Уклон дренажной трубы: как рассчитать

Рассказываем, как рассчитать уровень уклона дренажной трубы, от чего он зависит и почему это важно.

Большое количество воды на приусадебном участке может привести к серьезным проблемам: заболачиванию почвы, повреждению построек, загниванию корней растений. Застоявшаяся вода может размыть фундамент дома, проникнуть в подвальные помещения и привести к преждевременному разрушению здания. Чтобы контролировать уровень воды на участке, используют специальные дренажные трубы.

Разновидности дренажных систем

Организация дренажной системы на участке – задача крайне важная и ответственная. А особенно важно производить дренаж участка в СПб и Ленобласти из-за высокой влажности и заболоченности территорий. Тип используемого дренажного оборудования зависит от множества факторов: количества осадков за год, уровня залегания грунтовых вод, типа почвы, рельефа ландшафта, расположения построек.

Существует 2 вида дренажных систем:

• Совершенная система монтируется на уровне естественного стекания воды. Влага собирается в дренах через боковые отверстия и верх труб.
• Несовершенная система дренажа устанавливается выше уровня воды. Жидкость сливается в отверстия снизу, сверху и по бокам. Чтобы укрепить стороны конструкции, используется дренажная подушка из смеси песка и щебня.

В зависимости от способа укладки дренажа его делят на системы открытого и закрытого типов.

Система открытого типа

Дренажная система открытого типа состоит из трубопроводов, желобов, траншей и других элементов, которые способствуют естественному отводу воды. Для ее создания не требуются трубы. Открытая система может использоваться для отвода ливневой воды с крыш, террас и дорог, позволяя избежать эрозии почвы и смывов грунта.

Главным элементом открытых систем являются каналы, которые устанавливаются на поверхности земли. Они могут быть изготовлены из бетона, кирпича, стекла или пластика. На участках с неровным рельефом дренажную систему открытого типа оснащают специальными кюветами, представляющими собой открытые каналы глубиной до полуметра, которые монтируются в землю.

Системы закрытого типа

Дренажная система закрытого типа скрывается под землей, поэтому часто используется в ландшафтном дизайне. Она состоит из сети труб, через которые вода сливается в специально отведенное место.

Чтобы дренажная система работала более эффективно, достаточно установить ее под уклоном в нужном направлении. Вода будет свободным потоком сливаться по трубам и не затопит ваш участок. Конечной точкой дренажной системы должен быть водосборный колодец. А на поворотах и длинных участках размещаются смотровые колодцы.

Уклон трубы

Если дренажная система будет работать по безнапорному принципу, то трубы должны располагаться под определенным наклоном. Не рекомендуется использовать трубы большого диаметра, так как на их поверхностях со временем будет образовываться большой слой ила и грязи, что приведет к засору.

Для установки системы дренажа необходимо правильно рассчитать уклон трубы. Наиболее точными инструментами для определения уровня начальной и конечной точки трубы являются нивелир и теодолит, которые широко используются в геодезических работах. Простой строительный уровень для таких расчетов не подходит.

Грамотный расчет расположения и уклона труб является гарантией правильной работы дренажной системы. Поэтому для этих целей четко определены стандарты СНиП, которые регулируют минимальные и максимальные значения уклона для каждого типа труб. Уклон дрен измеряется в см на погонный метр. Такое измерение позволяет легко понять, насколько участок трубопровода в 1 м будет располагаться выше или ниже другого. Нормы уклона дренажных труб также регламентируются ГОСТ и в СанПин.

Согласно стандартам, одним из основных параметров при установке уклона является допустимая минимальная скорость течения сточных вод. На отдельных участках можно занизить минимальные параметры на несколько миллиметров.

Допустимое максимальное значение уклона на один метр длины составляет 15 см. Больший уклон на отводах от сантехнических приборов допускается только при длине отвода до 1,5 м.

