База нормативной документации: www.complexdoc.ru
Рис. 15.4. Поперечные сечения закрытого дренажа:
а - с каменной (фильтрующей) засыпкой; б - с дренажной трубой; 1 - утрамбованная глина; 2 - два слоя дерна корнями вверх или 3 см грунта, обработанного битумом; 3 - крупнозернистый или среднезернистый песок; 4 - щебень или гравий крупностью 5-10 мм; 5 - тоже 40-70 мм; 6 - щебень, втрамбованный в грунт; 7 - керамическая или асбоцементная труба диаметром 15-20 см; 8 - кривая депрессии; 9 - водоупор
Дренажи можно использовать как для понижения уровня грунтовых вод, так и для перехвата грунтовой воды, притекающей к дороге со стороны. Осушающее действие дренажей заключается в том, что при заглублении в грунт ниже уровня грунтовых вод труба или канава отводит воду, которая просачивается из прилегающей части грунта, в результате чего вблизи от дренажа образуется осушенная зона.
15.2. Нормы допускаемых скоростей течения воды
Допускаемые скорости течения воды для грунтов используют при расчетах размыва в канавах, за малыми водопропускными сооружениями, при проверке возможностей геологического ограничения размыва под большими и средними мостами. Нормы допускаемых скоростей течения для укреплений необходимы, чтобы назначить виды укреплений канав, подмостовых русел и укреплений других различных сооружений, подверженных опасному воздействию воды.
В табл. 15.3 приведены допускаемые донные и средние скорости течения для несвязанных грунтов при плоском равномерном
701
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
движении воды. Для грунтов с размером частиц крупнее d ³ 0,001 м донные неразмывающие скорости составляют:
где
(15.1)
g - ускорение свободного падения, м/с2; d - диаметр частиц, м.
Таблица 15.3.
Донные и средние допускаемые (неразмывающие) скорости для несвязанных грунтов
Грунт |
Размер |
Донная |
u0 м/с, |
Средние неразмывающие ско |
|||||||
|
частиц, неразмывающая |
при |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
мм |
скорость, м/с |
значениях |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d для |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
естеств. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
русел |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,7 |
0,9 |
0,2 |
0,5 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Песок: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мелкий |
0,05 |
0,20 |
0,30 |
0,20 |
0,40 0,50 0,55 0,60 0,65 0,70 0,7 |
||||||
средний |
0,25 |
0,20 |
0,30 |
0,20 |
0,45 0,55 0,60 0,65 0,70 0,75 0,8 |
||||||
крупный |
1,00 |
0,20 |
0,35 |
0,20 |
0,50 0,60 0,65 0,75 0,80 0,80 0,8 |
||||||
702
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
Гравий: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мелкий |
2,50 |
0,25 |
0,35 |
0,30 |
0,50 |
0,60 |
0,70 |
0,75 |
0,80 |
0,85 |
0,9 |
средний |
5 |
0,35 |
0,50 |
0,40 |
0,65 |
0,75 |
0,85 |
0,95 |
1,05 |
1,10 |
1,1 |
крупный |
10 |
0,50 |
0,70 |
0,55 |
0,85 |
0,95 |
1,05 |
1,20 |
1,35 |
1,35 |
1,4 |
Галька: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мелкая |
15 |
0,60 |
0,90 |
0,70 |
0,95 |
1,10 |
1,25 |
1,40 |
1,50 |
1,55 |
1,6 |
средняя |
25 |
0,80 |
1,15 |
0,90 |
1,10 |
1,30 |
1,45 |
1,65 |
1,80 |
1,85 |
1,9 |
крупная |
40 |
1,00 |
1,45 |
1,10 |
1,30 |
1,50 |
1,70 |
1,90 |
2,10 |
2,15 |
2,2 |
Булыжник: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мелкий |
75 |
1,40 |
1,95 |
1,50 |
1,60 |
1,90 |
2,10 |
2,40 |
2,60 |
2,55 |
2,7 |
средний |
100 |
1,60 |
2,25 |
1,75 |
1,75 |
2,05 |
2,30 |
2,60 |
2,85 |
2,90 |
3,0 |
крупный |
150 |
1,95 |
2,80 |
2,15 |
2,05 |
2,40 |
2,65 |
3,00 |
3,30 |
3,35 |
3,5 |
Валуны: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мелкие |
200 |
2,25 |
3,20 |
2,50 |
2,20 |
2,60 |
2,95 |
3,30 |
3,60 |
3,70 |
3,8 |
средние |
300 |
2,75 |
3,95 |
3,05 |
2,55 |
3,00 |
3,35 |
3,80 |
4,15 |
4,25 |
4,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
703
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
крупные |
400 |
3,15 |
4,50 |
3,50 |
2,80 3,30 3,70 4,10 4,55 4,65 4,8 |
и более
Для более мелких грунтов эта скорость пропорциональна крупности частиц в степени 1/4, а для совсем мелких грунтов она не зависит от крупности. Наименьшая неразмывающая донная скорость не может быть меньше 0,2 м/с.
