Drenaje de pared de cimentación: especificidad de instalación del sistema de desagüe de agua

Las parcelas suburbanas con condiciones hidrogeológicas ideales son extremadamente raras. En su mayoría, presentan defectos naturales que se pueden y deben combatir. Por ello, para combatir el agua subterránea y de inundación se construye un drenaje perimetral de cimentación. Para su funcionamiento eficaz es necesario conocer las especificaciones de su instalación. ¿Está de acuerdo?

Le ofrecemos conocer las reglas prácticas comprobadas para la construcción de drenaje perimetral. La información confiable será útil para los propietarios que deseen hacer por sí mismos el sistema de drenaje. El artículo también será útil para quienes encarguen los trabajos a una empresa especializada, para controlar su calidad.

Aquí se describe detalladamente la tecnología paso a paso del sistema que drena el suelo junto a los cimientos de la casa. En el artículo se ofrecen recomendaciones para el mantenimiento del drenaje. En el análisis de este tema complejo, las fotos y los videos adjuntos serán de gran ayuda.

Propósito del drenaje perimetral

Un sistema de drenaje bastante simple, pero diseñado según un proyecto exactamente calculado, realiza varias funciones importantes.

Por ejemplo, protege eficazmente contra inundaciones el sótano (si lo hay) o el subsuelo, que suelen tener tanto las casas de campo como las pequeñas casas de verano de residencia temporal.

La decisión sobre la necesidad de realizar obras debe basarse en dos «señales»: la ubicación de los niveles freáticos a menos de medio metro del punto inferior de la cimentación, o la probabilidad de aparición de agua superficial en una proximidad peligrosa al edificio.

Otra de las razones para instalar un drenaje perimetral de cimentación es la composición agresiva de las aguas subterráneas. Las sustancias disueltas en el medio líquido afectan negativamente al material de la cimentación, destruyéndolo con el tiempo. En este caso, se debe evaluar la conveniencia de una doble protección: drenaje y una impermeabilización confiable.

Un sistema de drenaje perimetral construido según todas las reglas y normas drena una gran área alrededor del edificio, al mismo tiempo que drena las formas decorativas y pequeñas arquitectónicas del paisaje cercanas.

Al violar la instalación del área ciega o por fugas constantes de agua en la zona de la cimentación (por ejemplo, debido a una instalación incorrecta del equipo de canalización), se producen desplazamientos de suelos expansivos saturados de humedad excesiva. Para evitar la deformación de las estructuras de hormigón o ladrillo, también es necesario un drenaje.

A veces, durante el proceso de construcción de un edificio, es necesario llevar a cabo medidas que provoquen un cambio en la ubicación de las aguas subterráneas. En consecuencia, en estos casos también es necesario ocuparse de un sistema de drenaje funcional.

Aquí hay una lista de algunas soluciones de diseño no deseadas:

• instalación de áreas cerradas cerca de la edificación sin un bombeo adecuado de líquido;
• sistema de canalones y elementos de alcantarillado pluvial insuficientemente pensado;
• equipamiento cerca de la casa de una piscina, estanque u otro cuerpo de agua con un sistema de filtración y desagüe de emergencia deteriorado;
• violación de las tecnologías de construcción del edificio (no se ha considerado el coeficiente de filtración del relleno);
• en el suelo se han instalado muros de contención que impiden la salida del agua.

Cada uno de los factores mencionados puede convertirse en cualquier momento en la causa de la inundación de la cimentación, con la que será difícil lidiar en el futuro.

Si tenemos en cuenta los datos estadísticos, el drenaje mural es el tipo de drenaje más común en propiedades privadas. Protege mejor que otros las estructuras de la destrucción por el agua, que aparece inevitablemente durante fuertes lluvias o el deshielo primaveral.

Las medidas para la instalación de estructuras de drenaje se realizan basándose en las disposiciones de SNiP 3.07.03-85 (específicamente sobre drenaje) y SNiP 3.05.05-84 (sobre tuberías).

Principio de funcionamiento del sistema de drenaje

La acción del drenaje corresponde completamente a su propósito principal: desviar el exceso de humedad a una distancia segura. Sería un error pensar que un solo tubo colocado alrededor del perímetro de la casa puede resolver este problema.

