Осушение грунтов дренированием является одной из наиболее важных задач в комплексе водозащитных мероприятий.
Дренаж — это система дрен и фильтров, предназначенная для перехвата, сбора и отвода от сооружения подземных вод. Попавшие в дренажную систему грунтовые воды самотеком направляются к водоотводящим коллекторам или водосборникам насосных станций. Дренажи могут устраиваться как для одного здания или сооружения (кольцевой дренаж), так и для их комплекса в период инженерной подготовки территории (систематический дренаж), что более экономично, так как в этом случае дренажная сеть получается менее протяженной.
В современной практике строительства находят применение следующие виды дренажей: траншейные, закрытые беструбчатые, трубчатые и пластовые.
Траншейные дренажи (открытые траншеи и канавы) применяют для осушения территорий, предназначенных под застройку. Являясь эффективным средством водопонижения, они в то же время занимают большие площади, осложняют устройство транспортных коммуникаций и требуют существенных эксплуатационных затрат для поддержания их в рабочем состоянии.
Закрытый беструбчатый дренаж представляет собой траншею, заполненную фильтрующим материалом (гравий, щебень, камень и др.) от дна до уровня подземных вод (рис. 5.22, а). Этот тип дренажа предназначен в основном для сравнительно недолговременной эксплуатации, например, на период производства работ по устройству фундаментов.
Трубчатый дренаж является наиболее распространенным и представляет собой дырчатую трубу с обсыпкой песчано-гравийной смесью или с фильтровым покрытием из волокнистого материала (рис. 5.22, б, в). Для устройства трубчатых дренажей в агрессивной среде применяют керамические или чугунные трубы, при неагрессивной среде можно также использовать трубы из асбестоцемента, бетона, железобетона и т.д. Дренажные трубы укладывают с минимальным уклоном 0,005 при их диаметре до 150 мм и с уклоном 0,003 при диаметре 200 мм и выше.
Дренажные галереи (галерейный дренаж) применяют только в наиболее ответственных случаях, например, для особо надежной долговременной эксплуатации, в процессе которой переустройство дренажа в случае выхода его из строя будет невозможным. В дренажной галерее устраивают бетонный лоток (рис. 5.22, г) или водоотводную канавку, высоту галереи принимают не менее 1,3 м, а уклон в сторону выпуска должен составлять не менее 0,003.
Пластовый дренаж представляет собой слой фильтрующего материала, уложенный под всем сооружением (рис. 5.23). Вода из пластового дренажа отводится с помощью обычных трубчатых дрен. Пластовый дренаж состоит, как правило, из двух слоев: нижний слой толщиной не менее 100 мм выполняется из песка средней крупности, а верхний, мощностью не менее 150 мм, — из щебня или гравия. В скальных и полускальных трещиноватых грунтах укладывается только слой щебня или гравия (однослойный дренаж). При защите отдельных зданий и сооружений пластовый дренаж сочетается с пристенным дренажем.
Пристенный (сопутствующий) дренаж представляет собой вертикальный слой из проницаемого материала, устраивается с наружной стороны фундамента и заглубляется ниже его подошвы. Соединение пластового дренажа с пристенным в зданиях с ленточными фундаментами осуществляется с помощью труб, а с отдельными фундаментами — через дренажные прослойки. При неглубоком залегании водоупора и слоистом основании иногда достаточно устройства только одного пристенного дренажа.
Отметим, что дренаж, полностью прорезающий водоносный слой и доходящий до водоупора, называется дренажем совершенного типа, а прорезающий этот слой частично — дренажем несовершенного типа.
Воды, собираемые и откачиваемые водопонижающими установками или дренажными системами, должны быть максимально использованы в народном хозяйстве. Неиспользованная часть воды отводится и сбрасывается в водоемы, дождевую канализацию или другие отведенные для сбросов места, где предусматриваются специальные защитные меры против размыва грунтов.