Переход от донной неразмывающей скорости vод к средней vо осуществляют делением на переходный коэффициент d. Для русел d = 0,7 и 8 = 0,9 (соответственно в меженной и побочневой его частях). Для искусственных русел, канав и т.д. (см. табл. 15.3) переходный коэффициент вычисляют по формуле:
d = (h/d)1/6, где
h - глубина потока, м.
При расчетах удобно пользоваться значениями допускаемых элементарных расходов, а не скоростей, т.е.
qo = vо h, где
vо - неразмывающая средняя скорость, м/с.
Данные о значениях qo для разных глубин при плоском равномерном движении воды приведены в табл. 15.4.
Таблица 15.4.
Допускаемые (неразмывающие) элементарные расходы для несвязанных грунтов
Грунт Средний |
|
|
|
Неразмывающие элементарные расходы, м |
|||||||
диаметр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
частиц, |
0,2 |
0,5 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
мм |
|||||||||||
Песок:
704
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
мелкий |
0,05 |
0,10 |
0,25 |
0,55 |
1,25 |
1,95 |
2,80 |
3,60 |
4,45 |
5,30 |
6,20 |
7,1 |
средний |
0,25 |
0,10 |
0,25 |
0,60 |
1,35 |
2,15 |
3,00 |
3,90 |
4,83 |
5,85 |
6,75 |
7,7 |
крупный |
1,00 |
0,10 |
0,30 |
0,65 |
1,45 |
2,30 |
3,30 |
4,25 |
5,25 |
6,25 |
7,35 |
8,3 |
Гравий: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мелкий |
2,50 |
0,10 |
0,30 |
0,70 |
1,55 |
2,50 |
3,45 |
4,50 |
5,55 |
6,60 |
7,70 |
8,8 |
средний |
5 |
0,15 |
0,40 |
0,85 |
1,90 |
3,15 |
4,30 |
5,60 |
6,95 |
8,25 |
9,65 |
11, |
крупный |
10 |
0,15 |
0,50 |
1,05 |
2,40 |
4,00 |
5,45 |
7,05 |
8,75 |
10,40 |
12,15 |
13, |
Галька: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мелкая |
15 |
0,20 |
0,55 |
1,25 |
2,75 |
4,55 |
6,20 |
8,10 |
10,00 |
11,95 |
13,90 |
16, |
средняя |
25 |
0,20 |
0,65 |
1,45 |
3,30 |
5,40 |
7,35 |
9,60 |
11,95 |
14,15 |
16,50 |
19, |
крупная |
40 |
0,25 |
0,75 |
1,70 |
3,85 |
6,30 |
8,60 |
11,20 |
13,80 |
16,50 |
19,25 |
22, |
Булыжник: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мелкий |
75 |
0,30 |
0,95 |
2,10 |
4,75 |
7,80 |
10,65 |
13,90 |
17,15 |
20,50 |
23,85 |
27, |
средний |
100 |
0,35 |
1,05 |
2,30 |
5,20 |
8,55 |
11,65 |
15,20 |
18,65 |
22,40 |
26,10 |
30, |
крупный |
150 |
0,40 |
1,20 |
2,65 |
5,95 |
9,80 |
13,40 |
17,45 |
21,60 |
25,80 |
30,00 |
34, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
705
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
Валуны: |
|
|
мелкие |
200 |
0,45 1,30 2,95 6,55 10,80 14,75 19,20 24,70 28,30 33,00 38, |
средние |
300 |
0,50 1,50 3,35 7,55 12,40 16,95 22,05 27,30 32,50 37,80 43, |
крупные |
400 |
0,55 1,65 3,70 8,25 13,55 18,50 24,10 29,80 35,60 41,45 47, |
|
|
и более |
Для связанных грунтов неразмывающая скорость течения зависит не от крупности частиц грунта, а от его плотности и внутреннего сцепления, меньшего в супесях и большего в глинах. Значение величины допускаемых донных и средних скоростей при различных коэффициентах перехода 8 и плоском равномерном движении воды приведены в табл. 15.5.
