Inclinação do tubo de drenagem: cálculos, padrões e características da instalação de drenagem em declive

Um sistema de drenagem perfeitamente projetado e corretamente calculado coletará e desviará as águas subterrâneas do terreno. Ele protegerá a fundação contra destruição prematura e garantirá o crescimento normal das plantas cultivadas. Para garantir o escoamento espontâneo da água coletada pelo sistema, é necessário assegurar a inclinação do tubo de drenagem. E para sua instalação, são necessárias informações precisas, certo?

Tudo sobre o ângulo em que os tubos de drenagem são colocados e como organizar corretamente o sistema de drenagem, você aprenderá no artigo que propomos. Seguindo as recomendações técnicas que apresentamos, você poderá projetar e calcular com precisão a rede de drenagem. A base para os dados fornecidos são as normas de construção.

Para ajudar os profissionais autônomos, a tecnologia de instalação do sistema de drenagem de água é detalhada, a especificidade do cálculo e assentamento de seus componentes é minuciosamente analisada. Para uma percepção visual das informações, são fornecidas fotos e vídeos.

Características construtivas da drenagem

Existem três tipos de sistemas de drenagem, cada um com suas próprias características construtivas: horizontal, vertical, combinado.

Os elementos funcionais da drenagem horizontal podem ser:

• drenos tubulares;
• drenos de galeria;
• canaletas e valas.

O sistema de tubos de drenagem combinado com envoltório filtrante (multicamadas) – é o dreno tubular.

O envoltório filtrante multicamadas, neste caso, é feito para evitar a entrada de solos arrastados no sistema. Pelos padrões, o contorno de drenagem é sempre equipado com poços de inspeção.

Para a organização do sistema de drenagem de uma obra (terreno), diferentes esquemas podem ser utilizados. A escolha específica depende das condições geológicas do local, da intensidade da precipitação atmosférica e de outros fatores.

Ao contrário dos drenos tubulares, os drenos de galeria são feitos de tubos com seção transversal maior. Nas paredes dos tubos existem orifícios para coleta de efluentes.

O processo de instalação dos drenos de galeria também prevê a execução de envoltório com filtração adicional por geotêxtil.

Dreno tubular em corte. É exatamente por esse princípio que se realiza a instalação de drenos tubulares e de galeria em projetos modernos de construção de casas. A observância das normas e a precisão dos cálculos garantem a alta eficiência dos sistemas de drenagem.

O sistema de drenagem com calhas e trincheiras geralmente é feito em condições onde o nível do lençol freático é permitido até a marca de 1,3-1,5 m. Em solos estáveis, as trincheiras são feitas com taludes; em solos instáveis, as trincheiras são reforçadas com estruturas de concreto armado.

O sistema de drenagem vertical consiste em um conjunto de poços (poços de visita) conectados por um coletor. Através da linha coletora, é efetuada a drenagem dos efluentes por meio de uma estação de bombeamento. Além disso, a drenagem dos efluentes na drenagem vertical pode ser realizada por descarga nas camadas inferiores do solo.

O sistema de drenagem combinado reúne esquemas horizontal e vertical. É caracterizado por especialistas como um esquema complexo de drenagem de água e geralmente é instalado em áreas onde é necessária uma drenagem de solo de alta eficiência.

Esquemas superficiais e profundos

Com base nos parâmetros calculados de profundidade dos drenos, distinguem-se esquemas de drenagem de superfície e profundidade. A finalidade do esquema de superfície é coletar e drenar o produto das precipitações atmosféricas, bem como das águas subterrâneas próximas à superfície.

A finalidade do esquema de profundidade é reduzir o nível do lençol freático, coletá-lo e drená-lo para fora dos limites do terreno onde se localiza o objeto de construção.

Exemplo de instalação de um sistema de drenagem superficial. A drenagem superficial é amplamente difundida na construção de casas particulares. O sistema de coleta e drenagem de produtos de precipitação atmosférica é necessário para cada caso de construção de casas residenciais.

O esquema de captadores de água dos sistemas de esgoto pluvial suporta execução pontual ou linear. No primeiro caso, é realizada a drenagem dos efluentes de fontes locais (calhas, poços de calçadas, coletores de grupos de entrada).

O esquema linear garante a drenagem da água por todo o terreno do local. Geralmente, em canteiros de obras residenciais, é aplicada uma solução combinada com a implementação de ambos os esquemas.

A drenagem profunda é obrigatória em praticamente todos os casos de construção de casas particulares e melhoria de terrenos agrícolas. É uma proteção eficaz para os elementos das estruturas de construção que estão localizados abaixo do nível zero (fundação, porões, sistema radicular das plantas).

É permitido excluir a construção de drenagem profunda em terrenos elevados, onde o nível do lençol freático não ultrapassa a marca de 1,5 m, onde se observa uma drenagem eficiente do solo.

