6.6 Warstwa filtracyjna
Warstwa między drobnym gruntem a grubym kamieniem drenażowym. Przepuszcza wodę, ale zatrzymuje grunt, dzięki czemu kamień się nie zamula i nie przestaje działać.
W skrócie
- Trudność
- 2 z 4
- Stosowana w
- Rowach drenażowych (6.4), drenażu przy ścianach (6.3), studniach chłonnych (6.5), nawierzchniach przepuszczalnych na gruncie pylastym (6.2)
- Narzędzia
- Grabie, łopata, nóż do geowłókniny, prosta łata
- Warstwy
-
- 1 Drobny grunt
- 2 Filtr (ziarnisty lub z geowłókniny)
- 3 Kamień drenażowy
Czego potrzebujesz na m² filtra
| Materiał | Frakcja | Rodzaj | Ilość |
|---|---|---|---|
| B · Geowłóknina | – | Igłowana (nietkana), wielkość porów dobrana do gruntu | 1 m² + zakłady 300 mm |
| lub | A · dwie warstwy, piasek i grys: | ||
| A · Piasek filtracyjny | 0/4 mm | Płukany, ≤ 5 % drobnych frakcji | 160 kg (100 mm) |
| A · Grys filtracyjny | 4/8 mm | Płukany | 140 kg (100 mm) |
Skąd reguła 4–5 ×?
Pustki w filtrze muszą być na tyle małe, by zatrzymać grunt. Jego najdrobniejsze 15 % ziaren (D15) może być najwyżej 4–5 razy większe od grubych ziaren gruntu (D85). Wtedy grube ziarna gruntu klinują się w pustkach i zatrzymują resztę.
Filtr musi też przepuszczać wodę znacznie szybciej niż grunt. Jego D15 powinno być co najmniej 4–5 razy większe niż D15 gruntu. Dzięki temu jest ok. 16–25 razy bardziej przepuszczalny.
Co co zatrzymuje przy typowym uziarnieniu
| Strona drobniejsza | Strona grubsza | Zatrzymuje? | Sprawdzenie |
|---|---|---|---|
| Pył lub glina | Piasek 0/4 mm | Tak | D15 piasku ≈ 0,15–0,4 mm ≤ 0,7 mm |
| Piasek 0/4 mm | Kamień 16/31,5 mm | Nie | 16 mm > 4 × 1,2–2,4 mm |
| Piasek 0/4 mm | Grys 4/8 mm | Tak | ≈ 4 mm ≤ 4 × 1,2–2,4 mm |
| Grys 4/8 mm | Kamień 16/31,5 mm | Tak | 16 mm ≤ 4 × ≈ 7 mm |
| Każdy grunt | Geowłóknina | Tak, jeśli dobrana | pory ≤ B × D85 gruntu |
Wartości dla piasku pochodzą ze standardowego uziarnienia piasku do betonu (źródło 5). Wartości dla grysu i kamienia są typowe dla tych frakcji. Uziarnienie bywa różne, więc zanim zaufasz filtrowi ziarnistemu, poproś dostawcę o krzywą uziarnienia.
Krok po kroku
-
1
Sprawdź, jaki masz grunt.
Rozetrzyj wilgotną szczyptę między palcami. Szorstki to piasek, gładki i mączysty to pył, lepki to glina. Pył i drobny piasek najłatwiej się wypłukują, więc najbardziej potrzebują filtra.
Rozcieranie próbki gruntu -
2
Wybierz geowłókninę albo filtr ziarnisty.
Geowłóknina igłowana jest najprostsza i działa na większości gruntów. W bardzo pylastym gruncie, powyżej ok. 40 % pyłu, sprawdź, czy się nie zatka. Filtr z piasku i grysu się nie zatyka, ale wymaga dwóch warstw między drobnym gruntem a grubym kamieniem.
Dwa rodzaje filtra -
3
Geowłóknina: rozłóż ją płasko na gruncie i łącz pasy na zakład 300 mm.
Musi ściśle przylegać do gruntu, bez fałd i szczelin. Zsypuj kamień ostrożnie, żeby jej nie rozerwać.
Dwa pasy geowłókniny na zakład -
4
Filtr ziarnisty: najpierw piasek, potem grys, na końcu kamień.
