Строительство дренажной системы вдоль дороги
Дренажная система вдоль дорог – своеобразные канавы, которые служат для осушения дорог. Практически все дороги, особенно большие, не могут эксплуатироваться долгое время без наличия дренажной системы. Именно за счет дренажной системы вода с дорог отводится. А всем известно, что вода является главным врагом любой дороги. Канавы, которые располагаются по длине всей дороги, принято называть кюветами.
Основные принципы строительства дренажных систем
Техника, применяемая для строительства
В зависимости от многих условий, для строительства дренажных систем применяется очень большое количество спецтехники. Это могут быть экскаваторы, экскаваторы погрузчики, мини экскаваторы, мини погрузчики, самосвалы. В зависимости от сложности применяется разная техника.
Однако стоит отдельно отметить экскаватор погрузчик и мини экскаватор. Данная пара техники принимает участие при строительстве практически любой дренажной системы. Преимущество мини экскаваторов заключается в том, что они передвигаются за счет гусеничного хода. Поэтому данный тип экскаваторов может работать даже на самых влажных и заболоченных территориях. Экскаватор погрузчик, чаще всего, обеспечивает перемещение грунта на небольшие расстояния. При обустройстве большинства типов кюветов нет необходимости грузить грунт на самосвалы, так как перемещать его приходится на очень короткие расстояния. Именно по этой причине лучше всего использовать экскаватор погрузчик.
Сложность процесса
Строительство дренажных систем является довольно-таки сложным процессом. Полноценная дренажная система – это не обычная канава. Это целая система, которая должна соответствовать большому количеству определенных требований.
Большинство дренажных систем строятся одновременно со строительством дорог. Однако бывают случаи, когда дорога имеет плохую дренажную систему, или же, вообще не имеет ее. В таком случае канавы и кюветы для отвода воды с дорог необходимо обустраивать уже после строительства этих дорог.
Любая дорога, даже самая небольшая, должна иметь систему отвода воды. В противном случае, такие дороги будут служить очень короткое время. Дороги без наличия дренажной системы каждый год требуют ремонта. Более выгодно один раз построить полноценную дренажную систему, чем каждый год вкладывать деньги в ремонт дороги.
Кто занимается строительством дренажных систем вдоль дорог?
Практически все компании, который строят дороги, занимаются параллельно и строительством дренажных систем для этих дорог. Но бывают случаи, когда недобросовестные исполнители для получения сверхприбыли делают малоэффективную, или не делают ее вообще.
Наша компания занимается обустройством дренажных систем на всех этапах. Мы можем сделать высококачественные кюветы во время строительства дороги. Кроме этого, у нас очень часто заказывают модернизацию уже готовых, но неэффективных дренажных систем, или их чистку от ила и мусора. Наша компания всегда имеет в наличии всю необходимую спецтехнику для строительства дренажных систем вдоль дорог. А наши высококвалифицированные инженеры спроектируют данные системы согласно со всеми нормами и стандартами. Звоните нам, дренажные системы, построенные нашей компанией, способны обеспечить отвод воды с дорог на многие годы.
Устройство дренажа в дорожном строительстве
ТИПОВАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА (ТТК)
УСТРОЙСТВО ДРЕНАЖА В ОСНОВАНИИ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ ОБЩЕГО ПОЛЬЗОВАНИЯ
I. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
I. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Рис.1. Продольный дренаж в основании насыпи и выемки земляного полотна
II. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
2.1. Технологическая карта разработана на комплекс работ по устройству дренажа в основании земляного полотна автомобильной дороги.
2.2. Работы по устройству дренажа в основании земляного полотна автомобильной дороги, выполняются механизированным отрядом в одну смену, продолжительность рабочего времени в течение смены составляет:
Рис.2. Автомобильный кран КС-3577-3 и график грузоподъемности
Рис.3. Экскаватор JCB 3CX
Рис.4. Автосамосвал КамАЗ-55111
Рис.5. Вибротрамбовка TSS-HCR80K
Рис.6. Виброплита TSS-VP90T
Рис.7. Бетономешалка Al-Ko TOP 1402 GT
Рис.8. Электростанция Honda ET12000
Рис.9. Кольцо КС-10.9ч, КС-10.6ч
Рис.10. Плита перекрытия ПП-10ч
Рис.11. Опорное кольцо КО-6
Рис.12. Люк чугунный Т
III. ОРГАНИЗАЦИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ
3.1. В соответствии с СП 48.13330.2001* «СНиП 12-01-2004. Организация строительства. Актуализированная редакция» до начала выполнения строительно-монтажных работ на объекте Подрядчик обязан иметь полный комплект прошедшей Государственную экспертизу Проектной документации утвержденной Заказчиком и нотариально заверенную копию разрешения на строительство, по форме, приведённой в Приложении N 1 к приказу Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства РФ от 19 февраля 2015 г. N 117/пр. Выполнение работ без разрешения запрещается.
