Устройство осушительной системы следует начинать с нивелировки участка и определения уровня залегания грунтовых вод. Нивелировка участка – это определение перепадов высот и уклона рельефа. Она позволит точно узнать, куда направлять уклон дренажной системы и где делать перепускной колодец. Уровень залегания грунтовых вод можно определить с помощью пробуренной в грунте скважины или выкопанного колодца.

Любые каналы должны иметь уклон в сторону собирающих колодцев. Оптимальным считается уклон не менее 3 см перепада высоты на 100–120 см горизонтального расстояния, хотя в рекомендательных документах можно найти минимальный показатель уклона: 2–3 мм на 1 м горизонтального расстояния (для глинистых грунтов перепад можно брать минимальный, для песчаных его лучше увеличить). Несмотря на такие документы, уклон все же лучше увеличить хотя бы до 5 мм на 1 м. Чем меньше диаметр трубы в гончарной дренажной системе, тем больше должен быть уклон дрен. Можно при этом оставлять горизонтальными небольшие участки дрен (до 10 м) при условии, что в целом вся система каналов будет иметь уклон в сторону главного колодца. Дрены имеют и максимально допустимый уклон, который определяется скоростью течения воды по каналам – не более 1 м/с.

Если рядом с участком проходит дорожный кювет, можно предусмотреть уклон дренажной системы в его сторону.

Дрены в виде труб должны быть обернуты прочным фильтрующим материалом и по всей длине иметь отверстия для сбора воды из грунта.

Для устройства дренажа до сих пор иногда используют керамические и асбестоцементные трубы. Однако в таких трубах быстро засоряются отверстия, их нужно часто промывать, а это неудобно.

В последнее время чаще всего для дренажа используют полимерные трубы, материалом для которых служит полиэтилен низкого давления (ПНД), поливинилхлорид (ПВХ) и полипропилен (ПП). Полимерные трубы легко транспортировать благодаря их небольшому весу и гибкости. Трубы из ПВХ нельзя применять на участках, по которым будет перемещаться автотранспорт, кроме того, их нежелательно использовать для глубинного дренажа (на строительном участке). Такие трубы больше подходят для садовых участков без значительных нагрузок на грунт (от зданий или машин). Участки труб укладывают стык в стык, соединяя их специальными муфтами или тройниками (соединительные элементы в виде трубок большего диаметра, чем дрена, с двумя или тремя отводами, иногда – с уплотняющими кольцами на концах). Можно соединить трубы внахлест (ведь материал довольно пластичный). Кроме перечисленных, можно отметить трубы из кросслинг-полиэтилена (сшитого полиэтилена), гибкие, легко гнущиеся и морозоустойчивые.

Срок службы полимерных труб составляет не менее 50 лет.

В процессе укладки трубы оборачивают изолирующим фильтрующим материалом, чаще всего геотекстилем (рис. 65).

Рисунок 65. Гофрированная труба из ПНД, обернутая защитно-фильтрующим материалом (ЗФМ)

Полимерные дренажные трубы могут быть одностенными или двустенными. В двустенных трубах имеется гладкая внутренняя поверхность, которая повышает проходимость трубы и сокращает возможность возникновения засоров. Внешняя поверхность у большинства труб неровная (профилированная, гофрированная), она обеспечивает жесткость трубы. Одностенные трубы выпускают отрезками по 50 – 100 м, при необходимости их можно разрезать на куски нужной длины. Двустенные трубы выпускают отрезками по 6 м. Одностенные трубы можно укладывать на глубину не более 4 м, двустенные – до 8 м. Диаметр выпускаемых труб колеблется от 5 до 20 см. На садовых и индивидуальных жилых участках применяют чаще трубы с диаметром 10 см. Трубы можно приобрести уже в комплекте с оболочкой из защитного и фильтрующего материала.

Для защиты дренажных труб можно применять геотекстиль – геосинтетический материал, имеющий высокую водопроницаемость и другие качества для оптимального дренирования. Кроме того, геотекстиль обладает достаточной прочностью и плотностью (90 – 600 г/м², для защиты труб применяют самый тонкий и наименее плотный материал) для защиты дрен от механических повреждений. Этот материал не только хорошо пропускает воду, но и качественно отфильтровывает мелкие частицы грунта, предотвращая засорение дренажной системы.

Геотекстиль широко применяют как в общественных и промышленных стройках, так и на дачных и садовых участках. Его можно использовать не только для обертывания труб, но и для дополнительной защиты дренажа из камней или кирпичного боя.

Также в качестве защитно-фильтрующего материала можно применять оболочку «Дрениз», состоящую из 2-х слоев: профлиста из полимерного материала (ПВХ, ПП, полиэтилена) и листа нетканого геотекстиля. Оба слоя скреплены между собой с помощью сварки или водостойкого клея.

