а)мав водопроникність більшу, ніж водопроникність матеріалу дренуючого шару;

б)обсипка повинна перешкоджати проникненню часток ґрунту та піску в дрену, але не забивати сам фільтр;

в)частинки фільтра не повинні проникати у водоприймальні отвори дрен;

г)кам'яний матеріал обсипки повинен бути морозостійким.

Коефіцієнт неоднорідності Сv і міжшаровості m матеріалу для фільтруючої обсипки:

,

де Д60, Д50, Д10 – діаметр часток обсипки менше яких є 60, 50 та 10 % за масою;

d50 – те саме, для матеріалу дренуючого шару.

При трубофільтрових дренах влаштовувати фільтруючі обсипки не потрібно.

5.1.14В основу дорожнього одягу надходить вода, яка звільняється при розмерзанні перезволоженого ґрунту земляного полотна під проїжджою частиною та узбіччям, і вода від атмосферних опадів, яка просочується із поверхні дороги та із придорожньої смуги.

Приплив води в основу традиційної конструкції, що припадає на проїжджої частини, за добу – q і за весь розрахунковий період весною – Q визначають за таблицею 5.2.

Таблиця 5.2

Дорожньо-кліматична зона

Тип місцевості за зволоженням

Об'єм води, який надходить до основи (л/м2)/(л/м2д)

Супісок піщанистий і пісок пилуватий

Суглинок піщанистий, глина

Суглинок пилуватий

Супісок пилуватий

Північна

1

15/2,5

20/2,0

35/3,0

80/3,5

2

26/3,0

50/3,0

80/4,0

130/4,5

3

60/3,5

90/4,0

130/4,5

180/5,0

Центральна

1

10/1,5

10/1,5

15/2,0

30/3,0

2

15/2,0

25/2,0

30/2,5

40/3,5

3

25/2,5

40/2,5

50/3,5

60/4,0

Південна

3

20/2,0

20/2,0

30/2,5

40/3,0

Примітка 1. У чисельнику наведено загальний об'єм води Q (у літрах на квадратний метр), що надходить до основи за весь розрахунковий період, а в знаменнику – питомий q;

Примітка 2. Для насипів, влаштованих із непилуватих ґрунтів, висотою більшою, ніж вимагається за технічними нормами, в Північній дорожньо-кліматичній зоні приймають q = 1,5 л/(м2д), у Центральній та Південній – 1 л/(м2д);

Примітка 3. За наявності розподільної смуги для ділянок, які проходять у нульових позначках, та насипів висотою менше, ніж вимагають технічні норми, у Північній зоні розрахункові значення Q та q підвищують на 20 %.

5.1.15 Приплив води в дренуючий шар (у кубічних метрах на ) за добу складає:

,(5.3)

де КП – коефіцієнт, що враховує неусталений режим припливу води через нерівномірне розтавання та випадання атмосферних опадів (таблиця 5.3);

КГ – коефіцієнт гідрологічного запасу, що враховує пониження фільтруючої спроможності дренуючого шару в процесі експлуатації дороги (таблиця 5.3).

Таблиця 5.3

Дорожньо-кліматична зона

Тип місцевості за зволоженням

KП для непилуватих ґрунтів

Пилуваті ґрунти

КП

КГ

Північна

1

1,5

1,5

1,0/1,0

2

1,5

1,6

1,2/1,2

3

1,6

1,7

1,3/1,2

Центральна

1

1,4

1,5

1,0/1,0

2

1,4

1,5

1,1/1,0

3

1,5

1,6

1,2/1,0

Південна

3

1,0

1,3

1,1/1,0

Примітка 1. Для непилуватих ґрунтів КГ = 1,0;

Примітка 2. У чисельнику наведено значення КГ при інтенсивності руху понад 1000 авт./д на смугу, а в знаменнику – при інтенсивності менше 1000 авт./д.

5.1.16 На ділянках, де поздовжній ухил зменшується, вода накопичується за рахунок різних швидкостей її припливу й відпливу.

