Zasady wykonania drenażu opaskowego budynku. Suchy dom

Wysoki poziom wody gruntowej oraz woda zaskórna pochodząca z opadów atmosferycznych przesączających się przez grunt i zatrzymywana na warstwie gruntów o słabej przepuszczalności stanowi zagrożenie dla podziemnych części budynku. W niniejszym artykule przybliżę Państwu zasady prawidłowego wykonania odwodnienia budynku.

 

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. Dostęp do rur drenarskich jest poprzez studzienki inspekcyjne. 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 mineralnym z włókien polipropylenowych (PP). 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, drenażach drogowych nie zaleca się stosowania filtrów z włókien kokosowych, podatnych na przyspieszony proces biodegradacji i obniżenie trwałości.

Grunty słabo przepuszczalne Przedstawiony na rysunku 2 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:

L = l + b/2 + (H-h)/tgf

gdzie: ϕ - 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 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 glinianych 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.

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 min. 10-krotnie niż przepuszczalność odwadnianego gruntu > 10 m/d,
* nie powinny zawierać cząstek mniejszych od 0,05 mm, a cząstek < 0,1 mm nie więcej niż 3-5% wagowo,
* powinny 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.

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.

Karol Marzejon

Ilustracje z archiwum Pipelife Polska S.A. Kiedy jest potrzebny drenaż pod budynkiem?

Drenaż podpodłogowy można stosować w każdych warunkach gruntowo-wodnych, nawet tych najtrudniejszych. Jest bardzo skuteczny i wydajny, znacznie bardziej niż drenaż opaskowy.

W przypadku starych domów decydujemy się na niego rzadko, bo montaż rur wymaga bardzo skomplikowanych robót. Są jednak sytuacje, kiedy grunt pod domem można odwodnić jedynie w taki właśnie sposób.

Dzieje się tak na przykład wówczas, gdy woda zalewa fundamenty domu szeregowego. Drenaż opaskowy będzie wtedy niemożliwy do wykonania. Podobnie, gdy dom jest podpiwniczony tylko częściowo i nie można piwnicy otoczyć od zewnątrz drenażem opaskowym. Identyczna sytuacja dotyczy domów, wokół których znajdują się elementy uniemożliwiające odkopanie ścian podziemnych.

Jak wykonać drenaż wewnętrzny pod podłogą?

Podłogi zazwyczaj całkiem się demontuje, gdyż rury będą biec nie tylko wokół ław, ale też przez środek. Z odsłoniętych miejsc wybiera się grunt. Ponieważ rury powinny biec w pobliżu górnej krawędzi ław, a pod nimi musi się jeszcze znaleźć 15-20 centymetrowa podsypka ze żwiru i piasek lub beton, wykop taki powinien być odpowiednio głęboki. Nie wolno jednak przekroczyć dolnej krawędzi ław, bo można w ten sposób naruszyć stabilność konstrukcyjną budynku. Ławy mają zazwyczaj około 50 cm wysokości.

Dno wykopu wypełnia się warstwą pospółki i wyściela geowłókniną. Niekiedy, gdy grunt pod domem jest bardzo sypki, pod podsypką koniecznie należy zrobić cienką podbudowę z betonu. Uchroni tofundamenty przed podmywaniem. Gdy podsypkę będziemy robić na betonie, geowłóknina staje się zbędna.

Rozstaw rur drenarskich każdorazowo ustala projektant systemu. Podsypkę robi się ze żwiru płukanego o frakcji 8-16 mm. Musi ona otaczać rurę z każdej strony, tworząc otulinę grubości 15-20 cm. Czasem podsypka żwirowa grubości minimum 15 cm powinna się znaleźć też pod całą powierzchnią podłogi.

Rury trzeba układać ze spadkiem 0,5% w kierunku studzienek zbiorczych. Na skrzyżowaniach rur i w miejscu ich połączeń narożnych umieszcza się studzienki rewizyjne. Będą one wystawały ponad podłogę, aby umożliwić dostanie się do rur w celu ich przepchania, gdy stracą drożność.

Studzienka zbiorcza w systemie drenażu wewnętrznego umiejscowiona jest po zewnętrznej stronie fundamentów (w tym miejscu, gdzie można zrobić odpowiednio głęboki wykop, żeby się zmieściła) lub po stronie wewnętrznej. Ze studzienki zbiorczej rury prowadzą do kanalizacjistudzienki chłonnej lub miejsce rozsączania.

Po zakończeniu układania rur i ich zasypaniu trzeba zrobić próbę drożności systemu. Dopiero gdy wypadnie ona pomyślnie, przychodzi pora na odbudowę piwnicznych podłóg.