Страница 14: ВСН 46-83. . Инструкция по проектированию дорожных одежд нежесткого типа (Отменен - приказ Укравтодора N756 от 15.10.204г.) (41747)

1. На участках, где продольный уклон уменьшается, вода накапливается ввиду различных скоростей ее притока и оттока.

Количество воды, поступающей за сутки в основание на 1 м2 проезжей части

qвог = qpKвог, (5.3)

а за весь срок запаздывания оттаивания водоотводящих устройств

Qвог = qвог Tзап, (5.4)

где Kвог — коэффициент, характеризующий накопление воды в местах изменения продольного уклона.

Если уклоны у перелома профиля имеют одинаковое направление, коэффициент Kвог определяют по номограмме (рис. 5.1) в зависимости от отношений:

(i1 – i2 )/ i2 и Кф i2/п ,

Рис. 5.1 Номограмма для определения коэффициента Kвог увеличения объема воды в дренирующем слое в местах изменения вогнутого профиля

При встречных уклонах продольного профиля

Kвог = 1+ Кф(Tзап +1)(i1 + i2 )/(2п), (5.5)

1. Для уменьшения притока поверхностных вод в основание проезжей части и в грунт земляного полотна следует предусматривать одно или несколько из следующих мероприятий: а) укрепление обочин с приданием им надлежащего поперечного уклона; б) устройство бордюров у краев проезжей части; в) правильные размеры берм и крутизна откосов; г) правильное размещение боковых канав; д) устройство монолитных слоев основания шире проезжей части.
2. 1. Для дорог I, II, IIIп категорий необходимо предусмотреть укрепление обочин усовершенствованным покрытием шириной полосы не менее 0,75 м, а для дорог III и IVп категорий с усовершенствованным покрытием — шириной не менее 0,5 м.

Укрепление остальной части обочин следует назначать в зависимости от интенсивности и характера движения, грунтов земляного полотна и особенностей климата в виде одерновки, щебеночного, гравийного или шлакового покрытия.

1. На участках дорог, где грунт придорожной полосы за лето просыхает на глубину до 1,5 м (до оптимальной влажности), безопасное расстояние ly от бровки земляного полотна до уреза воды, застаивающейся осенью в придорожной полосе (рис. 5.2), можно определять по номограмме (рис. 5.3) в зависимости от

и t,

Рис. 5.2. Схемы к расчету безопасного расстояния ly от бровки земляного полотна до уреза застоявшейся у дороги воды; Б - берма

Величина ly для супесей обычно составляет 4-10 м, для суглинков легких и пылеватых – 2-3 м, для суглинков тяжелых и глин она не превышает 2 м.

1. Для участков, где летом влажность грунта на придорожной местности не уменьшается до оптимального значения, величину ly определяют также по номограмме (см. рис. 5.3). Однако это не гарантирует от поступления в дренирующий слой воды, объем q (в литрах на квадратный метр) который и необходимо учитывать при назначении конструкций дренажных устройств.
2. 1. Наличие в дорожных одеждах основания из монолитных материалов (цементогрунтов, битумоминеральных материалов и др.) способствует уменьшению поступления воды с поверхности дороги.

Снижение притока воды в дренирующий слой зависит от толщины слоя из монолитного материала и объема свободных пор в нем.

1. При окончательном установле-

Рис. 5.3. Номограмма для определения безопасного расстояния ly от бровки земляного полотна до уреза воды в боковых каналах.

нии расчетного притока в данную конкретную дорожную конструкцию следует учитывать реализацию той или иной меры (предусмотренных п. 5.18-5.21) во II и III дорожно-климатических зонах, приводящей к снижению притока воды в дренирующий слой (в процентах):

Примечание. Если предусмотрено два или несколько мероприятий, то соответствующие данные таблицы нужно суммировать.

Конструкции и расчет дренажных устройств

1. Примеры наиболее распространенных и хорошо зарекомендовавших себя в эксплуатации дренажных конструкций для участков дорог, проходящих в насыпях, в местах с нулевыми отметками, а также для реконструируемых участков, приведены на рис. 2.6 и 2.7.

1. При назначении мероприятий по дренированию дорожной одежды и земляного полотна целесообразно соблюдать такую последовательность проектирования:

Рис. 5.4. Дренажные конструкции (примеры):

а—на участках с малыми насыпями; б—при верхней частя насыпи из дренирующих материалов;

в—при подкюветном дренаже в выемке;

1— плиты; 2—плита, у оголовка дрены; 3—труба диаметром не менее 50 мм;

4— подкюветный дренаж 5 — водосточная труба; H—высота насыпи

а) дорогу разделить на типичные участки по виду продольного профиля и природным условиям (характер рельефа местности, наличие водотоков пересекающих дорогу, и др.) с учетом особенностей конструкций земляного полотна (насыпь, выемка, места с нулевыми отметками) и дорожной одежды (наличие монолитных слоев основания, а также морозозащитных или теплоизоляционных слоев из укрепленных материалов), обеспеченности материалами для дренирующего слоя и дрен; осуществления мер по ограничению притока воды в дорожную конструкцию;

б) для типичных участков определить количество воды, поступающей в основание за сутки и за весь расчетный период (п. 5.14—5.16) с учетом предусмотренных мер по ограничению притока воды в дорожную конструкцию (п. 5.22);

в) наметить варианты дренажных конструкций;

г) обосновать расчетом толщину дренирующего слоя, необходимую в данных условиях, или определить, каким значением коэффициента фильтрации должен обладать дренирующий материал в заданной дренажной конструкции.

