Odwodnienie parkingów i miejsc obsługi podróżnych – cz. II – Odwodnienie wgłębne

Zabiegi te powodują skuteczne obniżenie zwierciadła wody i dzięki temu zwiększenie nośności gruntu i nawierzchni parkingu. Odwodnienie wgłębne mogą stanowić rowy otwarte lub głęboki drenaż. Wykonuje się go w gruncie poniżej głębokości przemarzania.

Z drenażu płytkiego wodę odprowadza się sączkami poprzecznymi do ewen­tualnych rowów na zewnątrz parkingu. Warstwę drenażu płytkiego wykonuje się w postaci warstwy filtracyjnej, układanej na naturalnym podłożu. Warstwa ta może spełniać różne funkcje, m.in. odprowadzać ewentualną wodę przesiąkającą przez konstrukcję nawierzchni parkingu bądź też powodując przerwanie podciągu kapilarnego. Zwiększa to tym samym nośność naturalnego podłoża gruntowego [6].

Tab. 1. Orientacyjne odległości pomiędzy studzienkami rewizyjnymi [23]

Do projektowania większości rozwiązań konstrukcyjnych odwodnienia wgłębnego podchodzi się indywidualnie ze względu na zmienność warunków terenowych, różne rodzaje ujęcia wód, a także różne rodzaje użytych materiałów [6].

Najpopularniejszym rozwiązaniem stosowanym w tym przypadku są drenaże.

Głębokość ułożenia drenaży dobiera się w taki sposób, aby również w okresie mrozów utrzymywały one swoją funkcjonalność, jeżeli z innych względów nie wymaga się większej głębokości wbudowania drenażu. Drenaż poniżej warstwy odsączającej konstrukcji parkingu układa się tak, aby sklepienie rury znajdowało się min. 20 cm poniżej odwadnianej warstwy [3].

W przypadku odwodnienia wgłębnego parkingów, szczególnie w trudnych warunkach gruntowo-wodnych, można zastosować dobrze już znany również w polskiej praktyce inżynierskiej drenaż typu francuskiego.

W tym wypadku będzie to sączek wykonany z materiału mineralnego (np. tłuczeń) otoczony materiałem geotekstylnym, zapobiegającym migracji drobnych cząstek gruntu do wnętrza drenażu. Uziarnienie kruszywa zastosowanego do budowy tego typu drenaży dobiera się na podstawie wartości deszczu miarodajnego, zależnie od wielkości spływu ze zlewni. Pole przekroju poprzecznego drenu odprowadzającego wodę opadową dobiera się, uwzględniając jego uziarnienie [2].

Rys. 1. Przykład profili otwartych stosowanych jako zbiorniki magazynująco-rozsączające wody opadowe (materiały informacyjne firmy Ekobudex)

Kanalizacja deszczowa oraz zbiorniki retencyjne i rozsączające

Kanalizacja deszczowa służy do podziemnego odprowadzenia wód pochodzących z opadów deszczu, gradu lub roztopionego śniegu, zebranych z powierzchni zlewni [6].

Wybór systemu odprowadzenia wód zarówno opadowych, jak i podziemnych zależy przede wszystkim od:

– obliczonych ich ilości, które projektowana kanalizacja musi przyjąć,

– wielkości i rodzaju odbiornika oraz sposobu jego zabudowy.

Średnice kanałów deszczowych i drenarskich oblicza się dla poszczególnych odcinków sieci między dwiema sąsiednimi studzienkami kontrolnymi. Przyjmuje się przy tym, że zarówno natężenie przepływu Q, jak i spadek dna kanału I oraz jego przekrój nie ulegają zmianie. Przyjmując takie założenia, swobodne zwierciadło wody w kanale, przy pracy bezciśnieniowej, układa się równolegle do jego dna [6].

Średnice sieci deszczowej wymiaruje się według spływów deszczów obliczeniowych, pochodzących z obszarów przyporządkowanych danej zlewni (ze względów eksploatacyjnych należy przyjmować średnicę kanału w granicach D = 250–300 mm).

