10.4. Принципы расчета дорожных канав и кюветов

Расчет дорожных канав и кюветов заключается в определении их геометрических размеров на основании расчетного расхода ливневых вод или расхода весеннего половодья (за расчетный принимается больший из них) с учетом укрепления русла и стенок канав и кюветов.

Основные принципы и положения расчета дорожных канав:

1. их рассчитывают по уравнению равномерного движения жидкости;

2. если длина канавы невелика, то расчет производят по одному значению расхода, фактически собирающемуся только к замыкающему сечению расчетного участка. При большой длине канавы или при большой площади, с которой стекает вода, целесообразно делить канаву на участки по длине и рассчитывать каждый участок на свою величину расхода;

3. площадь, с которой вода стекает в низовую канаву, определяется половиной ширины дороги и длиной участка; к верховой канаве вода стекает не только с половины ширины дороги, но и с пространства до нагорной канавы, а при ее отсутствии (если приток к ней невелик) – с некоторой площади, контуры которой могут быть найдены по плану в горизонталях (см. рис. 10.3).

4. для расчета более опасного ливневого стока к канавам используется формула полного стока , где а_час – интенсивность ливня часовой продолжительности, определяемая по спец. таблицам (0,46-1,48), мм/мин; F – площадь водосбора, км², обычно определяемая по карте масштаба 1:25 000 – 1:50 000.

Тип укрепления канав выбирают на основании результатов гидравлического расчета:

1. при уклоне дна до 5-10‰ канаву устраивают без укрепления;

2. при больших уклонах чаще всего принимают типы укреплений, указанные в табл. 10.2. Кроме того, применяют также глинобетон или обрабатывают грунт вяжущими материалами. Одерновку плашмя и реже в стенку применяют для укрепления откосов. Дно укрепляют одерновкой только при ширине канавы более 1,0м.

Таблица 10.2. Допускаемые скорости для различных типов укреплений

Характеристика укрепления водоотводного сооружения	Допускаемая скорость течения воды
Засев трав	0,9
Щебневание	1,5
Укрепление нетканым синтетическим материалом с семенами трав	2,0
Асфальтобетонное покрытие	6,0
Цементобетонное покрытие	13,0

При этом предъявляют следующие требования к материалам укрепления канав:

1. при ширине менее 1,0 м на дно укладывают щебень, крупный гравий, доменный шлак и утрамбовывают. Толщина слоя щебня 8-10 см;

2. дерн (для укрепления одерновкой плашмя) должен быть свежий, луговой, плотный. Торфяной и болотистый дерн непригоден. Запрещается применять дернины поломанные, с нарушенной корневой системой. Размер штучных дернин должен быть не менее 20x25 см, толщина – 6-8 см. Дернины укладывают с перевязкой швов. При укреплении одерновкой в стенку (с обязательным перекрытием всех швов) каждая дернина должна перекрывать соседнюю с каждой стороны не менее чем на 6-8 см. В засушливых районах и в особо сухих местах одерновка плашмя и в стенку не допускается, так как дерн засыхает и не приживается;

3. для мощения применяют камень чаще всего высотой 12-14, 14-16 и 16-18 см. При песчаных и супесчаных грунтах обязательна укладка между грунтом и каменным мощением слоя глины толщиной 10-15 см. Мостят по слою сена, мха, соломы или щебня. Камни укладывают плотно, с тщательным заполнением промежутков щебня и утрамбовкой. Укладка отдельных камней плашмя не допускается;

4. глинобетон для укреплений готовят из мягкой жирной глины с щебнем из природного камня или кирпича. Толщина глинобетонного укрепления должна составлять 25 см в районах с умеренным климатом и 15 см в южных районах. Допускаемые скорости течения воды для глинобетонных укреплении принимают, как для плотной твердой породы;

5. укрепление грунтом, обработанным методом смешения с вяжущими материалами (парафинистой нефтью, мазутом, нефтяными остатками, жидким битумом, дегтем и др.), целесообразно при строительстве дорог на песчаных и супесчаных грунтах. Слой грунта, обработанного органическими вяжущими материалами, должен иметь толщину от 5 до 10 см.

В последнее время все более широкое распространение получают типы укрепления или приемы, поддающиеся механизации:

1. засев трав по подготовленному грунту вместо одерновки;

2. при больших скоростях течения для укрепления дна канав можно применять заливку тощим бетоном (на низких марках цемента) по подготовленному щебеночному слою;

3. широко применяется бетонная облицовка в виде бетонных плит размерами 50x50x8 см (размеры плит установлены в типовых проектах).

Выбор типа укрепления канавы зависит от скорости протекания воды, назначения канавы и наличия местных материалов.

Гидравлически наивыгоднейшее сечение не применяется при проектировании дорожных канав, так как этот принцип расчета приводит, как правило, к глубоким и узким (по дну) сечениям и высокой скорости протекания воды.