (żwiru, piasku grubego) oraz geowłókniny. << powrót