Як матеріал для заповнення заглиблених рівчаків використовують піски із коефіцієнтом фільтрації Кф 6,0 м/д, гравій і щебінь із вивержених порід. З метою зменшення замулювання та поліпшення дренуючого ефекту рекомендується застосовувати неткані синтетичні матеріали. У місцях просідаючих ґрунтів у заглиблених рівчаках слід влаштовувати бетонну або щебеневу підготовку.

5.3Розрахунок дренуючого шару, що працює за методом поглинання

  1. Дренуючий шар, що працює за принципом поглинання, слід проектувати, виходячи з умов розміщення в порах дренуючого матеріалу всього об'єму води Q, яка надходить в основу проїжджої частини, і своєчасного її відводу після розмерзання водовідвідних споруд.
  2. Розрахунок товщини дренуючого шару у цьому разі проводять за номограмою (рисунок 5.5). Знаючи Q для вибраного виду ґрунту дренуючого шару, знаходять його повну товщину. Кількість води, що може розміститися у вільних порах, визначають із залежності:

Q = qp·t,(5.7)

де t – повна кількість днів надходження води в підстиляючий шар.

При цьому в Південній зоні при розрахунку Q слід враховувати випаровування вологи за розрахунковий період. Якщо тривалість розрахункового періоду невідома, значення Q можна визначати за таблицею 5.2 із урахуванням накопичення води в місцях зміни поздовжнього профілю (7.16).

5.3.3За номограмою (рисунок 5.5) здійснюють також перевірку умов

Рисунок 5.5 – Номограма для розрахунку товщини hП дренуючого шару, який працює за принципом поглинання

Примітка. Номограма побудована для Північної зони. Для Центральної зони товщина дренуючого шару визначається за формулою hПЦ = 0,7* hП, де цифри на прямих – пористість піску.

достатності товщини дренуючого шару, який розраховують за методом осушення, для тимчасового розміщення кількості води Q, розрахованої за формулою (5.5), що накопичується в шарі за час запізнення Тзап початку роботи водовідвідних споруд (у Північній зоні Тзап = 4 – 6 діб, в Центральній –3-4 доби, більші значення для дрібних пісків).

5.4Розрахунок дренуючого шару, що працює за методом осушення

5.4.1Дренуючий шар, що працює за принципом осушення, необхідно проектувати, виходячи з умов, що сумарний добовий об'єм води, яка надходить до основи проїжджої частини, повністю відводиться за той самий період часу. При цьому необхідно передбачати можливість нетривалого (протягом 3 – 6 діб) розміщення води у вільних порах дренуючого матеріалу через різні терміни розмерзання різних частин дренажної системи.

Дренажна конструкція повинна бути розрахована так, щоб на першому етапі було забезпечено тимчасове розміщення води, що прибуває в дренуючий шар до початку роботи водовідвідних споруд, а на другому етапі вода своєчасно та повністю відводилася б з основи.

5.4.2Для запобігання небезпечній гідравлічній дії на матеріал і забезпечення його стійкості в дренуючому шарі під дією миттєвих повторних навантажень від автомобілів, що рухаються, повну товщину дренуючого шару, який працює за принципом осушення, визначають за формулою:

hp = hнас + hзan ,(5.8)

де hнac – товщина шару, повністю насиченого водою, м;

hзan – додаткова товщина шару, що залежить від капілярних властивостей матеріалу і становить для пісків грубозернистих 0,10 – , середньозернистих 0,14 – і дрібнозернистих 0,18 – .

5.4.3При проектуванні дренуючого шару із крупнозернистих пісків та інших матеріалів із коефіцієнтом фільтрації більше, як 10 м/д, розрахунок його товщини ведуть за номограмою (рисунок 5.6). За відомим значенням qp (у кубічних метрах за добу на (формула 5.4) і Кф (у метрах за добу) на осі абсцис номограми знаходять величину qp / Кф і для відомого значення поперечного ухилу ґрунтової основи знаходять на осі ординат – hнac (м) при довжині шляху фільтрації L (м). При іншій довжині шляху фільтрації одержане значення hнac множать на відношення L / 3,5.

Повну товщину дренуючого шару вираховують за формулою (5.8). За номограмою (рисунок 5.6) можна також знайти необхідний коефіцієнт фільтрації крупнозернистого піску при відомих значеннях qр, h, і, hнac, L.

Рисунок 5.6 — Номограма для розрахунку, дренуючого шару із грубозернистого піску при довжині шляху фільтрації L – , де цифри на кривих i – ухил основи дренуючого шару

5.4.4 Дренуючий шар, що проектується із середньо і дрібнозернистих пісків розраховують за допомогою номограми, наведеної на рисунку 5.7.

