Поперечные водоотводные канавы

Эти сооружения служат:

- для отвода воды из пониженных мест на водоразделах (седло);

- из бессточных впадин;

- из продольных канав на затяжных спусках.

Сечение водоотводных канав обычно принимается равным сечениям тех канав, из которых отводится вода. Для лучшего пропуска воды и для уменьшения объемов земляных работ откосы водоотводных канав следует устраивать наибольшей крутизны, допустимой по условиям устойчивости грунтов.

Водоотводные канавы следует проектировать с обеих сторон земляного полотна в случае:

- на местности с поперечным уклоном менее 20 ‰.;

- на участках с переменной сторонностью поперечного уклона (на водоразделах);

- на болотах.

Если приток воды слишком большой, то водоотводные продольные канавы или резервы могут переполняться, и не будет выполнять своих функций по осушению земляного полотна. В связи с этим вода из боковых канав и резервов, расположенных с нагорной стороны, сбрасывается на низовую сторону дороги перепускными трубами, располагаемыми не реже чем через 500 м вдоль дороги на спуске к тальвегу.

Выпуск воды из кюветов и лотков должен осуществляться в нагорные, водоотводные канавы или пониженные места рельефа, если это не вызовет заболачивания и застоя воды у земляного полотна.

Выпуск воды из канав, резервов и кюветов на склоны логов допускается при отсутствии угрозы развития оврагов.

Существенное значение для исправной работы канав и предупреждения их размыва и заиления имеет правильное, плавное соединение и примыкание их.

Приѐмы соединения канавы с водотоком выше и ниже сооружения различны и

зависят от местных условий.

Повороты канав в плане R ≥ 10 м. На участках подходов к мостам и трубам R ≥ 20 м.

Вывод боковой канавы из выемки зависит от того, имеются ли резервы у

прилегающей насыпи или нет

Водоотводная канава из бессточной впадины с устройством перепускной трубы

устраивается в случае одностороннего

отвода.

 

Нагорные канавы

Служат для перехвата воды, стекающей по косогору к дороге и для отвода ее к

ближайшим искусственным сооружениям, в резервы и в пониженные места рельефа.

 

Им придают трапециевидное поперечное сечение. Оно меняется по мере увеличения водосборного бассейна.

Продольный уклон назначают из условия, чтобы вода не размывала грунт (но не менее 5‰).

Расстояние от нагорных канав до края выемки должно быть не менее 5 м. На косогорах с уклоном менее 1:5 грунт из нагорных канав используют для устройства невысокого валика (банкета) между выемкой и нагорной канавой. Он предохраняет дорогу от затопления при переполнении нагорной канавы.

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ КАНАВ

Расход воды, поступающий к канаве, определяется методом расчета стока с малых бассейнов, применяемых для расчета малых искусственных сооружений.

При гидравлическом расчете канав решаются следующие задачи:

1) нахождение оптимальной трассы и продольного профиля водоотводной канавы (этому соответствуют меньшая ее длина, не очень большие продольные уклоны, более благоприятные грунтовые условия);

2) определение размеров поперечного профиля канавы и продольных уклонов дна на расчетных участках;

3) определение скорости течения воды по канаве и выбор соответствующего укрепления ее дна и откосов (при необходимости).

Из гидравлики известно, что расход воды Q, пропускаемый канавой с определенными ее размерами, определяется по формуле

где – площадь живого сечения канавы, м²; v – средняя скорость протекания воды, м/с.

 

1) площадь живого сечения канавы, м²

 

2) смоченный периметр канавы, м

где k– коэффициент, определяемый по формуле:

3) гидравлический радиус живого сечения, м

Средняя скорость течения воды при равномерном движении определяется по формуле Шези:

где i – продольный уклон дна канавы на участке; С – коэффициент, определяемый по формуле Н.Н. Павловского:

где n – коэффициент шероховатости поверхности откосов и дна канавы;
y – показатель степени, определяемый по выражению при R < 1 м.

Быстротоки и перепады применяют на коротких участках водоотводных устройств, где их продольный уклон превышает 0,1. Для гашения энергии воды, движущейся с большой скоростью, в нижней части быстротока устраивают водобойные колодцы, уступы или стенки. Дну быстротока придают искусственную шероховатость в виде надолб, шашек, поперечных ребер и т. д., это способствует гашению энергии потока воды. У перепадов при сбросе воды из верхнего бьефа в нижний также устраивают гасители энергии воды. Перепады могут быть одноступенчатыми и многоступенчатыми, каждая ступень имеет гаситель энергии воды

Быстротоки и перепады монтируются из сборных железобетонных конструкций обычно прямоугольного вида. Все стыки между отдельными элементами изолируются, чтобы струи воды не проникали под конструкцию и не вымывали грунт, этой же цели служат шпоры..

Схема трехступенчатого перепада: 1 – канава; 2 – шпора; 3 – водобойные стенки; 4 – гасители энергии воды

 

Изолирующие прослойки:

Прослойки бывают двух видов:

-прерывающие все виды перемещений;

- прерывающих только капиллярное поднятие.

Прослойки, прерывающие все виды перемещений устраивают из синтетических нетканых материалов (геотекстиля), обработанных органическим вяжущим на пучинистых и сильно пучинистых грунтах земляного полотна.

 

Прослойки, прерывающие только капиллярное поднятие, устраивают из крупнозернистых хорошо фильтрующих материалов (гравия, щебня или гравелистого песка). Толщина этих прослоек обычно не менее 15-20 см и должна превышать высоту капиллярного поднятия.

1- щебень

2- крупнозернистая прослойка

3- противозаиливающие прослойки

4- уровень грунтовых вод

 

Водонепроницаемые прослойки наиболее целесообразны в IV и V дорожно-климатических зонах, где грунтовые воды расположены глубоко и увлажнение земляного полотна происходит в результате парообразного перемещения. Капилляро-прерывающие прослойки устраивают преимущественно во II и III дорожно-климатических зонах.

Дренажи мелкого и глубокого заложения.

- прикрмочные,

- прикюветные,

- одно или двусторонние.

- осушительные воронки

- Дренажные прорези на обочинах!