2. Проектування дренажної споруди.

Дренажі служать для захисту земляного полотна від шкідливого впливу підземних вод за рахунок пониження їх рівня, або перехоплення. Найчастіше дренажі влаштовують у виїмках для осушення ґрунтів основної площадки.

Найбільше розповсюдження для осушення ґрунтів основної площадки земляного полотна отримали горизонтальні траншейні трубчасті поздовжні дренажі. Залежно від місця розташування траншейного поздовжнього дренажу відносно основної площадки дренажі бувають: укісні, закюветні, підкюветні, передкюветні, міжколійні.

1. Вихідні данні по варіанту 1

1	Категорія дороги: Ділянка дороги:	І Одноколійна
2	Глибина виїмки Нв, м	4
3	Ґрунти виїмки:	Супісок
4	Горизонт ґрунтових вод ГГВ, м	198
5	Відмітка бровки земляного полотна Нбр	198,5
6	Відмітка водоупорного шару Гв, м	177
7	Глибина сезонного промерзання грунтуZ10, м	1,6
8	Повздовжній ухил дна кювету і, ‰	8
9	Довжина дренажу L, м	150
10	Транзитна витрата Q, м3/с	0,015
11	Характеристики ґрунтів: - питома вага γd, кН/м3; - пористість n, %; - висота капілярного підйому а, м; - коефіцієнт фільтрації К∙106, м/с; - максимальна молекулярна вологоємність Wм, %; - природна вологість W, %; - середній ухил кривої депресії І, ‰; Коефіцієнт теплопровідності ґрунту λ1, Вт/м∙град; Коефіцієнт температуропровідності ґрунту а12∙106, м2/с;	26,1 36 0,3 7 4 14 20 1,74 10,9
12	Характеристики утеплювача: Матеріал утеплювача: Коефіцієнт теплопровідності утеплювача λ2, Вт/м∙град; Коефіцієнт температуропровідності утеплювача а22∙106, м2/с; Величина рівномірного пучення h0, мм	Азбест 0,82 0,6 20

2. Визначення показників технічної ефективності дренажів

Для того, щоб визначити ефект осушення ґрунту дренажем визначають водовіддачу – об’єм пор ґрунту, з яких може бути відібрана вода:

, (2.1)

де: – пористість ґрунту = 0,36;

– доля капілярно застряглої води = 0,1;

– максимальна молекулярна вологомісткість ґрунту – 0,04;

і – відповідно питома вага сухого ґрунту і води = 26,1кН/м³,

Основним показником ефективності застосування гравітаційних дренажів є коефіцієнт водовіддачі – доля зниження вологості ґрунту після улаштування дренажу:

. (2.2)

Дренаж вважається технічно ефективним, тому що:

 ≥ 0,2 . (2.3)

Ефект осушення характеризується зниженням вагової вологості в осушеному ґрунті в порівнянні з вологістю до осушення:

. (2.4)

3. Визначення необхідної глибини закладання дренажу і ширини дренажної траншеї

Глибина закладання одностороннього недосконалого підкюветного дренажу буде рівною:

; (2.5)

де: – найбільша сезонна глибина промерзання баластового шару і ґрунтів земляного полотна за 10-річний період спостережень = 1,6м.;

– товщина баластового шару з урахуванням товщини шпали = 0м.;

– величина запасу на можливі коливання глибини промерзання та рівня ґрунтових вод =0,15 м;

– висота капілярного підняття води над кривою депресії = 0,3м;

– висота височування води крізь стінку дренажу над рівнем води в траншеї (оскільки дана величина дуже мала, то в першому наближенні можна прийняти 0);

– конструктивний розмір, який вимірюється від дна дренажної траншеї до верха внутрішнього перерізу труби, оскільки діаметр дрени ще не визначений, то для попереднього розрахунку можна прийняти 0,3 м;

– глибина кювету =0,6 м);

– стріла вигину кривої депресії в розрахунковому перерізі, яка відраховується від точки виклинювання кривої депресії

, (2.6)

де: – середній ухил кривої депресії;

– – відстань від розрахункового перерізу до ближньої стінки траншеї одностороннього дренажу

(2.7)

– висота непониженого горизонту ґрунтових вод без урахування :

(2.8)

Визначимо глибину закладання двостороннього недосконалого підкюветного дренажу

Після розрахунку глибини закладання дренажу призначаємо ширину дренажної траншеї = 1м