1. Дренажную конструкцию нужно проектировать с учетом объема притока воды, поступающей в основание дорожной одежды в расчетный период, фильтрационной способности материала, конструкции земляного полотна и т.д.

При удельном объеме притока воды в сутки q = 0,005—0,007 м3/сут и более 1 м2 проезжей части, а также на участках с нулевыми отметками, в выемках и недостаточно высоких насыпях целесообразно устройство продольных трубчатых дрен у краев проезжей части.

С целью повышения водопропускной способности дренажных устройств и тем самым более широкого использования мелких песков с коэффициентом фильтрации Кф > 2 м/сут по краям основания дорожных одежд необходимо устраивать углубленные продольные ровики с трубчатыми дренами.

1. Поперечные выпуски из продольных дрен следует устраивать из длинномерных труб диаметром 8—10 см. Уклон труб-выпусков принимают больше уклона продольных дрен, но не менее 0,04—0,05. Расстояние между поперечными выпусками устанавливают с учетом продольного уклона дороги и рельефа местности, но оно не должно превышать 300 м. При

продольном уклоне дороги 20 0/00 и менее выпускные трубы допускается укладывать в плане перпендикулярно к оси дороги; при уклоне до 40 0/00 — под углом 85°, а при большем уклоне под углом 75° к ее оси.

1. На участках с затяжными продольными уклонами, превышающими поперечные в местах вогнутых вертикальных кривых для поперечного перехвата воды, движущейся в дренирующем слое вдоль дороги, и в местах уменьшения уклонов предусматривают поперечные трубчатые дрена диаметром 80-100 мм (поперечные прорези мелкого заложения), укладываемые в ровинки глубиной 0,15-0,2м с фильтровыми обсыпками из каменных материалов или фильтрующего нетканого синтетического материала типа Дорнита, Бидима и др. Расстояние между поперечными прорезями принимают равным 10-20м.
2. 1. При наличии водосточной сети предусматривают сброс воды из поперечных выпусков и поперечных прорезей непосредственно в водоприемники.
   2. При устройстве дренирующего слоя из крупных песков и других материалов с коэффициентом фильтрации более 10 м/сут расчет его толщины на своевременный отвод воды ведут по номограмме (рис. 5.5). По известным значениям qp (в кубических метрах за сутки на 1 м2, см. формулу (5.2)) и Кф (в метрах за сутки) на оси абсцисс номограммы находят величину qp/Кф, а по ней на оси ординат – hнас (в метрах). При длине пути фильтрации L > 3,5 найденное по номограмме значение hнас умножают на отношение L /3,5.

Рис. 5.5. Номограмма для расчета дренирующего слоя из крупных песков:

L – длина пути фильтрации, равная 3,5 м;

i – уклон низа дренирующего слоя.

Рис. 5.6. Номограмма для расчета толщины hнас дренирующего слоя из песков мелких и средней крупности

Рис.5.7. Углубленный продольный ровик с трубчатой дреной:

1 – труба диаметром 80-100 мм или трубофильтр диаметром 50 мм;

2 – зона движения свободной воды;

3 – зона движения капиллярной воды; 4 – подушка из мелкого гравия или щебня.

Рис. 5.8. Номограмма для расчета дренирующего слоя в конструкции с углубленными продольными ровиками при песке:

а – мелком; б – средней крупности.

Полную толщину дренирующего слоя вычисляют по формуле (5.1). По номограмме (см. рис. 5.5) можно также определить требуемый коэффициент фильтрации дренирующего материала при известных значениях qp, h, i, hнас, L.

1. Метод расчета толщины дренирующего слоя, устраиваемого из песков мелких и средней крупности, основан на закономерностях установившегося режима движения воды в двух взаимно связанных потоках, расположенных в два яруса: в нижнем потоке движется свободная, а верхнем — капиллярная вода. Дренирующий слой в этом случае можно рассчитать с помощью номограммы (рис. 5.6). Для чего предварительно вычисляют отношение (где — приток воды на 1 м дороги, м3/сут; Кф — коэффициент фильтрации дренирующего материала); — определяют с учетом расчетного объема притока воды (п. 5.14—5.16); при односкатном поперечном профиле проезжей части , при двухскатном (где В — ширина проезжей части, м). Затем по номограмме (см. рис. 5.6) при известных значениях

и поперечного уклона грунтового основания находят отношение 3,5 hнас /L (горизонтальная ось) и по нему при заданной длине пути фильтрации определяют величину hнас, а по формуле (5.1) находят полную толщину дренирующего слоя.

По этой же номограмме можно определить и требуемый коэффициент фильтрации материала при заданной толщине дренирующего слоя и известных других параметрах.

1. Дренирующий слой в дренажной конструкции с углубленными продольными ровиками (рис. 5.7), усиливающими процесс движения воды в песке мелком и средней крупности, рассчитывают с помощью номограмм (рис. 5.8).

По этим номограммам получают сразу полную толщину дренирующего слоя hп в зависимости от крупности песка, расчетного объема притока воды в дренирующий слой (см. п. 5.14 и 5.15) qp , коэффициента фильтрации дренирующего материала Кф длины пути фильтрации L (расстояние от оси дороги до внешней бровки ровика, поперечного уклона низа дренирующего слоя і). По этим номограммам можно определить требуемое значение коэффициента фильтрации песка при известных других параметрах дренажной конструкции.

1. Полную толщину дренирующего слоя hп (в метрах) достаточного для временного размещения в его порах поступающей в конструкцию в начальный период ее оттаивания воды, определяют по формуле, основанной на сравнении объема воды, подлежащей размещению, и объема свободных пор в материале дренирующего слоя:

, (5.6)

при Q = qpTзап,