Zalecane spadki podłużne kanału: I_maks. = 0,03, I_min. = 0,003.

Zalecana prędkość przepływu wody w zaprojektowanym przewodzie nie powinna być mniejsza niż 0,6 m/s i nie większa niż 6 m/s.

Na odcinkach pomiędzy studzienkami kontrolnymi przewody układa się w linii prostej.

Zmiana kierunku przebiegu kanału nieprzełazowego musi odbywać się w studzience połączeniowej.

Spadek dna kanału deszczowego nie powinien być mniejszy niż:

– 0,5% przy średnicy wewnętrznej kanału 200 mm,

– 0,4% przy średnicy wewnętrznej kanału 250 mm,

– 0,3% przy średnicy wewnętrznej kanału 300 mm.

Maksymalny spadek kanałów powinien być natomiast tak dobrany, aby największe wartości prędkości przepływu nie przekraczały wartości podanej wyżej.

Kanały powinny mieć nośność wystarczającą do przeniesienia obciążenia od ruchu pojazdów ciężkich zgodnie z [16]. Ponadto kanały deszczowe wymiaruje się jako napełnione przy obliczeniowym natężeniu przepływu [7].

Rys. 2. Zbiorniki retencyjne na wody opadowe wykonane w technologii CC-GRP: a) schemat zbiorników; b) etap budowy zbiorników – przykrywanie warstwą nośnego gruntu (materiały informacyjne firmy Hobas System Polska)

Studzienki połączeniowe lokalizuje się na każdym załamaniu lub skrzyżowaniu trasy kanalizacyjnej oraz w odległości co 50–70 m na kanałach nieprzełazowych (kanały o średnicy wewnętrznej do 800 mm). Studzienki rewizyjne montuje się po to, aby umożliwić czyszczenie lub renowację kanału. Dodatkowo studzienki rewizyjne pełnią funkcję naturalnego przewietrzania. Orientacyjne odległości pomiędzy studzienkami rewizyjnymi pokazano w tab. 1. Każda studzienka połączeniowa jest jednocześnie studzienką rewizyjną. Studzienki powinny spełniać wymagania Polskich Norm [7].

Ważnym elementem prawidłowego odwodnienia parkingów i MOP-ów są zbiorniki retencyjne. Pozwalają one na gromadzenie wody opadowej do celów komunalnych bądź też zatrzymanie jej części w czasie dużych opadów i stopniowe jej odprowadzanie do systemu odwodnienia o małej przepustowości.

Zbiorniki rozsączające mają podobne przeznaczenie z tą różnicą, że woda sukcesywnie, stopniowo jest infiltrowana w otaczający naokoło zbiornika grunt (rodzaj studni chłonnych).

W przypadku zbiorników retencyjnych stosujemy odpowiedniej jakości trwałe folie łączone poprzez zgrzewanie, a w przypadku zbiorników rozsączających – geotekstylia, głównie geowłókniny o odpowiedniej gramaturze, umożliwiające infiltrację wody do gruntu.

Zbiorniki retencyjne i rozsączające stanowią szeroką dziedzinę wiedzy, w której w ostatnich latach w zakresie budownictwa komunikacyjnego odnotowujemy ogromny postęp materiałowo- -technologiczny.

Tab. 2. Porównanie objętości podziemnych zbiorników retencyjnych firmy HOBAS^® w zależności od liczby jednakowych modułów o średnicy DN 1800

Przykład zbiorników magazynująco-rozsączających możliwych do rozmieszczenia pod nawierzchniami parkingów i MOP-ów pokazano na rys. 1. Zasadniczy element przedmiotowego systemu stanowią komory drenażowe wykonane z polipropylenu o różnej wielkości (a tym samym pojemności) owinięte geowłókniną i zasypane tłuczniem. Ich zaletą jest fakt, że mogą być rozmieszczone równomiernie pod wielkopowierzchniowymi placami parkingowymi i tym samym szybko odprowadzać wodę w czasie ulewnych deszczy, umożliwiając swobodną eksploatację parkingów przez ich użytkowników.