Fragmento do esquema de instalação de drenos profundos. Normalmente, esses esquemas preveem a colocação de poços de drenagem – pelo menos um a cada 30 metros de comprimento da linha principal. Em trechos retos, a periodicidade de instalação é permitida a cada 50 metros.

O projeto do esquema de drenagem profunda exige cálculos de alta precisão. Mesmo um pequeno erro nos cálculos pode causar baixa eficiência do sistema.

A prática de instalação desses esquemas frequentemente aponta para um erro comum – cálculo impreciso da profundidade de colocação dos drenos. O resultado é uma drenagem desigual da água do terreno ou, pior ainda, o alagamento de terras férteis e porões.

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Cálculos e padrões de construção de drenagem

As grandezas de cálculo necessárias para a construção do sistema de drenagem geralmente são:

• o tamanho do diâmetro das tubulações;
• o nível de colocação das tubulações;
• os valores da inclinação dos tubos;
• a densidade do filtro geotêxtil.

E mais detalhes sobre cada item.

Grandeza 1 – diâmetro calculado das tubulações

O diâmetro necessário das tubulações é calculado com base nos parâmetros de projeto da intensidade de drenagem.

Para construções residenciais particulares, tubos com diâmetro de 100 mm geralmente são ideais. Sua capacidade de vazão padrão é de cerca de 7 l/s, o que atende perfeitamente às normas de projeto na maioria dos casos.

No entanto, aumentar o diâmetro do dreno permite cobrir uma área de trabalho maior, aumentando a eficiência do sistema.

Grandeza 2 – profundidade de instalação do sistema

O nível de instalação das tubulações de drenagem, de acordo com as normas existentes, é determinado considerando dois critérios:

1. Nível de congelamento do solo.
2. Profundidade da fundação.

O grau de congelamento do solo está diretamente relacionado às propriedades climáticas da região. Portanto, para cada área específica, este parâmetro pode variar.

Mas, em qualquer caso, o cálculo da profundidade de instalação dos tubos de drenagem é feito a partir do ponto final de congelamento do solo, adicionando a esse valor pelo menos 300-500 mm de profundidade adicional.

Um dos parâmetros de cálculo importantes para a drenagem profunda é a determinação do grau de congelamento do solo na área onde o objeto está localizado. Com base nos dados calculados de congelamento do solo, calcula-se a profundidade de instalação dos drenos.

Pelo mesmo algoritmo, calcula-se a drenagem da fundação, mas a partir do ponto final de assentamento da fundação.

Grandeza 3 – inclinação dos tubos de drenagem

Com qual inclinação instalar os tubos do sistema de drenagem é claramente indicado pelas normas SNiP. De acordo com essas normas, os valores mínimos de inclinação do dreno devem ser adotados considerando a velocidade mínima permitida do fluxo de águas residuais.

Além disso, é estabelecido que para tubos com diâmetro de 150 mm, a inclinação mínima permitida deve ser de pelo menos 8 mm por metro de comprimento, e para tubos com diâmetro de 200 mm, pelo menos 7 mm por metro de comprimento. Em trechos específicos da rede, é permitido reduzir esses parâmetros para 7 mm e 5 mm, respectivamente.

O valor máximo permitido de inclinação dos tubos de drenagem por metro de comprimento – 150 mm. Acima desse valor, a inclinação só é permitida nas saídas de aparelhos sanitários com comprimento de saída de até 1,5 m.

Em trechos sem cálculo do dreno, onde são usados tubos com diâmetro de 40-50 mm, a inclinação permitida é de até 30 mm por metro de comprimento. E para tubos com diâmetro de 85-100 mm, nas mesmas condições, o nível de inclinação permitido não deve exceder 20 mm por metro de comprimento.

A inclinação das tubulações que compõem o sistema de drenagem também é um dos parâmetros de cálculo principais. O cumprimento das normas de inclinação é a garantia de criar um sistema de drenagem que funcionará de forma produtiva – coletando e removendo a água do terreno.

Se forem utilizadas calhas como elementos de drenagem, o nível de inclinação é adotado considerando uma velocidade de escoamento que garanta o efeito de autolimpeza do líquido. O enchimento permitido das calhas não deve exceder 80%, com largura de calha não inferior a 20 mm.

O valor da largura das calhas é calculado com base nos resultados de cálculos hidráulicos e depende das características estruturais dos elementos. No entanto, se a altura da calha for superior a 50 mm, o valor da largura não pode ser inferior a 70 mm.

Grandeza 4 – densidade necessária do geotêxtil

Quando o projeto do sistema de drenagem prevê o uso de tubos perfurados corrugados como drenos, recomenda-se usar, juntamente com o envelopamento desses tubos, um revestimento filtrante de geotêxtil (geotêxtil).

