11.2. Водопропускные трубы на автомобильных дорогах
Трубы на автомобильных дорогах целесообразно устраивать на суходолах при ограниченном расходе воды и в оврагах.
Основные размеры трубы определяются:
отверстием (шириной в свету);
высотой входной части;
длиной.
Длина трубы зависит от:
ширины земляного полотна;
высоты насыпи;
уклонов откосов насыпи над трубой;
типа оголовков. Оголовки предназначены для сопряжения насыпи с трубой и для плавного входа и выхода воды.
Трубы состоят из отдельных звеньев или элементов для удобства укладки. При больших уклонах дна водотока трубу делают с уступами, чтобы уменьшить скорость течения воды в трубе (рис. 11.1б).
Рис. 11.1. Конструкции труб: а – на горизонтальном участке; б – на уклонном участке; 1 – лоток; 2 – входной оголовок; 3 – земляная засыпка; 4 – выходной оголовок; 5 – швы
Каменные и бетонные трубы сооружают редко, так как они обходятся дороже железобетонных. Каменные трубы в поперечном сечении бывают параболической или эллипсоидальной формы. Отверстия таких труб делают от 0,75 до 4-5 м. Подошвы фундаментов труб закладывают ниже глубины промерзания грунта на 25-30 см.
Трубы из железобетона наиболее распространены, так как они обладают большой прочностью, долговечностью и им можно придать любую форму. Их можно изготавливать на месте строительства или на заводе железобетонных изделий.
Железобетонные трубы выдерживают большую скорость течения воды – до 6 м/с. Труба простейшей конструкции состоит из плитного железобетонного перекрытия на бетонных устоях, на которые плита опирается свободно (рис. 11.2а) или используется как распорка (рис. 11.2б). Лоток трубы обычно устраивают из каменной шашки или бетона.
Рис. 11.2. Типы железобетонных труб
В слабых грунтах раздельный фундамент устраивают сплошным (правая половина, рис. 11.2б). Прямоугольные трубы могут иметь вид рамы (рис. 11.2а). Реже устраивают трубы параболического сечения (рис. 11.2в) из-за более сложного производства работ.
При небольших расходах воды чаще применяют круглые трубы (рис. 11.2г, е, ж) благодаря простому производству работ и возможности устройства их из заранее приготовленных звеньев.
На автомобильных дорогах обычно устраивают круглые трубы, диаметром 0,75, 1,0 и 1,5 м. Если требуется увеличить водопропускную способность круглых труб, их сдваивают или страивают (рис. 11.2ж). Такие железобетонные трубы называют двух- или трехочковыми.
Круглые трубы укладывают на грунтовом, песчаном или бетонном основаниях. В стенках круглых труб закладывают двойную арматуру из колец и спиралей. Толщина стенки – 8-16 см, длина одного звена – 60-100 см. При соединении звеньев швы заливают горячим битумом. Звенья труб покрывают сверху и с боков слоем глины толщиной 15 см.
Оголовки труб могут быть различной формы:
портальный оголовок представляет собой вертикальную стенку (рис. 11.3а). Такие оголовки делают при малых отверстиях труб и незначительных скоростях течения воды;
раструбный оголовок (рис. 11.3б) с расходящимися крыльями дороже портального, однако вход и выход воды из трубы при таком оголовке более плавный;
оголовок коридорного типа (рис. 11.3в) имеет вертикальные стенки, направленные сначала параллельно оси трубы, а затем плавно расходящиеся в стороны. Для его устройства расходуется много материала, и он сложен в исполнении. Поэтому на вновь проектируемых трубах такие оголовий применяют редко;
на воротниковые оголовки, срезанные наклонно в плоскости откоса насыпи, требуется мало бетона, однако они не обеспечивают плавного входа воды в трубу (рис. 11.3г);
обтекаемые оголовки (рис. 11.3д, е) дают возможность работать трубе полным сечением. Кроме того, повышенное звено трубы позволяет принять воду с большим подпором, что на 25-35% увеличивает пропускную способность трубы. Недостаток таких оголовков – более сложное производство работ.
Рис. 11.3. Конструкции оголовков труб