Brak lub niewłaściwy dobór odwodnienia drogi powoduje zalania i niekontrolowany, niszczący nawierzchnię spływ wód opadowych w formie cieków. Efektem są spękania, wysadzenia, przełomy, koleiny, zapadnięcia jezdni lub drogi.
Najstarsze znane człowiekowi drogi powstały ok. 2300 r. p.n.e., a 2000 lat p.n.e. Kreteńczycy budowali drogi z warstw kamieni zamulanych gipsem, na których układano kamienne płyty. Za prawdziwych twórców inżynierii drogowej uważa się Rzymian. Budowniczowie już wtedy wiedzieli, że drogi wymagają sprawnego systemu odwadniania. Ich drogi po obu stronach miały rowy melioracyjne do odprowadzania wód deszczowych.
XXI wiek to ogromne zmiany i wiele działań w zakresie infrastruktury drogowej. Buduje się nowe drogi, wiele się modernizuje i powstaje wiele projektów na przyszłość. Pod koniec 2014 r. w Polsce ma być prawie 3100 km dróg szybkiego ruchu, w tym 1605 km autostrad i 1482 km dróg ekspresowych. To mniej, niż zakładano jeszcze w 2012 r., ale to i tak wielkie wyzwanie. W dzisiejszych czasach wszyscy „znamy” się na drogach, na ich budowie, metodach naprawy, eksploatacji itp. To bardzo gorący temat. Prowadzimy długie rozmowy o drogach. Każdemu wydaje się, że wie, jak powinno się je budować. A przecież budowa dróg to skomplikowana sztuka. Drogi muszą być dobrze zaprojektowane, wykonane, a także właściwie eksploatowane. Tylko wtedy będą bezpieczne, tym samym bezpieczni będziemy my – codzienni użytkownicy dróg.
Fot. K. Wiśniewska
Bardzo ważnym elementem wpływającym na jakość dróg jest szybkie i sprawne odprowadzanie wody w czasie deszczu. W ostatnich latach ulewne deszcze pokazały, że stan odwodnień naszych dróg wymaga natychmiastowych zmian. Drogi podczas deszczów stają się rwącymi rzekami, a okolice są podtopione. Woda deszczowa, która nie spływa z drogi dostatecznie szybko, stanowi jedno z największych zagrożeń dla kierowców, a także dla nawierzchni drogi i jej podbudowy.
Zadaniem dobrego i efektywnego systemu odwodnieniowego wszystkich rodzajów dróg jest jak najszybsze i możliwie całkowite ujęcie i odprowadzenie wód deszczowych spływających do odbiornika z: pasa drogowego, poboczy, skarp oraz przyległego terenu, a także wód przenikających do konstrukcji nawierzchni wskutek podciągania kapilarnego z poziomu wody gruntowej zalegającej w rowach.
a)
b)
Fot. 1 Drenaż francuski: a) wyłożenie wykonanego wykopu odpowiednio dobraną geowłókniną igłowaną; b) zamknięcie drenu za pomocą metalowych szpilek typu U (fot. Inora)
Podstawowe funkcje systemu odwodnieniowego
Podstawowe funkcje systemu odwodnieniowego to:
– skuteczne zebranie i odprowadzenie wód opadowych, aby zabezpieczyć nawierzchnię przed ich negatywnym wpływem, a także ze względu na bezpieczeństwo na drodze,
– odprowadzenie wód przenikających do spodu konstrukcji nawierzchni i podłoża,
– obniżenie zwierciadła wody gruntowej do poziomu od spodu konstrukcji nawierzchni,
– odprowadzenie wód poza koronę drogi.
Zgodnie z obowiązującymi przepisami, a także zależnie od klasy drogi, warunków gruntowo-wodnych, ukształtowania terenu zaleca się projektowanie następujących odwodnień:
1. Odwodnienie powierzchniowe – rowy przydrożne, muldy podłużne (przydrożne), ścieki lub rynny uliczne, przepusty, zbiorniki retencyjne, zbiorniki odparowujące.
