Производство таких труб обусловлено прежде всего острой потребностью в высокотехнологичных трубах [1, 2], необходимых для устройства дренажей на застроенных или отведенных под застройку территориях, т.е. для мероприятий, которые являются одними из главных по защите зданий и сооружений от подтопления подземными и поверхностными водами путем своевременного обеспечение заданной нормы осушения. Устройство дренажей также обязательно в следующих случаях: когда полы подвалов, технические подполья, внутриквартальные коллекторы каналов для коммуникаций и т.п. расположены ниже расчетного уровня подземных вод, а также в случае превышения уровня полов над уровнем подземных вод менее 50 см; расположения полов подвалов в зоне капиллярного увлажнения, когда в помещениях не допускается появления сырости; расположения полов эксплуатируемых подвалов, внутриквартальных коллекторов, каналов для коммуникаций в глинистых и суглинистых грунтах независимо от наличия подземных вод; расположения полов технических подполий в глинистых и суглинистых грунтах при их заглублении более 1,3 м от планировочной поверхности земли независимо от наличия подземных вод; расположения полов технических подполий в глинистых и суглинистых грунтах при их заглублении более 1,3 м от планировочной поверхности земли при расположении пола на фундаментной плите, а также в случаях, когда с нагорной стороны к зданию подходят песчаные линзы или расположен тальвег, и других, не предусмотренных «Руководством по проектированию дренажей зданий и сооружений» [3]. Полимерные дренажные трубы для устройства дренажей используются длительное время. В [4] приводятся рекомендации по обеспечению эффективной работы дренажной системы из полимерных труб. Вкратце они таковы. Вначале следует определять требуемый диаметр труб (рис. 3). Затем устанавливать расположение и уклон трубопроводов; подбирать вид соединений трубных элементов дренажной системы; выбирать обсыпку труб для устройства дренирующего слоя. Глубину укладки Уп дренажных труб из ПВХ рекомендуется принимать в зависимости от степени уплотнения засыпки по шкале Проктора (рис. 4). К сожалению, приводимые рекомендации носят ограниченный характер, т.к., во-первых, они распространяются на трубы диаметром до 180 мм, во-вторых, нет указаний на вид используемых для засыпки грунтов, но самое главное — трубы из ПВХ являются однослойными и гофрированными как снаружи, так и внутри. Трубы же, о которых идет речь в статье, — двухслойные, и внутренняя поверхность у них гладкая. К тому же, трубы находятся в защитно-фильтрующей оболочке, как правило, из геотекстильного материала (табл. 3).Применение геотекстильных материалов при укладке дренажных труб в песках средней крупности с размером частиц меньше 0,3–0,4 мм, а также в мелких и пылеватых песках, супесях и при слоистом строении водоносного пласта позволяет полностью заменить гравийно-щебеночный материал обсыпки труб. В качестве защитно-фильтрующей оболочки (ЗФО) дренажных труб применяется полотно нетканое фильтрующее (ТУ 839703805766623–97, ГОСТ 26996–86).Возможно закрепление ЗФО синтетической нитью (ГОСТ 22693). Однако в России отсутствует нормативная база для их использования в указанных целях. В этой связи ГУП «НИИ Мосстрой» в рамках договора «Разработка технологии монтажа дренажей из полиэтиленовых гофрированных труб условным диаметром 100–200 мм», заключенного с Московским комитетом по науке и технологиям при Правительстве Москвы, провел комплекс теоретических и экспериментальных исследований. Целью указанных научно-исследовательских работ явилось определение кольцевой жесткости полиэтиленовых гофрированных труб и последующий подбор глубины заложения дренажей из таких труб в грунт с учетом грунтовых и транспортных нагрузок при известных технологиях выполнения земляных работ, а также гидравлический расчет отверстий в трубах с учетом их дренирующей и фильтрующей способностей. Для достижения указанной цели были решены следующие задачи [5]:1. Достаточно подробно рассмотрена геометрия труб, предусмотренная нормативами, и проведено ее сравнение с