Кількість води, що надходить за добу в основу на проїжджої частини, становить:

qвіг=qp · Kвіг,(5.4)

а за весь термін запізнення розмерзання водовідвідних пристроїв

Qвіг=qвіг · Тзап,(5.5)

де Квіг — коефіцієнт, що характеризує накопичення води в місцях зміни поздовжнього ухилу.

Якщо ухили мають у переломі профілю однакові напрямки, коефіцієнт Квіг визначають за номограмою (рисунок 5.2) в залежності від відношень

та,

де і1, та і2 – поздовжні ухили, вище та нижче за перелом профілю;

n – пористість матеріалу дренуючого шару, частки одиниць;

Кф – коефіцієнт фільтрації матеріалу дренуючого шару, м/д.

Рисунок 5.2 – Номограма для визначення коефіцієнту Квіг – збільшення об'єму води в дренуючому шарі в місцях зміни увігнутого профілю

При зустрічних ухилах поздовжнього профілю:

.(5.6)

5.1.17Для зменшення притоку поверхневої води в основу проїжджої частини в ґрунт земляного полотна слід застосовувати один або декілька наступних заходів:

а)влаштування тротуарів або укріплення узбіччя із наданням їм належного поперечного ухилу;

б)влаштування бордюрів вздовж країв проїжджої частини;

в)забезпечення правильних розмірів берм та крутизни ухилів на ділянках, де відсутні близько розміщені будівлі;

г)забезпечення правильного розміщення бічних канав;

д)улаштування монолітних шарів в основі проїжджої частини.

5.1.18При остаточному визначенні розрахункового притоку в кожну конкретну дорожню конструкцію слід враховувати реалізацію того або іншого заходу в Північній та Центральній дорожньо-кліматичних зонах, яка приводить до зменшення надходження води до дренуючого шару (у процентах).

Таблиця 5.4

Заходи щодо обмеження притоку води у дорожню конструкцію

Тип місцевості за зволоженням

1

2

3

Водонепроникні узбіччя і їх належний поперечний ухил

20

15

12

Тротуари

30

20

15

Монолітні шари основи і вільна пористість матеріалу до 5 %

20

20

20

Те саме 5 – 10%

10

10

10

Теплоізоляційні шари

20

20

Улаштування насипу

20

15

12

Примітка. Якщо передбачено два або декілька видів робіт, то відповідні дані таблиці потрібно сумувати, але не більше за 50 %.

5.2Конструкції дренажних споруд

  1. Приклади найбільш поширених дренажних конструкцій, що добре зарекомендували себе в експлуатації для ділянок доріг, що проходять у виїмках, у місцях із нульовими позначками, а також для ділянок, які реконструюються, наведено на рисунках 5.3 та 5.4.
  2. При виборі дренажних пристроїв чи споруд дорожнього одягу та земляного полотна доцільно дотримуватися такої послідовності проектування:

а)дорогу розділити на типові ділянки за видом поздовжнього профілю і природними умовами (характер рельєфу, наявність водостоків, що пересікають дорогу, та ін.) з урахуванням особливостей конструкції земляного полотна (насип, виїмка, місця із нульовими позначками) та дорожнього одягу (наявність монолітних шарів основи, а також морозозахисних або теплоізоляційних шарів із укріплених матеріалів), забезпечення матеріалами для дренуючого шару і дрен, застосування заходів для зменшення надходження води в дорожню конструкцію;

б)для типових ділянок визначити кількість води, що надходить до основи за добу і за весь розрахунковий період (5.1.16), із урахуванням передбачених заходів щодо обмеження притоку води в дорожню конструкцію (5.1.17);

в)визначити варіанти дорожніх конструкцій;

г)розрахувати товщину дренуючого шару, яка необхідна за даних умов залежно від прийнятого методу осушення, або знайти значення коефіцієнту фільтрації дренуючого матеріалу у визначеній дренуючій конструкції.