Rowy przydrożne to proste i najbardziej popularne odwodnienie, które ma za zadanie szybkie i skuteczne odprowadzenie wód opadowych z powierzchni pasa drogowego, a także wód napływających z przyległych do niego terenów.
Gwarancją sprawnego odprowadzenia wody z rowów przydrożnych jest ich systematyczna konserwacja (koszenie traw, usuwanie zanieczyszczeń, np. liści drzew, śmieci). Brak tych działań doprowadza do uszczelniania rowów, co skutkuje brakiem odwodnienia na danym terenie. Rów przydrożny, jako powszechnie stosowane rozwiązanie techniczne, jest ekonomiczny na etapie budowy. W dłuższym okresie rozwiązanie to jest uciążliwe w eksploatacji, drogie (naprawa uszkodzonych dróg) i mało efektywne.
Zbiorniki retencyjne – ich skuteczne działanie zależy od trafności lokalizacji, wyboru rodzaju zbiornika oraz prawidłowego jego zwymiarowania i wykonania.
Zbiorniki retencyjne powierzchniowe, szczególnie te projektowane jako odparowujące, na ogół są takimi tylko z nazwy. W naszym klimacie to rozwiązanie okazuje się mało skuteczne. Wielokrotnie zbiorniki tak zaprojektowane i wykonane wylewają. Zbiornik retencyjny zlokalizowany w sąsiedztwie dróg powoduje gołoledzie, mgły i szadź, co źle wpływa na bezpieczeństwo kierowców. Zbiorniki przeznaczone do retencjonowania wody deszczowej wymagają dużych powierzchni terenu (który albo jest bardzo drogi, albo go wręcz brakuje). To często jest problemem technicznym lub ekonomicznym.
Fot. 2 Skrzynka rozsączająca w wersji podstawowej (materiały informacyjne Marley)
2. Odwodnienie wgłębne (filtracyjne) – rowy chłonne, sączki, dreny, studnie chłonne, zbiorniki chłonne.
Drenaż płytki stosuje się w celu odprowadzenia wody infiltracyjnej przedostającej się w głąb nawierzchni drogowej, natomiast drenaż głęboki – w celu obniżenia poziomu wód gruntowych, drenażu skarp, drenażu ochronnego (np. osuwiska).
3. Odwodnienie podziemne – rowy kryte, ścieki kryte, kanalizacja deszczowa.
Jest przeznaczone do przejęcia i odprowadzenia wód opadowych spływających z powierzchni ulic, placów i chodników poprzez studzienki wpustowe do kanalizacji deszczowej.
W opracowaniu zostaną omówione dwa rozwiązania bardzo często stosowane przy budowie dróg: drenaż francuski (niestety, w wielu przypadkach rozwiązanie to stosowane jest niewłaściwie i dlatego przedstawiłam je szerzej) oraz odwodnienie liniowe (w wielu przypadkach zalecane).
Drenaż francuski
Drenaż francuski jest przykładem odwodnienia wgłębnego, choć należy powiedzieć także, że jest rozwiązaniem mieszanym, gdyż może pełnić również funkcję odwodnienia powierzchniowego.
Stosowane przez lata tradycyjne systemy drenarskie z rurą perforowaną okazały się mało skuteczne, ponieważ dość szybko pojawiał się problem z ich „uszczelnieniem”. Do rury perforowanej woda napływa z dużą energią, powodując zamulenie i zatkanie otworów gruntem, co sprawia, że system bardzo szybko przestaje działać. Szukając rozwiązania tego problemu, inżynierowie wymyślili drenaż francuski.
Drenaż francuski to znany od stuleci dren kamienny, uzupełniony o materiał filtracyjny – geowłókninę, pełniącą funkcję separacyjną dla cząstek gruntu. Nazwa wywodzi się z określenia trench drein (dosłowne tłumaczenie „dren rowowy”), które poprzez grę słów trench–french doprowadziło do powstania polskiej nazwy – drenaż francuski. W inżynierii komunikacyjnej często nazywany jest podłużnym lub poziomym.