Przykład zbiorników retencyjnych o dużej pojemności wykonanych w technologii CC-GRP pokazano na rys. 2. Ich zaletą jest możliwość doboru pojemności retencji zbiorników jedynie poprzez zmianę liczby zbiorników w baterii (tab. 2). Nie bez znaczenia jest  także pełna ich szczelność, co w wielu przypadkach ma niebagatelne znaczenie ekologiczne.

Coraz częściej również na polskim rynku stosowane są zbiorniki magazynująco-rozsączające dla wód opadowych składające się z modułów w postaci  różnego typu skrzynek wykonanych z tworzywa, owiniętych szczelnymi, trwałymi foliami (zbiorniki retencyjne) lub też geowłókninami (zbiorniki rozsączające). Na polskim rynku popularne są tego typu systemy produkowane przez kilka firm. Na rys. 3  zestawiono system firmy Wavin i Frankische (Polyteam).

Zasady doboru materiałów i wyrobów do odwadniania parkingów i MOP-ów

Wcześniej podano skrótowy przegląd wyrobów stosowanych do odwadniania parkingów wykonanych z różnych materiałów.

Częstość stosowania określonych materiałów zależy od przeznaczenia wyrobu w systemie odwodnieniowym. Niemniej jednak ogólnie można stwierdzić, że obecnie najpopularniejszymi materiałami w tym przypadku jest: beton modyfikowany, polimerobeton, kamionka, polimery zbrojone włóknem szklanym (GRP i CC-GRP), tworzywa sztuczne (PCV, PP, PEHD), a także stal szlachetna [8, 9].

Materiały te stosuje się zarówno do budowy ścieków liniowych, kanalizacji wód deszczowych, zbiorników retencyjnych i infiltracyjnych, jak też separatorów i oddzielaczy cieczy lekkich.

W przypadku betonu stosuje się minimalną klasę wytrzymałości na ściskanie C35/45 zgodnie z  PN-EN 206-1:2003 [12].

Wymagania dla kamionki w przypadku separatorów tłuszczu podano w normie [15].

Wymagania dla zbiorników podziemnych (np. wykorzystywanych jako zbiorniki retencyjne) wykonanych z CC-GRP podano m.in. w normie [11].

W przypadku wyrobów z polietylenu i ich odporności na promieniowanie UV wymagania znajdują się m.in. w normie [13].

W przypadku użycia stali nierdzewnej wyroby powinny odpowiadać zapisom normowym [13].

Dodatkowe informacje na temat wymagań odnośnie do wyrobów i materiałów można znaleźć w Ogólnych Specyfikacjach Technicznych dotyczących tematu [24–26].

Rys. 3. Skrzynki magazynująco-rozsączające wody opadowe: a) widok pojedynczego  segmentu odsączającego; b) przykład sposobu rewizji skrzynek rozsączających (materiały informacyjne firmy Wavin Metalplast-Buk); c) bateria skrzynek rozsączających w fazie wykonywania (materiały informacyjne firmy Polyteam)

Ochrona środowiska gruntowo-wodnego w obrębie parkingów i MOP-ów

Przy projektowaniu i wykonaniu odwodnienia parkingów i MOP-ów zgodnie z rozporządzeniem [16] należy dążyć do tego, aby odwodnienie nie stanowiło zagrożenia dla okolicznych wód powierzchniowych [5] i gleby oraz nie pogarszał się stan istniejącego odbiornika, do którego odprowadzane są wody powierzchniowe i ścieki z parkingów i MOP-ów.

