Система "Drenazh 2006" предназначена для автоматизации при проектировании дренажей.

Система может использоваться в учебных целях при курсовом и дипломном проектировании.

Исходными данными являются:

инженерно-геологические условия грунтов;

* конструктивные особенности зданий;

сведения о существующих сетях;

диаметр труб;

рельеф местности;

климатические условия.

В результате расчетов по разработанной программе получены:

· генеральный план с указанием дренажных сетей;

· построение продольного профиля сетей;

· указание отметок колодцев, уклонов сетей;

· предоставление справочной информации и справок;

· предоставление методических указаний.

2.1.3Характеристика объекта автоматизации

· общие сведения

Объектом автоматизации в разработанной системе является дренажная сеть. Система должна содержать необходимую нормативно-техническую справочную информацию.

· характеристики системных сред:

При разработке данной системы предпочтение было отдано среде Windows фирмы Microsoft. Это связано с тем, что программный комплекс должен быть ориентирован на пользователя с минимальными знаниями по операционной системе, т.е. интерфейс программной среды должен быть простой в освоении и использовании, что и предоставляет нам фирма Microsoft со своим продуктом Windows. Существует огромное количество прикладных программ, работающих под Windows. Это - текстовые процессоры, электронные таблицы, базы данных, графические редакторы, приложения для работы с сетевым оборудованием и т.д.;

· характеристики программных сред:

Система разработана для графического пакета Autodesk Land Desktop и выше.

От пользователя "Drenazh 2006" требуется наличие навыков работы с системой Autodesk Land Desktop.

Система имеет открытый доступ к пользовательскому меню и тексту программы, куда могут быть внесены необходимые изменения и дополнения.

2.1.4 Функциональная часть проекта

В функциональной части проекта выделяются две группы подсистем: основная и обеспечивающая.

По своему назначению основная подсистема представляет собой проектирующую подсистему, в которой при помощи специализированных комплексов средств решаются функционально законченная последовательность задач САПР. Эта подсистема имеет объектную ориентацию и реализует определенный этап проектирования или группу последовательно взаимосвязанных проектных задач. В соответствии с этим при разработке "Drenazh 2006" необходимо учитывать то, что подсистема должна позволять автоматизировать процесс проектирования на уровне формирования эскизного проектного решения и получения отдельных фрагментов архитектурно-конструкторской части проекта.

В обеспечивающие подсистемы входят информационное, программное, лингвистическое, математическое, техническое и организационное обеспечения.

Рис. 2.1 - Схема функциональной структуры комплекса

Информационное обеспечение можно подразделить на условно-постоянную часть (нормативно-справочная информация или НСИ) и условно-переменную часть (входная и выходная информация). НСИ включает в себя сведения из действующих СНиП, ГОСТ. Выходная информация представляет собой выведенную на принтер или плоттер образно-графическую информацию в виде комплекта технической документации. Программное обеспечение включает в себя: программные модули, созданные с использованием среды программирования на AutoLISP (с целью обращения к ним необходимо пользовательское меню) и программные модули для описания диалоговых окон на языке DCL.

Лингвистическое обеспечение состоит из функциональных средств среды Autodesk Land Desktop, дополнительного программного средства - языка программирования AutoLISP и диалоговых окон составленных на языке DCL.

Техническое обеспечение включает в себя персональный компьютер, позволяющий работать с Autodesk Land Desktop.

Организационное обеспечение включает в себя инструкцию пользователя по работе с программой.

Программные модули системы, написанные на AutoLISP, представляют собой дополнительные элементы, которые собираются воедино и операции над которыми вынесены в отдельное меню, полностью заменяющее стандартное.

К подсистеме, при её разработке, необходимо сформулировать следующее требование: предусмотреть “гибкое” размещение файлов на внешних носителях, т.е. предоставить пользователям возможность переноса последних в различные сектора жесткого или гибкого дисков персонального компьютера. При этом нет необходимости разрабатывать программные средства, позволяющие интегрировать результаты работы данной подсистемы в другие программные среды, так как такую возможность предоставляет, собственно, базовая система AutoCAD.

