Поверхностный водоотвод

Лекция 11

ТЕМА 7. СИСТЕМА ДОРОЖНОГО ВОДООТВОДА

При насыщении земляного полотна водой, его прочность резко снижается. Для предотвращения переувлажнения земляного полотна предусматривают системы дорожного водоотвода. В зависимости от источников увлажнения могут быть рекомендованы следующие мероприятия по защите верхней части земляного полотна и дорожной одежды от переувлажнения:

при воздействии атмосферных осадков – гидроизолирующие слои, дренирующие слои;

при воздействии поверхностных вод – поверхностный водоотвод, капилляропрерывающие слои, гидроизолирующие слои, специальный поперечный профиль (бермы, уположенный откос);

при воздействии подземных вод - дренаж (понижение уровня воды), капилляропрерывающие слои, гидроизолирующие слои.

 

Поверхностный водоотвод

Для того, чтобы обвести поверхностную воду, выпадающую на дорогу в виде осадков и притекающую к ней, придают выпуклое очертание поперечному профилю земляного полотна и дорожной одежде, планируют и укрепляют обочины, для отвода воды вдоль дороги устраивают боковые водоотводные канавы или используют для этого резервы у дорожных насыпей, устраивают нагорные канавы, перехватывающие воду, которая стекает по склонам местности к дороге.

Для обеспечения стока воды с поверхности дороги проезжей части, краевым полосам, обочинам и примыкающим элементам придают поперечные уклоны. Поперечные уклоны проезжей части (кроме участков кривых в плане, на которых требуется устройство виражей), назначают в зависимости от числа полос движения и климатических условий 15…20 ‰. Такой же поперечный уклон имеют краевые полосы в зоне сопряжения с обочинами.

Поперечный уклон обочин при двускатном поперечном профиле дорог должен быть на 10-30 ‰ больше уклона проезжей части. В зависимости от климатических условий и типа укрепления обочин его обычно принимают 30-60 ‰. Чем меньше ровность покрытия, тем больше дожжен быть поперечный уклон, так как вода, испытывая сопротивление стеканию, может застаиваться в неровностях поверхности и просачиваться в покрытие.

Дальнейший отвод воды в пониженные места рельефа осуществляется посредством водоотводных канав, кюветов и резервов.

Боковые канавы (кюветы) устраивают в выемках и у насыпей с небольшими рабочими отметками. Они служат для отвода воды, стекающей во время дождя и таяния снега с поверхности дороги и прилегающей к ней местности. Эти канавы способствуют осушению верхней части земляного полотна в связи с испарением влаги с их внутренних откосов. Однако положительное действие боковых канав сказывается лишь при быстром удалении из них воды. При необеспеченном отводе воды и длительном ее застое канавы, напротив, становятся источниками проникновения воды в земляное полотно и его переувлажнения.

При водонепроницаемых грунтах и недостаточно удовлетворительных условиях поверхностного стока боковым канавам придают трапецеидальное сечение с шириной по дну 0,4-0,5 м и глубиной до 0,7-0,8 м, считая от бровки насыпи. Откосам канав в выемках придают заложение 1:1,5-1:3, а у низких насыпей внутренний откос устраивают с заложением 1:3-1:4.

Если земляное полотно возводят в сухих местах с быстрым стоком поверхностных вод и грунтовые воды расположены глубоко, боковые канавы устраивают в виде треугольных лотков глубиной не менее 30 см. Крутизна откосов лотков 1:3-1:4 дает автомобилям, в случае необходимости, возможность съезжать с дороги.

Рис. 7.1

При водопроницаемых песчаных, щебенистых и гравелистых грунтах, обеспечивающих быстрое впитывание воды в любое время года, водоотводные канавы не устраивают.

В прочном скальном грунте делают треугольные лотки глубиной не менее 0,3 м с внутренним откосом 1:3 и внешним откосом 1:1 - 1:0,5 в зависимости от вида грунта.

Глубину канав в равнинной местности назначают по опыту эксплуатации в указанных выше пределах, проверяя, в случае необходимости (при притоке воды с окружающей местности), пропускную способность канав гидравлическими расчетами. При этом глубину канав назначают таким образом, чтобы низ дренажных устройств дорожных одежд возвышался над дном канавы не менее чем на 20 см.

Вода из боковых канав должна выводиться в пониженные места не реже чем через 500 м. Если дорога проходит по склону, для вывода воды из канавы, расположенной с нагорной стороны, под земляным полотном прокладывают перепускные трубы.

Для стока воды по резерву дно его по окончании земляных работ тщательно планируют с уклоном 20 ‰ от насыпи. Резервам, ширина которых превышает 6 м, придают вогнутый профиль с уклонами к середине. При продольном уклоне резерва менее 5‰ для лучшего отвода воды в середине резерва делают канаву шириной по дну 0,4-0,5 м.

По боковым водоотводным и нагорным канавам вода стекает со скоростью, зависящей от их продольного уклона, поперечного профиля канавы, глубины потока и степени шероховатости канавы. При скорости течения меньшей 0,4…0,5 м/с, взвешенные в воде грунтовые частицы выпадают из потока и образуют отложения наносов, канава засоряется и в ней возникает застой вводы. Поэтому не допускается уклон водоотводных канав менее 2 ‰. При больших уклонах дну канав придают ступенчаты продольный профиль, устраивая перепады из сборных железобетонных элементов, бетона, укладываемого на месте, каменной кладки.

Укрепление кюветов назначают по гидравлическому расчету или в зависимости от величины продольного уклона: дерном, мощением, укрепленным грунтом или плитами.