Drenaż francuski (fot. 1) jest stosunkowo tani i prosty do wykonania. W rozwiązaniu tym zakłada się bowiem, że rury drenarskie nie są potrzebne. Drenaż francuski składa się z sączka wykonanego z materiału mineralnego – kruszywa, tłucznia otoczonego materiałem geotekstylnym, który uniemożliwia przedostawanie się drobnych cząstek gruntu do wnętrza sączka. Rodzaj geowłókniny oraz wymiar drenu powinny być dobierane zależnie od warunków, miejsca oraz wymagań projektowych. Pole przekroju poprzecznego drenu dobiera się, uwzględniając jego uziarnienie. Najważniejszy jest parametr geowłókniny, który musi się charakteryzować odpowiednimi właściwościami hydraulicznymi. Drenaż francuski stanowi rozwiązanie mieszane i może również pełnić funkcję odwodnienia powierzchniowego. Wymiarowany jest on na spływ powierzchniowy (deszcz ze zlewni) oraz jako sączek, ponieważ może równocześnie odbierać wodę z warstw nawierzchni drogi. Drenaż francuski zapewnia dobry transport wody do odbiornika, pozwala znacznie zmniejszyć koszty budowy i eksploatacji oraz wydłużyć okres bezawaryjnej pracy, głównie dzięki eliminacji zamulania gruntem, w porównaniu z drenażem wykonywanym technologią tradycyjną.
Fot. 3 Skrzynka rozsączająca w wersji zmodyfikowanej (materiały informacyjne Polyteem)
Zasada działania drenażu francuskiego polega na zmniejszeniu prędkości wody poprzez jej przepływ przez bardzo dużą ilość porów na powierzchni geowłókniny. Dzięki temu zmniejsza się energia przesączanej wody, co z kolei uniemożliwia przedostawanie się cząstek gruntu do wnętrza drenu. Istotne jest także to, że wystarczy minimalny spadek podłużny (np. 0,1%), aby zapewnić sprawne funkcjonowanie drenażu francuskiego. Aby wykonać dren francuski, potrzebne są:
– kruszywo mineralne o frakcji nie mniejszej niż 8 – najkorzystniejsze 16/63;
– geowłóknina igłowana, nietkana, gwarantująca niezawodny i długowieczny drenaż.
Technologia wykonywania geowłóknin igłowanych polega na przebijaniu warstw włókien polipropylenowych mikroskopijnymi igłami zaopatrzonymi w haczyki. W wyniku tego procesu w materiałach powstają pory pozwalające na swobodny przepływ wody i powietrza, co jest niemożliwe w przypadku materiałów prasowanych. Geowłókniny, dzięki swojej igłowanej strukturze, pełnią funkcję filtra, co zapobiega migracji drobnych cząstek gruntu i nie dopuszcza do zamulenia drenu. Woda sączy się wówczas przez bardzo dużą ilość mikroporów w geowłókninie, co sumarycznie daje większą, w porównaniu z rurą perforowaną, ilość transportowanej wody.
Drenaż francuski ma wiele zalet, jednak powinien być stosowany wtedy, gdy jest to uzasadnione. Zdarzają się sytuacje, że drenaż francuski bywa stosowany błędnie jako jedyne samodzielne urządzenie do wprowadzania i zagospodarowania wód opadowych do gruntu. Nie będzie on w stanie przejąć szybko i efektywnie całego spływu wód z odwadnianej powierzchni głównie z powodu ograniczonej pojemności retencyjnej. Decydując się na drenaż francuski w projektach, gdzie będzie potrzeba przejęcia dużego spływu, wybierzmy wersję „uzupełnioną” dodatkową pojemnością (skrzynką rozsączającą lub komorą drenażową) albo zastosujmy inne rozwiązanie dodatkowe pozwalające przejąć cały spływ.
