В зависимости от конструкций приемных устройств и характера расположения дренажа в толще почвенного слоя различают горизонтальные и вертикальные дренажи. Основная система движения подземных вод в горизонтальных дренажах—самотечная. Отвод подземных вод из системы вертикальных дренажей осуществляют насосами. Горизонтальные дренажи устраивают открытого и закрытого типа. Открытые дренажи представляют собой обычную сеть осушительных канав неглубокого заложения и применяются на незастроенной территории. Закрытые дренажи представляют собой сооружения, расположенные ниже уровня подземных вод на глубинах, обеспечивающих защиту отдельно стоящих сооружений или осушение целых территорий.
Требуемая высота осушения между пониженным горизонтом подземных вод и отметками планировки поверхности называется нормой осушения. Конструкция дрены может быть выполнена из камня, керамиковых или других неметаллических труб, обсыпанных фильтрующим слоем, состоящим из песка и гравия (рис. 1). Фильтр дренажа предназначен для захвата подземных вод из прилегающего водоносного слоя. Если конструкция дренажа погружена под водоносный слой до водоупора, дренаж называют совершенным. Если конструкция дренажа расположена в толще водоносного слоя выше водоупора, дренаж называют несовершенным.
1-дренажная труда; 2-гравийная обсыпка (первый слой); 3-слой песка (второй слой); 4-отверстия в дренажной трубе
Рисунок 1 — Конструкция дрены
Выпуск дренажных вод осуществляют в открытые протоки или в сеть ливневой канализации. Для обеспечения нормальной эксплуатации на сети дренажа устанавливают смотровые колодцы.
В зависимости от расположения дренажной сети по отношению к источникам поступления подземных вод, на защищаемую территорию или к отдельному сооружению различают следующие системы дренажей: береговой, систематический, головной и кольцевой.
Береговые дренажи устраивают для перехвата фильтрующихся вод со стороны реки в период повышенного ее горизонта, а также фильтрующихся вод на придамбовую территорию со стороны водохранилища, когда отметки зеркала водохранилища расположены выше обвалованной территории. Трассу берегового дренажа располагают вдоль берега реки или подошвы дамбы со стороны ограждаемой территории (рис.79). Для выпуска воды из дренажа за пределы дамбы устраивают станцию перекачки.
1 – трасса берегового дренажа; 2 — водосборный приямок; 3 — самотечный выпуск; 4 -напорный выпуск; 5 — вертикальный дренаж; 6 — кровля водоупора; 7 — кривая подпора при уровне высоких вод УВВ); 8—выход грунтовых вод на уровень меженных вод (УМВ), 9— понижение уровня подземных вод а период прохождения паводка; НС — насосная станция
Систематический дренаж представляет собой развитую и равномерно распределенную сеть на большой площади. Систематический дренаж применяют для осушения больших площадей с высоким уровнем горизонта подземных вод в равнинных местностях. Дренажная система состоит из отдельных дрен-осушителей, понижающих уровень подземных вод между дренами, и главного коллектора, принимающего выпуски из этих дрен. Систематический дренаж применяют для неглубокого осушения почвенного слоя. Средняя норма осушения при этом достигается 2—2,5 м при расстояниях между дренами-осушителями 100—150 м. Такие территории могут быть использованы для устройства парков, размещения складов и другой некапитальной застройки (рис.3).
Учитывая большое насыщение дрен по площади, применение систематического дренажа неудобно для осушения территории в условиях городской застройки.
1-неподвижный уровень подземных вод; 2-пониженный уровень подземных вод; 3-дрены-осушители;
4-водоупор; 5-дренажный коллектор; 6-смотровые кольца; 7-направление стока
Головной дренаж устраивают для перехвата грунтовых вод, направленных к области дренирования: реке, оврагу или другому пониженному месту территории.
Обычно головной дренаж располагают вдоль подошвы откоса склонов возвышенностей. Головной дренаж проектируют отдельной дреной, рас положенной нормально к направлению движения потока и принимающей подземные воды только с верховой стороны дрены (рис. 4).
Преимуществом головного дренажа в планировочном отношении является то, что протяжение дренажа по отношению к площади осушаемой территории — наименьшее по сравнению с другими системами, а трассу его располагают вне пределов осушаемой территории.
1 — трасса дренажа-, 2– смотровые колодцы
Кольцевой дренаж применяют для защиты отдельно стоящих сооружений, если за пределами замкнутого контура понижение уровня подземных вод не требуется. Выпуск воды из кольцевого дренажа осуществляют в сеть водостоков (рис. 82).
Трассу кольцевого дренажа обычно располагают сравнительно близко к наружной части защищаемого сооружения.Кольцевой дренаж заменяют пристенным дренажом, если подземную часть здания или сооружения располагают в непроницаемых или слабопроницаемых грунтах. Пристенный дренаж является типом кольцевого дренажа, в котором конструкцию фильтра устраивают совмещенной с конструкцией стен здания.
1 — трасса дренажа-, 2 – направление уклона, 3 – водосток, 6 – смотровые колодцы