В процессе структуризации составных частей подсистемы ее файлы на внешних носителях должны быть упорядочены по функциональному признаку и содержаться в нескольких директориях.

Информационный обмен между подсистемами осуществляется на программном уровне внутри базовой системы AutoCAD.

Помимо перечисленных выше условий, подсистема должна также предусматривать на перспективу возможность включения дополнительных (новых) блок-модулей для построения отдельных конструктивных элементов.

Перспективы развития системы:

· Добавление расчета;

· Создание на базе языка DCL диалоговых окон для упрощения ввода информации в конструкторском модуле;

· Объединение данного комплекса с другими программами, специализирующимися на фундаментах;

· Доработка и улучшение интерфейса программы;

· Развитие системы справочной информации.

2.1.5 Требования к надежности

Разрабатываемая система должна быть надежной в работе, не содержать вирусов, прерывающих ее работу и работу операционной системы в целом. Надежность системы должна обеспечиваться наличием всех вспомогательных файлов, каталогов, а также наличием ресурсов компьютера, обеспечением бесперебойного питания и др.

2.1.6 Требования к видам обеспечения

Прежде чем приступить к разработке комплекса, необходимо было ознакомиться с объектом автоматизации, изучив необходимые источники, содержащие информацию о самом объекте и методике его проектирования, расчета и конструирование. С другой стороны требовались надежные источники для правильной постановки задачи. Для этой цели использовались различные нормативные документы, такие как СНиП и ГОСТ.

Техническое обеспечение представляет собой совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих технических средств, предназначенных для автоматизированного расчета. Для нормальной эксплуатации программного комплекса требуется персональный компьютер с периферийными устройствами для ввода и отображения информации, накопитель на жестком магнитном диске достаточной емкости, функциональная клавиатура. Как уже ранее отмечалось, подсистема создается для работы с AutoCAD Land Desktop, а это предполагает, что все программные модули будут создаваться с использованием cреды программирования на AutoLISP, представляющий собой модификацию языка программирования ЛИСП (LISP), Техническое обеспечение системы “Drenag 2006” представлено совокупностью взаимосвязанных и взаимодействующих технических средств, предназначенных для автоматизированного проектирования. Использование разрабатываемой системы возможно на любом персональном компьютере, позволяющем работать с AutoCAD Land Desktop, минимальная конфигурация которого следующая: процессор с тактовой частотой 500МГц и выше; оперативная память 32Мб и выше; FDD (дисковод) и HDD (жесткий диск); монитор VGA, поддерживающий разрешение 800х600 и 256 цветов (рекомендуется 1024х768 и выше)

2.2 Технический (рабочий) проект

2.2.1 Разработка и выбор алгоритмов, методов автоматизируемой деятельности

При создании САПР "Drenazh 2006" предполагается применять следующие методы и алгоритмы автоматизируемой деятельности:

1. Работа с графической моделью исходного объекта проектирования;

2. Создание трехмерной модели дренажной сети;

3. Визуализация исходной модели;

2.2.2 Работа с графической моделью исходного объекта проектирования

· просматривается таблица блоков текущего чертежа в поисках искомого блока;

· если он не найден, ищется файл с тем же именем и расширением "dwg" на жестком диске на путях поиска AutoCAD.

2.2.3 Создание трехмерной модели

Построение модели генерального плана осуществляется набором команд Autodesk Land Desktop v3.0

2.2.4 Визуализация исходной модели

Визуализация осуществляется посредством изменения точки зрения командой AutoCAD <View>, что приводит к построению планов, фасадов или аксонометрий; Перспективный вид создается путем использования команды <Dview>, скрытое и тонированное изображение могут быть получены командами <Hide> и <Shade>.

2.2.5 Информационное обеспечение

· нормативно-справочная проектная документация: государственные и отраслевые стандарты, руководящие материалы и указания, типовые проектные решения, регламентирующие документы. В состав ГП "Drenazh" включен перечень ГОСТов и СНиПов, регламентирующих проектирование дренажных сетей.

· исходные и результирующие данные, необходимые при выполнении программных модулей в процессе преобразования. Эти данные часто меняются в процессе проектирования, однако их тип постоянен и полностью определяется соответствующим программным модулем.