Przy projektowaniu i wykonaniu odwodnienia parkingów i MOP-ów nie powinno się dopuszczać do:

– niekontrolowanego przenikania wód zanieczyszczonych, odprowadzanych systemem odwodnienia z parkingów i MOP-ów do wód powierzchniowych;

– niekontrolowanego spływu wód z nawierzchni parkingów i MOP-ów, które mogą uruchomić procesy erozyjne skarp oraz zanieczyścić okresowo okoliczne wody powierzchniowe;

– zmian i zakłóceń w stosunkach wodnych w strefie wpływu parkingów i MOP-ów, określonych w ocenie oddziaływania na środowisko uzyskanej na etapie przygotowania inwestycji z uwzględnieniem przepisów prawa wodnego.

Spływy powierzchniowe i ścieki bytowo-gospodarcze oraz przemysłowe z obiektów obsługi podróżnych wymagają oczyszczenia przed odprowadzeniem ich do odbiorników lub do ziemi. Wyjątek stanowią jedynie wody opadowe i roztopowe pochodzące z powierzchni innych niż określone w [19]. Bez oczyszczenia wprowadzane są ścieki bytowo-gospodarcze i przemysłowe wówczas, gdy na terenach MOP-ów i parkingów istnieje sieć kanalizacyjna [18]. Najczęściej jednak te obiekty zlokalizowane są poza jej zasięgiem i wtedy należy przewidzieć indywidualne systemy odprowadzania i unieszkodliwiania ścieków i wód opadowych, których odbiornikiem jest środowisko wodne i grunt.

Schematy odprowadzania ścieków i wódopadowych z terenów MOP-ów i parkingów zależą od wielu czynników:

– zagospodarowania przestrzennego,

– ukształtowania terenu,

– warunków hydrograficznych i hydrogeologicznych,

– wymagań w zakresie korzystania ze środowiska,

– infrastruktury wodno-kanalizacyjej.

Projekt gospodarki wodno-ściekowej MOP-ów powinien być każdorazowo poprzedzony szczegółowym rozpoznaniem wymienionych czynników.

Podstawowym kryterium wyboru lokalnego oczyszczania ścieków odprowadzanych z omawianych obiektów jest rodzaj i charakterystyka odbiornika ścieków, ich ilość i jakość oraz nierównomierność ich odpływu. Wielkości te mogą być bardzo zróżnicowane, nawet dla obiektów o podobnym wyposażeniu.

Za podstawowe urządzenia ochrony otaczającego środowiska przed szkodliwym działaniem wód i ścieków odprowadzanych z parkingów i MOP-ów uważa się separatory, oddzielacze cieczy lekkich, zbiorniki odparowujące i oczyszczalnie wód.

Do lokalnego unieszkodliwiania i odprowadzania ścieków bytowych stosowane są urządzenia, takie jak: osadniki gnilne, studnie chłonne, drenaże rozsączające, filtry piaskowe, oczyszczalnie ścieków korzeniowe, stawy i złoża biologiczne, oczyszczalnie z osadem czynnym.

Ścieki z obiektów gastronomicznych przed odprowadzeniem do zbiorczego systemu kanalizacji lub do lokalnych urządzeń oczyszczających muszą być wstępnie podczyszczane w separatorach tłuszczu.

Ścieki powstające podczas konserwacji, czyszczenia i tankowania pojazdów samochodowych oraz z obszaru baz przeładunkowych, składowo-magazynowych i stacji paliw płynnych, a także z terenów składowania i magazynowania substancji zanieczyszczonych olejami mineralnymi nie mogą być odprowadzone do wód i do ziemi bez uprzedniego ich oczyszczenia do poziomu określonego w rozporządzeniu [19].

Do urządzeń ochrony środowiska gruntowo-wodnego w obrębie parkingów i MOP-ów należy zaliczyć przede wszystkim urządzenia sedymentacyjno-flotacyjne.  Są one zdefiniowane w normach [13] i [14].

Zlewnie ścieków z autokarów skanalizowanych należy urządzać przy hotelach i motelach o znaczeniu międzynarodowym oraz przy wszystkich stacjach benzynowych zlokalizowanych poza zabudową miast przy głównych trasach tranzytowych i turystycznych, które są przystosowane do obsługi autokarów.