Если рассматривать безрасчетные участки дрены, на которых используются трубы диаметром 4-5 см, то допустимое значение составляет до 3 см на метр длины, а для труб диаметром 8,5-10 см – не более 2 см на метр длины.

Что нужно учитывать для расчета уклона

При проведении комплексного благоустройства участка с прокладкой дренажной системы нужно учитывать основные параметры: диаметр трубы, тип дрен и уровень монтажа дренажного трубопровода.

Для расчета уклона дренажной канавы также учитывают глубину заложения контура, перепады высот на участке, уровень грунтовых вод на территории. Перед началом монтажных работ необходимо провести гидрогеологическое обследование, чтобы правильно определить уровень грунтовых вод и спланировать монтаж системы дренажа.

Сечение труб

Для расчета необходимо учитывать сечение дренажных труб, которое зависит от типа грунта. Чем более рыхлым будет грунт, тем больший диаметр контура потребуется для эффективного удаления избытков воды.

Для частных домов в большинстве случаев достаточно трубопровода диаметром 100 мм. Но иногда может потребоваться увеличить сечение, чтобы обеспечить большую пропускную способность и повысить эффективность системы дренажа. Увеличение диаметра дренажных трубопроводов может значительно расширить рабочую площадь системы. Большая площадь захвата влаги уменьшает вероятность ее застоя и подтопления территории.

Тип дрен

В процессе подготовки важно выбрать правильный тип дрен – с геотекстилем (специальным материалом, которым обматывают трубы от засора) или без него, в зависимости от типа почвы. Если земля рыхлая с большим количеством песка, то геотекстиль необходим. Если же грунт крупнозернистый, то можно обойтись и без него.

Геотекстиль обладает высокой прочностью и эластичностью. Он устойчив к гнилостным процессам, появлению плесени. Функция геотекстильного фильтра – предотвращение засорения системы магистралью грунта и мелкими частицами, что обеспечивает эффективность и долговечность работы системы дренажа. Для достижения максимальной фильтрации воды, необходимо правильно рассчитать плотность геотекстиля. Оптимальной величиной для бытовых дренажных систем является плотность в 100-150 г/м².

Уровень закладки

При проектировании системы дренажа и расчете уклона необходимо определить, на каком уровне прокладывать трубопровод. Уровень закладки зависит от того, насколько глубоко промерзает грунт, и насколько глубоко заложен фундамент. Указанные критерии установлены стандартами.

Трубы для дренажа закладывают ниже уровня фундамента на 0,5 м, чтобы во время сильных осадков фундамент не размывало, а вода не поднималась до его уровня.

Уровень промерзания грунта является ключевым параметром, который зависит от климатических условий местности. Данный показатель может различаться для каждой территории, поэтому перед расчетом глубины закладки дренажных труб важно определить, до какого уровня промерзает грунт на данном конкретном участке. Если вы уделите должное внимание этому аспекту, то зимой, во время промерзания земли, система не замерзнет и сможет весной исправно выполнить свои функции.

Трубопровод закладывают на уровне конечной точки, до которой промерзает грунт, с учетом дополнительного заглубления не менее 30-50 см.

Как рассчитать уклон трубы

Чтобы определить правильный наклон дренажной трубы, пользуются установленными стандартами:

• При прокладке трубопровода диаметром 50 мм делается уклон 3 см на 1 м длины.
• При монтаже трубопровода диаметром 110 мм делают уклон в 2 см на 1 м длины.
• Монтируя трубопровод диаметром 160 мм, делают уклон в 0,8 см на метр длины.
• При прокладке широкого трубопровода в 200 мм производится уклон в 0,7 мм на 1 м длины.

В том случае, когда длина веток отвода составляет менее 1,5 м, разрешается устанавливать их с разным уклоном относительно друг друга.