фактической, полученной в метрологических исследованиях.2. Разработаны теоретические показатели кратковременных значений кольцевой жесткости полиэтиленовых гофрированных труб и проведена экспериментальная проверка полученных показателей на опытных образцах.3. Рассмотрены допустимые глубины заложения дренажных трубопроводов из полиэтиленовых гофрированных труб в различных грунтовых условиях с использованием разных технологий их траншейной прокладки.4. Исследована гидравлика горизонтальных дренажей, дренажных отверстий в трубах, дренирующая и фильтрующая способность полиэтиленовых гофрированных труб с целью подбора методик для их расчетов.5. Рассмотрены проектноконструкторские особенности дренажных сетей, включающих полиэтиленовые гофрированные трубы с ЗФО.6. Проанализированы монтажные технологии с целью выбора оптимальных методов производства укладочных работ для качественного устройства дренажных систем из полиэтиленовых труб с двухслойной стенкой в ЗФО.7. Рассмотрены возможности обеспечения надежной эксплуатации и малозатратного ремонта дренажей из полиэтиленовых труб с двухслойной стенкой в ЗФО. Общая методика исследований базировалась на использовании литературных и нормативных материалов [6], проектных и практических данных по устройству дренажей из полимерных труб. В частных методиках (метрология, кольцевая жесткость, прочностные и гидравлические расчеты) использовались подходы, принятые как за рубежом, так и в России, в т.ч. собственные (ГУП «НИИ Мосстрой»), подтвержденные многолетней практикой проведения НИР по вопросам применения пластмассовых труб в различных трубопроводных системах. Объектом исследований явились дренажные трубопроводы из полиэтиленовых гофрированных труб как с одной, так и с двумя — гофрированной снаружи и гладкой внутри — стенками в части вопросов проектирования. Уровень обработки опытных и экспериментальных данных соответствует инженерной надежности. В результате этих работ теоретически определены момент инерции и кольцевая жесткость полиэтиленовых гофрированных труб с двойной стенкой диаметром от 100 до 315 мм. Для труб диаметром 100 и 150 мм получены экспериментальные значения кольцевой жесткости, которые с достаточной точностью подтвердили теоретические расчеты. С использованием полученных значений кольцевой жесткости полиэтиленовых гофрированных труб диаметром 100–200 мм рассчитаны глубины укладки в дренажных системах при соответствующих условиях выполнения земляных и монтажных работ. В результате гидравлических расчетов дренажных трубопроводов получены данные по оптимальному количеству отверстий в трубах и с учетом их дренирующей и фильтрующей способности. В завершение научно-исследовательских работ были разработаны «Технические рекомендации по проектированию, монтажу и эксплуатации дренажей из полиэтиленовых труб с фильтрующей оболочкой ТР 168–05».Для устройства дренажей должны применяться гофрированные двухслойные трубы с защитнофильтрующей оболочкой диаметрами 100, 150, 200 и 250 мм, изготовляемые из отечественных (ТУ 224803041989945–04, НПО «Стройполимер») и импортных марок полиэтилена (табл. 4).Внутренний слой труб представляет собой цилиндрическую оболочку из полиэтилена низкого давления (ПНД) с толщиной стенки 1,1–1,8 мм в зависимости от диаметра. Наружный слой также из ПНД, он надежно скреплен с внутренним слоем, образуя полые гофры. Толщина стенки, высота и шаг расположения гофр также зависят от диаметра трубы. Трубы из полиэтилена низкого давления (ПНД) обладают достаточной стойкостью к абразивному износу. Трубопроводы для дренажных систем рассчитаны на срок эксплуатации не менее 50 лет при соблюдении всех норм и правил. Отверстия в трубах имеют размеры и количество, обеспечивающие пропуск расчетных расходов поступления грунтовых вод внутрь трубы. Полиэтиленовые трубы с двухслойными стенками в дренажные трубопроводы собираются с использованием двухраструбных муфт (рис. 5).