Nigdy nie sypij piasku 0/4 mm bezpośrednio na kamień 16/31,5 mm: piasek wypłucze się w kamień. Każda warstwa musi mieć co najmniej 75 mm. Przy 100 mm łatwiej utrzymać równą grubość.
Piasek, grys i kamień warstwami
Dane techniczne
Zasady dla filtra ziarnistego
Zatrzymywanie: D15 filtra ≤ 4–5 × D85 gruntu. Przepuszczalność: D15 filtra ≥ 4–5 × D15 gruntu i co najmniej 0,1 mm. Przez sito 0,075 mm może przechodzić najwyżej 5 % filtra i nie powinien on zawierać ziaren większych niż ok. 50 mm.
| Grunt | Drobne frakcje (< 0,075 mm) | Największe D15 filtra |
|---|---|---|
| Pył i glina | ponad 85 % | 9 × D85 gruntu, co najmniej 0,2 mm |
| Piaszczysty pył i glina | 40–85 % | 0,7 mm |
| Piasek i żwir | poniżej 15 % | 4 × D85 gruntu |
Grubość
Wokół rury drenarskiej filtr powinien przykrywać każdy otwór warstwą co najmniej 75 mm. Płaską warstwę filtracyjną zrób na tyle grubą, by wszędzie pozostała ciągła.
Geowłóknina
Wielkość porów (AOS lub O90) ≤ B × D85 gruntu. Dla gruntów drobnoziarnistych B wynosi 1,8 dla geowłókniny igłowanej i 1 dla tkanej. Dla piasku i żwiru B mieści się między 0,5 a 2, zależnie od tego, jak jednorodny jest grunt. Geowłóknina musi też przepuszczać wodę co najmniej tak szybko jak grunt. Najlepiej filtrują geowłókniny igłowane. Łącz pasy na zakład ok. 300 mm.
Źródła
- Giroud, Development of criteria for geotextile and granular filters (International Geosynthetics Society lecture): kryteria zatrzymywania i przepuszczalności Terzaghiego, D15 filtra względem D85 i D15 gruntu, współczynnik 4–5
- USDA NRCS, National Engineering Handbook Part 633 Chapter 26: gradation design of sand and gravel filters: granice D15 według kategorii gruntu; “permeability about 16 to 25 times that of the base soil” („przepuszczalność ok. 16 do 25 razy większa niż gruntu”); “maximum particle size allowed is 2 inches and the maximum percentage passing the No. 200 sieve is 5 percent” („maksymalna dopuszczalna wielkość ziarna to 2 cale, a maksymalny udział przechodzący przez sito No. 200 to 5 procent”)
- USDA NRCS, Conservation Practice Standard 606: subsurface drain: otwory przykryte “at least 3 inches of filter material” („co najmniej 3 calami materiału filtracyjnego”); sprawdzenie zatykania geowłókniny, gdy pył przekracza 40 %
- Iowa DOT Design Manual 200F-9: geosynthetic design, według FHWA NHI-07-092: AOS ≤ B × D85, wartości B według gruntu i rodzaju geowłókniny, przepuszczalność geowłókniny ≥ gruntu
- Oklahoma DOT, special provisions for portland cement concrete, 701.05(c): uziarnienie kruszywa drobnego (9,5 mm 100 %, 1,18 mm 50–85 %, 300 µm 5–30 %, 150 µm 0–10 %), użyte do D15 i D85 piasku
- Caltrans Geotechnical Manual: geosynthetics: “nonwoven geotextiles are most effective at filtration” („geowłókniny igłowane najskuteczniej filtrują”)
- Minnesota Stormwater Manual: infiltration media: łączenia geowłókniny filtracyjnej na zakład 12 in
- Penn State, CE 584: aggregates: gęstość nasypowa kruszywa 1 520–1 680 kg/m³
- FHWA-HRT-15-034, open-graded aggregates: najmniejszy ciężar objętościowy kamienia No. 8 85,7 lb/ft³ (1,37 t/m³)
Ilości na warstwę 100 mm, luzem: piasek 0,1 m × 1,6 t/m³ = 160 kg na m² (źródło 8); grys 0,1 m × 1,37 t/m³ ≈ 140 kg (źródło 9). Zamów trochę więcej na straty.
GLAREUM.NET · Aggregate Handbook