5.2. Проектирование боковых канав (кюветов, резервов)
Большая часть выпадающих непосредственно на поверхность дороги осадков стекает с нее ввиду наличия на проезжей части и обочинах поперечных уклонов. Эта вода стекает по откосам земляного полотна.
Для отвода воды вдоль дороги, переходящей в выемке или насыпи высотой до 1–1,5 м, устраивают боковые канавы (кюветы). Боковые канавы также способствуют осушению грунтов земляного полотна в связи с испарением влаги с внутренних откосов боковых канав.
В связных грунтах кюветам придают трапецеидальное сечение шириной по дну 0,4 м, с крутизной откосов в выемке 1:1,5, в насыпе: внешний откос 1:1,5, внутренний 1:3 или 1:4.
Рис. 5.1. Поперечные сечения боковых канав:
а – трапецеидальное; б – треугольное
В несвязных грунтах устраивают кюветы треугольного сечения с крутизной внутреннего откоса 1:3.
При выборе формы поперечного сечения боковой канавы следует учитывать, что при одинаковой глубине кювета площадь живого сечения трапецеидальной канавы больше, чем треугольной.
Минимальная глубина кювета 0,3 м от поверхности земли, максимальная 0,7–0,8 м (редко до 1,2 м), считая от бровки насыпи.
Вообще глубину кювета назначают по расчету так, чтобы возвышение верха дорожной одежды над дном кювета было не менее рекомендованного СНиП [2] для II типа местности, то есть дл участков с необеспеченным поверхностным стоком воды
hкюв = hрек – ( bпр iпр/2 + bоб iоб) – hраб
Дну кюветов придают продольный уклон, равный уклону бровки земляного полотна, но не менее 5 ‰, а в исключительных случаях 3 ‰. На участках выемок и низких насыпей, где уклон проектной линии менее 5 ‰ проектируют так называемые заглубленные кюветы с уклоном не менее 5 ‰.
Не допускается проектировать красную линию в выемках в виде горизонтальных участков и вогнутых кривых ввиду трудности осуществления водоотвода из выемки.
В тех случаях, когда вследствие равнинного рельефа местности устраивать кюветы с уклоном 5–3 ‰ не удается, земляное полотно проектируют в насыпи, отсыпаемой из дренирующих грунтов. Рабочие отметки насыпи назначают как для III типа местности.
Необходимо использовать все возможности для отвода воды из кюветов в пониженные места в сторону от дороги, устраивая отводные русла желательно, чтобы отвод воды из кювета в сторону или в искусственные сооружения осуществляется не реже, чем через 500 м.
Не допускается пропуск воды из насыпи через выемку. Перед входом в выемку воды из боковой канавы отводят в сторону. Воду из выемки отводят в сторону от дороги с того места, где насыпь становится выше 0,5 м, постепенно доводя глубину канавы до нуля (рис. 5.2).
Рис. 5.2. Вывод воды из выемки
5.3. Проектирование водоотводных и напорных канав
Водоотводные канавы служат для отвода воды от дороги в стороны, в пониженные места или к водопропускным сооружениям.
Если дорога пересекает на коротком расстоянии несколько логов, воду можно не пропускать через дорогу в каждом понижении, а устраивать водоотводные канавы, перехватывающие воду в малых логах и отводящие в главный лог (рис. 5.3). Обычно канавы глубиной 0,25–0,5 м, собирающие воду с малых логов, начинают в самом русле.
Рис. 5.3. Схема отвода воды из бокового лога к сооружению в главном логе
Канавы устраивают с продольными уклонами не менее 5 – 7 ‰, длину принимают не более 500 м.
Водоотводные канавы также проектируют для выпуска воды из пониженных участков – бессточных впадин, которые пересекает дорога.
Воду из впадины отводят до ближайших логов или более глубоких впадин, устраивая водоотводные канавы с двух сторон дороги (рис. 5.4, а). Возможно и другое решение: устройство водопропускной трубы и водоотводной канавы с низовой стороны (рис. 5.4, б). Вопрос решается с учетом конкретной ситуации: наличия понижений с двух сторон дороги и технико-экономических расчетов (следует подсчитать, что дешевле – труба или канава).
Рис. 5.4. Схема отвода воды из бессточной впадины: а – без устройства трубы; б – с устройством трубы под полотном
Рекомендуется пересекать впадину не в самом глубоком месте, а сбоку. Тогда более глубокая часть впадин будет играть роль испарительного бассейна.
При наличии поперечного уклона местности косогора вода, притекающая к дороге с верховой стороны, должна быть перехвачена и отведена в сторону от дороги с помощью нагорных канав (рис. 5.5).
Рис. 5.5. Нагорные канавы:
а – у насыпи; б – у выемки; 1 – насыпь; 2 – нагорная канава;
3 – берма; 4 – откос выемки; 5 – банкет
Сечение нагорных канав рассчитывают по расходу воды, притекающей к ней. Канаве придают трапецеидальный поперечный профиль с наименьшей шириной по дну 0,5 м. минимальная глубина канавы 0,5 м, крутизна откосов 1:1,5, продольные уклоны не менее 3–5 ‰.
Если земляное полотно проложено по косогору в насыпи, то нагорную канаву располагают на расстоянии не менее 2,0 м от подошвы насыпи, а между ней и насыпью отсыпают берму с уклоном 20 ‰ к канаве (рис. 5.5, а).
При наличии кювета в насыпи и расположении дороги в выемке, во избежание сплывов и оползания откосов из-за переувлажнения грунтов, нагорные канавы располагают на расстоянии не менее 5 м от внешнего откоса кювета или выемки (рис. 5.5, б). Чтобы избежать затопления выемки при переполнении нагорной канавы, между выемкой и канавой отсыпают земляные призмы – банкеты.
При большом притоке воды на крутых и длинных косогорах устраивают два и более ряда нагорных канав. Кюветы и нагорные канавы укрепляют дерном, укрепленным грунтом, мощением.