En realidad, es todo un complejo de ingeniería y construcción que combate el exceso de humedad, protegiendo cimentaciones y sótanos, pero sin secar en exceso el área circundante.

El tipo de drenaje mural es recomendable en condiciones de suelo arcilloso y margas, cuando las aguas de deshielo, lluvia y subterráneas no pueden abandonar por sí solas la zona alrededor del edificio. La compleja estructura de tuberías, pozos y desagües elimina el exceso de agua de manera bastante efectiva, a pesar del costo económico.

Una de las construcciones más simples de drenaje mural: instalación de drenes alrededor del perímetro del edificio, pozos de inspección en las esquinas (a veces dos son suficientes), desagüe fuera del jardín (+)

Uno de los esquemas populares propone la conexión de dos sistemas – el de drenaje y el de aguas pluviales – en la zona del pozo de acumulación, que generalmente se encuentra en el punto más bajo del terreno adyacente a la casa.

En la práctica, a menudo se utiliza la opción de conectar la tubería de drenaje a los pozos de inspección del alcantarillado pluvial. Sin embargo, esto solo es posible bajo una condición: que el volumen total de aguas residuales no supere las normas calculadas para el equipo instalado.

Si la zona de descarga está situada por encima del nivel del agua en el acumulador, es necesario instalar un equipo de bombeo. Una opción popular es la bomba de drenaje sumergible, seleccionada según su potencia.

Existen dos opciones para la instalación del drenaje alrededor de la cimentación: la tradicional y una más confiable. La tradicional consiste en montar tuberías con relleno de grava, filtro y sello de arcilla. Su eficacia ha sido probada durante décadas.

El sello de arcilla, que es uno de los elementos importantes del sistema, se compacta por capas para aumentar su impermeabilidad. Este aísla las aguas subterráneas de los cimientos, creando así una barrera infranqueable para el agua (+).

Un drenaje moderno más confiable se distingue por el tratamiento de los cimientos. En todo su ancho se fija una geomembrana, cuyas características no son inferiores al sello de arcilla.

La instalación de la geomembrana es más económica en cuanto a su disposición: no es necesario excavar una zanja profunda, buscar el tipo de arcilla adecuado, transportar cargas pesadas a la obra, ni retirar el exceso de tierra (+).

El proceso de instalación es mucho más sencillo, aunque solo sea porque no es necesario hacer cálculos ni calcular el ángulo de inclinación del «tapón» de arcilla. Hoy en día, prácticamente todos los esquemas de drenaje mural incluyen el uso de geomembrana, porque es confiable, práctico, rápido y eficaz.

Tecnología de instalación paso a paso

El proceso de instalación del drenaje para los cimientos se puede dividir en varias etapas. El primer paso es la elaboración del proyecto, que es mejor encargar a un ingeniero profesional. El proyecto debe incluir planos y esquemas generales, una descripción detallada del equipo de drenaje, un plan de acción y un presupuesto.

Paso #1: Planificación y realización de cálculos

Según las normas, los drenes se colocan a lo largo de las paredes del edificio al nivel de la base de los cimientos o entre 0,3 y 0,5 m por debajo de ella. Esto evita la acumulación de humedad en las capas superiores y provoca la evacuación de las aguas subterráneas a niveles inferiores. Los parámetros de pendiente son estándar: 0,02 m por cada metro de tubería.

Supongamos que, teniendo en cuenta la norma, el desnivel entre el inicio y el final de una tubería de 40 metros equivale a 0,8 m (2 cm x 40). Estos cálculos son importantes para la preparación de las zanjas.

Si la casa tiene una configuración rectangular simple, los pozos de inspección se instalan solo en 2 esquinas. Los edificios de mayor superficie, con formas más complejas, se equipan con 4 pozos.

A lo largo de todo el conducto se debe mantener una pendiente desde los puntos superiores hacia el pozo de acumulación, el cual se ubica en el punto más bajo del relieve con respecto a toda la parcela. El desagüe desde el pozo también se coloca con pendiente, pero hacia la zanja de desagüe (barranco, cuerpo de agua).

Al calcular la longitud total del conducto, no olvide que estará ubicado a cierta distancia de los cimientos, es decir, la longitud del ramal a lo largo de una pared será al menos 2 m mayor que la longitud de la propia pared.