Рисунок 5.7 – Номограма для розрахунку товщини hнac дренуючого шару із середньо і дрібнозернистих пісків при довжині шляху фільтрації L = , де цифри на кривих і – ухил низу дренуючого шару

Для цього спочатку вираховують відношення qГ/Кф (де qГ – приплив води на дороги, м3/д та Кф — коефіцієнт фільтрації дренуючого матеріалу); qГ знаходять із урахуванням розрахункового об'єму припливу води qp за форму лою qГ= qp·B при односкатному поперечному профілі поперечному профілі проїжджої частини і q=qp · при двохскатному профілі (де В – ширина проїжджої частини, м). Потім за номограмою (рисунок 5.7) при відомих значеннях qГ / Кф і поперечного ухилу ґрунтової основи та при заданій довжині шляху фільтрації знаходять величину hнac. За формулою (5.8) визначають повну товщину дренуючого шару.

За цією ж номограмою можна знайти необхідний коефіцієнт фільтрації матеріалу при заданій товщині дренуючого шару і відомих інших параметрах.

5.4.5Якщо загальна товщина дренуючого шару буде дуже великою, її можна зменшити таким чином:

а)збільшити поперечний ухил низу дренуючого шару;

б)замінити матеріал дренуючого шару на пісок із більшим коефіцієнтом фільтрації;

в)замінити вид грунту верхньої частини земляного полотна на інший, із меншим притоком води в розрахунковий період;

г)зменшити приплив води за допомогою заходів, наведених у 5.1.17;

д)зменшити зволоження місцевості шляхом пониження рівня ґрунтової води;

е)при великих поздовжніх ухилах для пониження Кувіг, а значить, і qp, необхідно влаштувати поперечні прорізи мілкого закладення;

ж)при питомому притоці води qp понад 0,005 м3/д влаштувати вздовж країв проїзної частини поздовжні трубчасті дрени.

5.4.6Дренуючий шар у дренуючій конструкції з поглибленими поздовжніми рівчаками (рисунок 5.8), які прискорюють процес руху води в дрібному та середньозернистому піску, розраховують за допомогою номограми (рисунок 5.9).

За цими номограмами залежно від виду піску, розрахункового об'єму припливу води в дренажному шарі qp, коефіцієнта фільтрації дренуючого матеріалу Кф, ухилу низу дренуючого шару і довжини шляху фільтрації L, визначають hнac, а потім за формулою (5.8) повну товщину дренуючого шару hn. За цими номограмами також можна знайти необхідний коефіцієнт фільтрації піску, якщо відомі інші параметри дренажної конструкції.

1 – труба діаметром 80 – або трубофільтр діаметром 50 – ; 2 – бетонна підготовка, бетон марки М 100; 3 – щебінь або гравій із розмірами зерен 5-; 4 – конструкція тротуарів; 5 – бортовий камінь; 6 – бетон марки М 200; 7 – конструкція дорожнього одягу.

Рисунок 5.8 – Схема влаштування супутнього дренажу мілкого закладання у виїмці (заглиблений поздовжній рівчак із трубчастою дреною)

Рисунок 5.9 – Номограма для розрахунку дренуючого шару з піску в конструкції із поглибленими поздовжніми рівчаками (--- і = 0,02; – і = 0,04): а) дрібнозернистого; б) середньозернистого

5.5Особливості проектування дренажу доріг, що підлягають реконструкції

5.5.1При проектуванні реконструкції дороги дренажні споруди треба призначати з урахуванням стану старої дороги і її дренажної системи, а також прийнятих технічних рішень щодо перебудови – підсилення дорожнього одягу, підсилення з поширенням, повна перебудова.

Якщо нову дренажну систему проектують у межах поширення проїжджої частини і узбіччя, то для підсилення фільтрації води в старому підстиляючому шарі необхідно новий дренуючий шар влаштовувати з поглибленням по відношенню до низу старого (рисунок 5.4).

  1. На ділянках, де дренуючий шар під частиною дорожнього одягу влаштований тільки на ширину проїжджої частини, доцільна конструкція нового дренажу, в якій для відводу води слугує піщаний шар, що укладений на всю ширину узбіччя.
  2. На ділянках, де в існуючому дорожньому одязі немає піщаного шару (або пісок замулився так, що втратив фільтруючі властивості), новий дренуючий шар потрібно влаштовувати в межах поширеної проїжджої частини тротуарів або смуги укріплення та узбіччя з деяким заглибленням відносно низу старого одягу (але не менше за 5 – ), якщо для забезпечення необхідної міцності частини одягу, що поширюється, не потрібно більш товстого шару піску.
  3. На ділянках повної перебудови доріг і значного підвищення існуючих позначок земляного полотна заходи щодо забезпечення осушення активної зони та нового одягу суттєво не відрізняються від прийнятих при новому будівництві.
  4. У виїмках і на ділянках з нульовими відмітками при несприятливих ґрунтово-гідрологічних умовах, що призводять до значного надходження води в основу проїжджої частини, для швидкого відводу води з дренуючого шару може бути застосований поздовжній дренаж з трубчастими поперечними випусками.
  5. Принципи розрахунку дренуючого шару вулиць та міських доріг, які реконструюються, такі самі, як і при новому будівництві. Необхідно забезпечити тимчасове розміщення води на початку весни і своєчасний її відвід у дренуючому матеріалі в кінці розмерзання дренуючої конструкції.
  6. При значних поздовжніх ухилах необхідно передбачати заходи щодо запобігання руху води в дренуючому шарі під ухил.

