Отвод грунтовых вод от дороги. Виды дренажей, их конструкции и расчеты

Расчет притока воды в дренирующий слой выполняют используя нормативные, теоретические значения избытка воды, которые приводятся в ВСН 46-83 , то есть по таблице принимают значения среднесуточного суммарного притока воды в основание, по которому определяется расчетное значение притока воды в основание :

— коэффициент учитывающий неустановившийся режим поступления воды из-за неравномерности оттаивания и выпадения неравномерных осадков.

— коэффициент гидравлического запаса, учитывающий снижение фильтрационной способности дренирующего слоя в процессе эксплуатации.

Дренажная конструкция необходима на участках с ЗП из слабофильтрующих грунтов ( глина, пылеватые пески, пылеватые и тяжелые супеси ) , в 1-2 ДКЗ при всех типах местности по условиям увлажнения. В 3 ДКЗ только при 2-3 типах местности, в 4-5 ДКЗ только при 3 типе местности.

Дренирующие слои ДО в общем случает могут работать либо по принципу осушения либо по принципу поглощения. В начале периода оттаивания дрениующие слои работают по способу поглощения, после оттаивания поперечных выпусков, по способу осушения, который заключается в удалении из дренирующего слоя поступающей воды.

1. Способ поглощения

1 покрытие основания

2 дренирующий слой

3 фильтрующий поток свободной воды

4 капиллярная зона

— толщина слоя насыщенного водой

2. Метод осушения :

Метод поглощения - (его - ) получается слой значительной толщины, затрудняется движения построчного транспорта. ( его + ) можно использовать местные материалы с меньшим значением коэффициента фильтрации.

Метод осушения ( его - ) более дорогие материалы и общая стоимость дренирующего слоя.

Последовательность проектирования

Последовательность проектирования дренирующих слоев :

1. Дорогу делят на типичные участки

2. Определяют количество воды поступающей в основание за сутки и за весь расчетный период

3. Намечают варианты дренирующих конструкций

4. Обеспечивают расчетом толщину дренирующего слоя, необходимую в данных условиях или определяют коэффициент фильтрации.

При назначении конструкции учитывают :

1. При удельном объеме притока воды в сутки до 0.007 м³/сутки и более, а также на участках с нулевыми отметками, в выемках и невысоких насыпях устраивают продольные дрены у края проезжей части. Для уменьшения притока воды в основание проезжей части и грунтов земляного полотна предусматривают одно или несколько мероприятий :

1. Укрепление обочин

2. Устройство бордюров на кромке проезжей части

3. Правильные размеры берм и крутизны откосов

4. Правильное размещение боковых канав

5. Устройство монолитных слоев основания на всю ширину ЗП.

2. При коэффициенте фильтрации материала дренирующего слоя 1-2 м/сутки его целесообразно применять на участках дороги, где одновременно с дренированным основанием требуется морозозащитный слой, значительной толщины, устраивают на всю ширину ЗП и также на участках 1 типа местности.

3. При устройстве дренирующего слоя в насыпи только на ширину проезжей части, а также в выемках при 3 типе местности следует использовать материалы с коэффициентом фильтрации более 3 м/сутки.

— толщина дренирующего слоя принимается не менее 20 см

— толщина слоя полностью насыщенного водой

— принимается равным для крупных песков 10-12 см, средней крупности 14-15, для мелких - 18-20.

При коэффициенте фильтрации материала менее 4 м/сутки дренирующий слой, полную толщину которого определяют из условия своевременного отвода воды, обеспечивает и временное её размещение до тех пор, пока не начнут работать водоотводящие устройства.

При коэффициент фильтрации более 7 м/сутки дренирующий слой рассчитанный на временное размещение воды, обеспечивает хороший отвод воды после оттаивания водоотводящих устройств.

Дренажные конструкции :

Для устройства продольных и поперечных дрен, применяют керамические и асбоцементнгые трубы ( перфорированные с пропилами ), пластмассовые трубы или трубофильтры.

Трубы для устройства дрен должны удовлетворять следующим требованиям :

1. Иметь достаточную водопропускную способность для обеспечения отвода воды

2. Через водопропускные пропилы в дренах не должны поступать частицы материала дренирующего слоя

3. Трубы должны быть прочными и выдерживать давление от вышележащих слоев ДО и от временной нагрузки

4. Æ дренажных труб должен быть не менее 50 мм, при глубине промерзания до 0.8 метра и не менее Æ 80 мм, при большей глубине промерзания.

5. Вокруг труб устраивают обсыпки.

Материал обсыпки должен удовлетворять следующим требованиям.

1. Обладать водопроницаемостью выше водопроницаемости дренирующего слоя

2. Обсыпка должна препятствовать проникновению частиц грунта и песка в дрену, а сам фильтр не должен заиливаться.

3. Частицы обсыпки не должны проникать в прорези или отверстия дрены.

4. Каменный материал обсыпки должен быть морозостойким.

Поперечные выпуски продольных дрен устраивают из труб Æ 8-10 см, уклон труб выпуска принимают > продольных дрен не < 40-50 ‰ю Расстояние между поперечными выпусками устанавливают с учетом продольного уклона дороги, но оно не должно превышать 300 метров. При продольном уклоне дороги < 20‰, поперечные трубы допускается укладывать в плане перпендикулярно оси дороги, при уклоне до 40 ‰, поперечные выпуски располагают в плане под углом 85⁰ , при большем уклоне под углом 75⁰ к оси дороги.