________________
3.2. До начала производства работ по устройству дренажа в основании земляного полотна автомобильной дороги необходимо провести комплекс организационно-технических мероприятий, в том числе:
— заключить с техническим Заказчиком (застройщиком) договор строительного подряда на строительство объекта (сооружения);
— получить от технического Заказчика (застройщика) комплект Проектной и Рабочей документации на данные виды работ;
— получить у строительного контроля Заказчика основные комплекты рабочих чертежей с надписью «В производство работ» и обеспечить ими строительный участок;
— организовать тщательное изучение проектных материалов, содержащих исходные данные для строительства мастерами и производителями работ;
— разработать ППР, Технологические карты, содержащие решения по организации строительного производства, технологии дорожно-строительных работ, по устройству дренажа в основании земляного полотна автомобильной дороги, согласовать их с Генеральным подрядчиком и строительным контролем Заказчика;
— решить основные вопросы, связанные с материально-техническим обеспечением работ, в т.ч. заключение договоров на поставку материально-технических ресурсов, размещение заказов на изготовление элементов сборных конструкций, деталей и изделий, необходимых для содержания дороги;
— назначить приказом по строительной организации лиц, ответственных за безопасное производство работ, контроль и качество их выполнения;
— укомплектовать бригаду (звено) рабочими соответствующих профессий и машинистами дорожно-строительных машин необходимой квалификации;
При разработке траншеи одноковшовым экскаватором на прямолинейных участках по ходу его движения через каждые 5 м устанавливаются колышки.
Производитель работ знакомит и передаёт машинисту экскаватора для выполнения работ всю разбивку трассы.
Рис.13. Установка обноски с визирками
Выполненные разбивочные работы необходимо предъявить представителю строительного контроля Заказчика для технического осмотра. При отсутствии дефектов, а также после устранения недостатков необходимо документально оформить данные работы путем подписания Акта разбивки оси и контуров траншеи на местности в соответствии с формой, приведенной в Приложении N 2, РД-11-02-2006 и получить разрешение на разработку траншеи.
К акту разбивки должна быть приложена Исполнительная схема выноса в натуру (разбивки) оси траншеи с указанием местоположения пунктов, типов и глубины заложения закрепляющих знаков, координат пунктов и высотных отметок в принятой системе координат и высот.
3.4.5. Геодезическая разбивка водоприемного колодца производится от оси проезжей части автомобильной дороги следующим образом: откладывают расстояние, указанное в проекте, до оси дренажной траншеи и полученной точке забивают деревянный колышек. Отмечают расстояние, указанное в Таблице 1 и таким образом находят центр колодца и от него разбивают контур котлована.
Устройство дренажа в дорожном строительстве
ОТРАСЛЕВОЙ ДОРОЖНЫЙ МЕТОДИЧЕСКИЙ ДОКУМЕНТ
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАСЧЁТУ ДРЕНАЖНЫХ СИСТЕМ ДОРОЖНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным бюджетным учреждением «Российский дорожный научно-исследовательский институт» (ФГБУ «РОСДОРНИИ») (д.т.н. И.П.Гамеляк, к.т.н. А.Е.Мерзликин, к.т.н. С.В.Щукин, инж. В.О.Мотуз)
2 ВНЕСЕН Управлением научно-технических исследований и информационного обеспечения Федерального дорожного агентства
4 ИМЕЕТ РЕКОМЕНДАТЕЛЬНЫЙ ХАРАКТЕР
1 Область применения
1 Область применения
1.1 Настоящий ОДМ устанавливает рекомендации по конструированию и расчету дренажных систем нежестких дорожных одежд автомобильных дорог общего пользования. ОДМ применим для проектирования дренажных систем вновь сооружаемых дорожных одежд, участков реконструируемых дорог, разработки альбомов типовых конструкций.
1.2 Настоящий ОДМ предназначен для использования при проектировании водоотводных систем автомобильных дорог и мостовых сооружений, обеспечивающих отвод воды с поверхности и из дренирующих слоев оснований, земляного полотна и дорожных одежд, а также их защиту от поступления подземных вод.
1.3 Целью расчетов дренажной системы является обеспечение водоотвода (расчеты на осушение) или размещение в дополнительном слое основания (расчеты на поглощение) всей воды, которая поступает в основание дорожной одежды в расчетный период (за весенний период таяния), а также обеспечение максимальной защиты земляного полотна от переувлажнения поверхностной водой.
1.4 Расчеты на дренаж дорожной одежды выполняют перед расчётами конструкции на прочность для определения минимальной толщины дополнительного слоя основания.
2 Нормативные ссылки
ГОСТ 3634-99 Международный стандарт. Люки смотровых колодцев и дождеприемники ливнесточных колодцев. Технические условия.
ГОСТ 5180-84 Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик.