Таблица 15.5.
Допускаемые (неразмывающие) скорости для связанных грунтов
Грунт |
Донная |
Средние |
Средние |
|
|
|
неразмывающая неразмывающие |
неразмывающие |
|
||
|
скорость, м/с скорости, м/с, |
скорости, м/с, при |
|||
|
|
при значениях |
глубине русел, м |
|
|
|
|
|
d для |
|
|
|
|
естественных |
|
|
|
|
|
|
русел |
|
|
|
|
0,7 |
0,9 |
0,2-0,5 1 2 3 |
и |
более
Супесь:
малоплотная |
0,20 |
0,30 |
0,20 |
0,20 |
0,25 0,30 |
0,35 |
706
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
среднеплотная |
0,30 |
0,45 |
0,35 |
0,30 |
0,40 0,45 |
0,50 |
плотная |
0,40 |
0,55 |
0,45 |
0,40 |
0,50 0,55 |
0,60 |
очень плотная |
0,50 |
0,70 |
0,5*5 |
0,50 |
0,60 0,70 |
0,80 |
Глина и |
|
|
|
|
|
|
суглинок: |
|
|
|
|
|
|
малоплотные |
0,35 |
0,50 |
0,40 |
0,35 |
0,40 0,45 |
0,50 |
среднеплотные |
0,70 |
1,00 |
0,80 |
0,70 |
0,85 0,95 |
1,10 |
плотные |
1,00 |
1,40 |
1,10 |
1,00 |
1,20 1,40 |
1,50 |
очень плотные |
1,40 |
2,00 |
1,55 |
1,55 |
1,40 1,90 |
2,10 |
Лесс: |
|
|
|
|
|
|
малоплотный |
0,30 |
0,45 |
0.35 |
0,30 |
0,40 0,45 |
0,50 |
среднеплотный |
0,60 |
0,85 |
0,65 |
0,60 |
0,70 0,80 |
0,85 |
плотный |
0,80 |
1,15 |
0,90 |
0,80 |
1,00 1,20 |
1,30 |
очень плотный |
1,10 |
1,55 |
1,20 |
1,10 |
1,30 1,50 |
1,70 |
Допускаемые скорости течения воды для некоторых типов укреплений приведены в табл. 15.6.
Таблица 15.6.
Допускаемые скорости воды для укреплений
707
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
Тип укрепления |
Размер |
Допускаемые скорости течения, |
|||
|
камня, |
м/с, при средней глубине |
|||
|
см |
|
потока, м |
|
|
|
|
0,4 |
1,0 |
2,0 |
3,0 |
Одерновка плашмя |
- |
0,9 |
1,1 |
1,3 |
1,4 |
То же в стенку |
- |
1,5 |
1,8 |
2,0 |
2,2 |
Одиночное мощение |
15 |
2,5 |
3,0 |
3,5 |
4,0 |
на щебне |
|
|
|
|
|
Тоже |
20 |
3,0 |
3,5 |
4,0 |
4,5 |
То же |
25 |
3,5 |
4,0 |
4,5 |
5,0 |
Одиночное мощение с |
|
|
|
|
|
подбором лица и |
|
|
|
|
|
грубым |
|
|
|
|
|
приколом: |
|
|
|
|
|
на щебне |
20 |
3,5 |
4,5 |
5,0 |
5,5 |
то же |
25 |
4,0 |
4,5 |
5,5 |
5,5 |
то же |
30 |
4,0 |
5,0 |
6,0 |
6,0 |
Двойное мощение из |
15-20 |
3,5 |
4,5 |
5,0 |
5,5 |
рваного камня на |
|
|
|
|
|
щебне |
|
|
|
|
|
708