ДОДАТОК А

(довідковий)

Перелік нормативних документів, на які є посилання у даних Нормах

ДСТУ Б В.2.7-119-2003

Суміші асфальтобетонні і асфальтобетон дорожній та аеродромний. Технічні умови

ДСТУ Б В.2.7-89-99(ГОСТ 12801-98)

Матеріали на основі органічних в'яжучих для дорожнього і аеродромного будівництва. Методи випробувань

ДСТУ Б В.2.7-74-98

Щебінь та гравій щільні природні для будівельних матеріалів, виробів, конструкцій та робіт

ДСТУ Б В.2.7-74-98

Крупні заповнювачі для будівельних матеріалів, виробів, конструкцій і робіт

ДСТУ Б В.2.7-75-98

Крупні заповнювачі для будівельних матеріалів, виробів, конструкцій і робіт

ДСТУ Б В.2.7-29-95,ДСТУ Б В.2.7-32-95

Дрібні заповнювачі для будівельних матеріалів, виробів, конструкцій і робіт

ДСТУ Б В.2.7-30-95

Матеріали нерудні для щебеневих і гравійних основ та покриттів автомобільних шляхів. Технічні умови

ДСТУ Б В.2.7-32-95

Пісок щільний природний для будівельних матеріалів, виробів, конструкцій і робіт. Технічні умови

ГОСТ 3344-83

Щебень и песок шлаковые для дорожного строительства. Технические условия

ГОСТ 23558-79

Материалы щебеночные, гравийные и песчаные, обработанные неорганическими вяжущими. Технические условия

ДБН В.2.3-4-2000

Автомобільні дороги

ВБН Г.1-218-050-2001

Організаційно-методичні, економічні і технічні нормативи. Міжремонтні строки експлуатації дорожніх одягів та покриттів на автомобільних дорогах загального користування

ВБН В.2.3-218-008-97

Проектування і будівництво жорстких та з жорсткими прошарками дорожніх одягів

ВБН В.2.3-218-002-95

Проектування і будівництво основ та покриттів автомобільних доріг із кам'яних матеріалів, промислових відходів і грунтів, укріплених цементом

BCH 123-77 / Минтранс-строй СССР/

Инструкция по устройству покрытий и оснований из щебеночных, гравийных и песчаных материалов, обработанных органическими вяжущими материалами

МР-218-02070915-232-2003

Методика розрахунку нежорстких дорожніх одягів з армуючими прошарками

ДОДАТОК Б

(обов'язковий)

Терміни та визначення

Ґрунт земляного полотна

Ретельно ущільнені та сплановані верхні шари земляного полотна, що відповідають вимогам ДБН В.2 3-4.

Додаткова основа

Шари між основою та ґрунтом земляного полотна на ділянках із несприятливими погодно-кліматичними та ґрунтово-гідрологічними умовами.

Дорожній одяг

Багатошарова конструкція в межах проїжджої частини автомобільної дороги, яка сприймає навантаження від автотранспортного засобу і передає його на ґрунт.

Земляне полотно

Комплексна інженерна споруда, що включає ґрунтові (земляні) конструкції у вигляді насипів і виїмок, а також різні пристрої для захисту їх від підземних і поверхневих вод та від небезпечних геодинамічних процесів; призначена для належного розташування у просторі проїжджої частини дороги, для якої вона є основою.

Нежорсткий дорожній одяг

Дорожній одяг, що містить шари, міцність яких суттєво залежить від температури, вологості та терміну дії навантаження (асфальтобетони, кам'яні матеріали та ґрунти, укріплені органічним, мінеральним в'яжучим або їх комбінацією, щебінь, шлак тощо).

Основа

Несуча міцна частина дорожнього одягу, що забезпечує разом із покриттям перерозподіл та зниження тиску на розташовані нижче додаткові шари чи ґрунт земляного полотна.

Поверхнева обробка

Тонкий шар зносу або захисний шар, який влаштовується на поверхні покриття, що підвищує шорсткість та зносостійкість покриття, та влаштовується шляхом одно- або дворазового розливу органічного в'яжучого та відповідного розсипу щебеню.

Покриття

Верхня частина дорожнього одягу, що сприймає навантаження від колеса і вплив атмосферних факторів, забезпечує, крім того, сприятливі умови для кочення колеса – рівність і шорсткість, а також задовольняє санітарно-гігієнічним вимогам.

Покриття асфальтобетонне

Одно- або багатошарове удосконалене покриття капітального типу, побудоване з асфальтобетонних сумішей і ущільнене.

Покриття дьогтебетонне

Одно – або багатошарове удосконалене покриття капітального типу, побудоване з дьогтебетонних сумішей і ущільнене.