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.
Расчет стока и отверстий малых водопропускных сооружений. Определение расхода и объема притока ливневых вод к малым мостам и трубам. Расчет стока талых вод с малых водосбросов. Расчет отверстий труб. Учет аккумуляции ливневых вод перед малыми мостами и трубами. Расчет отверстий малых мостов.