· текущая проектная информация, отражающая состояние и ход выполнения проекта: отображается графически в виде построений примитивов AutoCAD.

Для ведения информационного фонда САПР использована файловая система ОС. Доступ к документам осуществляется посредством стандартной функции поддержки справочной информации AutoCAD. При этом файлы имеют структуру файлов помощи базовой системы.

2.2.6 Лингвистическое обеспечение

Основу лингвистического обеспечения САПР составляют специальные языковые средства, предназначенные для описания процедур автоматизированного проектирования и проектных решений. Основная часть лингвистического обеспечения САПР язык Visual LISP, соединяющий в себе средства алгоритмического языка высокого уровня для решения вычислительных математических задач и специальные языковые средства моделирования геометрических объектов.

Visual LISP - это интегрированная среда разработки программ на языке AutoLISP в системе AutoCAD 2000/2002, значительно облегчающая процесс создания программы, ее изменения, тестирования и отладки.

AutoLISP является мощным дополнительным средством системы автоматизированного проектирования AutoCAD, разработанной фирмой Autodesk Ltd, занимающей ведущее место среди пакетов, автоматизирующих конструкторскую деятельность. Это быстрое выполнение чертежей, в среднем в 2.5-3 раза быстрее, чем при работе с кульманом; повышение точности выполнения чертежей за счет более детального просмотра любого элемента чертежа в любом масштабе; улучшение качества чертежей за счет того, что САПР позволяет быстро вносить исправления без ухудшения качества конечного чертежа.

AutoLISP - это созданный специально для AutoCAD диалект языка LISP, полученный в результате изменения языка XLISP. Он реализует помимо традиционных возможностей языков высокого уровня, таких как выполнение вычислений и ввод-вывод результатов, такие как доступ к базе данных AutoCAD abase, работу с диалоговыми окнами, описанными на языке DCL, доступ к функциям СРП приложений. Использование языка AutoLISP не только значительно ускоряет процесс разработки проектной документации в AutoCAD, но и позволяет создавать в этой среде новые команды графического редактора и специализированные меню, осуществлять доступ к графической базе данных и модернизировать ее, разрабатывать функции для решения самых разнообразных задач и, кроме того, создавать эффективные системы и подсистемы, связанные с обработкой информации, представленной в виде символов и чисел. Система Visual LISP, предназначенная для облегчения и ускорения разработки программ на языке AutoLISP, включает в себя следующие функциональные компоненты:

· текстовый редактор, ориентированный на синтаксис языка AutoLISP;

· консоль, облегчающая программирование на языке AutoLISP;

· форматер, преобразующий текст программы в структурированный вид;

· программу проверки синтаксиса, распознавания неправильных конструкций AutoLISP;

· компилятор, который обеспечивает эффективное выполнение программ;

· встроенную систему проверки;

· отладчик, облегчающий процесс отладки программ;

· контекстно-зависимые справки для функций AutoLISP;

· систему управления проектом.

Visual LISP полностью поддерживает интерфейс Windows. По сравнению с традиционными системами современные среды программирования, к которым относится интегрированная среда Visual LISP, позволяют повысить производительность программирования в несколько раз.

Наличие языка AutoLISP во многом обусловило господство AutoCAD на рынке средств САПР.

2.2.7 Организационное обеспечение

Проектная организация, предполагающая использовать САПР ГП "Drenazh" должна обладать следующей организационной структурой подразделений:

Таблица 2.1

2.2.8 Техническое обеспечение

Техническое обеспечение САПР ГП "Drenazh" представляет собой совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих технических средств, предназначенных для автоматизированного проектирования. Использование САПР ГП " Drenazh " возможно на любом компьютере, позволяющем работать с AutoCAD 2000/2002 минимальная конфигурация которого следующая:

· процессор с тактовой частотой 500МГц и выше;

· оперативная память 32Мб и выше;

· монитор VGA, поддерживающий разрешение 800х600 и 256 цветов (рекомендуется 1024х768 и выше);

· мышь или другое устройство указания, рекомендуется совместимая с Intellimouse.