ГОСТ 6665-91 Международный стандарт. Камни бетонные и железобетонные бортовые. Технические условия.
ГОСТ 32018-2012 Камни бортовые из горных пород. Технические условия.
ГОСТ 8267-93 Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия.
ГОСТ 8411-74 Трубы керамические дренажные. Технические условия.
ГОСТ 8736-2014 Песок для строительных работ. Технические условия.
ГОСТ 9128-2009 Межгосударственный стандарт. Смеси асфальтобетонные дорожные, аэродромные и асфальтобетон.
ГОСТ 9941-81 Межгосударственный стандарт. Трубы бесшовные холодо- и теплодеформированные из коррозионно-стойкой стали. Технические условия.
ГОСТ 10146-74 Ткани фильтровальные из стеклянных крученых комплексных нитей. Технические условия.
ГОСТ 13015-2012 Изделия железобетонные и бетонные для строительства. Общие технические требования. Правила приемки, маркировки, транспортирования и хранения.
ГОСТ 18599-2001 Межгосударственный стандарт. Трубы напорные из полиэтилена. Технические условия.
ГОСТ 20276-2012 Грунты. Методы полевого определения характеристик прочности и деформируемости.
ГОСТ 23558-94 Смеси щебеночно-гравийно-песчаные и грунты, обработанные неорганическими вяжущими материалами, для дорожного и аэродромного строительства.
ГОСТ 25100-2011 Межгосударственный стандарт. Грунты. Классификация.
ГОСТ 25192-2012 Межгосударственный стандарт. Бетоны. Классификация и общие технические требования.
ГОСТ 25621-83 Материалы и изделия полимерные строительные герметизирующие и уплотняющие. Классификация и общие технические требования.
ГОСТ 26633-2012 Межгосударственный стандарт. Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия.
ГОСТ 31416-2009 Межгосударственный стандарт. Трубы и муфты хризотилцементные. Технические условия.
ГОСТ Р 1.4-2004 Стандартизация в Российской Федерации. Стандарты организации. Общие положения
ГОСТ Р 6.30-2003 Унифицированные системы документации. Унифицированная система организационно-распорядительной документации.
ГОСТ Р 50276-92 Материалы геотекстильные. Метод определения толщины при определенных давлениях.
ГОСТ Р 50277-92 Материалы геотекстильные. Метод определения поверхностной плотности.
ГОСТ Р 52398-2005 Классификация автомобильных дорог. Основные параметры и требования.
ГОСТ Р 52608-2006 Материалы геотекстильные. Методы определения водопроницаемости.
ГОСТ Р 52748-2007 Дороги автомобильные общего пользования. Нормативные нагрузки, расчетные схемы нагружения и габариты приближения (с поправками к ГОСТ Р 52748-2007 от 01.07.2008).
ГОСТ Р 53201-2008 Трубы стеклопластиковые и фитинги. Технические условия.
ГОСТ Р 53238-2008 Материалы геотекстильные. Метод определения характеристик пор.
ГОСТ Р 55028-2012 Национальный стандарт Российской Федерации. Дороги автомобильные общего пользования. Материалы геосинтетические для дорожного строительства. Классификация, термины и определения.
ГОСТ Р 55030-2012 Национальный стандарт Российской Федерации. Дороги автомобильные общего пользования. Материалы геосинтетические для дорожного строительства. Метод определения прочности при растяжении.
ГОСТ Р 55031-2012 Национальный стандарт Российской Федерации. Дороги автомобильные общего пользования. Материалы геосинтетические для дорожного строительства. Метод определения устойчивости к ультрафиолетовому излучению.
ГОСТ Р 55032-2012 Национальный стандарт Российской Федерации. Дороги автомобильные общего пользования. Материалы геосинтетические для дорожного строительства. Метод определения устойчивости к многократному замораживанию и оттаиванию.
ГОСТ Р 55033-2012 Национальный стандарт Российской Федерации. Дороги автомобильные общего пользования. Материалы геосинтетические для дорожного строительства. Метод определения гибкости при отрицательных температурах.
ГОСТ Р 55035-2012 Национальный стандарт Российской Федерации. Дороги автомобильные общего пользования. Материалы геосинтетические для дорожного строительства. Метод определения устойчивости к агрессивным средам.
СНиП 2.06.15-85 Инженерная защита территорий от затопления и подтоплений.
СНиП 12-03-2001 Строительные нормы и правила. Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие требования.
СНиП 23-01-99 Строительная климатология.
СанПиН 2.2.3.1384-03 Гигиенические требования к организации строительного производства и строительных работ.
СП 31.13330.2012 Свод правил. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения (актуализированная редакция СНиП 2.04.02-84*).
СП 33-101-2003 Свод правил. Определение основных расчетных гидрологических характеристик.
СП 34.13330.2012 Свод правил. Автомобильные дороги (актуализированная редакция СНиП 2.02.05-85*).
