2. Проектирование продольного профиля нагорной канавы в выемке

1. Общие сведения

Нагорные канавы служат для перехвата воды, стекающей по косогору к железной дороге, и для отвода этой воды к ближайшим искусственным сооружениям, в резервы и пониженные места рельефа. Нагорным канавам придают трапецеидальное поперечное сечение, размеры которого всегда приходится обосновывать гидравлическим расчетом.

При проектировании канав решают две основные задачи:

а) выбор трассы и, следовательно, проектирование продольного профиля канав. При проектировании требуется обеспечивать минимальный продольный уклон 0,003 и в исключительных случаях – не менее 0,002. Ограничений по выбору максимального продольного уклона нет. Критерием здесь является максимально допустимые неразмывающие скорости движения воды для данного грунта или принятого укрепления дна и откосов канавы. При невозможности обеспечения допустимых уклонов следует предусматривать быстротоки, перепады и водобойные колодцы.

б) подбор необходимых размеров поперечного сечения и типа укрепления дна и откосов канавы (если укрепление требуется).

Проектировать канаву желательно по прямой линии в целях уменьшения длины. При сложном рельефе местности канаву можно проектировать инее по прямым линиям, а с плавными закруглениями в углах поворота. Радиусы закруглений рекомендуется принимать в пределах 10 – 20 м.

Канавы могут быть запроектированы в виде одной магистрали или сети, например, на оползневых склонах (в этом случае канавы примыкают одна к другой). Примыкание следует делать под острым углом, как правило, не более 45 градусов. Эти ограничения вызваны тем, чтобы не допускать размыва канавы и заиливания в местах примыканий. Места примыкания рекомендуется особенно тщательно укреплять одним из видов одежд, предохраняющих от размыва.

Примыкание одной канавы к другой в зависимости от местных топографических условий возможно в одном или разных уровнях. В последнем случае, обычно, прибегают к устройству перепада, сопрягающего дно обеих канав с укреплением русла в верхнем и нижнем бьефах. Угол примыкания канав в разных уровнях не ограничивают. Воды из канав сбрасываются к пониженным местам (ручьям, рекам, оврагам и т.д.). При этом принимают специальные меры против размыва грунта у устья канавы, а также, как правило, устанавливают локальные очистные сооружения.

Рекомендуется уширять дно канавы под углом 30 градусов за 5 м до выхода ее на поверхность земли. Кроме того, сразу же за выходом укрепляют прилегающий склон на длину не менее 5 м от выхода с постепенным расширением в обе стороны под углом 30 градусов к оси канавы.

Ширина канавы на выходе может быть определена расчетом. Скорость течения воды должна быть меньше размывающей, но больше, чем скорость, при которой наступает заиливание, тогда будет разливаться тонким слоем по склону лога.

При проектировании продольного профиля дна канавы следует добиваться непрерывного нарастания скорости течения воды на всем протяжении канавы, это исключит возможность заиливания отдельных участков канавы.

В обычных грунтах рекомендуется сохранять ширину канавы по дну постоянной на всем ее протяжении. При необходимости изменения ширины дна канавы на отдельных участках переход от одной ширины к другой рекомендуется делать плавно.

Полную глубину канавы обычно назначают на 0,2 м больше расчетной (на случай исключительно сильных ливней).