· Необязательные аппаратные средства:

· Принтер или плоттер

· Периферийные устройства;

· Сетевая карта (для сетевой работы)

· Модем или подключение к Internet через сеть.

При разработке САПР ГП "Drenazh" использовались технические средства, обладающие следующими характеристиками:

· Atlon 1700;

· Giga-byte GA-60MM7;

· DDR 256 PC2100;

· HDD 80 Gb QUANTUM 7200 rpm 2 Mb Cashe ATA100

· FDD 3.5" 1.44MB;

· LG Flatron 17”, 1024x768, 85Гц.

2.2.9 Методическое обеспечение

Методическое обеспечение САПР "Drenazh" реализовано с помощью стандартной функции организации помощи AutoCAD и доступно пользователю в процессе работы с командами САПР, при этом доступ в произвольный момент работы в среде AutoCAD может осуществляться путем обращения к разделу <Помощь> верхнего меню. В состав методического обеспечения включена инструкция пользователя по эксплуатации автоматизированной системы.

2.3 Дренажи

2.3.1 Общая часть

· полов подвалов, технических подполий, внутриквартальных коллекторов, каналов для коммуникаций и т.п. ниже расчетного уровня подземных вод или если превышение полов над расчетным уровнем подземных вод менее 50 см;

· полов эксплуатируемых подвалов, внутриквартальных коллекторов, каналов для коммуникаций в глинистых и суглинистых грунтах независимо от наличия подземных вод

· полов подвалов, расположенных в зоне капиллярного увлажнения, когда в подвальных помещениях не допускается появления сырости;

· полов технических подполий в глинистых и суглинистых грунтах при их заглублении более 1,3 м от планировочной поверхности земли независимо от наличия подземных вод

· полов технических подполий в глинистых и суглинистых грунтах при их заглублении менее 1,3 м от планировочной поверхности земли при расположении пола на фундаментной плите, а также в случаях, если с нагорной стороны к зданию подходят песчаные линзы или с нагорной стороны к зданию расположен тальвег.

Для исключения обводнения грунтов территорий и поступления воды к зданиям и сооружениям, кроме устройства дренажей, необходимо предусматривать:

· нормативное уплотнение грунта при засыпке котлованов и траншей;

· как правило, закрытые выпуски водостоков с кровли зданий;

· водоотводящие открытые лотки сечением больше 15 х 15 см с продольным уклоном, больше 1 % при открытых выпусках водостока;

· устройство отмосток у зданий шириной больше 100 см с активным поперечным уклоном от зданий больше 2% до дорог или лотков;

· герметичную заделку отверстий в наружных стенах и фундаментах на вводах и на выпусках инженерных сетей;

· организованный поверхностный сток с территории проектируемого объекта, не ухудшающий отвод дождевых и талых вод с прилегающей территории.

В случаях, когда из-за низких отметок существующей поверхности земли не представляется возможным обеспечить отвод поверхностных вод или достигнуть требуемого понижения подземных вод, следует предусматривать подсыпку территории до необходимых отметок. При невозможности самотечного отвода дренажных вод от отдельных зданий и сооружений или группы зданий следует предусматривать устройство насосных станций перекачки дренажных вод.

Проектирование дренажей новых объектов следует выполнять с учетом существующих или ранее запроектированных дренажей прилегающих территорий.

При общем понижении уровня подземных вод на территории микрорайона отметки пониженного уровня подземных вод следует назначать на 0,5 м ниже полов подвалов, технических подполий, каналов для коммуникаций и других сооружений. В случае невозможности или нецелесообразности общего понижения уровня подземных вод должны предусматриваться местные дренажи для отдельных зданий и сооружений или групп зданий.

2.3.2 Типы дренажей

Дренаж несовершенного типа закладывается выше водоупора. Грунтовые воды отступают в дренажи со всех сторон, поэтому дренирующая обсыпка должна выполняться замкнутой со всех сторон (см. рис. 2.2).

Рис 2.1 - дренаж совершенного типа

Рис 2.2 - дренаж несовершенного типа

2.3.3 Материал дренажных труб

Материал дренажных труб выбирается в зависимости от химического состава грунтовых вод.

