Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Водоотводные сооружения

24.11.2018

Осадки, выпадающие на поверхность земли в виде дождей, частично испаряются, а частично стекают с повышенных мест рельефа земной поверхности к пониженным, образуя так называемый сток.

Направление стекания воды определяется скатом, т.е. уклоном местности. На земной поверхности существуют такие линии, проходящие по повышенным местам, от которых местность понижается в обе стороны (пример таких линий — горные хребты). Эти линии называются водораздельными, или водоразделами.

Поверхностный сток начинается непосредственно от водораздельных линий. По мере слияния отдельных струек, сбегающих по смежным склонам, вода концентрируется на линии пересечения этих склонов, называемой тальвегом, и далее стекает уже по нему небольшим ручьем. В результате слияния нескольких таких ручьев сначала образуются небольшие речки, которые, в свою очередь, объединяются потом в значительные водотоки — реки, протекающие подлинным и относительно узким углублениям земной поверхности, называемым речными долинами.

Часть поверхности земли, ограниченная водораздельной линией и пересекающей тальвег дорогой, представляет собой водосборную площадь (бассейн), с которой стекающая вода собирается в водоток (ручей или реку), который должен быть пропущен под дорогой, чтобы она не служила плотиной, препятствующей стоку по тальвегу, и сама не подтапливалась этой водой. Участок трассы, по которой дорога пересекает тальвег, называется замыкающим створом (рис. 4.3).

Система поверхностного дорожного водоотвода предназначена для предотвращения переувлажнения земляного полотна, перехвата и отвода воды, поступающей к земляному полотну, или для прекращения ее доступа в верхнюю часть земляного полотна.

Поверхностные воды отводятся в пониженные места рельефа, лога, овраги, водотоки, входные и выходные русла водопропускных сооружений.

Для отвода поверхностных вод предусматривают следующие конструктивные решения (рис. 4.4):

• поперечному профилю земляного полотна и дорожной одежды придают выпуклое очертание;

• устраивают боковые канавы (кюветы), а в некоторых случаях используют для отвода воды резервы и закладывают испарительные бассейны;

• роют водоотводные канавы для отвода воды в сторону от земляного полотна;

• устраивают нагорные канавы, перехватывающие воду, которая поступает по склону местности к дороге;

• строят мосты, трубы для пропуска водотоков и воды из боковых канав под земляным полотном.

Водоотводные устройства размещаются в придорожной полосе; при этом расстояние от наружной бровки откоса водосточной канавы, резерва или кювета до границы полосы отвода должно быть не менее 1 м.

При необеспеченном отводе поверхностной воды и возможности ее длительного застоя вблизи дороги обеспечивают также возвышение низа конструкции дорожной одежды над поверхностью земли или уровнем длительного стояния грунтовых вод, чтобы капиллярное поднятие не достигало верхних слоев земляного полотна.

Обочинам придают больший поперечный уклон, чем поверхности покрытия.

В зависимости от вида грунта земляного полотна и типа покрытия обочины устраивают с уклоном на 20 % больше, чем покрытие, так как на их поверхности могут формироваться неровности, вызванные заездом автомобилей в неблагоприятную погоду, а застой воды на грунте обычно приводит к переувлажнению земляного полотна.


Боковые канавы (кюветы) устраивают в выемках и у насыпей. В лесистой местности односторонние боковые канавы необходимо предусматривать при любой высоте насыпи, если поперечный уклон к дороге более 2 %.

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

При возведении земляного полотна в сухих местах с обеспеченным стоком поверхностных вод, когда грунтовые воды расположены глубоко, боковые канавы устраивают треугольного сечения глубиной не менее 30 см. Крутизна откосов лотков 1:3 обеспечивает автомобилям возможность съезда в случае необходимости с дороги при высоте насыпи до 20 м.

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

В выемках, расположенных в гравелистых, щебенистых и слабых, легко выветривающихся скальных породах, устраивают трапецеидальные канавы глубиной не менее 0,3 м с откосами 1:1. 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.

Нагорные канавы служат для перехвата воды, стекающей по косогору к дороге, и для отвода ее к ближайшим искусственным сооружениям, в резервы и пониженные места.

Нагорным канавам придают трапецеидальное поперечное сечение, размеры которого обосновываются гидравлическим расчетом. На косогорах с уклоном менее 1:5 грунт из нагорных канав используют для устройства невысокого валика (банкета) между выемкой и нагорной канавой. Банкет немного повышает безопасность дороги от затопления при переполнении нагорной канавы.