Si no es posible garantizar un sistema por gravedad, es necesario conectar un equipo de bomba. Al elegir un modelo de drenaje, son importantes la presión (altura de elevación del agua) y el rendimiento. La potencia óptima de los modelos domésticos es de 400-1000 W.

Paso #2: Preparación de materiales y herramientas

Con la aparición en el mercado de nuevos materiales de construcción, diseñar un sistema de drenaje se ha vuelto mucho más fácil. Tuberías de polímero y sus accesorios, aislantes elásticos, geomembrana, geotextil: todos estos productos se pueden adquirir en un supermercado de construcción.

No es necesario preparar, como antes, soluciones especiales para la impermeabilización de los cimientos ni buscar arcilla con características técnicas especiales en los alrededores.

Por lo tanto, para la construcción de la zanja se necesitarán las siguientes herramientas:

• un nivel;
• martillo perforador;
• pala;
• cubo;
• pico o palanca;
• carretilla;
• apisonador para compactar el relleno.

La herramienta principal son las manos trabajadoras; cuantas más, más rápido avanzará el proceso de excavación y relleno.

Si es necesario, se puede alquilar una miniexcavadora y un camión pequeño para retirar la tierra. La maquinaria suele ser necesaria para excavar un pozo profundo, pero para instalar el drenaje de una casa de campo, las zanjas se pueden cavar manualmente.

Para la instalación del conducto se necesitan tuberías de polímero (HDPE, policloruro de vinilo, polipropileno), así como acoplamientos y codos del mismo material. También viene bien un sellador para exteriores.

Si la zona de colocación de las tuberías no está por debajo del nivel de congelación, como recomiendan las normas SNiP, sino a poca profundidad, puede ser necesario un aislamiento artificial para evitar la formación de hielo y tapones de hielo.

La construcción de la capa filtrante se realiza con geotextil y relleno de piedra triturada (grava) con fracción de 0,3-0,4 cm, también se necesitará arena gruesa. Para la impermeabilización se pueden aplicar masillas bituminosas tradicionales o una membrana perfilada, pero es mejor utilizar un método combinado de protección de los cimientos.

Paso #3: Selección de tuberías de drenaje

Nos detendremos por separado en la selección de tuberías de drenaje, porque son las piezas principales del sistema de evacuación de agua. Según las recomendaciones de SNiP, se pueden usar cerámica, fibrocemento y plástico, sin embargo, últimamente las dos primeras opciones prácticamente no se utilizan.

Los productos cerámicos y de fibrocemento son más pesados que sus homólogos poliméricos y tienen una estructura más frágil. Los tubos de plástico (drenes) se caracterizan por su peso ligero, lo que es beneficioso durante el transporte y la instalación, así como por su alta resistencia y durabilidad.

El material para la fabricación de tuberías es PP, HDPE y PVC. Los drenes de plástico no se deforman bajo la presión del suelo, soportan la composición agresiva de las aguas subterráneas y tienen una larga vida útil (hasta 40-50 años).

Además de las tuberías poliméricas, también se utilizan accesorios del mismo material: manguitos, adaptadores, tes. Se debe adquirir el conjunto de accesorios junto con los drenes.

La principal diferencia de los drenes respecto a las tuberías comunes son las ranuras, que se colocan en los laterales durante la instalación. Para proteger los orificios de la obstrucción con partículas de suelo y limo, se utiliza un filtro eficaz: el geotextil. Existen tipos lisos y corrugados; los segundos son más elásticos y a la vez rígidos.

La elección del tipo, sección y método de instalación de los drenes depende del tipo de suelo y del volumen de agua. Por ejemplo, si en el terreno de construcción del edificio predomina un suelo de grava, no es necesario realizar medidas adicionales para crear un filtro; basta con cavar una zanja e instalar la tubería.

Una opción económica y práctica de drenes son las tuberías con capa de geotextil. El envoltorio filtrante de fábrica reduce el tiempo de instalación y aumenta la eficiencia del drenaje.

Para tuberías ubicadas en suelos arcillosos, es obligatoria una capa de grava de 0,20-0,25 m de espesor, y en suelos francos se requiere protección adicional contra la colmatación en forma de envoltura con geotextil. Las estructuras colocadas en suelo arenoso requieren la máxima atención: se necesita tanto grava como geotextil.