Odwodnienia liniowe
Technologia odwodnień liniowych to obecnie bardzo popularne rozwiązanie. Dzięki zastosowaniu odwodnień liniowych możemy kontrolować spływ wody z powierzchni utwardzonych, który jest w miarę równomierny. W przypadku tych odwodnień ilość kanalizacji deszczowych jest znacznie zredukowana. Teren jest pozbawiony wielu linii spadków, co ułatwia projektowanie. Instalacja odwodnienia liniowego jest zdecydowanie łatwiejsza do wykonania niż odwodnienia punktowego. Podstawowymi elementami tego typu odwodnienia są korytka skrzynkowe i ruszty. System odwodnienia liniowego to uniwersalne elementy (pokryte rusztami rynny, korytka skrzynkowe i studnie), które mogą być łączone w różne kombinacje w zależności od potrzeb. Dodatkowo są także akcesoria, takie jak ścianki czołowe, króćce, haki do zdejmowania rusztów. Odwodnienia liniowe mogą być wykonane z betonu tradycyjnego, polimerobetonu oraz żeliwa, rzadziej z tworzywa.
Odwodnienia liniowe charakteryzują się:
– równą powierzchnią wykonania,
– łatwością montażu (bez użycia ciężkiego sprzętu),
– doskonałą wydajnością hydrauliczną,
– małą ilością rur prowadzonych pod ziemią,
– jednoczęściową konstrukcją,
– stabilnością.
System odwodnień liniowych jest rozwiązaniem, którego montaż wymaga jedynie płytkich prac ziemnych i prostego wypoziomowania powierzchni. Utrzymanie czystości systemu jest niezwykle proste, a ciągłe przyjmowanie przez system wody deszczowej wpływa na doskonałą wydajność hydrauliczną. Najpopularniejszymi systemami odwodnień liniowych są systemy otwarte. Ostatnio coraz częściej stosuje się także systemy odwodnień liniowych typu zamkniętego.
Przy doborze odwodnień liniowych projektanci i wykonawcy często idą na skróty. Trzeba pamiętać, że aby odwodnienie liniowe było dobrze zaprojektowane i wykonane, należy stosować normę PN-EN 14333:2005, uwzględnić lokalizację odwodnienia, ukształtowanie terenu, wielkość i intensywność opadów oraz oczywiście stosować się do instrukcji montażowych producenta odwodnień liniowych.
Fot. 4 Komory drenażowe StormTech (materiały informacyjne Ekobudex)
Skutki źle działającego odwodnienia
Brak sprawnego systemu odwodnienia pasa drogowego jest przyczyną tworzenia się uszkodzeń nawierzchni: spękań, wysadzin, przełomów, dziur, kolein i innych. Zawilgocenia i rozmiękczenia poboczy drogowych to również skutki złego odwodnienia. Często dochodzi także do naruszenia stateczności stromych zboczy (osuwiska). Uszkodzenia te mają istotny wpływ na bezpieczeństwo i są częstą przyczyną wypadków drogowych – zdarzają się katastrofy, kiedy część ulicy zapada się np. z samochodem.
Rowy przydrożne to również przykład źle funkcjonującego odwodnienia. Głównym problemem jest głębokość takiego rowu. W razie kolizji drogowej kierowca bardzo często nie ma szans na przeżycie. Brak systematycznego utrzymania rowów (koszenie traw, usuwanie zanieczyszczeń naturalnych, np. liści drzew, śmieci) powoduje uszczelnienie rowów, a tym samym brak odwodnienia w danym terenie.
Zbiorniki retencyjne powierzchniowe, szczególnie projektowane jako odparowujące, w naszym klimacie bardzo często się nie sprawdzają – często tak zaprojektowane zbiorniki wylewają i zamiast zebrać wodę deszczową z dróg, jeszcze ją zalewają.
Alternatywne metody stosowane w odwodnieniach dróg
Projektanci, inwestorzy, zarządcy dróg itp. coraz częściej zmuszani są do szukania nowych, skutecznych i ekonomicznych sposobów odwadniania dróg i zagospodarowywania wody deszczowej, gdyż tradycyjne rozwiązania bywają zawodne i nie rozwiązują wszystkich występujących problemów. Wielu utrudnień, zniszczeń i wypadków można by uniknąć, stosując urządzenia do odwodnień nowej generacji, np. skrzynki lub komory rozsączające. Urządzenia te bazują na tradycyjnym podejściu do odprowadzania wód deszczowych – zgodnym z naturą. Te nowoczesne rozwiązania od ponad 20 lat stosowane są na świecie, w Europie, a także w Polsce.