СП 35.13330.2011 Свод правил. Мосты и трубы (актуализированная редакция СНиП 2.05.03-84*).
СП 40-102-2000 Свод правил. Проектирование и монтаж трубопроводов систем водоснабжения и канализации из полимерных материалов. Общие требования.
СП 48.13330.2011. Свод правил. Организация строительства (актуализированная редакция СНиП 12-01-2004)
СП 45.13330.2012 Свод правил. Земляные сооружения, основания и фундаменты (актуализированная редакция СНиП 3.02.01-87).
СП 46.13330.2010 Свод правил. Мосты и трубы (актуализированная редакция СНиП 3.06.04-91).
СП 78.13330.2012 Свод правил. Автомобильные дороги (актуализированная редакция СНиП 3.06.03-85).
СП 126.13330.2012 Свод правил. Геодезические работы в строительстве (актуализированная редакция СНиП 3.01.03-84).
СН 550-82 Инструкция по проектированию технологических трубопроводов из пластмассовых труб.
МР Методические рекомендации по проектированию жестких дорожных одежд.
ТР 102-08 Технические рекомендации по проектированию и строительству подземных трубопроводных систем безнапорной хозяйственно-бытовой и дождевой канализации с применением колодцев из полиэтилена.
ТР 168-05 Технические рекомендации по проектированию, монтажу и эксплуатации дренажей из полиэтиленовых труб с фильтрующей оболочкой.
3 Термины и определения, обозначения и сокращения
В настоящем ОДМ применены следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 влажность грунта оптимальная: Значение влажности грунта, соответствующее максимальной плотности сухого грунта.
3.2 водоотводная система: Система инженерных сооружений, предназначенная для сбора и отвода поверхностных и грунтовых вод, включающая инженерную подготовку рельефа местности с целью организации поверхностного стока.
3.3 водоприемный колодец (ВК): Колодец, устраиваемый в водоотводных системах для приема воды.
3.5 водосточная система: Система инженерных сооружений, предназначенная для сбора и отвода поверхностных вод.
3.6 геокомпозит: Геосинтетический материал, состоящий из полимерной (синтетической или натуральной) непрерывной матрицы, выполняющей роль связующего все компоненты материала, и из армирующего компонента.
3.7 геомат: Проницаемый пространственный геосинтетический материал из полимерных мононитей и/или других элементов (синтетических или природных), скреплённых механическим, и/или термическим, и/или химическим, или другими способами.
3.8 геомембрана: Геосинтетический материал, предназначенный для полной или частичной гидроизоляции.
3.9 геопластмасса: Геосинтетический материал, полученный методом экструзии, вспенивания расплава синтетического полимера или скреплением полимерных полос.
3.10 георешетка (geogrid): Плоский геосинтетический материал, имеющий сквозные ячейки правильной стабильной формы, размеры которых превышают наибольший размер поперечного сечения рёбер, образованный путем экструзии, склеивания, термоскрепления или переплетения рёбер, противостоящий растяжению (внешним нагрузкам) и выполняющий роль усиления конструкции.
3.11 геосетка (geonet): Геосинтетический материал, имеющий сквозные ячейки лабильной формы, размеры которых превышают наибольший размер поперечного сечения рёбер, образованный путём экструзии или переплетением рёбер.
3.12 геосинтетический материал: Материал из синтетических или природных полимеров, неорганических веществ, контактирующий с грунтом или другими средами, применяемый в дорожном строительстве.
3.13 геотекстиль: Геосинтетический материал, получаемый по текстильной технологии.
3.14 гидроизоляция: Предотвращение или ограничение перемещения жидкости.
3.15 дорожная конструкция: Система, в которую включают дорожную одежду и рабочий слой земляного полотна.
3.17 дрена закромочная: Дрена, укладываемая вдоль кромки дорожного покрытия, предназначенная для сбора и отвода воды из дренирующего слоя искусственного покрытия.
3.18 дрена экранирующая: Дрена, предназначенная для перехвата и отвода подземных вод или верховодки со смежных с дорожным покрытием территорий вдоль кромок дорожных покрытий.
3.19 дренаж: Естественное или искусственное удаление воды с поверхности земли и поступающей грунтовой воды к сооружению.
3.20 дренаж горизонтальный: Система трубчатых дрен, канав, лотков.
3.21 дренаж комбинированный: Система, сочетающая горизонтальную дрену с рядом вертикальных дренажных колодцев. Применяют его в тех случаях, когда один вертикальный или один горизонтальный дренаж не может обеспечить требуемого перехвата подземных вод.
3.23 дренажная система: Система инженерных сооружений, предназначенная для понижения уровня подземных вод и их отвода.
3.24 дренажная труба: Труба, предназначенная для точечного сбора ливневых и сточных вод из дренажных каналов и сброса их в систему водоотведения моста.