Paso #4: Construcción de zanjas – trabajos de excavación

Una vez preparado el material, se puede proceder a marcar el lugar para la colocación de los drenes. Para facilitar la determinación del volumen de trabajo, se colocan estacas a lo largo del contorno de las zanjas y se tensa una cuerda entre ellas. El movimiento de tierras es la parte más laboriosa de la instalación del drenaje.

Al excavar las zanjas, es necesario vigilar una ligera inclinación del fondo hacia el acumulador. Para mayor precisión se utilizan un nivel y jalones, con los cuales es fácil determinar el desnivel.

Para un cumplimiento más preciso de las normas de pendiente, se suele utilizar arena, que forma parte del filtro. Por cierto, al usar drenes fabricados en fábrica, equipados con una capa geotextil, no se necesitará otra «base»; basta con una de arena.

Después de realizar los trabajos de movimiento de tierras, quedará una gran cantidad de suelo. Una parte servirá para el relleno, el resto se puede utilizar para adornar el jardín, el césped, el huerto o el macizo de flores.

Una vez construida la zanja a lo largo de la cimentación, es necesario excavar un hoyo para el pozo de acumulación y otra zanja para desviar el agua fuera del cerco (si no se planea usar toda el agua para riego o necesidades técnicas).

Unos consejos teniendo en cuenta el SNIP:

Paso #5: Impermeabilización de la cimentación con membrana y betún

La impermeabilización de las partes de concreto de la cimentación es necesaria en cualquier caso, incluso si dentro del sótano no hay almacén o depósito para verduras en conserva. Una capa densa de material protector reforzará la resistencia de las estructuras de concreto y las protegerá de la erosión regular por aguas subterráneas, si el sistema de drenaje no puede manejar su volumen.

Para tratar las paredes de la cimentación, tradicionalmente se usa masilla bituminosa; para aumentar las propiedades repelentes al agua, se aplica en varias capas. En las uniones de las estructuras de concreto, se puede hacer un refuerzo adicional con fibra de vidrio.

El espesor de la capa bituminosa depende de la profundidad de la cimentación: hasta 3 m es suficiente una capa bituminosa de 2 mm, más de 3 m – hasta 4 mm. Cuando el betún se seca, se fija en todo el ancho de la cimentación una PPM – membrana polimérica perfilada de tipo rollo.

PPM es una película de polietileno densa e impermeable con superficie acanalada. Los salientes de 8 mm a 20 mm de altura aumentan la resistencia del material y permiten que el agua se deslice libremente hacia abajo.

Los tipos más caros de PPM están equipados de fábrica con una capa de geotextil. También existen productos de tres capas, adicionalmente reforzados con una película de polietileno. El rollo se desenrolla a lo largo de la cimentación, tratando de dejar la menor cantidad posible de juntas.

Esquema de ubicación de los drenes y la impermeabilización. La membrana se monta con las púas hacia afuera, hacia el suelo. En ausencia de una capa de geotextil de fábrica, se fija por separado, del lado de los salientes.

El principio de funcionamiento de la protección con membrana es simple: el agua se filtra a través del geotextil, choca con el material de poliéster impermeable y se desliza hacia abajo, hacia los tubos de drenaje.

Dependiendo del método de protección hidráulica de la cimentación y la colocación de los drenes, es necesario preparar materiales de construcción individuales:

Paso #6: Colocación de la tubería alrededor del perímetro

Supongamos que la pendiente necesaria del fondo de la zanja (2 cm/1 m) ya se ha tenido en cuenta en la etapa de excavación.

El método habitual de colocación de tuberías es el siguiente:

• Se vierte una capa de arena (0,15-0,20) m en el fondo.
• Se extiende el geotextil en rollo a lo largo de toda la zanja, y los bordes del paño se fijan en la parte superior de la zanja.
• Sobre el paño se vierte una capa gruesa (también de al menos 0,15 m) de piedra triturada limpia. Después de cada paso se verifica la magnitud de la pendiente.
• Se colocan tuberías de 0,11-0,20 m de diámetro con aberturas hacia los lados; los fragmentos cortos se conectan con acoplamientos.
• Si las tuberías no tienen capa protectora, se envuelven en geotextil y se fijan con cordel de polímero.
• En las curvas, en los puntos de desnivel y en las conexiones de los drenes se instalan pozos de inspección. Es posible utilizar tuberías de sección ancha equipadas con tapas (posteriormente serán necesarias para lavar la tubería).
• Los drenes se cubren con una capa de piedra triturada limpia (0,15-0,20 m).
• Los bordes libres del geotextil se colocan con solapamiento en la parte superior; para fijarlos, se cubren con una capa pesada de arena de río limpia (en algunos casos, hasta el nivel de la superficie del suelo).