Skrzynki rozsączające
Skrzynka występuje w dwóch postaciach. W wersji podstawowej jest prostą konstrukcją prostopadłościenną ażurową o stosunkowo małych rozmiarach (fot. 2). Odpowiednie rozwiązanie ścian pozwala uzyskać stosunkowo dużą powierzchnię kontaktu zgromadzonej wody z podłożem. Ze względu na niemożność skutecznego oczyszczania i kontroli stanu bez rozebrania konstrukcji nadaje się do użycia tam, gdzie potencjalne szkody wynikające z uszczelnienia systemu są stosunkowo niewielkie. Przyjęcie konstrukcji prostopadłościennej powoduje, że w warunkach istotnych obciążeń transportowych – względnie naziomu – nie jest to rozwiązanie dostatecznie bezpieczne i nie powinno się w tematach drogowych stosować tego typu skrzynek.
W wersji zmodyfikowanej (fot. 3) skrzynka łączy cechy tradycyjnego rozwiązania i kolektora. W efekcie istnieje dostęp od zewnątrz i możliwe jest bezpośrednie czyszczenie. Ponadto charakterystyczne cechy konstrukcji powodują, że jest ona znacznie bardziej wytrzymała na obciążenia zewnętrzne. Skrzynki pozwalają na stosunkowo łatwe tworzenie układów zbiorczych w wersji liniowej, palety oraz przestrzennej przy dość prostej hydraulice. Wystąpienie zjawiska tłumienia przepływu w układzie jest tu w odróżnieniu od studni rozsączających bardzo mało prawdopodobne. Oczywiście, jak w każdej sytuacji odnoszącej się do wód opadowych, wskazane jest zastosowanie piaskownika (o ile nie jest on z góry przewidziany przez producenta). Ostatecznie uzyskuje się rozwiązania pozwalające ograniczyć problem kolmatacji podłoża i geowłókniny.
Fot. 5 Montaż komór drenażowych StormTech (materiały informacyjne Ekobudex)
Komory drenażowe (rozsączające)
Rozwiązania na bazie komór rozsączających (fot. 4) powstały w Stanach Zjednoczonych ponad 20 lat temu jako nowatorski podziemny system do miejscowego skutecznego zagospodarowania wód deszczowych. Przez lata rozwiązanie to sprawdziło się jako bardzo efektywne i znalazło zastosowanie na całym świecie. W Polsce urządzenia te są instalowane od ponad 10 lat.
Ten typ urządzeń do zagospodarowywania wód deszczowych można stosować do odwodnień dróg, parkingów o dużej powierzchni, a także obiektów sportowych, centrów handlowych, osiedli mieszkaniowych itp.
Problemem podziemnych systemów do rozsączania wód deszczowych jest ich kolmatacja. System komór drenażowych został zabezpieczony przed kolmatacją opatentowanym rozwiązaniem o nazwie IsolatorTM, który przechwytuje 80% zawiesin.
Ze względu na wysoką wytrzymałość mechaniczną (do 14,5 tony/oś) komory można umieszczać bezpośrednio pod powierzchnią komunikacyjną.
Inną możliwością zastosowania komór jest ich umieszczenie w odwodnieniach liniowych jako podziemnych zbiorników retencyjnych szczelnych lub retencyjno-infiltrujących. Można w ten sposób zastąpić np. istniejący rów przydrożny o dużej głębokości systemem muldy chłonnej o wysokim stopniu przepuszczalności, z tunelami z komór drenażowych jako urządzeniem chłonno-retencyjnym.
W rozwiązaniu tym można wykorzystać pas rozdzielający jezdnie lub pas między jezdnią a chodnikiem – można zamontować tam komory jako system odwadniający. Zaletą tego systemu jest:
– oszczędność terenu potrzebnego do zatrzymania opadu do czasu całkowitej infiltracji wody oraz zwiększenie bezpieczeństwa na drodze, na której głęboki rów zastąpi się muldą o niewielkiej głębokości, oraz
– oszczędność na skutek braku konieczności wybudowania innych urządzeń odwadniających, np. kanalizacji deszczowej, zbiorników retencyjnych.