Еще один вид ЗФМ – натуральное кокосовое волокно. В отличие от геотекстиля, который целесообразно применять на песчаном, супесчаном и торфяном основании, кокосовое волокно следует использовать на глинистом и суглинистом грунте.

Листы ЗФМ при укладке на дно траншеи или при обертывании труб укладывают внахлест.

Кроме защитно-изолирующих материалов, для качественного дренирования необходимо устроить теплоизоляцию каналов, чтобы они не деформировались в результате замерзания и оттаивания.

Защитно-фильтрующие материалы можно не применять, если есть уверенность, что мелкие частицы грунта не попадут в отверстия дренажных труб: например, на скальном грунте.

Перед укладкой дрен в виде пучков хвороста тоже можно устроить на дне траншеи глиняный лоток.

Перед укладкой труб следует уложить на дно траншеи песчаную подушку высотой 5 см, на нее – геотекстильный материал, захватывая им стенки траншеи и оставляя свободные концы геотекстиля сверху, а на него – слой щебня высотой 10 см. Уклон при ровном дне траншеи создают щебнем. Слой песка и слой щебня необходимо утрамбовать для предупреждения неравномерной осадки дренажных труб в дальнейшем.

Песок должен быть крупным или средней крупности (зерна от 0,5 до 10 мм), допускается лишь небольшое содержание мелких частиц. Это можно проверить на ощупь: если при растирании песка между ладонями ощущаются его крупицы, песок подходит для устройства дренажа. Щебень и гравий должны иметь зерна размером 20–40 мм. Гравий и щебень под трубами используют фракцией до 16 мм. Песок, гравий и щебень должны быть чистыми (при необходимости их нужно промыть).

Слой геотекстиля увеличивает срок службы дренажной системы в 2–2,5 раза.

Затем укладывают непосредственно трубы с максимальным интервалом – 10 м для глинистого грунта, 20 м для суглинка и 50 м на песке. Можно брать интервал менее указанного расстояния: чем чаще расположены трубы, тем быстрее происходит осушение участка. Слишком часто дрены располагать не стоит, поскольку это неудобно при эксплуатации садового участка.

Общую длину дренажных труб при диаметре 10 см можно приблизительно определить по формуле: D = 12,5*k, где k – количество соток (ар) на данном участке, 12,5 – постоянный коэффициент. Но следует заметить, что это примерная величина, для каждого конкретного случая следует учитывать также степень увлажненности грунта.

После укладки труб и соединения их муфтами, тройниками или патрубками дрены засыпают слоем щебня или гравия толщиной 20–30 см, который должен полностью скрыть трубу. Оставшиеся свободными концы геотекстиля заворачивают внахлест и засыпают сверху щебнем, гравием или землей.

Для удобства можно не заполнять всю траншею камнями, поскольку такой канал быстро заилится, а вытаскивать и менять камни довольно трудно и накладно. Лучше накрыть не до конца заполненную траншею решеткой или произвести обратную засыпку грунтом.

Трубы из кросслинг-полиэтилена монтируют вручную с помощью строительных инструментов, без сварки или склеивания. Трубу усаживают на специальном фитинге, укрепляя ее прочность.

Полимерные и керамические дренажные трубы уже имеют отверстия для пропуска воды из грунта. Если применяются асбестоцементные трубы, необходимо самостоятельно сделать отверстия в виде пропилов: ширина одного пропила – 1 см, длина – треть диаметра трубы. Пропилы следует делать с интервалом в 10–15 см. Трубы укладывают отверстиями вверх и засыпают щебнем и грунтом.

При устройстве дрен из кирпичных «труб» дно траншеи следует сначала покрыть слоем жирной глины, затем уложить слой песка или щебня, на котором возвести своеобразный тоннель из кирпичей. Зазоры между кирпичными «арочками» по всей длине траншеи следует оставлять по 1–1,5 см. Величина отверстия должна составлять примерно 12 х 12 см.

Колодцы (как смотровые, так и откачивающий) выкладывают из специальных колодезных колец или гофрированной трубы из поливинилхлорида (ПВХ). Колодезные кольца – это сборные железобетонные изделия. Поливинилхлорид, из которого делают гофрированные трубы, является термопластом (полимерным материалом, при нагревании становящимся очень пластичным, а при охлаждении возвращающимся в исходное состояние без изменения свойств).

Дренажные колодцы следует располагать по углам здания, причем дно колодца должно быть ниже дрен на 50-100 см. Дрены соединяют колодцы. От этой части системы каналы идут к перепускному колодцу, расположенному на самом нижнем уровне дренажной системы (ниже дрен на 1–1,5 м). В собирающем колодце часто располагают 2 насоса, которые перекачивают воду за пределы участка.