Al final, cuando se han colocado todas las tuberías y se han instalado los pozos de inspección, se realiza el relleno de vuelta: se devuelve parte del suelo a su lugar, compactándolo ligeramente.

La permeabilidad de las ranuras u orificios en las tuberías de drenaje es una condición importante para el funcionamiento del sistema. Asegúrese de que los orificios sean más pequeños que los trozos de piedra triturada o grava; de lo contrario, el relleno filtrante obstruirá la perforación.

Al instalar las tuberías, no olvide el revestimiento de hormigón, un elemento protector necesario que se coloca a lo largo de la pared de la casa. El ancho del revestimiento es de 0,5 m a 1,0 m.

Paso #7: Instalación del acumulador de drenaje (colector)

Se considera el esquema más simple aquel en el que se saca la línea principal fuera de los límites sin instalar un pozo de drenaje. Sin embargo, su presencia sigue siendo necesaria si:

• el agua de drenaje extraída es necesaria para regar cultivos o plantaciones;
• el acumulador adicional es un depósito de reserva de agua técnica;
• no es posible descargar el agua fuera de los límites del terreno.

En el último caso, a menudo se instala no un acumulador, sino un pozo filtrante, que en lugar de fondo está equipado con un potente filtro de relleno de grava y arena.

Para la construcción del depósito se utilizan ladrillos, anillos de hormigón, pero debido al progreso en la fabricación de equipos especiales, cada vez se instalan más tanques prefabricados de polímero.

Si no es posible realizar la evacuación del agua por gravedad, el pozo se equipa con una bomba de drenaje. Se instala bajo el agua, a cierta distancia del fondo (sumergible) o junto al pozo (superficial).

Se monta un robusto barril de plástico sobre un fondo nivelado y se rellena con tierra. En la parte superior hay una escotilla a través de la cual se puede acceder fácilmente al agua y al equipo.

Consejos y recomendaciones valiosos

Si se siguen las reglas enumeradas a continuación, habrá muchos menos problemas con el funcionamiento del sistema de drenaje.

• Los tubos de drenaje se instalan a lo largo del borde inferior de la base de la cimentación. El paso permitido hacia arriba/abajo es de 0,3 m a 0,5 m. Si se colocan los drenajes más abajo, las aguas subterráneas y pluviales irán erosionando el suelo debajo de la cimentación, lo que puede provocar el asentamiento del edificio.
• Si no es posible proteger la cimentación con una geomembrana, será necesario construir un castillo de arcilla.
• El nivel de acumulación de las aguas de drenaje (zona de drenes) debe estar por debajo del nivel del piso terminado en el sótano o bodega.
• El relleno con arena de río es más efectivo que el relleno con el suelo original.

Teniendo en cuenta la naturaleza dinámica del movimiento de las aguas subterráneas, al instalar la tubería, asegúrese de fijar el geotextil. Debe cubrir herméticamente, sin espacios, el 'rollo' filtrante.

Un sistema de drenaje correctamente instalado dura entre 20 y 30 años, por lo que al finalizar la instalación se puede proceder a elegir un método de paisajismo del área alrededor de la casa. Una opción popular es un jardín de flores.

Para una evacuación más eficaz del exceso de humedad, junto con el drenaje mural, se instala un sistema de canalones y un sistema pluvial, ya sea subterráneo o exterior.

Conclusiones y video útil sobre el tema

Tres interesantes videos le ayudarán a aprender más sobre los sistemas de drenaje.

Video #1. Información útil sobre la función de los sistemas de drenaje:

Video #2. Detalles a considerar al elegir los drenes:

Video #3. Consejos para la instalación del drenaje:

Un sistema de instalación mural diseñado e instalado profesionalmente es la garantía de protección de la cimentación y el sótano. Al realizar la instalación del drenaje por su cuenta, recuerde que es mejor confiar los cálculos y la preparación del proyecto a especialistas, y usted mismo puede llevar a cabo los planes.

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