Zbiorniki retencyjne powierzchniowe i retencyjno-odparowujące można zastąpić zbiornikami szczelnymi z komór drenażowych, a teren nad nimi wykorzystać do różnych celów (np. na chodnik czy parking).
Po zastąpieniu istniejących rowów przydrożnych systemem muld z komór rozsączających w większości przypadków możliwe jest poszerzenie jezdni przy przebudowie lub modernizacji drogi bez konieczności wykupu gruntów potrzebnych na inwestycję.
Przy projektowaniu obiektów użyteczności publicznej może pojawić się konieczność elastycznego podejścia do tematu. Na przykład stosując system komór jako zbiornik szczelny z odpływem grawitacyjnym, inwestor może wykorzystać część wody w zbiorniku np. do podlewania zieleni. Kolejnym bardzo ważnym atutem podziemnych systemów nowej generacji do zagospodarowania wody deszczowej jest oszczędność miejsca na działce inwestycji. Teren wykorzystujemy podwójnie. Pod ziemią mamy system zagospodarowujący wody deszczowe, a na górze np. chodnik, ścieżkę rowerową, parking, boisko czy cokolwiek innego.
Dobór oraz warunki montażu i eksploatacji urządzeń alternatywnych do zagospodarowania wód deszczowych na przykładzie komór drenażowych (rozsączających)
Wybór konkretnego urządzenia do rozsączania powinien być dokonany świadomie, z uwzględnieniem lokalnej specyfiki oraz możliwości i potrzeb konkretnego użytkownika. Warunkiem uzyskania przez systemy rozsączające (retencyjne) oczekiwanych parametrów jest ścisłe przestrzeganie zasad ich prawidłowego doboru i montażu. Powinny być one określone przez producenta (dostawcę) urządzeń, jednak ogólne zasady postępowania (w tym wybór materiału gruntowego oraz geotekstyliów) pozostają wspólne dla wszystkich urządzeń.
Sposób montażu zostanie omówiony na przykładzie komór drenażowych StormTech do zagospodarowania wody deszczowej z autostrad, dróg i parkingów, czyli tam, gdzie występują duże obciążenia.
Bardzo ważnym elementem przy wyborze systemu do zagospodarowywania wód deszczowych jest odpowiedzialne podejście do tematu.
Należy zwrócić uwagę m.in. na:
– geologię, czyli na rodzaj gruntów i poziom zwierciadła wody gruntowej,
– przeznaczenie systemu,
– wykorzystanie powierzchni nad systemem, czyli jakie obciążenia będą występowały,
– użytkowanie systemu, a mianowicie możliwość inspekcji i efektywnego czyszczenia.
Warunkiem sprawnie działającego systemu zagospodarowania wody deszczowej jest jego dobór pod kątem dobrze policzonej pojemności – ilości wód deszczowych, z jaką ma sobie poradzić.
– Montaż komór drenażowych(fot. 5)
Wyeliminowanie błędów podczas montażu systemów rozsączających to warunek konieczny, aby system sprawnie działał przez długi czas. Dopiero właściwy dobór systemu i jego projekt, w tym obliczenia, gwarantują skuteczność rozwiązania. Każdy wykonawca przed przystąpieniem do robót montażowych powinien zapoznać się z dokumentacją oraz z wytycznymi producenta danych urządzeń. Niedopuszczalne jest wprowadzanie bez uzgodnienia materiałów o innych parametrach, co odnosi się w szczególności do kruszywa oraz geowłóknin.
Należy zwrócić szczególną uwagę na warunki posadowienia systemu w zależności od obciążeń i sposobu wykorzystania danego terenu (czy system będzie montowany pod trawnikiem, parkingiem lub drogą). Niezwykle ważnym elementem jest też sprawdzenie warunków gruntowo-wodnych (czy są one zgodne z badaniami geotechnicznymi projektu). Warto również skorzystać z bezpłatnych szkoleń z zakresu montażu systemu.
Przed montażem należy sprawdzić, czy podczas transportu lub rozładunku nie uszkodzono elementów systemu. Nie wolno montować uszkodzonych elementów ani ich „naprawiać” we własnym zakresie.