При монтаже дренажной системы учитываются размеры ливневых лотков. Делается это достаточно просто: широкие лотки (более 20 см) в процессе работы заполняются водой примерно на 80%. С учетом этого показателя рассчитывается механизм водоотвода. При проведении расчетов нельзя забывать и про гидравлическое давление.

Пример: высота ливневого лотка составляет 60 см. Из этого можно сделать вывод, что его ширина не должна быть менее 80 см, чтобы водоотвод работал без застоев.

К чему приведет неверный расчет уклона

Неверный расчет уклона дренажной трубы может привести к различным проблемам, на устранение которых придется потратить много сил, времени и средств. Неправильный расчет чреват:

• Переполнением и разрушением системы. При недостаточном уклоне вода может накопиться внутри трубы и вызвать ее разрушение. При высокой влажности и постоянных осадках начнется затопление земельного участка. Чтобы восстановить дренажную систему, необходимо будет заменить разрушенные трубы и монтировать их под правильным углом.
• Ухудшением качества почвы. Из-за недостаточного уклона вода может застаиваться, почва останется заболоченной, не плодородной. Трубы придется выкапывать и монтировать заново.
• Разрывом труб. Трубы могут повредиться и из-за слишком большого уклона: высокое давление разорвет стенки или на поворотах будет скапливаться большое количество мелкого мусора, что приведет к засору.
• Большим износом. Если трубы расположены под разным уклоном, то будут образовываться участки с застоями, засорами, что в конечном счете приведет к быстрому разрушению трубопровода.

Как рассчитать уклон дренажной трубы для своего участка

Рассчитать уклон дренажной трубы можно и самостоятельно. Это делают по формуле:

V√H/D ≥ K, в которой:

• К будет коэффициентом свойств материала, из которого изготовлена труба. Для труб, изготовленных из стекла или полимерных материалов, он должен равняться 0,5, а для металлических – 0,6.
• V отражает скорость прохождения жидкости по трубам. В любом трубопроводе скорость потока равняется от 0,7 до 1 м/с.
• Н – это наполняемость трубы или высота дренажных путей.
• D – диаметр дренажной трубы. Соотношение наполняемости (Н) к диаметру (D) должно быть 0,3-0,6.

Рассчитать наклон дренажной трубы для участка можно и без формулы. Для этого необходимо измерить расстояние от крайней точки трубы до сточного колодца, в который будет сливаться вода. Например, пусть это расстояние составит 30 м.

Далее измеряют расстояние от самой высокой до самой низкой точки дренажного трубопровода. Пусть оно равняется 20 м. Сложив показатели, мы получим 50 м. Теперь рассчитаем перепадную высоту. Для этого возьмем 1% от полученного расстояния и получим 0,5. Таким образом, дренажная система должна располагаться под таким углом, чтобы разница между верхом и низом трубы составляла 50 см.

Как организовать дренаж на склоне

Участки на склонах требуют более внимательного подхода к организации дренажной системы. Отвод лишней воды необходим, чтобы предотвратить возникновение эрозии и оползней, а также сохранить фундамент построек, дорожки, ступени и другие сооружения от размывания. Для эффективного и надежного отвода воды со склона следует использовать комбинированный, открытый и глубинный типы дренажей.

Глубинный вид дренажной системы при устройстве на склоне имеет несколько отличительных особенностей. Колодец для сбора воды или канализация должны располагаться в низкой точке, чтобы обеспечить наиболее эффективный отвод. Основные траншеи лучше копать вдоль ограды, а вспомогательные – под углом к ним. При этом стоит учитывать, что нужно создать уклон в 20-40 мм на 1 погонный м дренажа.

Если участок на склоне занимает большую площадь, то для более эффективного отвода воды следует использовать поперечные дренажные траншеи. Они собирают воду с территории выше и направляют ее по заглубленным дренажным трубам в нижний водоприемник или канализацию. Это предотвращает скопление большого количества воды в отдельных точках на склоне, которое может привести к возникновению проблем.