Горизонтальные трубчатые дренажи представляют собой сочетание дренажных труб (водопроводящего элемента) с рыхлыми фильтрующими обсыпками из одного или нескольких слоев сортированного материала либо с обертками из минеральных волокнистых материалов. Применяются также трубы с пористыми стенками, так называемые трубофильтры. Все применяемые в настоящее время горизонтальные дренажи можно подразделить на следующие конструктивные виды:

· дренажи в отдельных траншеях (линейные, кольцевые);

· дренажи, совмещенные с водостоками в общей траншее (линейные) или с коллекторами;

· дренажи, устраиваемые под сооружениями проходкой скважин (лучевые).

Для горизонтальных дренажей применяются перфорированные, соединяющиеся муфтами, гладкие свободно стыкующиеся трубы и трубофильтры (рис. 2.3); для лучевых дрен -- горизонтальные или наклонные скважины с фильтрами.

Рис.2.3 - трубы применяемые для горизонтальных дренажей

Дренажи с применением перфорированных и гладких стыкующихся труб. Для устройства указанных дренажей применяются керамические, пластмассовые, асбестоцементные, бетонные, железобетонные и металлические трубы.

Керамические, трубы подразделяются на дренажные безраструбные и канализационные раструбные. Длина труб от 33 до 120 см. Керамические трубы (гончарные) выпускаются в основном для мелиоративного строительства с малыми диаметрами (в основном 50 мм). Выпуск труб, применяемых в городском и промышленном строительстве (диаметром 150, 200 и 300 мм), составляет около 2% общего объема производства. Широкое применение для дренажа в промышленном и городском строительстве находят керамические канализационные трубы.

Керамические трубы рекомендуется применять для дренажа как при агрессивных, так и при неагрессивных грунтовых водах, причем укладывают их в траншей на глубину, не превышающую величин, указанных в табл. 2.1

Табл. 2.1 - глубина заложения керамических труб

Отдельные керамические трубы соединяются между собой с помощью раструбов или встык, а вода поступает в остающиеся между сочленяющимися частями зазоры, ширина которых допускается не более 2 мм.

При устройстве дренажа с применением керамических труб возможна кольматация и заиление труб, связанное как с поступлением мелких частиц грунта в них, так и в значительной мере с осаждением окисных соединений железа. Степень заиления керамических труб зависит от ширины зазоров в стыках и от продольного уклона дрен. (см рис. 2.4).

Ширина зазоров в стыках керамических труб на практике составляет в большинстве случаев 3 мм, а иногда достигает 6--9 мм. В практике строительства дренажа зазоры между трубами шириной более 2 мм превышают 20%. Естественно, что при такой ширине зазора опасность заиления велика.

Рис.2.4- зависимость степени заиливания дренажных труб

Основными материалами для пластмассовых труб служат поливинилхлорид и полиэтилен высокой плотности. Достоинством этих материалов является малый вес, стойкость к действию кислот, щелочей и органических растворителей и возможность широко механизировать производство работ по укладке дренажа.

В настоящее время применяются пластмассовые трубы гладкостенные с продольно-щелевой перфорацией и гофрированные с короткими продольными щелями на выступах и впадинах гофров. Для промышленного строительства применяются пластмассовые трубы диаметрами 50, 100 и 150 мм. При применении в горизонтальных дренажах труб диаметром 50 мм, как правило, нужно прокладывать 2--3 ряда труб. Количество, рядов определяется гидравлическим расчетом.

По водозахватной способности пластмассовые трубы одних конструкций уступают керамическим, а других, наоборот, их превосходят. Все зависит от размеров и расположения перфорации пластмассовых труб, через которую поступает грунтовая вода.

Обычно продольно-щелевая прерывистая перфорация выполняется в несколько рядов симметрично по поверхности трубы или делается круглая перфорация. Ширина щелей и диаметры отверстий обычно не превышают 1,5 мм, длина щелей составляет 25 мм.

Все пластмассовые трубы устойчивы в агрессивных средах, однако они могут применяться только при температуре окружающего грунта и воды (притекающей к дренам), не превышающей 40°С, поэтому для их применения требуется наличие режимных данных по температуре грунтов, в которые укладывается дренаж.