– Wykonanie wykopu
Prace rozpoczyna się od wykonania wykopu. Należy przestrzegać przepisów dotyczących prac ziemnych wg PN-EN 1610 i przepisów BHP. Wykop należy poszerzyć o 30 cm w każdym kierunku (przestrzeń robocza) i nie może być w nim wody. Na głębokość wykopu (Hj) składają się: wysokość fundamentu kamiennego (H) pod komorą, wysokość komory (< hk) oraz wysokość przykrycia systemu (h).
Przykładowo głębokość wykopu dla komór drenażowych SC-310 wynosi:
Hw = 0,15 m + 0,41 m + 0,46 m = 1,02 m(minimalny wykop),
HŁ = 0,46 m + 0,41 m + 2,44 m = 3,31 m(maksymalny wykop).
Dno wykopu musi być wyrównane oraz pozbawione spadków. Można je wyrównać ręcznie (za pomocą np. rurek i łaty) lub mechanicznie (stosując sprzęt budowlany). W celu zabezpieczenia systemu przed przedostaniem się gruntu do komór i systemu stosuje się geowłókninę o właściwych parametrach.
Rodzaj geowłókniny został dobrany przez producenta. Istnieje możliwość zamiany typu geowłókniny, ale wyłącznie po konsultacji z przedstawicielem producenta. Geowłókniną wykłada się dno i ściany wykopu.
W przypadku styku dwóch rolek geowłókniny zakład powinien wynosić 60 cm. Podczas jej rozkładania należy ją zaczepić na ściankach wykopu, chroni to system podczas instalowania, a także upraszcza sam montaż. Jest to szczególnie ważny etap prac, ponieważ zabrudzona od wewnątrz geowłóknina może utracić zdolności rozsączające. Jeśli do tego dojdzie, należy ją oczyścić. Następnie na dnie wykopu umieszcza się warstwę obsypki z przemytego kruszywa ostrokrawędziowego, łamanego, o porowatości 40% i uziarnieniu 20–50 mm – fundament kamienny zagęszcza się do min. 95% normy Proctora. Niedopuszczalne jest stosowanie kamieni o krawędziach zaokrąglonych (tzw. otoczaków). Alternatywnie można zastosować przetworzony beton, przy czym ważne jest, aby był dobrej jakości. Często zdarza się, że jest to typowy gruz – taki materiał jest niedopuszczalny.
Bardzo ważne jest, aby kruszywo było płukane. Chodzi o to, by nie zamulić warstw rozsączających na początku eksploatacji. Wysokość fundamentu kamiennego jest elastyczna – pogrubiając warstwę fundamentu (obliczeniowa od 15 cm do 46 cm kruszywa), powiększa się pojemność systemu i zwiększa jego zdolność retencyjną (ok. 50% pojemności kruszywa spełniającego określone parametry). Istnieje możliwość zwiększenia miąższości fundamentu nawet do 1,5 m, w zależności od konkretnych potrzeb.
– Układanie komór
Na zagęszczonym podłożu układa się komory w ciągach, jedna za drugą na zakładkę, a następnie w rzędach z odstępem min. 15 cm. Na początku i końcu każdego ciągu zakłada się pokrywę skrajną, w której wycina się otwór na wprowadzenie rury dystrybucyjnej (podłączenia od DN 110 do DN 1000). Następnie montuje się ewentualne studzienki kontrolne i odpowietrzenie. Zgodnie z projektem należy zamontować osadnik wstępny i przewody dopływowe wraz z rurą dystrybucyjną, która doprowadzi wodę do systemu.
– Przykrycie systemu
Kolejny etap instalacji to przykrycie systemu, wykonywane za pomocą obsypki z kruszywa o odpowiednim uziarnieniu (31–63 mm), polegające na wypełnieniu przestrzeni między ciągami komór i dookoła nich. Cały system trzeba przykryć 15-centymetrową warstwą, która nie wymaga zagęszczenia. Następnie układa się geowłókninę w celu zabezpieczenia systemu przed zanieczyszczeniem. Z geowłókniną należy postępować wg wcześniejszych wskazówek.
