Un drenaje francés [1] (también conocido por otros nombres, como drenaje de zanja , drenaje ciego , [1] drenaje de escombros , [1] y drenaje de roca [1] ) es una zanja llena de grava o roca , o ambas, con o sin una tubería perforada que redirige el agua superficial y subterránea lejos de un área. La tubería perforada se llama baldosa llorona (también llamada baldosa de drenaje o baldosa perimetral [2] ). Cuando la tubería está drenando, "llora" o exuda líquidos. Recibió su nombre durante un período de tiempo en el que las tuberías de drenaje se fabricaban con baldosas de terracota .
Los drenajes franceses se utilizan principalmente para evitar que el agua subterránea y superficial penetre o dañe los cimientos de los edificios y como alternativa a las zanjas abiertas o alcantarillas pluviales para calles y carreteras. Alternativamente, los drenajes franceses se pueden utilizar para distribuir agua, como un campo de drenaje séptico en la salida de un sistema típico de tratamiento de aguas residuales de tanque séptico . Los drenajes franceses también se utilizan detrás de muros de contención para aliviar la presión del agua subterránea.
Las primeras formas de drenajes franceses eran zanjas simples que se cavaban desde un área alta a una más baja y se llenaban de grava. Es posible que se hayan inventado en Francia [3], pero Henry Flagg French (1813-1885) de Concord, Massachusetts , abogado y secretario adjunto del Tesoro de los EE. UU. , los describió y popularizó [4] en Farm Drainage (1859). [5] Los propios drenajes de French estaban hechos de secciones de tejas comunes para techos que se colocaban con un espacio de 1 ⁄ 8 pulgadas (0,32 cm) entre las secciones para admitir agua. Más tarde, se diseñaron tejas de drenaje especializadas con perforaciones. Para evitar obstrucciones, el tamaño de la grava variaba de gruesa en el centro a fina en el exterior y se seleccionaba en función de la gradación del suelo circundante . Los tamaños de las partículas eran fundamentales para evitar que el suelo circundante se filtrara en los poros, es decir, los huecos entre las partículas de grava y, por lo tanto, obstruyera el drenaje. El desarrollo posterior de los geotextiles simplificó enormemente esta técnica.
Los sistemas de drenaje subterráneo se han utilizado durante siglos. Tienen muchas formas que son similares en diseño y función al drenaje francés tradicional.
Las zanjas se excavan manualmente o con una zanjadora . Una inclinación de 1 en 100 a 1 en 200 es típica. Revestir el fondo de la zanja con arcilla o tubería de plástico aumenta el volumen de agua que puede fluir a través del drenaje. Los sistemas de drenaje franceses modernos están hechos de tubería perforada, por ejemplo, baldosas drenadas rodeadas de arena o grava, y geotextil o tela para jardinería. Las telas para jardinería evitan la migración del material de drenaje y evitan que la tierra y las raíces entren y obstruyan la tubería. La tubería perforada proporciona un volumen subterráneo menor de almacenamiento de agua, pero el propósito principal es el drenaje del área a lo largo de toda la longitud de la tubería a través de sus perforaciones y para descargar cualquier exceso de agua en su extremo. La dirección de la percolación depende de las condiciones relativas dentro y fuera de la tubería.
Las variaciones de los drenajes franceses incluyen:
Un drenaje francés puede terminar, es decir, abrirse en una pendiente descendente, en un pozo seco o en un jardín de lluvia donde las plantas absorben y retienen el agua drenada. Esto es útil si no hay sistemas de agua de la ciudad u otras áreas de aguas residuales disponibles.
Dependiendo del nivel y volumen esperado de agua de lluvia o de escorrentía, los drenajes franceses se pueden ensanchar o también instalar en dos o tres tuberías subterráneas. Las tuberías múltiples también brindan redundancia, en caso de que una tubería se llene demasiado o se obstruya por una rotura o defecto en la tubería. Una tubería puede llenarse demasiado si está en un lado del drenaje que recibe un volumen de agua mucho mayor, como una tubería que está más cerca de una pendiente cuesta arriba o más cerca de una línea de techo que gotea cerca del drenaje francés. Cuando una tubería se llena demasiado, el agua puede filtrarse lateralmente en una tubería paralela, como una forma de equilibrar la carga, de modo que ninguna tubería se ralentice por las burbujas de aire, como podría suceder en una tubería llena sin espacio de aire superior.
Los filtros están hechos de materiales permeables, generalmente tela no tejida , que pueden incluir arena y grava, y se colocan alrededor de la tubería o envoltura de drenaje para restringir la migración de partículas no coloidales [ aclaración necesaria ] de los suelos circundantes. Las envolturas son la grava, la piedra, la roca o la tubería circundante. Estos son materiales permeables que se colocan alrededor de la tubería o los productos de drenaje para mejorar las condiciones de flujo en el área inmediatamente alrededor del drenaje y para mejorar las condiciones del lecho y el relleno estructural.
Los drenajes franceses a menudo se instalan alrededor de los cimientos de una casa de dos maneras diferentes o en una combinación de ambas:
En la mayoría de las casas, se instala un drenaje francés externo o una losa de drenaje alrededor de los muros de los cimientos antes de rellenar el suelo de los cimientos. Se coloca en el fondo del área excavada y se coloca una capa de piedra encima. En muchos casos, luego se coloca una tela filtrante sobre la piedra para evitar que entren sedimentos y partículas finas. Una vez instalado el drenaje, se rellena el área y el sistema se deja así hasta que se obstruya. [7]
Los drenajes franceses se pueden utilizar en los campos de los agricultores para el drenaje en tejas de los campos anegados. [2] Estos campos se denominan "en tejas". Las tejas de drenaje se pueden utilizar en cualquier lugar donde sea necesario drenar el suelo.
Las tejas de drenaje se utilizan por el motivo opuesto en los campos de drenaje séptico para fosas sépticas . Las aguas residuales clarificadas del tanque séptico se introducen en tejas de drenaje enterradas a poca profundidad en el campo de drenaje. Las tejas de drenaje esparcen el líquido por todo el campo de drenaje.
En los EE. UU., los municipios pueden exigir permisos para construir sistemas de drenaje, ya que la ley federal exige que el agua enviada a los desagües pluviales esté libre de contaminantes y sedimentos específicos. [8]
En el Reino Unido, las autoridades locales pueden tener requisitos específicos para la desembocadura de un drenaje francés en una zanja o curso de agua .