3.25 дренажное ядро: Структурный геосинтетический материал (геомат, георешетка, геосетка, геопластмасса), выполняющий функцию дренирования дорожных конструкций.
3.26 дренажный канал: Канал с дренирующим материалом, предназначенный для сбора поверхностных атмосферных сточных вод и атмосферных осадков и отвода их в дренажные трубы или за пределы моста.
3.27 дренажный колодец: Специальная конструкция, которая используется для сбора дренажных вод.
3.28 дренирование: Сбор и перенос осадков, грунтовой воды и других жидкостей в плоскости материала.
3.29 дренирующий слой: Элемент конструкции дорожной одежды, выполняющий дренирующие и морозозащитные функции.
3.30 защитно-дренажный слой: Способ осушения верхней части земляного полотна и основания дорожной одежды путем укладки в тело насыпи изолирующих прослоек из дренирующих геокомпозитов или водопаронепроницаемых геосинтетических материалов с целью прерывания перемещение влаги из нижних переувлажненных горизонтов в верхние, что улучшает влажностный режим верхней части земляного полотна в зоне промерзания и уменьшает зимнее вспучивание конструкции.
3.31 капилляропрерывающая прослойка: Создаёт преграду для подъема капиллярной воды, располагается в насыпях на всю ширину на глубине 1 м от бровки земляного полотна, устраивается из щебня или гравия фракции 5…10 мм толщиной 20…40 мм, сверху и снизу прослойки устраивают противозаиливающие слои из топочных шлаков, высевок фракции от 0,1 до 5 мм, геотекстиля толщиной 3,0…5,0 мм и других местных материалов, не подвергающихся гниению.
3.32 ливневая канализация: Наружная канализационная сеть, предназначенная для отведения атмосферных сточных вод.
3.33 расчетная водопропускная способность геодрены (q ): Водопропускная способность геодрены с учетом эксплуатационных факторов, влияющих на нее (обжатие, заиление).
3.34 слабое основание земляного полотна: Основание земляного полотна, в котором в пределах нагруженной зоны имеются слои слабых грунтов с модулем деформации менее 5 МПа общей мощностью не менее 0,5 м.
3.35 устройство водоотводных систем: Комплекс работ по строительству водоотводных систем.
3.36 устройство дренажных систем: Комплекс работ по строительству дренажных систем.
3.37 : Поверхностная плотность или масса 1 м полотна, г/м (ГОСТ Р 50277-92)*, ГОСТ 6943.16-94)*).
3.39 и : Линейные размеры полотна, секции модуля, элемента (ширина и длина), м (ГОСТ 3811)*, ГОСТ 6943.17-94)*).
_________________
* Для отдельных разновидностей материалов определение параметров возможно по иным стандартам.
3.40 : Максимальная температура, при которой допустимо применение ГМ.
3.43 R и R : Прочность при растяжении (кратковременном, одноосном) в продольном и поперечном направлениях, Н/см или кН/м.
3.46 Р : Усилие продавливания, Н (приложение Б).
3.51 : Длительная прочность ГМ с учетом срока службы Т лет, кН/м.
4 Основные положения
4.1 Документ содержит нормы и указания по конструированию и расчёту дренажных конструкций одежд автомобильных дорог общего пользования. Им следует пользоваться при:
— проектировании дренажных конструкций одежд на вновь сооружаемых дорогах и на участках реконструируемых дорог;
— разработке каталогов и альбомов типовых решений дорожных одежд на дорогах общего пользования.
4.2 Настоящий документ регламентирует применение геодрен в дренажных системах при строительстве и реконструкции автомобильных дорог, дополняя положения СП 34.13330.2012, ОДН 218.046-01 [1] с учетом особенностей свойств современных геосинтетических материалов. При разработке документа учтены данные международного опыта, в частности, положения стандартов EN 13252:2005, EN 13249:2005.
Документ не распространяется на проектирование понижающего и перехватывающего дренажа. При необходимости защиты автомобильной дороги от поступления подземных и напорных вод необходимо руководствоваться соответствующими положениями СНиП 2.06.15-85, СП 31.13330.2012 и других соответствующих нормативных документов.
Схема увлажнения рабочего слоя
Условия отнесения к данному типу увлажнения
Для насыпей на участках 1-го типа местности по условиям увлажнения. Для насыпей на участках местности 2-го и 3-го типов по условиям увлажнения при возвышении поверхности покрытия над расчетным уровнем грунтовых и поверхностных вод или над поверхностью земли, более чем в 1,5 раза превышающем требования табл.2.
В выемках в песчаных и глинистых грунтах при уклонах кюветов более 20‰ (в I-III дорожно-климатических зонах) и при возвышении поверхности покрытия над расчетным горизонтом грунтовых вод более чем в 1,5 раза превышающем требования табл.2. При применении специальных методов регулирования водно-теплового режима (капилляропрерывающие, гидроизолирующие, теплоизолирующие и армирующие прослойки, дренаж и т.п.), назначаемых по специальным расчетам.
