Czym jest dren podpowierzchniowy?

Dren podpowierzchniowy (underdrain) to perforowana rura w wykopie wypełnionym przepuszczalnym zasypem, która zbiera wodę spod nawierzchni i odprowadza ją do wylotu.

Co zawiera dren podpowierzchniowy

FAA AC 150/5380-6C opisuje drenaż podpowierzchniowy jako perforowane rury zbierające w przepuszczalnym wykopie z piasku lub żwiru, owinięte geowłókniną, z rurami wylotowymi. Specyfikacja budowy FAA dla lotnisk, pozycja D-705 Pipe Underdrains for Airports, określa jego części:

• Rura. Pozycja wymienia kilka typów rur, w tym polietylenową falistą, PVC, stalową falistą i betonową perforowaną. Wybiera je inżynier.
• Zasyp przepuszczalny. Musi być wolny od gliny, próchnicy i innych niepożądanych substancji oraz spełniać określone uziarnienie.
• Geowłóknina filtracyjna. Musi spełniać wymagania AASHTO M288 klasa 2 lub równoważne.
• Podsypka i przykrycie. Rura perforowana układana jest otworami w dół na podsypce z kruszywa o grubości 4 cale (100 mm). Nad drenem pozostaje co najmniej 12 cali (300 mm) zasypu kruszywowego.
• Wyloty. Rura odprowadza wodę przez wyloty wykonane tam, gdzie pokazują to plany.

Warstwa drenażowa jest pokrewnym elementem. To przepuszczalna warstwa pod nawierzchnią. FAA AC 150/5320-6G zaleca ją dla nawierzchni obsługujących samoloty o masie powyżej 60 000 funtów, gdy grunt zawiera nadmierną wilgoć. Stwierdza też, że drenaż krawędziowy działa najlepiej razem z warstwą drenażową.

Dlaczego lotniskowe nawierzchnie mają dreny

Woda osłabia podbudowę i podłoże nawierzchni elastycznej. W nawierzchni sztywnej ruch wypycha wolną wodę spod płyty przez spoiny i pęknięcia. To jest wypychanie (pumping). Wymywa materiał pod płytą i zostawia puste przestrzenie. Przebarwienia powierzchni oraz materiał podbudowy lub podłoża przy spoinach i pęknięciach są oznakami wypychania. W obszarach mrozowych woda pod powierzchnią powoduje też wysadziny, gdy zamarza, i utratę nośności, gdy topnieje.

Wymagania dotyczące odwodnienia pod pasami startowymi i drogami kołowania są surowsze niż pod płytami postojowymi, ponieważ wypychanie i ciśnienie porowe rosną wraz z natężeniem ruchu i prędkością.

Kontrola

Dren, którego nie utrzymuje się, może zaszkodzić nawierzchni bardziej niż brak drenu. Zatkane wyloty, brak siatek przed gryzoniami i roślinność nad wylotami powodują cofanie się wody w nawierzchni. AC 150/5380-6C wymaga okresowej kontroli drenów krawędziowych pasów startowych i dróg kołowania, na przykład co sezon, oraz po wyjątkowo silnych opadach. Objawy, na które warto zwracać uwagę, to:

• zastój wody
• ziemia nagromadzona przy krawędzi nawierzchni
• zerodowane rowy
• zablokowane wyloty drenażu podpowierzchniowego
• połamane lub zdeformowane rury
• zasyp, który osiadł nad rurami
• przebarwienia nawierzchni przy spoinach lub pęknięciach

Ta sama publikacja nakazuje lotniskom projektować i utrzymywać urządzenia odwadniające tak, aby nie przyciągały niebezpiecznej dzikiej fauny. Szczegóły projektowe obu okólników FAA dotyczących nawierzchni odsyłają do AC 150/5320-5, Airport Drainage Design.

Kontrola dronem

Kilka z tych objawów widać na powierzchni: zastój wody, ziemia nagromadzona przy krawędzi nawierzchni oraz przebarwienia przy spoinach i pęknięciach. Dron może je zarejestrować. Nie widzi rury, zasypu ani geowłókniny pod nawierzchnią. Do tego potrzebna jest kamera w rurze albo wykop.