В степной равнинной местности, когда невозможно отвести воду от дороги по боковым водоотводным канавам в естественные понижения местности, устраивают в стороне от дороги испарительные бассейны.

Емкость одного испарительного бассейна не должна превышать 200...300 м3, глубина — 1,5 м, а уровень воды должен быть на 0,6 м ниже отметки бровки земляного полотна.

Все водоотводные канавы, кроме совмещенных с резервами и боковыми канавами в выемках, должны быть вырыты до начала земляных работ, чтобы предохранять земляное полотно от переувлажнения поверхностными водами с самого начала его строительства. Боковые канавы в выемках устраивают сразу после окончания их разработки. Грунт при разработке канав в выемке вывозят за ее пределы. При этом могут быть применены следующие варианты технологии работ:

• грунт в кювете разрабатывается экскаватором с погрузкой в автомобили-самосвалы;

• грунт в канаве разрабатывается автогрейдером или экскаватором и укладывается на земляное полотно выемки, затем бульдозер перемещает его в соседнюю насыпь;

• грунт разрабатывается экскаватором и укладывается на закюветную полку с последующей планировкой и уплотнением.

Для устройства водоотводных канав применяют различные средства механизации, выбираемые в зависимости от объема и глубины канав.

Располагать трассу канав и лотков необходимо с учетом условий их гидравлической работы по сбору, отводу и сбросу поверхностных вод, притекающих к дороге, а также обеспечения наименьшей длины канавы и строительных затрат.

Длина и конфигурация водоотводов на участках примыкания к действующим водотокам определяются следующим условием: угол между направлением канавы и направлением течения воды в водотоке не должен превышать 45°.

Для канав, не имеющих укрепления и не покрытых растительностью, минимальная допустимая скорость течения воды по условиям предотвращения заиливания канав составляет 0,25...0,30 м/с.

Расстояние между низовой бровкой нагорной канавы и бровкой выемки должно быть не менее 5 м, а при расположении выемки в лёссах и лёссовидных грунтах бровка нагорной канавы должна отстоять от бровки выемки на расстоянии не менее 10 м.

Укрепление водоотводных и нагорных канав осуществляется в зависимости от гидрологических и грунтовых условий:

• растительным грунтом с засевом трав;

• сборными бетонными плитами;

• монолитным бетоном;

• асфальтобетоном;

• торкрет-бетоном (пневмонабрызгом);

• решетчатыми конструкциями с заполнением ячеек каменной наброской.

При продольных уклонах водоотводных сооружений, вызывающих скорости течения больше допустимых для заданных грунтов и типов укреплений, следует предусматривать водогасящие устройства:

• перепады;

• гасители энергии;

• быстротоки с водобойными колодцами;

• рассеивающие трамплины.

Монолитные и сборные железобетонные быстротоки целесообразны на крутых спусках, в местах выхода водоотводных канав в овраги, суходолы и другие пониженные места.

Гасители энергии выполняются в виде водобойных колодцев, уступов, стенок.

Перепады устраиваются для снижения скорости течения воды в кюветах, канавах, резервах, подводящих и отводящих руслах. Ориентировочно тип укрепления канав назначается в соответствии с табл. 4.3.

Сборный быстроток из железобетонных телескопических лотков применяют при уклонах местности 50...300 % и расходах воды от 0,3 до 1,5 м3/с. Отвод воды с поверхности дорог обеспечивается продольными прикромочными сборными или монолитными лотками; поперечный сброс с откосов насыпи — телескопическими лотками. Во избежание размывов кромки телескопических лотков должны находиться на одном уровне с поверхностью откоса (рис. 4.5...4.7).

Торкрет-бетон используется для укрепления поверхности откосов и дна водоотводных сооружений в благоприятных грунтовых и климатических условиях при скорости течения воды не более 3,5 м/с и уклонах местности 20...50 %.

Применение торкрет-бетона в районах распространения пылеватых и лёссовидных суглинков, обводненных или с повышенной влажностью пучинистых, засоленных и малоустойчивых грунтов, на оползневых участках, а также в условиях сурового климата и агрессивной среды по отношению к бетону не допускается.


Имя:*
E-Mail:
Комментарий: