|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 8.4 |
|
|
|
|
Допускаемая |
| |
|
Допускаемая |
|
|
|
|
скорость, |
Тип укрепления |
скорость, |
||
Тип укрепления |
|
м/с |
|
|
|
М/С |
|
Засев травой |
|
0,8 |
|
Укрепленный |
грунт |
|
|
|
толщиной, см: |
|
1,0 |
||||
Одерновка плашмя |
|
1,0 |
|
5 |
|
||
> |
в стенку |
на |
1,8 |
|
10 |
марок |
2,5 |
Одиночное мощение |
2,5—3,5 |
|
Бетон низких |
4—6 |
|||
щебне камнем 15—25 см |
3,5—4,5 |
|
Бетонные плиты |
5—7 |
|||
Двойное мощение камнем |
1 |
||||||
15—25 см |
|
|
|
Перепады |
|
Более 5 |
|
П р и м е ч а н и е . Скорости |
в левов части |
таблицы приведены |
для оценки |
существую |
|||
щих водоотводных сооружение. |
|
|
|
|
|
||
При ширине менее 1,0 м на дно укладывают щебень, крупный |
|||||||
гравий, доменный |
шлак и утрамбовывают. Толщина слоя щебня |
||||||
8—10 см |
(см. рис. 8.6). |
|
|
|
|
|
|
Дерн (для укрепления одерновкой плашмя) должен быть све жий, луговой, плотный. Торфяной и болотистый дерн непригоден. Запрещается применять дернины поломанные, с нарушенной кор невой системой. Размер штучных дернин должен быть не менее 20x25 см, толщина — 6—8 см. Дернины укладывают с перевязкой швов. При укреплении одерновкой в стенку (с обязательным пере крытием всех швов) каждая дернина должна перекрывать сосед нюю с каждой стороны не менее чем на 6—8 см. В засушливых районах и в особо сухих местах одерновка плашмя и в стенку не допускается, так как дерн засыхает и не приживается.
Для мощения применяют камень чаще всего высотой 12—14, 14—16 и 16—18 см. При песчаных и супесчаных грунтах обязатель на укладка между грунтом и каменным мощением слоя глины толщиной 10—15 см. Мостят по слою сена, мха, соломы или щебня. Камни укладывают плотно, тычком, с тщательным заполнением промежутков щебня и утрамбовкой. Укладка отдельных камней плашмя не допускается.
Глинобетон для укреплений готовят из мягкой жирной глины с щебнем из природного камня или кирпича. Толщина глинобетон ного укрепления должна составлять 25 см в районах с умеренным климатом и 15 см в южных районах. Допускаемые скорости тече ния воды для глинобетонных укреплений принимают, как для плот ной твердой породы.
Из слоя глинобетона можно успешно устраивать основания для одиночной мостовой при супесчаных и песчаных грунтах укрепляе мого русла.
Укрепление грунтом, обработанным методом смешения с вяжу щими материалами (парафинистой нефтью, мазутом, нефтяными
149
остатками, жидким битумом, дегтем и др.), целесообразно при строительстве дорог на песчаных и супесчаных грунтах. Слой грун та, обработанного органическими вяжущими материалами, должен иметь толщину от 5 до 10 см.
Укрепление одерновкой и мощением очень трудоемко. В послед нее время все более широкое распространение получают типы укрепления или приемы, поддающиеся механизации. К их числу относится засев трав по подготовленному грунту вместо одерновки. При больших скоростях течения для укрепления дна канав можно применять заливку тощим бетоном (на низких марках цемента) по подготовленному щебеночному слою.
Особенно широко применяется бетонная облицовка в виде бе тонных плит размерами 50x50x8 см (размеры плит установлены в типовыхпроектах).
Выбор типа укрепления канавы зависит от скорости протекания; воды (см. табл. 8.4), назначения канавы и наличия местных мате риалов.
Более точно допускаемые скорости течения назначаются с уче том глубины потока.
Однако для проектирования сооружений дорожного водоотвода достаточно применения осредненных значений допускаемых ско ростей для каждого из типов укреплений.
Скорость течения воды обычно определяют по формуле Шези — Маннинга
V = n ~ W 3i 1' 2.
Так называемое гидравлически наивыгоднейшее сечение не при меняется при проектировании дорожных канав, так как этот прин цип расчета приводит, как правило, к глубоким (и узким по дну), сечениям и высокой скорости протекания воды.
8.3. Расчет дренажа
Дренаж устраивают для перехвата или понижения уровня грунтовых вод. Целесообразно дрены располагать под боковымя канавами, где они доступны для ремонта в случае заиления.
Перехватывающий, экранирующий дренаж устраивают обычно в откосах выемок, если выемка перерезает водоносный слой до водоупора (рис. 8.11). В этом случае приток воды на 1 м длины дрены вычисляется по данным обследования водоносного слоя
q = K h i n, |
(8.2) |
где К — коэффициент фильтрации, определяемый испытанием образцов грун |
|
та (табл. 8.5); h — глубина воды в слое; ia— уклон |
водоносного слоя, |
150
На длине / собирается расход воды, подлежащий отводу,
Q — qi = к ш ъ. |
(8.з) |
Для пропуска такого количест ва воды необходима труба, раз мер которой может быть найден из равенства
(? = |
/Сд/ у 2, |
(8.4) |
где 1д — уклон дренажной |
трубы; |
|
К я — расходная |
характеристика |
дренаж |
ной трубы, м3/с, вычисляемая по формуле (для асбоцементных и гончарных труб) К л= 2 Ы а/3; d — диаметр трубы, м.
Скорость течения воды в тру бе должна быть не очень высокой, но и не слишком малой (во из бежание заиления). Рекомендует ся, чтобы фактическая скорость течения была не меньше 0,6 м/с и не превышала допускаемой ско рости для фильтрующей обсыпки дрены. Скорость течения в круг лой дренажной трубе может быть подсчитана по формуле
|
и , = ® V i/2. |
(8.5) |
Рис. 8.11. Экранирующий дренаж: |
|||||
|
a — общая |
схема расположения дренажа; |
||||||
|
|
|
||||||
где |
— скоростная характеристика |
б — детали |
конструкции |
дренажа; |
/ — |
|||
дерн; 2 — утрамбованный |
глинистый грунт; |
|||||||
трубы, равная 30,4 d2/z. |
|
3 —два слоя дерна н грунт, обработанный |
||||||
|
|
|
битумом; 4 — лесок: |
5 — водоносный |
слой; |
|||
При |
строительстве |
дорог в |
6 — кривая |
депрессии; 7 — водоупор; |
8 — |
|||
мелкий |
щебень или |
гравий; 9 — крупный |
||||||
местности с высокими |
грунтовы |
щебень |
или |
гравий; |
10 — щебень, втрамбо |
|||
ванный |
в |
грунт; 11 — дренажная труба; |
||||||
ми водами можно так высоко под |
|
12 —■экран из мятой глины |
|
|||||
нять бровку насыпи и проезжую |
|
|
|
|
|
|
||
часть, |
что понижения |
грунтовых |
|
|
|
|
|
|
вод не потребуется. Однако иногда положение бровки насыпи бы вает заданным и изменить его невозможно. В этом случае единст венный способ предохранить основание дорожной одежды от пере увлажнения— понизить грунтовые воды под земляным полотном.
Для этого боковые дрены должны быть заложены на глубину, обеспечивающую заданное понижение уровня грунтовых вод.
Если при этом дрены лягут на водоупор (рис. 8.12, а), то мож но ограничиться устройством одной верховой дрены (со стороны притока воды), расчет которой полностью совпадает с изложен-
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 8.5 |
||
Грунты |
|
К, м/с |
а, %* 1 |
Грунты |
К. м/с |
tga. %« |
|
Крупные и |
гра |
10~а |
1,5—3 |
Суглинки |
10 |
-5— |
25—50 |
велистые пески |
|
ю -3— |
3—10 1 Глины |
10 |
-7 |
50—80 |
|
Мелкие пески |
10-7 |
||||||
Супеси |
|
10-3 |
10—25- |
Тяжелые |
глины 10-7 |
80—100 |
|
|
10-1— |
Торфы |
10-3— |
10—70 |
|||
|
|
10-5 |
|
|
ю - 4 |
|
|
ным выше. |
За |
дреной |
пространство будет |
постепенно |
осушено. |
||
Такие дрены называются совершенными. При глубоком залегании водоупора устраивают две'дрены, располагая их симметрично по обе стороны дороги, и оставляют их висячими, несовершенными (рис. 8.12, б).
Для определения необходимой глубины заложения несовершен ных дрен строят кривые депрессии (понижения) грунтовых вод, рассчитывают приток воды к дренам и их сечение (последнее ана логично приведенному выше).
Каждая из дрен осушает некоторое пространство, предельная: ширина которого, отсчитываемая в одну сторону от дрены, назы вается радиусом действия дренажа:
R = Н tg а, |
(8.6) |
где tg а — тангенс угла наклона хорды, стягивающей кривую депрессии (см. табл. 8.5), зависящий от свойств грунта водоносного пласта.
Форма кривой депрессии представляет собой параболу второй степени (рис. 8.13) с уравнением изменения глубины вдоль по тока:
Л = H V 1 - x i R . |
(8.7) |
а)
77Г777~777т777~777777~777ш777777~777~777~777'
УГВ
7777777777777777777777777777777777777
7777777777777777777777777777777777.7
Рис. 8.12. Закрытые дрены:
о ■—совершенные; б — несовершенные
152