Zlewnia powinna być sytuowana na zapleczu hotelu, motelu, stacji benzynowej lub parkingu, w miarę możliwości oddzielona przepierzeniem lub pasem zieleni. Na przejeździe autokaru powinna znaleźć się studzienka kanalizacyjna ø 1000 mm o pojemności czynnej 500 l. Wylot ze studzienki powinien umożliwiać całkowite jej opróżnienie do systemu kanalizacyjnego i musi być zamykany zasuwą dla umożliwienia dezynfekcji i przetrzymania ścieków.

Przy zlewni należy przewidzieć hydrant ø 25 mm z wężem do napełniania zbiornika wodnego w autokarze oraz do mycia otoczenia zlewni i płukania zbiornika ściekowego po zakończonej czynności sanitarnej [21].

Miejsca obsługi podróżnych typu II i III [16] na drodze klasy A lub S powinny mieć nie mniej niż dwa stanowiska postojowe dla pojazdów przewożących materiały niebezpieczne, usytuo­wane w odległości nie mniejszej niż 30 m od budynków i urządzeń przeznaczonych dla uczestników ruchu, a także od stanowisk postojowych dla innych pojazdów.

Stanowiska te powinny mieć odrębny, szczelny system odwodnienia, zaopatrzony w urządzenia do przejmowania i neutralizacji wycieków niebezpiecznych substancji.

Nawierzchnia stanowiska postojowego dla pojazdów przewożących materiały niebezpieczne powinna być utwardzona, nienasiąkliwa oraz zapobiegająca przenikaniu materiałów niebezpiecznych poza teren stanowisk [16].

Podsumowanie

Omówione w artykule zagadnienie odwodnienia parkingów i miejsc obsługi podróżnych jest znacznie szersze, niż potocznie się sądzi.

Nowe technologie i materiały wdrażane w infrastrukturze komunikacyjnej są równie szybko i skutecznie wprowadzane również do przedmiotowych budowli.

Ponadto można zauważyć, że prezentowana tematyka jest ważna dla normalnego, niezakłóconego korzystania z parkingów i MOP-ów przez użytkowników niezależnie od występujących warunków atmosferycznych. Niestety widać to najczęściej dopiero, gdy warunki te są niesprzyjające.

Aspekt dotyczący właściwego utrzymania przedmiotowej infrastruktury może stanowić temat do osobnej obszernej publikacji ze względu na swoją wagę.

prof. UZ, dr hab. inż. Adam Wysokowski

kierownik Zakładu Dróg i Mostów Uniwersytet Zielonogórski

Literatura

1. Analiza metod poprawy stanu odwodnienia dróg i należących do nich drogowych obiektów inżynierskich WS-09, praca zbiorowa wykonana na zlecenie Generalnej Dyrekcji Dróg Krajowych i Autostrad, IBDiM 2006.

2. R. Edel, Odwodnienie dróg, Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa 2002.

3. R. Edel, Odwodnienia powierzchni dróg, placów i parkingów. Ogólne zasady – cz. I, „Magazyn Autostrady” nr 8-9/2005, cz. II nr 10/2005.

4. J. Karda, A. Wysokowski, Wpływ systemu odwodnienia na trwałość mostu, „Materiały Budowlane” nr 4/2007, s. 65–67.

5. H. Sawicka-Siarkiewicz, Ograniczanie zanieczyszczeń w spływach powierzchniowych z dróg. Ocena technologii i zasady wyboru, Instytut Ochrony Środowiska, Warszawa 2004.

6. Z. Szling, E. Pacześniak, Odwodnienia budowli komunikacyjnych, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2004.

7. T. Wójcicki, Nowoczesne urządzenia odwodnienia dróg i oczyszczania ścieków opadowych, „Drogownictwo” nr 8/98.

8. A. Wysokowski, A. Staszczuk, Systemy odwodnienia obiektów mostowych, „Nowoczesne Budownictwo Inżynieryjne” nr 4/2007.

9. A. Wysokowski, J. Howis, Przepusty w infrastrukturze komunikacyjnej – cz. 6, Materiały do budowy przepustów – cz. I i II, „Nowoczesne Budownictwo  Inżynieryjne” nr 3 i 5/2009.