На участках без зданий и при устройстве дренажа вокруг зданий со сложным планом можно устанавливать колодцы на каждом втором повороте каналов. Это обеспечит возможность обслуживания из одного колодца «верхнего» и «нижнего» по отношению к нему участков дрен. Смотровые колодцы в таком случае устраивают диаметром 300–425 мм, высотой от 1 до 3 м, обязательно с глухим дном и крышкой.

На длинных прямолинейных участках смотровые колодцы следует устраивать с интервалом не более 50 м.

Вместо перепускного колодца в нижней части земельного участка можно расположить пруд-водоприемник, который будет собирать воду из дрен. Это очень удобно для садовых участков, поскольку позволяет не только осушить грунт, но и при необходимости его увлажнить.

Глубина колодцев и траншей, как уже было сказано, зависит от глубины заложения фундамента на участке, а также от глубины корнеобитаемого слоя на садовом участке или огороде: дрены должны располагаться ниже этого слоя. При выращивании свеклы, моркови, картофеля дренирование следует проводить на глубине 90 – 100 см, капусты и брюквы – от 80 до 100 см, томатов и огурцов – от 100 до 120 см.

В целом монтаж колодцев почти не отличается от монтажа труб. Колодцы лучше оставить без внутренней засыпки: именно через них осуществляют текущий ремонт с прочисткой дрен. Колодец устанавливают на подготовленную подушку из 2-х слоев: песка и крупного гравия. Иногда используют бетонное основание, которое до высыхания покрывают полиэтиленом, а затем усиливают цементной стяжкой в 2 см толщиной.

Железобетонные колодцы устраивают из колодезных колец, которые можно при необходимости укоротить с помощью пилы. С колодцами из ПВХ работать намного проще.

Полностью каменные перепускные колодцы сложнее в устройстве и менее эффективны. Перед сооружением необходимо выложить стенки ямы под колодец сухой кирпичной кладкой, а затем заполнить кирпичным боем или бутовым камнем. Сверху уложить геотекстиль и слой дерна: эти два слоя играют роль «крышек» такого колодца.

Крышка колодца из ПВХ или бетона должна быть глухой, без отверстий, поскольку попадание дождевой воды в дренажную систему нежелательно. Часто устраивают двойную крышку.

При монтаже колодца необходимо подсоединить к нему выходящую и входящую дрены. Для этого в колодезных кольцах проделывают отверстия, а затем вставляют в них концы труб, уплотняя устья муфтой, а при необходимости устраивая обратные клапаны. Отверстия для вставки труб не должны быть намного больше диаметра трубы. Лучше, если они будут подходить впритык, при этом для вставки трубы в отверстие можно использовать смазку.

Для дренажных колодцев применяют шаровые обратные клапаны (рис. 66).

Рисунок 66. Установка шарового обратного клапана в перепускном колодце

Обратный клапан не даст воде попасть обратно в дрены. Он необходим, если колодец собирает не только грунтовые, но и дождевые воды: при большом количестве осадков вода из ливневой канализации не должна попасть в дренажную систему. Обратный клапан устанавливают не менее чем на 12 см выше лотка входящих в колодец труб.

Если сброс воды осуществляется в открытый водоем или грунт, на выходное отверстие дренажной системы необходимо установить металлическую решетку, защищающую ее от мелких животных и попадания мусора.

Бассейн-водосборник может быть любой формы. Минимальные размеры прямоугольного бассейна в плане со скошенными стенками – 2 х 4 м, бассейна с прямыми стенками – 1,5 х 3 м (рис. 67). Глубина бассейна зависит от расположения дрен.

Рисунок 67. Основные виды бассейнов-водосборников (размеры даны в см): а – с пологими стенками (план и разрез); б – с отвесными стенками (план)

Вода из такого бассейна может быть использована для полива, как декоративный пруд или даже для купания.

Стенки бассейна следует обмазать глиной, предварительно хорошо ее промяв. По слою глины укладывают гидроизоляцию из толя на битуме, ее обмазывают цементным раствором (можно втапливать в него природные камни либо использовать заполнитель, приготовив бетон) или обкладывают кирпичом.

Если нет возможности отвести грунтовые воды с участка самотеком, необходимо установить насосные станции для откачки дренажных вод.

Экономичнее будет установка насосной станции в подвальном помещении здания. Можно устроить одну перекачивающую насосную станцию для нескольких зданий. Перед тем, как установить где-либо насос, нужно определить, не будет ли превышен допустимый уровень шума и вибрации, исходящих от станции. Чаще всего насосы устанавливают в перепускных дренажных колодцах.

Для дренажных работ используют насосы производительностью до 3 тыс. л/ч.