Асбестоцементные трубы очень дефицитны и поэтому для дренажа применяются они весьма ограниченно. Асбестоцементные трубы соединяются между собой с помощью муфт из того же материала. Для приема воды на трубах выполняется перфорация в виде щелей или отверстий (табл. 2.2)

Табл. 2.2 - Размеры водоприёмных отверстий

Асбестоцементные трубы допускается укладывать в грунт на всю глубину разрабатываемых траншей.

Трубы из других материалов -- бетонные, железобетонные и металлические (в том числе и чугунные) имеют сравнительно невысокий удельный вес при строительстве дренажных систем. Они применяются главным образом при прокладке дрен под сооружениями, оказывающими большое давление на трубы. Бетонные и железобетонные трубы диаметром 500--600 мм применяются также для дренажных коллекторов и однолинейных дренажей, рассчитанных на большой приток воды (например, береговых дренажей).

2.3.4 Устойчивость дренажных труб к агрессивному воздействию подземных вод

Наиболее устойчивыми в грунтовых водах различного химического состава являются керамические и пластмассовые трубы, а также трубофильтры из полимербетонов. Вместе с тем керамические трубы разрушаются под действием механических сил, если их долгое время хранить на воздухе, так как в керамике происходит кристаллизация солей при поглощении водяных паров и трубы становятся хрупкими. Пластмассовые и полимербетонные трубы неустойчивы в поле высоких температур. В агрессивных средах подвержены сильному разрушению бетонные трубы.

2.3.5 Исходные данные для проектирования дренажей

· техническое заключение о гидрогеологических условиях строительства; п

· план территории в масштабе 1:500 с существующими и проектируемыми зданиями и подземными сооружениями;

· проект организации рельефа;

· планы и отметки полов подвальных помещений и подполий зданий;

· планы, разрезы и развертки фундаментов зданий;

· планы, продольные профили и разрезы подземных каналов.

В техническом заключении о гидрогеологических условиях строительства должны быть даны характеристики подземных вод, геолого-литологического строения участка и физико-механических свойств грунтов.

В разделе характеристики подземных вод должны быть указаны:

· причины образования и источники питания подземных вод;

· режим подземных вод и отметки появившегося, установившегося и расчетного уровней подземных вод, а в необходимых случаях высота зоны капиллярного увлажнения грунта;

· данные химического анализа и заключение об агрессивности подземных вод по отношению к бетонам и растворам.

В геолого-литологическом разделе дается общее описание строения участка.

В характеристике физико-механических свойств грунтов должны быть указаны:

· гранулометрический состав песчаных грунтов;

· коэффициенты фильтрации песчаных грунтов и супесей;

· коэффициенты пористости и водоотдачи;

· угол естественного откоса и несущая способность грунтов.

К заключению должны быть приложены основные геологические разрезы грунтов по буровым скважинам, необходимые для составления алогических разрезов по трассам дренажей.

При необходимости, в сложных гидрогеологических условиях для проектов дренирования кварталов и микрорайонов к техническому заключению должны быть приложены карта гидроизогипс и карта распространения грунтов.

В случае особых требований к устройству дренажа, вызываемых специфическими условиями эксплуатации защищаемых помещений и сооружений, эти требования должны быть изложены заказчиком в качестве дополнительных исходных материалов для проектирования дренажей.

2.3.6 Общие условия выбора типа дренажа

· головной или береговой;

· систематический.

К местным дренажам относятся дренажи:

· кольцевой,

· пристенный;

· пластовый.

К местным дренажам относятся также дренажи, предназначенные для защиты отдельных сооружений:

· дренаж подземных каналов;

· дренаж приямков;

· дорожный дренаж;

· дренаж засыпаемых речек, ручьев, логов и оврагов;

· откосный и застенный дренажи;

· дренаж подземных частей существующих зданий.

При благоприятных условиях (в песчаных грунтах, а также в песчаных прослойках при большой площади их распространения) местные дренажи могут одновременно способствовать общему понижению уровня подземных вод.

На территориях, где подземные воды залегают в песчаных грунтах, следует применять системы дренажей, обеспечивающие общее понижение уровня подземных вод.