Przepisy prawne

10. PN-S-02204:1997 Drogi samochodowe. Odwodnienie dróg.

11. PN-EN 976-1:2002 Podziemne zbiorniki z tworzyw sztucznych wzmocnionych włóknem szklanym (GRP). Bezciśnieniowe poziome zbiorniki cylindryczne do magazynowania paliw ciekłych pochodzących z przetwórstwa ropy naftowej. Część 1: Wymagania i metody badań zbiorników z pojedynczą ścianką.

12. PN-EN 206-1:2003 Beton. Część 1: Wymagania, właściwości, produkcja i zgodność.

13. PN-EN 858-1:2005 Instalacje oddzielaczy cieczy lekkich (np. olej i benzyna). Część 1: Zasady projektowania, właściwości użytkowe i badania, znakowanie i sterowanie jakością.

14. PN-EN 858-2:2005 Instalacje oddzielaczy cieczy lekkich (np. olej i benzyna). Część 2: Dobór wielkości nominalnych, instalowanie, użytkowanie i eksploatacja.

15. PN-EN 1825-1:2005  Oddzielacze tłuszczu. Część 1: Zasady projektowania, właściwości użytkowe i badania, znakowanie i sterowanie jakością.

16. Rozporządzenie Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 2 marca 1999 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać drogi publiczne i ich usytuowanie (Dz.U. z 1999 r. Nr 43, poz. 430).

17. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz.U. z 2002 r. Nr 75, poz. 690).

18. Rozporządzenie Ministra Budownictwa z dnia 14 lipca 2006 r. w sprawie sposobu realizacji obowiązków dostawców ścieków przemysłowych oraz warunków wprowadzania ścieków do urządzeń kanalizacyjnych (Dz.U. z 2006 r. Nr 136, poz. 964).

19. Rozporządzenie Ministra Środowiska  z dnia 26 lipca 2006 r. w sprawie warunków, jakie należy spełnić przy wprowadzaniu ścieków do wód lub do ziemi oraz w sprawie substancji szczególnie szkodliwych dla środowiska wodnego (Dz.U. z 2006 r. Nr 137, poz. 984).

20. Ustawa z dnia 7 lipca 1994 r. – Prawo budowlane (Dz.U. z 2003 r. Nr 207, poz. 2016 z późn. zm., ostatnia zmiana Dz.U. z 2005 r. Nr 163, poz. 1364).

21. Instrukcja zagospodarowania dróg, załącznik do zarządzenia nr 4/97 Generalnego Dyrektora Dróg Publicznych z dnia 12 marca 1997 r., Generalna Dyrekcja Dróg Publicznych, Warszawa 1997.

22. Wytyczne projektowania dróg I i II klasy technicznej (Autostrady i drogi ekspresowe) WPD-1, Warszawa 1995.

23. Wytyczne projektowania dróg III, IV i V klasy technicznej WPD-2, Warszawa 1995.

24. Ogólne Specyfikacje Techniczne, D-03.02.01 Kanalizacja deszczowa, Generalna Dyrekcja Dróg Publicznych, Warszawa 1998.

25. Ogólne Specyfikacje Techniczne, D-03.00.00 Odwodnienie korpusu drogowego, Generalna Dyrekcja Dróg Publicznych, Warszawa 1998.

26. Ogólne Specyfikacje Techniczne, D-10.06.01 Parkingi i zatoki, Generalna Dyrekcja Dróg Publicznych, Warszawa 1998.

W cz. I artykułu („IB” nr 10/2010) na str. 72 omyłkowo zamieszczone zostało zdjęcie (fot. 4) skrzynek magazynująco-rozsączających zamiast systemu studzienek (zdjęcie systemu lekkich studzienek firmy Wavin Metalplast-Buk – poniżej).