Согласно рекомендациям ТР 168–05 при разработке проектов инженерной защиты территорий и отдельных сооружений от подтопления грунтовыми водами необходимо руководствоваться требованиями следующих нормативных документов: СНиП 2202–2003, СНиП 2.06.15–85, СНиП 2.06.03–85, СНиП 2.04.03–85. Рекомендуется также разделять дренажи по характеру вскрытия дренируемого водоносного пласта на два типа — совершенного и несовершенного. Горизонтальные дренажи совершенного типа полностью вскрывают водоносные пласты и своим основанием доходят до водоупора. Горизонтальные дренажи несовершенного типа вскрывают водоносный пласт лишь частично и не доходят своим основанием до водоупора. ТР 168–05 также предусматривается выполнение, при необходимости, фильтрующей обсыпки из каменных материалов. Такие материалы, предназначенные для дренажных обсыпок, по прочности и морозостойкости должны отвечать конкретным требованиям. Гравий и щебень изверженных пород (гранит, сиенит, диорит, габбро, порфир, липарит, базальт, диабаз и т.п.) с истинной плотностью 2,3–2,7 т/м3 или особо прочные осадочные породы (кремнистые известняки и хорошо сцементированные песчаники) с плотностью 2,0–2,4 т/м2 при временном сопротивлении на сжатие не менее 600 кгс/см2, являются пригодными для внутреннего слоя обсыпки. Фильтрующая обсыпка одновременно с водо-захватной функцией несет и водозащитную, предотвращая суффозию и заиливание дренажных коллекторов частицами водоносного грунта. Конструктивные формы фильтрующих обсыпок и их размеры зависят от используемого способа разработки траншей, в которые укладываются дрены. В ТР 168–05 рекомендуется принимать продольные уклоны дренажей не менее 0,002 — для глинистых и суглинистых грунтов и не менее 0,003 — для песчаных грунтов. Наибольшие уклоны дренажа определяются исходя из максимально допустимой скорости течения воды в дренажных трубах — до 1,0 м/с. Расстояние по горизонтали (в свету) между различными инженерными коммуникациями и дренажем не должны быть больше расстояний, установленных СНиП П89–80.Для качественной эксплуатации дренажей, включающих полиэтиленовые трубы с двухслойными стенками, в соответствии с требованиями ТР 168–05, по их трассе (в местах поворота, изменения уклонов, на перепадах, а также на прямых участках через определенные расстояния) должны быть обустроены смотровые колодцы. На прямых участках расстояние между колодцами для труб диаметром 100, 150 мм рекомендуется принимать 35 м, а для труб диаметром 200, 250 мм — 50 м. Смотровые колодцы, как правило, выполняются из сборных железобетонных элементов. Для дренажных труб с ЗФО диаметр круглого колодца следует принимать 1,0 м. При глубине заложения дренажа более 3,0 м диаметр колодцев следует принимать не менее 1,5 м.В ТР 168–05 также имеются разделы, в которых приводятся методики определения величины притока грунтовых вод, гидравлического расчета по подбору диаметра труб, рекомендации к разработке чертежей, а также правила строительства, эксплуатации, технического обслуживания и ремонта дренажей. Каждый упомянутый раздел ТР 168–05, как и методика выбора эффективных материалов для устройства фильтрующих оболочек [7], требуют специального рассмотрения. Этому, в случае заинтересованности научно-технической общественности, могут быть, очевидно, посвящены следующие публикации авторов в журнале.
1. Масенко Л.Я. Гофрированные трубы из пластмасс. М.: Химия, 1989. 2. Двойнис Я. Двухслойные гофрированные трубы из полимерных материалов // Инженерные сети из полимеров (Украина), №1(7)/2004. 3. Руководство по проектированию дренажей зданий и сооружений. ГУП НИАЦ, 2000. 4. http://www.ostm.ru/index.php?id=241 5. Сладков А.В., Отставнов А.А. Исследование и разработка технологии прокладки гофрированных полиэтиленовых труб с двухслойной стенкой для подземных инженерных коммуникаций. Сб. науч. трудов (к 50летию института) ГУП «НИИ Мосстрой». М., 2006. 6. Трубопроводы системы дренажей из гофрированных двухслойных полиэтиленовых труб полной заводской готовности. Руководство НПО «Стройполимер» по проектированию, монтажу и эксплуатации. М., 2004. 7. Трещалин М.Ю., Мухамеджанов Г.К., Левакова Н.М. и др. Нетканые материалы технического назначения (теория и практика). М.: Издво ООО НТЦ «Рубеж», 2007.