Etap następny stanowi obsypka górna. Zagęszczanie rozpoczyna się od warstwy 30 cm powyżej komór, następnie obsypkę zagęszcza się co 15 cm, aż do uzyskania min. 95% normy Proctora. Masa walca nie może przekroczyć 54 KN, a siła dynamiczna nie może być większa niż 89 KN. Minimalna warstwa obsypki górnej to 30 cm w terenach zieleni i 46 cm w terenach obciążonych. Maksymalne przykrycie systemu wynosi 244 cm powyżej komór.
Po wykonaniu tych czynności można rozpocząć układanie chodnika, nawierzchni ulicy itp.
Na zakończenie należy przeprowadzić inspekcję wszystkich studni, aby upewnić się, że są drożne i że będzie zapewniony swobodny przepływ wody.
Zakończenie
Każda droga musi być skutecznie odwadniana, żeby służyła przez wiele lat. Doświadczenia i ekonomia w długim okresie pokazują, że sprawdzają się odwodnienia polegające na rozwiązaniach wgłębnych. Szczególnie te uwzględniające rozwiązania nowej generacji. W modernizacjach czy remontach dróg warto wziąć pod uwagę możliwość stosowania rozwiązań mieszanych – łączenie istniejących tradycyjnych urządzeń z nowoczesnymi. Bardzo często rozwiązania nowej generacji z powodu ograniczenia do minimum kosztów eksploatacji są rozwiązaniami tańszymi od tradycyjnych, a na pewno są bardziej efektywne i bezpieczne dla urządzeń drogowych oraz kierowców.
Reasumując, dobrze zaprojektowane odwodnienie to wiele korzyści, poczynając od technicznych i finansowych, a na bezpieczeństwie i komforcie każdego z nas kończąc. Istotą jest nie tylko sama inwestycja i jej koszty, ale także jej późniejsza eksploatacja i zachowanie sprawności technicznej drogi przez lata.
mgr inż. Katarzyna Gudelis-Taraszkiewicz
Bibliografia
1. R. Edel, Odwodnienie dróg, WKiŁ, Warszawa 2000, wyd. IV, 2008.
2. Z. Suligowski, Wprost do gruntu. Zagospodarowanie wód opadowych, „Magazyn Instalatora” 12/2002.
3. Komory do magazynowania i odprowadzania wód opadowych do gruntu za pomocą komór drenażowych, Ekobudex 2005.
4. Podręcznik projektowania – Komory drenażowe SC. Odwodnienia nowej generacji, Ekobudex 2008.
5. W. Geiger, Nowe sposoby odprowadzania wód deszczowych, Projprzem-Eko 1999.
6. K. Gudelis-Taraszkiewicz, Złe odwodnienia. Jak unikać zagrożeń? „Magazyn Autostrady” 10/2008.
7. Z. Suligowski, K. Gudelis-Taraszkiewicz, Zagrożenia związane z funkcjonowaniem odwodnień i kanalizacji wód opadowych, seminarium, 27–28 marca 2003 r.
8. P. Licznar, Podstawy obliczania i projektowania systemów odwodnienia, „Wodociągi i Kanalizacja” 6/2007.
9. Z. Suligowski, K. Gudelis-Taraszkiewicz, Alternatywne zagospodarowanie wód opadowych. Vademecum dla przedsiębiorców, Olsztyn 2008.
10. B. Strycharz, R. Edel, Zalecenia projektowania, budowy i utrzymania odwodnienia dróg oraz przystanków komunikacyjnych, IBDiM, Wrocław 2009.
11. Z. Szling, E. Pacześniak, Odwodnienia budowli komunikacyjnych, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2004.
12. W. Młodożeniec, Budowa dróg. Podstawy projektowania, Bel studio Sp. z o.o., Warszawa, wyd. II, 2011.
13. J. Ajdukiewicz, Drenaże francuskie, „Materiały Budowlane” 10/2004.
14. Materiały informacyjne firm: Ekobudex, Mea, Marley, Inora, Polyteem, Aco, Hauraton.
