Zastosowanie drenażu pionowego w budownictwie

Dużym problemem w zakresie budownictwa na gruntach organicznych jest długotrwałe osiadanie. Wpływ na tempo tego procesu mają dwa współczynniki: filtracji, związany z konsolidacją filtracyjną, oraz lepkości. W celu przyspieszenia osiadania ściśliwego podłoża coraz częściej stosuje się metodę drenażu pionowego. Umożliwia ona sprawne odsączanie wody z konsolidowanego gruntu, a tym samym poprawia jego nośność.

Drenaż pionowy w praktyce

Swój efekt drenaż pionowy osiąga dzięki skróceniu dróg filtracji wody porowej oraz niwelowaniu i rozproszeniu ciśnienia porowego. Zmieniony zostaje również kierunek odpływu z pionowego na poziomy, gdzie współczynnik filtracji jest zwykle większy.

Pierwsze dreny piaskowe wprowadzono w latach dwudziestych ubiegłego wieku, jednak w latach siedemdziesiątych zostały one wyparte przez dreny syntetyczne, które cechuje większa elastyczność oraz lepsze właściwości filtracyjne. Odległość między drenami ustalana jest na podstawie kilku czynników, do których zaliczamy:

Danych do określenia tych wartości dostarczają laboratoryjne badania próbek gruntu.

Drenaż pionowy wykorzystywany jest w ramach robót geoinżynieryjnych i wymaga użycia specjalistycznych maszyn budowlanych. Do wprowadzania drenów pionowych wykorzystywane są specjalne maszyny do tego celu zaprojektowane – na przykład Wick Drain dostępny w ofercie firmy KDM Dariusz Mazur, który montowany jest na ramieniu koparki.

Zastosowanie drenażu pionowego

Stabilizacja gruntu za pomocą drenażu pionowego przeprowadzana jest na ściśliwych oraz nawodnionych podłożach, takich jak glina, ił czy grunty organiczne – na przykład torfy. Mają one miękką strukturę przy dużej porowatości, a często też pory wypełnione są wodą.

Obciążenie takich gruntów z góry może być przyczyną osiadania, co prowadzić będzie to problemów konstrukcyjnych. Skrócenie drogi przepływu wody porowej pozwala skutecznie zmniejszyć jej ciśnienie.

Wyróżnić możemy zatem kilka sytuacji, w których drenaż pionowy znajduje szczególne zastosowanie. Służyć on będzie przede wszystkim ulepszaniu gruntu w miejscach, gdzie osiadanie pierwotne oraz wtórne w przyszłości prowadzić może do problemów – na przykład w pobliżu mostów i innych połączeń między nasypami a budowlami posadowionymi na palach.

Innym przeznaczeniem tej technologii są nasypy, które należy wykonać w krótkim czasie, a przeszkodę stanowi nośność podłoża. Drenaż pionowy stosuje się również w przypadku poszerzana dróg, gdzie niepożądane jest zróżnicowane osiadanie. Ponadto wykorzystywany jest w lagunach osadowych do szybkiego odwodnienia osadów, a także przy wstępnym obciążeniu do budowy zbiorników.