2.1. Отвод поверхностных вод

Прочность и устойчивость земляного полотна в значительной степени зависят от наличия и исправности водоотводных

с начи с му не ече ум и дим в шаю дГ^же При размыв вышении опоределе лГ^

намо^Ггрунтов и ра^Рз ри мГамать земл е я р ного п поло пре нТТиме ию заключаются в том, что прежде всего обеспечивают надежный сток поверхностных вод и отвод при понижении грунтовых вод до допустимого уровня.

Борьба с проникающей в грунт водой значительно сложнее и

сист о ем е ы повер работы ного водоотво повер вхо ностной ковые канавыв выемках и вдоль насыпей высотой до 1,5 м, боковые выработанные резервы, нагорные канавы у выемок, канавы для осушения болот, канавы, отводящие воду от дороги в водоемы, лотки на горных

дорогах ве ют с р и Ряд во

выемГпрорывают

осушение оползневых склонов и болот.

Канавам с откосами 1:1,5, реже 1:2 придают уклон не менее 5‰. В равнинной местности на отдельных участках возможно снижение уклона до 3‰. Глубина боковых канав с заложением откосов 1:3 не должна превышать 0,5 м.

84

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

Канаву, имеющую крепления, конструкция которых способна воспринимать боковые давления грунта, называют лотком. Лотки делают в стесненных условиях, где затруднительно устройство открытой канавы (в населенных пунктах, а также при слабых малоустойчивых оплывающих грунтах, не способных обеспечить устойчивость откосов).

Вся площадь, с которой вода стекает в данную канаву, называется ее бассейном (рис. 2.1.1, а).

Поперечные размеры канав (рис. 2.1.1, б) устанавливают с расчетом на пропуск максимального расчетного расходы воды. Наименьшая глубина канав определяется получаемой по расчету глубиной наполнения с прибавлением к ней 0,2 м на возвышение бровки канавы над расчетным уровнем воды, но во всех случаях глубина канавы и ширина ее по дну должны быть не менее 0,6 м (на болотах не менее 0,8 м).

Расположение, поперечные размеры и уклоны канав проектируют таким образом, чтобы вода протекала в них без переполнения, а скорость ее течения была достаточной, чтобы не происходило заливания канав, и в то же время не достигала величины, при которой возможен размыв дна и откосов канавы.

Расход воды Q_ф, который должен пройти через сечение А-А канавы (рис. 2.1.1, б), определяют по существующим нормам стока поверхностных вод, с учетом принятого в расчет наиболее интенсивного ливня и крутизны склонов. Основная зависимость, по которой производят гидравлический расчет канав, заключается в том, что фактический расход воды в канаве Q_ф равен площади живого сечения w, м², умноженной на среднюю скорость протекания воды V, м/с

85

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

Рис. 2.1.1. Бассейн канавы (а) и ее поперечное сечение А-А (б): 1 - ось канавы; 2 - линия водораздела; стрелками показано направление стока воды от линии водораздела

Q_ф = w·V,

(2.1.1)

Необходимую площадь сечения канавы определяют подбором; для этого, исходя из местных условий, сначала задаются конкретными размерами сечения и уклона для канавы, затем определяют скорость течения воды в м/с по формуле

(2.1.2)

где С - коэффициент, зависящий от шероховатости русла и от гидравлического радиуса (табл. 2.1);

R - гидравлический радиус, м;

i - уклон дна водостока. Таблица 2.1.1 Значение коэффициентов С

Род русла канавы	Гидравлический радиус R, м
	0,05	0,10	0,20	0,30	0,40	0,50	1,00
Очень гладкие стенки (цементобетонная штукатурка, цементобетонные плиты) Гладкие стенки (монолитный бетон)	48,7 41,0	54,3 46,2	60,4 52,0	64,3 55,7	67,1 58,4	69,5 60,7	76,9 67,8

86

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

Мощение булыжным камнем

23,1

27,3

32,2

35,3

37,8

39,7

46,0

Грунтовое русло

13,9

17,3

21,3

24,0

26,0

27,8

33,3

Величина гидравлического радиуса R = w/n, (2.1.3)

где w - площадь сечения водного потока в канаве, м²;

n - длина смоченного периметра этого сечения, м (рис. 2.1, б)

Из рис. 2.1, б следует, что площадь живого сечения w и длина смоченного периметра n равны:

® = dk + 2 = dh+mh\

2

(2.1.4)

_{= d + 2b=d+2h-JUJ,}

(2.1.5)

где m - величина, показывающая, во сколько раз заложение откоса канавы больше его высоты;

b - протяжение откосной части смоченного периметра, определяемого по формуле

87

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

(2.1.6)

где d - ширина канавы по дну, м.

Умножая полученную скорость V на площадь живого сечения

проп потока ить кГ/в чае при п расход ы^дкоторый , яфактически может

Расчет канавы ведут в следующем порядке. Установив крутизну откосов и ширину канав гл о дну, назначают продольный уклон

посл а едов затем ьно даю ощадь живого се ды ния, смоченный пер яют етр, гидравлический радиус, среднюю скорость течения воды в

Когда фактический расход оказывается значительно больше

чем на 5 %.

Работы по рытью канав состоят из следующих операций. На месте обозначают оси канав вехами, затем проводят

точное придание им формы производят автогрейдерами с откосниками. При небольших продольных уклонах (до 20‰) канавы постепенно зарастают травой. В легкоразмачиваемых грунтах дно и боковые стенки канав укрепляют, когда земляное полотно возводят из боковых резервов, то дну резервов придают

уклон в сторону от насыпи. При ширине резерва поvдну более 6 м

В тех случаях, когда продольный уклон канавы превышает 20...30‰, канавы укрепляют. Откосы и дно канав облицовывают бетонными плитами размером 40´40´12 см. Плиты укладывают непосредственно на грунт. Если уклон канав более 30‰, то во избежание подмыва плит водой их укладывают на слой мелкого

88

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

представляется возможным обеспечить уход за ним и нормальные условия твердения.

В целях избежания трудоемких и дорогих работ по укреплению канав применяют жидкие карбамидные и фурфуроловые смолы. Этими смолами, обладающими малой вязкостью, равномерно обрабатывают грунт на глубину 3...4 см. В результате пропитки дна и откосов канав они не размываются и не зарастают травой.

Технология работ состоит из тщательной планировки поверхности дна и откосов автогрейдерами с откосником, разбрызгивания автогудронатором через шланг по поверхности канав укрепляющего материала. Всю систему поверхностного водоотвода проверяют по ее работе во время сильного дождя. Замеченные места застоя воды или размыва отмечают и исправляют.