A manta geotêxtil atua como elemento filtrante, prevenindo o entupimento da linha principal por partículas finas do solo. Para obter o máximo efeito de filtração, é necessário calcular a densidade do filtro geotêxtil. O valor ideal calculado para sistemas de drenagem domésticos é considerado uma densidade na faixa de 100-150 g/m².

Particularidades da instalação de drenagem em declive

Os sistemas de drenagem garantem o escoamento das águas residuais através da inclinação dos drenos. Aparentemente, quando o terreno está localizado em uma encosta, a água deveria ser drenada naturalmente, e não haveria necessidade de instalar um sistema de drenagem.

No entanto, nesses casos a situação é completamente diferente, e a drenagem do terreno em declive torna-se uma medida tão relevante quanto para terrenos com inclinação inferior a 8%.

A construção de casas residenciais particulares em encostas íngremes é uma prática comum. Nas encostas, a água não se acumula, mas esse fato não pode ser considerado motivo para abandonar a construção de um sistema de drenagem.

É claro que a drenagem de áreas em declives tem suas particularidades. Frequentemente, o solo em encostas íngremes possui estrutura heterogênea. Em diferentes horizontes, pode haver níveis variados de lençol freático.

Por isso, muitas vezes é necessário aplicar tipos combinados de drenagem para garantir o grau necessário de secagem de toda a área do terreno.

Enquanto isso, na construção de sistemas de drenagem em declives com inclinação superior a 8%, as normas permitem a ausência de poços de inspeção de drenagem.

Esquema e ordem de instalação do sistema

A organização do sistema de drenagem em um terreno com inclinação superior a 8% começa com a realização de estudos geológicos. Com base nos resultados dos estudos, são determinadas as camadas aquíferas e os níveis do lençol freático. A partir das informações obtidas, é elaborado o projeto de drenagem do terreno em declive e realizadas as obras de construção.

Em última análise, deve-se resolver a tarefa de eliminar a possibilidade de erosão do solo pela drenagem natural caótica devido à inclinação do terreno.

Em uma versão simples, isso é feito aproximadamente assim:

1. Na cota superior do terreno, é criada a primeira drenagem horizontal superficial.
2. Na cota inferior do terreno, é criada a segunda drenagem horizontal superficial.
3. Ambos os drenos são conectados por valas perpendiculares.
4. A partir do dreno horizontal do nível inferior, faz-se um desvio para poço de drenagem.

Se a paisagem do terreno tiver uma forma complexa em degraus e o projeto da edificação previr a construção de muros de contenção, escadas, plataformas de transição, para cada um dos elementos do projeto é necessário construir drenos pontuais que se integrem em um sistema de drenos lineares.

Terrenos de grande área localizados em encostas geralmente são equipados não com drenos superficiais isolados, mas com sistemas completos de coleta e drenagem de água do tipo 'espinha de peixe'.

Um dreno ramificado é instalado no horizonte superior e é conectado a um contorno coletor de drenagem que circunda o edifício. Do contorno, os efluentes são encaminhados para um reservatório fora do terreno ou para rede de drenagem pluvial.

Esquema de instalação de drenagem para uma edificação construída em encosta. Normalmente, nas encostas são construídos drenos combinados, pois o terreno em declive tradicionalmente apresenta relevo complexo.

Essa solução esquemática é chamada de drenagem anelar. Graças à construção de um contorno de proteção localizado ao redor do perímetro da edificação, é possível controlar o nível do lençol freático. Por sua vez, a 'espinha de peixe' garante a coleta da água da superfície do terreno e sua drenagem eficiente.

A instalação dos drenos anelares é realizada a uma certa distância da edificação. Esse fator permite construir o sistema de drenagem anelar diretamente na fase de operação das instalações domésticas.

Deve-se notar que a eficácia da redução do nível do lençol freático dentro dos limites da parte interna do contorno depende diretamente dos seguintes parâmetros:

• nível de profundidade dos tubos;
• nível de profundidade das galerias;
• nível de profundidade dos poços (se houver).

O tamanho do contorno também influencia a eficácia da proteção.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Algumas dicas práticas para a instalação de tubos de drenagem ajudarão você a lidar com a construção da drenagem em um terreno suburbano.

A proteção de terrenos (áreas) contra o excesso de umidade é uma tarefa relevante que precisa ser resolvida praticamente em cada caso de construção. Os desenvolvimentos existentes em sistemas de drenagem permitem resolver essas tarefas.

O ponto principal é calcular e escolher a opção de instalação de drenos que se adapte perfeitamente a cada caso específico.

Você planeja instalar a drenagem do terreno por conta própria, mas enfrentou dificuldades na fase de projeto? Faça suas perguntas na seção de comentários – tentaremos ajudá-lo.

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