34. Вода в грунте. Водно-тепловой режим земляного полотна.

_{Количество влаги находящейся в з.п. не остается постоянным, а изменяется согласно уравнению водного баланса: W=A+B+C-D-E-F}

_{А- осадки, выпадающие на з.п.; В- поверхностные воды; С- приток воды от УГВ; D- сток воды с тела з.п.; Е- испарение воды с поверхности грунта; F- просачивание воды из з.п. в нижние слои грунта.}

_{Помимо влажного режима существенное влияние оказывает температурный режим. Под действием температуры создаются температурные градиенты, при которых вода перемещается от теплых мест к холодным.}

_{В году различают 4 периода:}

1. _{Первоначальное накопление влаги осенью из-за просачивания атмосферных осадков. В этот период снижается испарение и повышается количество осадков, поднимается УГВ.}

2. _{Промерзание грунтов и зимнее перераспределение влаги.}

3. _{Период оттаивания з.п. весной и весеннее переувлажнение грунта.}

4. _{Летнее просыхание грунта, вода испаряется под действием высоких температур.}

_{Мероприятия по регулированию:}

1. _{Устройство поверхностного водоотвода.}

2. _{Удаление низа д.о. от УГВ га такое расстояние, при котором увлажнение от УГВ не окажет существенного влияния на влажность рабочего слоя з.п.}

3. _{Устройство морозостойких и теплоизолирующих слоев, которые снижают температурные градиенты, и способствует уменьшению миграции влаги.}

4. _{Дренирование избыточной воды, путем устройства дренирующих слоев.}

5. _{Устройство гидроизолирующих слоев в конструкциях з.п.}

6. _{Устройство капиллярно-прерывающих слоев (Г,П).}

7. _{Устройство дренажей глубокого заложения для понижения УГВ.}

8. _{Укрепление грунтов органически-вяжущим.}

36. Проектирование водоотводных канав с перепадами

Перепады устраиваются на участках канав( кюветов) с большим продольным уклоном >= 40-50 ⁰/_00. М/у перепадами дну канавы придают уклон, который не требует укрепления или уклон, который соответствует принятому типу укрепления, ступени перепадов устраиваются из камня, ж/б элементов; для временных дорог можно из древесины – лучше использовать осину.

hc – высота уступа ступени, м; lс – длина ступени; L – длина канавы с перепадами; Nc – количество ступеней

i_к – средний уклон канав; i_с – уклон ступеней

1 – мощение; 2 – бетон или бутобетон; 3 – ж/б элемент

При высоте уступа > 0.2 м участки ниже уступа д.б укреплены щебнем или другим материалом.

37. Нагорные канавы. Проектирование. Расчет нагорной канавы.

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

НГ трассируют на местности с таким продольным уклоном, при котором вода не размывала бы грунт.

Во избежание сплывов или оползания откосов выемки из-за переувлажнения грунта, которое может возникнуть в рез-те случайного засорения НГ, расстояние от края выемки до канавы д.б. не менее 5м. На косогорах с откосом круче 1:5 грунт из канав используют для устройства невысокого валика (банкета) между выемкой и канавой. Банкет несколько повышает безопасность дороги от затопления при переполнении НГ.

В местах перехода дороги из выемки в насыпь канавы отводят с нагорной стороны в резерв, а с низовой выводят на поверх-ть грунта в сторону от выемки. Для стока воды дно резерва по окончании земляных работ тщательно планируют с уклоном 20% от насыпи. Резервам, ширина которых превышает 6м, придают вогнутый профиль с уклоном к середине. При продольном уклоне резерва менее 5% для лучшего отвода воды в середине резерва делают канаву шириной по дну 0,4. Канавы, отводящие воду из резервов, д.б. укреплены против размыва.

По боковым водоотводным и НГ канавам вода стекает со скоростью, зависящей от их продольного уклона, поперечного профиля канавы, глубины потока и степени шероховатости стенок 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 воды. Поэтому не допускается уклон водоотводных канав менее 2 %.

При слишком большой скорости течения грунт начинает размываться, в связи с чем дно и откосы канав необходимо укреплять против размыва. Откосы канав укрепляют сплошной одерновкой с укреплением дна щебневанием, грунтом, обработанным органическими вяжущими мат-ми, одиночным мощением и каменной кладкой на цементном растворе. Часто применяют бетонные укрепления.

На больших уклонах дну канав придают ступенчатый продольный профиль, устраивая перепады из сборных ж/б элементов, бетона, укладываемого на месте, каменной кладки, а на дорогах местного назначения из плетней с гравийной засыпкой.

А) у насыпи б) у выемки, 1) насыпь 2) Нагорная канава 3) откос выемки

38) классификация водопропускных труб. Основные конструктивные элементы. Минимальные рабочие отметки в сечении трубы. Расчет длины и отметок трубы.

Для пропуска временного стока устраиваются водопропускные сооружения (малые мосты и трубы).

Чаще устраивают трубы. Их премущество: при любом сочетании плана и продольного профиля – не меняют условия движения автомобилей.

Типовые бывают прямоугольные и круглые трубы.

Прямоугольные: 2*2; 2*1,5; 2,5*3; 2,5*4

Круглые: ж/б и железные

ж/б - 0,5; 0,75; 1; 1,25; 1,5; 2м

железные гофрированные – 1…8м через 0,5

при решении вопроса устройства водопропускного сооружения нужно рассм.план и продольный профиль.

При прохождении седловины водопропускные сооружения не устраивают.

К устройству мостов предъявляют более высокие требования плану и продольному профилю.

Меньше распространены другие типы – лотки и дренирующие насыпи.

Для повышения пропускной способности труб могут устраиваться многоочковые трубы. Количество труб неограниченно, на практике используется не более трех.

В целях удобства эксплуатации рекомендуется применять при длине менее 20м трубы отверстием не менее 1м, а при большей длине – отверстием не менее 1,25м. трубы нельзя укладывать на постоянных водотоках, где возможны наледи и ледоход.

длина трубы без оголовка:

,

где - ширина земляного полотна;

- заложение откоса;

- высота насыпи;

- диаметр трубы;

- толщина стенки трубы.

Длина трубы с оголовками:

,

где толщина портала;

длина откосного крыла;

Отметка входа трубы :

,

где - отметка пониженного места

уклон трубы

Отметка выхода трубы Н_вых:

.

Отметка основания трубы:

,

где - строительный подъём

Для нормального функционирования трубы необходимо выполнение двух условий:

_{При безнапорном режиме:}