1 – проїжджа частина; 2 – тротуари; 3 – узбіччя; 4 – смуги озеленення; 5 – центральна розподільна смуга; 6 – конструкція дорожнього одягу проїжджої частини; 7 – конструкція тротуару; 8 – укріплення узбіч; 9 – дренаж мілкого закладання; 10 – газон; 11 – ущільнений ґрунт; 12 – трубчаста воронка; 13 – труба діаметром 80 –100 мм; 14 – закріплення ухилів бічних канав; 15 – зворотний фільтр.

Рисунок 5.3, а – Конструкції дренажних споруд у виїмках і нульових місцях (приклади): а) супутній дренаж мілкого закладання (дренажна конструкція з поглибленими поздовжній рівчаками); б) улаштування піщаного дренажного шару на всю ширину земляного полотна; в) дренажний шар, який працює за принципом "поглинання"

1 – дорожній одяг; 2 – лоток проїжджої частини; 3 – водоприймальна решітка з люком; 4 – бортовий камінь; 5 – плита перекриття; 6 – робоча камера із днищем та лотком; 7 – піщана основа; 8 – водостічна труба; 9 – дренажні труби.

Рисунок 5.3, б – Схема скидання поверхневої води у водоприймальний колодязь

1 – існуючий дорожній одяг; 2 – покриття, яке влаштовується заново; 3 – те саме, основа; 4 – укріплююча смуга; 5 – новий дренуючий шар на всю ширину земляного полотна або піщаний, добре фільтруючий грунт узбіччя; 6 – укріплення узбіччя; 7 – засів травами; 8 – заглиблення старого піщаного шару, що дорівнює (0,6 – 0.8)·hk, у метрах, де hk – висота капілярного підняття в піску старого шару; 9 – новий дренуючий шар при поширенні проїжджої частини; 10 – вихідний оголовок випуску дренажу; 11 – бетонні плити; 12 – трубчастий випуск із дрен; 13 – фільтруюча обсипка; 14 – поздовжня трубчаста дрена.

Рисунок 5.4 – Розміщення дренажу на дорогах, що реконструюються:

а) із суцільним водовідвідним шаром; б) із поздовжніми трубчастими дренами; в) із поздовжніми трубчастими дренами у виїмці

5.2.3Дренажну конструкцію потрібно проектувати із урахуванням об'єму води, що буде надходити до основи дорожнього одягу за розрахунковий період, фільтраційної здатності матеріалу, довжини шляху фільтрації L конструкції земляного полотна і т.п.

При питомому об'ємі припливу води за добу q = 0,005 – 0,007 м/д і більше на проїжджої частини, а також на ділянках із нульовими позначками й у виїмках доцільно влаштовувати поздовжні трубчасті дрени по краях.

5.2.4При влаштуванні супутнього дренажу мілкого закладання (з поглибленими рівчаками) розміри поглиблених рівчаків визначають у залежності від прийнятого діаметра дренажних труб. Діаметр труб визначається залежно від розрахункового припливу води з урахуванням заповнення труб на 70 %, ухилу укладення дренажних труб та їх типу.

Орієнтовно діаметр дренуючих труб можна визначити за таблицею 5.5.

Таблиця 5.5

Ґрунти

Довжина шляху фільтрації води L, м

Умовний прохід дренажної труби, d, мм за типом зволоження місцевості

1

2

3

Супісок піщанистий

3,75

50

5,00

50

50

100

7,50

50

100

150

11,25

100

150

150

Пісок пилуватий

3,75

50

50

5,00

50

100

100

7,50

100

100

150

11,25

150

150

150

Суглинок легкий і важкий, піщанистий, глина

3,75

50

50

5,00

50

100

100

7,50

100

100

150

11,25

150

150

150

Суглинок легкий і важкий

3,75

50

100

100

5,00

50

100

100

7,50

100

150

150

11,25

150

150

150

Супісок пилуватий

3,75

50

100

100

5,00

100

100

150

7,50

100

150

150

11,25

150

150

150