Как правило, в установке находятся 2 насоса (один действующий и один резервный), к каждому из которых должен подходить отдельный всасывающий (отводящий) канал, обязательно герметичный. При этом насосы могут работать поочередно, чтобы исключить перегрузку оборудования. Но тогда нужно иметь еще один запасной насос на случай, если оба действующих выйдут из строя. Если площадь для установки станции небольшая, лучше остановить выбор на погружных насосах. Для обеспечения автоматической работы в устройстве устанавливают уровни воды, при которых включается насос. Эти уровни должны располагаться ниже лотка подходящих дрен. Причем резервный насос также имеет свою «линию включения», но чуть выше линии действующего насоса. Это позволяет ему работать не только при поломке основного насоса, но и при перегрузке последнего. Кроме перечисленных двух уровней, есть третий – аварийный: если вода достигает этого уровня, станция подает аварийный сигнал. Обычно аварийный уровень совпадает с уровнем расположения лотка подводящей дрены.

Уровень чаще всего работает по принципу поплавка (рис. 68): вода поднимает плавающий рычаг, который на определенной отметке автоматически включает насос.

Рисунок 68. Работа насоса по принципу поплавка

Всасывающую трубу необходимо уложить под уклоном от перепускного колодца не менее 5 мм перепада на 1 м горизонтального расстояния.

Вертикальный дренаж редко применяют на индивидуальных участках просто потому, что многим он неизвестен. А зря: он довольно прост в устройстве и достаточно эффективен для участков, на которых на глубине 1–2 м находится супесчаный или песчаный грунт.

Для устройства вертикального дренажа нужно с помощью почвенного бура просверлить в грунте скважины до песка или супеси, пробив слои глины и суглинка. Затем каждую скважину необходимо заполнить керамзитовым гравием или щебнем, поверх которого уложить перевернутый дерн. По таким колодцам вода будет уходит в более глубокие слои грунта.

Количество скважин и интервалы между ними зависят от степени увлажненности участка. При необходимости всегда можно пробурить несколько новых скважин. Этим и удобен способ вертикального дренажа: не нужно прорывать массивные траншеи, а при засорении можно устроить новые колодцы, а затем уже разобрать засорившиеся (система не будет эффективно функционировать меньшее время, по сравнению с ремонтом гончарного дренажа).

Засорение дренажных труб может привести к полному нефункционированию системы. Потребуется не только прочистка дрен, но и ремонт системы.

Есть несколько причин засорения и нарушения целостности дренажной системы:

1. Закупорка льдом из-за неправильно выполненного уклона каналов, который приводит к застою воды, замерзающей при отрицательных температурах, что ведет к нарушению отвода воды весной, когда это необходимо.

2. Заиливание дрен и колодцев из-за высокого содержания в грунтовых водах железа (более 10 мл на 1 л) или других химических соединений, имеющих свойство откладываться или оседать на поверхностях.

3. Осадка дренажных устьев, стыков между трубами и колодцами в результате неравномерных вертикальных смещений грунта и отсутствия твердого основания под дренами. Устьем называют часть дрены, которая входит в собирающую канаву (дрену), колодец или пруд-водоприемник. Это очень ответственная часть дренажной системы, наиболее подверженная деформациям. При ремонте дренажа следует обязательно проверить состояние устьев.

4. Размывание откосов в не укрепленных каналах и колодцах.

5. Размывание устьев дренажной системы водой.

6. Износ деревянных материалов.

7. Закупорка устьев мусором и наносами.

8. Механические неполадки в работе обратных клапанов на выходе устья.

9. Слишком большой зазор в местах стыков.

10. Смещение пробки на конце дрены или ее отсутствие.

11. Трещины и прорехи в гончарных трубах (механические повреждения, химически агрессивная среда).

12. Деформация дрен под автодорогами.

Выяснив, какова причина неэффективной работы дренажной системы, можно приступать к ее ремонту. В зависимости от степени повреждений, ремонт будет текущий, капитальный или аварийный.

При текущем ремонте следует очистить от наносов колодцы и устья, заменить обратные клапаны, восстановить соединения труб с коллекторами, укрепить откосы колодца или канавы, выправить деформированные стенки колодцев, заделать трещины и сколы, убрать зазоры в местах стыков, точечно очистить дрены, промыть или заменить гравий или другой заполнитель (временно вынув его из траншей и колодцев), заменить отдельные участки поврежденных труб, очистить каналы от ненужной растительности и мусора.

Если деформации значительны, необходим капитальный ремонт. При этом нужно восстановить первоначальные размеры и перепады каналов, прочистить или полностью переложить дрены и колодцы, вскрыть колодцы и заменить или промыть гравий, при необходимости построить дополнительные дрены и смотровые колодцы.