Местные дренажи в этом случае следует применять для защиты от подтопления грунтовыми водами отдельных особо заглубленных сооружений.

На территориях, где подземные воды залегают в глинистых, суглинистых и других грунтах с малой водоотдачей, необходимо устраивать местные дренажи.

Местные «профилактические» дренажи нужно устраивать также при отсутствии наблюдаемых подземных вод для защиты подземных сооружений, располагаемых в глинистых и суглинистых грунтах.

На территориях со слоистым строением водоносного пласта следует устраивать как общие системы дренажей, так и местные, дренажи.

Общие системы дренажа следует устраивать для осушения обводненных песчаных прослоек, по которым вода поступает на дренируемую территорию. В этой системе могут быть использованы также отдельные местные дренажи, у которых радиус депрессионной кривой захватывает значительную площадь территории. Местные дренажи необходимо устраивать для подземных сооружений, закладываемых на участках, где водоносный пласт не полностью осушается общей системой дренажа, а также в местах возможного появления верховодки.

На застроенных территориях, при строительстве отдельных зданий и сооружений, нуждающихся в защите от подтопления грунтовыми водами, должны устраиваться местные дренажи. При проектировании и строительстве этих дренажей обходимо учитывать их влияние на соседние существующие сооружения.

2.3.6.1 Головной дренаж

Для осушения территорий, подтопляемых потоком подземных вод с областью питания, расположенной вне этой территории, следует устраивать головной дренаж (см. рис. 2.5).

Рис.2.5 - схема головного дренажа

Головной дренаж нужно закладывать по верхней, по отношению к подземному потоку, границе дренируемой территории. Трассу дренажа назначают с учетом размещения застройки и проводят, по возможности, в местах с более высокими метками водоупора.

Головной дренаж должен, как правило, пересекать поток подземных вод по всей его ширине.

При длине головного дренажа, меньшей ширины подземного потока, следует устраивать дополнительные дрены по боковым границам дренируемой территории с целью перехвата подземных вод, поступающих сбоку.

При неглубоком залегании водоупора головной дренаж следует закладывать на поверхности водоупора (с некоторым заглублением в него) с целью полного перехвата подземных вод, как дренаж совершенного типа.

В тех случаях, когда не представляется возможности заложить дренаж на водолоупоре, а по условиям дренирования требуется полностью перехватить поток подземных вод, ниже дренажа устраивается экран из водонепроницаемого шпунтового ряда, который должен быть опущен ниже отметок водоупора.

При глубоком залегании водоупора головной дренаж закладывают выше зодоупора, как дренаж несовершенного типа. В этом случае необходимо произвести расчет депрессионной кривой. Если устройством одной линии головного дренажа не достигается понижение уровня подземных вод до заданных отметок, следует проложить вторую линию дренажа параллельно головному дренажу. Расстояние между дренажами определяется расчетом.

Если часть водоносного пласта, расположенная над дренажом, состоит из песчаных грунтов с коэффициентом фильтрации менее 5 м/сутки, нижняя часть траншеи дренажа должна быть засыпана песком с коэффициентом фильтрации не менее 5 м/сутки (см. рис. 2.6).

Рис.2.6 - схема засыпки траншей

Высота засыпки песком составляет 0,6-0,7Н, где: Н - высота от низа траншеи дренажа до непониженного расчетного уровня подземных вод.

При слоистом строении части водоносного пласта,- расположенного над дренажом, с чередованием прослоек песка и суглинков, засыпка траншеи дренажа песком с коэффициентом фильтрации не менее 5 м/сутки; должна быть произведена на 30 см выше непониженного расчетного уровня подземных вод.

Засыпка песком может производиться на всю ширину траншеи вертикальной или наклонной призмой, толщиной не менее 30 см. Для головного дренажа совершенного типа, когда водоносный пласт не имеет глинистых, суглинистых и субпесчаных прослоев, песчаную призму можно устраивать только с одной стороны траншеи (со стороны притока воды).

Если головной дренаж закладывается в толще сравнительно слабо водопроницаемых грунтов, подстилаемых хорошо водопроницаемыми грунтами, следует устраивать комбинированный дренаж, состоящий из горизонтальной дрены и вертикальных самоизливаюшихся колодцев (см. рис. 2.7).