Кратковременно стоящие (до 30 сут) поверхностные воды, атмосферные осадки
Для насыпей на участках 2-го типа местности по условиям увлажнения при возвышении поверхности покрытия не менее требуемого по табл.2 и не более чем в 2 раза превышающем эти требования и при крутизне откосов не менее 1:1,5 и простом (без берм) поперечном профиле насыпи. Для насыпей на участках 3-го типа местности при применении специальных мероприятий по защите от грунтовых вод (капилляропрерывающие слои, дренаж), назначаемых по специальным расчетам, отсутствии длительно (более 30 сут) стоящих поверхностных вод и выполнении условий предыдущего абзаца.
В выемках в песчаных и глинистых грунтах при уклонах кюветов менее 20‰ (в I, II зонах) и возвышении поверхности покрытия над расчетным уровнем грунтовых вод более чем в 1,5 раза превышающем требования табл.2.
Грунтовые или длительно стоящие поверхностные воды (более 30 сут)
Для насыпей на участках 3-го типа местности по условиям увлажнения при возвышении поверхности покрытия, отвечающем требованиям табл.2, но не превышающем их более чем в 1,5 раза. То же для выемок, в основании которых имеется уровень грунтовых вод, расположение которого по глубине не превышает требований табл.2 более чем в 1,5 раза
Специальные мероприятия по осушению необходимы в случаях, когда количество воды, поступающей в основание дорожной одежды в отдельные периоды, больше, чем может разместиться в порах конструктивных слоев одежды и подстилающего грунта без снижения их способности сопротивляться нагрузкам от движущихся автомобилей. Как правило, специальные мероприятия по осушению следует предусматривать:
— на участках с земляным полотном из слабофильтрующих грунтов во всех случаях, когда можно ожидать в отдельные периоды года увлажнения грунта до полной влагоемкости (при близком залегании подземных вод, на длительно подтапливаемых участках и т.д.);
— в районах с большим количеством осадков на участках, где возможно скопление в основании проезжей части воды, проникающей с поверхности (участки с затяжными продольными уклонами, при сравнительно легко водопроницаемых покрытиях и грунтах обочин, участки, прилегающие к газонам, и т.д.).
Грунт рабочего слоя
Наименьшее возвышение поверхности покрытия, м, в дорожно-климатических зонах
Песок мелкий, супесь легкая крупная и легкая
Песок пылеватый, супесь пылеватая
Суглинки легкий и тяжелый, глины
Супесь тяжелая пылеватая, суглинки легкий пылеватый и тяжелый пылеватый
4.5 Дренажная система дорожной одежды включает: плоскостной горизонтальный дренаж, дополняемый (если требуется) прикромочным и поперечным дренажом мелкого заложения.
При устройстве всех слоев дорожной одежды из монолитных материалов в качестве плоскостного горизонтального дренажа после технико-экономического обоснования допускается применять (вместо дренирующего слоя) прослойку из геотекстильного материала толщиной не менее 4 мм с коэффициентом фильтрации не ниже 50 м/сут с выпуском полотнищ на откосы насыпи на высоту не менее 0,5 м. Выбор материала в этом случае производится по специальным указаниям.
Осушение конструкции осуществляется обычно путем укладки в основание проезжей части дренирующего слоя из фильтрующих материалов с обеспечением выпуска из него воды.
Дренирующие слои в основании проезжей части устраивают из песка, пористых гравийно-песчаных и щебеночно-песчаных смесей, шлака и других местных материалов.
Необходимый в каждом отдельном случае коэффициент фильтрации материала дренирующего слоя устанавливается расчетом по номограммам рис.3-9 данного Документа. Однако не следует применять материалы, коэффициент фильтрации которых в уплотненном состоянии менее 1 м/сутки.
В районах II и III климатических зон материалы для дренирующего слоя должны быть морозоустойчивыми. Кроме того, к материалам предъявляются требования в отношении прочности, так как дренирующие слои, как и другие элементы конструкции, воспринимают напряжения от временных нагрузок и участвуют в передаче и распределении их на подстилающий грунт.
4.6 Проектирование мероприятий по дренированию дорожной одежды осуществляют в такой последовательности:
а) дорогу разделяют на типичные участки по продольному профилю и природным условиям (характер рельефа местности, наличие водотоков, пересекающих дорогу, и др.) с учетом особенностей конструкции земляного полотна (насыпь высотой по СНиПу, выемка или насыпь высотой ниже требуемой, переходный участок от насыпи к выемке) и дорожной одежды (монолитные слои основания, морозозащитные или теплоизолирующие слои из укрепленных материалов), обеспеченности материалами для дренирующего слоя, дренажными трубами и геотекстильными материалами; возможности осуществления мер по ограничению притока воды в дорожную конструкцию;
б) для типичных участков определяют количество воды, поступающей в основание за сутки и за расчетный период, предусматривая меры по ограничению притока воды в дорожную конструкцию;
в) намечают варианты дренажных конструкций;
г) обосновывают расчетом толщину дренирующего слоя для данных условий или определяют коэффициент фильтрации для дренирующего материала в заданной дренажной конструкции.