Рис.2.7 - комбинированный дренаж с вертикальным самоизливающимся колодцем

Вертикальные колодцы должны сообщаться своим основанием с водопроницаемыми грунтами водоносного пласта, а верхней частью с внутренним слоем обсыпки горизонтальной дрены.

Для осушения прибрежных территорий, подтопляемых в связи с подпором горизонта воды в реках и водохранилищах, следует устраивать береговой дренаж (см. рис 2.8) где обозначения: МГ - меженный горизонт водоема, ГПВ - горизонт подпёртых вод водоема.

Рис.2.8 - схема берегового дренажа

Береговой дренаж прокладывается параллельно берегу водоема и заклаывается ниже нормально подпертого горизонта (НПГ) водоема на величину, определяемому расчетом.

В необходимых случаях головной и береговой дренажи могут применяться в сочетании с другими системами дренажа.

2.3.6.2 Систематический дренаж

На территориях, где грунтовые воды не имеют ясно выраженного направления потока, а водоносный пласт сложен песчаными грунтами или имеет слоистое строение с незамкнутыми песчаными прослоями, следует устраивать систематический дренаж (см. рис.2.9).

Рис. 2.9 - схема систематического дренажа

Расстояние между дренами-осушителями систематического дренажа и глубина их заложения определяются расчетом.

В городских условиях систематический дренаж может устраиваться в сочетании местными дренажами. В этом случае при проектировании отдельных дрен следует решать возможность их одновременного использования в качестве местного дренажа, защищающего отдельные сооружения и в качестве элементов систематического дренажа, обеспечивающего общее понижение уровня грунтовых вод на дренируемой территории.

При заложении дрен систематического дренажа в толще грунта со слабой водопроницаемостью, подстилаемого хорошо водопроницаемыми грунтами, следует применять комбинированный дренаж, состоящий из горизонтальных дрен с вертикальными, самоизливающимися колодцами (см. рис. 2.7).

На территориях, подтопляемых потоком грунтовых вод, область питания которых захватывает также и дренируемую территорию, следует применять совместно головной и систематический дренаж.

2.3.6.3 Кольцевой дренаж

Для защиты от подтопления грунтовыми водами подвальных помещений и подполий отдельно стоящих зданий или группы зданий, при заложении их в водоносных песчаных фунтах, следует устраивать кольцевые дренажи (см. рис. 2.10).

Рис 2.10 - схема кольцевого дренажа

Кольцевые дренажи следует устраивать также для защиты особо загубленных подвалов в новых кварталах и микрорайонах при недостаточной глубине понижения уровня грунтовых вод общей системой дренажа территории.

При хорошей водопроницаемости песчаных грунтов, а также при заложении дренажа на водоупоре, можно устраивать общий кольцевой дренаж для группы соседних зданий.

При ясно выраженном одностороннем притоке грунтовых вод дренаж может быть устроен в виде незамкнутого кольца по типу головного дренажа.

Кольцевой дренаж надо закладывать ниже пола защищаемого сооружения на глубину, определяемую расчетом.

При большой ширине здания или при защите одним дренажом нескольких зданий, а также в случае особых требований к понижению грунтовых вод под защищаемым сооружением, глубина заложения дренажа принимается в соответствии с расчетом, в котором должно быть определено превышение пониженного уровня грунтовых вод в центре контура кольцевого дренажа над уровнем воды в дрене. При достаточной глубине заложения дренажа следует устраивать промежуточные дрены.

Кольцевой дренаж следует прокладывать на расстоянии 5-8 м от стены здания. При меньшем расстоянии или большом заглублении дренажа необходимо принять меры против выноса, ослабления и осадки грунта под фундаментом здания.

2.3.6.4 Пристенный дренаж

При слоистом строении водоносного пласта для защиты подвалов и подполий следует устраивать пристенные или кольцевые дренажи в зависимости от условий

Если отдельные части здания располагаются на участках с различными геологическими условиями, на этих участках можно применять как кольцевой, так пристенный дренажи.