При проектировании дренирующего слоя необходимо, помимо осушения, учитывать необходимость обеспечения сдвигоустойчивости самого зернистого материала и прочности всей дорожной конструкции.
Если материалы для дренирующего слоя обладают различными коэффициентами фильтрации, а также в случаях, когда могут быть запроектированы устройства разных типов для отвода воды из дренирующего слоя, разрабатывают несколько вариантов, в том числе с использованием геосинтетических материалов, и на основании технико-экономического сравнения выбирают наиболее рациональный.
4.7 Дренажную систему следует проектировать с учетом объема притока воды, поступающей в основание дорожной одежды в расчетный период, водопроницаемости дренирующего слоя и конструкции земляного полотна.
Поперечный дренаж мелкого заложения устраивают для поперечного перехвата воды, движущейся в дренирующем слое вдоль дороги, на участках с продольным уклоном свыше 20‰, а также с затяжными продольными уклонами, превышающими поперечные, в местах вогнутых вертикальных кривых и на участках уменьшения продольных уклонов (рисунок 2).
4.9 Дренирующий слой, работающий по принципу осушения, необходимо устраивать из песчаных грунтов или высокопроницаемой скелетной смеси крупнозернистых материалов имеющих узкий диапазон размеров частиц D
Дренажные трубы и дренирующие геокомпозиты следует размещать на глубине ниже 0,2 м от глубины промерзания в данном районе строительства по карте изолиний глубины промерзания Znp(cp) грунтов на территории СНГ (рис.4.4 ОДН 218.046-01). При невозможности обеспечения этого мероприятия следует обеспечивать защиту дренажной системы от промерзания путем устройства теплоизолирующих слоев из теплоизолирующих материалов или геоплит. Расчет теплоизоляции осуществляется в соответствии с разделом 4 (расчет на морозоустойчивость дорожных одежд ОДН 218.046-01).
4.10 При устройстве дренирующих слоев, работающих по принципу поглощения, требуется устраивать слои из песчаного грунта толщиной 0,30-0,5 м и принимать в расчет на прочность дорожной одежды значения прочностных характеристик песчаного грунта с учетом более продолжительного периода его нахождения в неблагоприятном расчетном состоянии.
Для устройства дренирующего слоя, работающего по принципу осушения следует применять материалы с коэффициентом фильтрации не менее 1 м/сут. При одновременном выполнении слоем дренирующих и морозозащитных функций целесообразны материалы с коэффициентом фильтрации 1-2 м/сут.
4.12 При проектировании водоотвода и дренажа на автомобильных дорогах учитываются следующие типы водного питания грунтов: намывное, атмосферное, грунтовое, грунтово-напорное и пучинное.
Намывное питание (затопление) вызывается притоком поверхностных вод с участков, расположенных за пределами дорожной одежды, а также подъемом воды в ближайшем водоеме во время паводков или длительных интенсивных ливней.
Атмосферное питание вызывается дождевыми осадками и талыми водами от весеннего снеготаяния. Характерно для площадей с малыми уклонами.
Грунтовое питание характеризуется переувлажнением поверхности дорожной одежды в результате капиллярного поднятия влаги от уровня грунтовых вод, стекающих и частично застаивающихся на водоупорном слое.
Грунтово-напорное питание обусловлено притоком грунтовой напорной воды по водоносному слою, перекрытого слоем слабопроницаемого грунта (глины, суглинка). Напор воды создается за счет подпора воды в близлежащих водоемах или при стоке грунтовой воды с более возвышенных участков.
Пучинное питание вызывается оттаиванием весной ледяных кристаллов и линз, накопленных в грунте за зимний период. Этот тип влагонакопления наиболее важен для автомобильных дорог в I-II дорожно-климатической зоне.
Все типы водного питания могут встречаться как в обособленном виде, так и в сочетании нескольких из них. В зависимости от дорожно-климатической зоны, конструкции дорожной одежды и условий эксплуатации один из типов водного питания может быть превалирующим.
Значительное влияние на водный режим земляного полотна оказывает дорожная одежда и особенно состояние ее покрытия и нижних дополнительных слоев, которые должны быть теплоизолирующими. В одних и тех же грунтовых, гидрологических и климатических условиях под дорожными одеждами с различными водно-тепловыми свойствами накапливается различное количество влаги, что обусловливает различную прочность грунта полотна.
Для дорог I-II категории во III-V дорожно-климатической зонах увлажнение земляного полотна и слоев дорожной одежды происходит главным образом вследствие миграции пленочной или капиллярной влаги снизу от водонасыщенных горизонтов, не заполняющей сплошь поры грунта при значительной роли водяных паров. Таким образом основным конструктивным фактором для регулирования ВТР дорожной конструкции является устройство в пониженных местах рельефа парогидроизоляционного слоя в виде геокомпозитного дренажного мата или грунта в обойме (материалы и горные породы в обойме из геосинтетических материалов).
1) Увеличение расстояния от низа дорожной одежды до уровня грунтовых вод (УГВ) (возведение более высокой насыпи, понижение уровня грунтовых вод). Конструктивно и технологически удобнее поднимать бровку земляного полотна.
2) Сооружение земляного полотна из крупнообломочных грунтов, отходов промышленного производства, песков, непылеватых супесей и суглинков.
4) Устройство в теле земляного полотна капилляропрерывающих прослоек из щебня, щебеночно-песчаных или гравийно-песчаных смесей. Для обеспечения незбивания зернистого слоя в процессе эксплуатации рекомендуется его обертывание геотекстильным материалом (термоскрепленным дренирующим геотекстилем и т.п.). Регулирование водно-теплового режима за счет рационального конструирования одежды и устройство капилляропрерывающих прослоек особенно эффективно при глубоком залегании грунтовых вод, когда преобладает парообразный источник увлажнения. В таком случае рационально располагать паронепроницаемые слои в дорожной конструкции.
7) В большинстве случаев, особенно на морозоопасных участках, рациональным является устройство верхней части земляного полотна из дренирующего материала, без специальных водоотводящих устройств, выполняющего функции морозозащитного слоя.
При большом количестве подлежащей отводу воды (более 0,005…0,007 м /(м сут)), а также в выемках, в местах с нулевыми отметками и на участках невысоких насыпей целесообразным является устройство продольных трубчатых дрен у краев проезжей части с поперечными выпусками (расчет на осушение).
9) При невозможности отвода поступающей воды в пониженные места следует предусматривать его поступление в колодец и последующую откачку насосами. Плавающий актюатор (поплавок) приводит в действие насосы. Чтобы поддерживать в колодце безопасный уровень воды. В исключительных случаях следует предусматривать длительное размещение воды в корыте из пористых песчаных слоев большой толщины (расчет на поглощение). Для повышения расчетных характеристик грунтов (модулей упругости, угла внутреннего трения, удельного сцепления) для гидрогеологических условий 3-го типа необходимо приведение их ко 2-му типу путем осушения, понижения уровня подземных вод и других инженерных мероприятий.
10) Выбор того или иного мероприятия по регулированию водно-теплового режима должен обосновываться технико-экономическими расчетами.
4.14 Гидроизолирующие и капилляропрерывающие прослойки.
Гидроизолирующие прослойки представлены двумя типами:
— устраиваемые в один слой гидроизолирующие материалы типа гидроизол, полиэтиленовая пленка, колетанш, плоский геокомпозит;
— устраиваемые в виде «обоймы в грунте».
Второй тип, помимо функции устранения влияния грунтовых вод, выполняет также функций несущего слоя дорожной одежды.
Капилляропрерывающие прослойки также представлены двумя типами:
— устраиваемые из щебеночно- и гравийно-песчаных смесей с противозаиливающими прослойками из шлаков ТЭЦ, чистых высевок, отходов асбестовой промышленности и т.п.;
— устраиваемые из щебня изверженных пород с противозаиливающими прослойками из тех же материалов, что и в первом типе.
Область применения гидроизолирующих и капилляропрерывающих прослоек определяется из условия обеспечения 1 и 2 схемы увлажнения земляного полотна и уточняется на основании технико-экономического сравнения с другими конструктивными вариантами устройства земляного полотна.
5 Методика расчета плоскостного горизонтального и поперечного дренажей
5.1 Методика расчета плоскостного горизонтального и поперечного дренажей с использованием дополнительных песчаных слоев основания
5.1.2 В зависимости от конкретных условий дренажная конструкция может быть рассчитана на один из трех вариантов работы:
— осушение;
— осушение с периодом запаздывания отвода воды;
— поглощение.
5.1.3 Полную толщину дренирующего слоя определяют по формуле (1)
5.1.5 Приток воды в основание дорожной одежды. В основание дорожной одежды поступает вода, которая освобождается при таянии переувлажнённого грунта земляного полотна под проезжей частью и обочиной, и вода от атмосферных осадков, которая внедряется через поверхность дороги из придорожной полосы.
Приток воды в основание традиционной конструкции, которая приходится на 1 м проезжей части q через сутки и Q за весь расчетный период весной, определяют по таблице 3.
Таблица 3
Дорожно-
климатическая зона
Схема увлажнения рабочего слоя