ГОСТ Р 59983-2022. Национальный стандарт Российской Федерации. Дороги автомобильные общего пользования. Сооружения противоналедные. Правила проектирования

5.3 Проектирование дренажно-водоотводных сооружений и устройств

 

5.3.1 К типу дренажно-водоотводных сооружений относятся:

- дренаж горизонтальный;

- дренаж вертикальный (водопонижающие и водопоглощающие скважины);

- комбинированные сооружения, представляющие систему горизонтальных и вертикальных дренажных устройств;

- лучевые дренажи;

- дренажно-каптажные сооружения.

5.3.2 К дренажным устройствам, используемым при строительстве горизонтального дренажа, относятся:

- открытые дрены (канавы, траншеи, лотки);

- закрытые трубчатые дренажи;

- беструбчатые, дренажные галереи;

- пристенные дренажи.

5.3.3 Открытые дрены глубиной до 1,5 м (канавы) и до 5,0 м (траншеи) применяются в устойчивых грунтах и в районах со снежным покровом более 1,5 м, для отвода воды поверхностного стока при расходах не менее 5 л/с, понижения уровня и перехвата выходов подземных вод для их организованного и безналедного пропуска. При необходимости устройства дрен (канав) в неустойчивых грунтах их дно и откосы защищают фильтрующим материалом из одного или двух слоев, располагаемых по принципу устройства обратных фильтров. Для первого слоя пригрузки используют песчаные, гравийные и щебенистые грунты, для второго слоя - обломочный скальный или гравийно-галечниковый грунт. Продольный уклон дрен не менее .

5.3.4 Лотки следует применять в стесненных условиях, где затруднено устройство открытых канав или их текущее содержание, а также в случаях, когда при типовых конструкциях канав или кюветов не обеспечивается безналедный пропуск потока.

5.3.5 Железобетонные лотки прямоугольного сечения следует применять в соответствии с ГОСТ 32955 для закладки и отвода воды из глубоких водоносных слоев грунта до 1,5 м.

5.3.6 Для изготовления элементов прямоугольных лотков следует применять бетон марки по морозостойкости F300. При гидравлических расчетах коэффициент шероховатости дна лотков принимают 0,013.

5.3.7 Горизонтальные трубчатые дренажи (приложение В) используют для безналедного пропуска грунтовых вод и предупреждения образования наледных пучин. Устройство трубчатого дренажа при сливающейся мерзлоте допускается в частных случаях и дополнительном обогреве воды в дренажном коллекторе. Закрытые трубчатые дренажи устраивают в траншеях, они состоят из осушающей линии - дрены (или системы дрен) и отводной линии, заканчивающейся выпуском. Дреной служат перфорированные трубопроводы (дренажные трубы) или трубофильтры с обратным фильтром из нетканого материала или дренирующей обсыпки. Выше дренирующей обсыпки траншеи засыпают местным грунтом. Для отводной линии используют трубопроводы, допускающие работу в напорном режиме в период внутреннего оледенения трубы на выпуске.

5.3.8 Выпуск воды из дренажа может быть открытого (канава) или закрытого (поглощающий колодец, траншея) типа. Выпуск воды из дренажа размещают на участках отрицательного перелома рельефа. Длину выпуска воды из горизонтальных трубчатых дренажей в условиях вечной мерзлоты определяют по результатам теплотехнического расчета (приложение Г).

5.3.9 Глубину траншеи для устройства трубчатого дренажа определяют из условия недопущения перемерзания воды в дренажной трубе с учетом глубины сезонного промерзания грунта при наличии или отсутствии слоя теплоизоляции. Другими основными параметрами, обусловливающими глубину траншеи трубчатого дренажа, являются требуемая глубина дренирования и радиус влияния дренажа Ширину траншей по дну принимают в зависимости от ширины и вида фильтрующей обсыпки трубчатого дренажа с запасом в обе стороны до 0,7 м. Крутизну откосов траншей глубиной до 5 м принимают в соответствии с СП 445.1325800.2018.

5.3.10 Диаметр дренажных труб устанавливают гидравлическим расчетом. Наибольшую расчетную скорость движения воды в дренажных трубах принимают 1,5 м/с при устройстве дренажа в мелкозернистых и 4 м/с в крупнообломочных грунтах. Минимальные скорости движения воды в дренажных трубах принимают 0,15 - 0,2 м/с при устройстве дренажа в глинистых и 0,3 - 0,35 м/с - в песчаных грунтах. Степень наполнения труб водой принимают не более 0,6 - 0,8. Минимальный уклон дренажного коллектора следует принимать с целью недопущения заиливания труб и дренажной обсыпки.

5.3.11 Фильтрующие обсыпки дренажных труб могут иметь трапецеидальную, ромбическую и другие более сложные формы (рисунок 16, а, б, в). В случае слоистого строения дренируемого водоносного пласта второму слою фильтрующей обсыпки придают одну или две шторы, преграждающие движение грунтового потока над трубчатым дренажем и транспортирующие дренажную воду в последний.

 

 

а - в выемке; б - на открытом пространстве; в - со шторой;

1 - дренажная труба; 2 - фильтрующая обсыпка из щебня;

3 - фильтрующая обсыпка из песка; 4 - откосная штора

из местного фильтрующего грунта; 5 - депрессионная кривая

уровня подземного потока; 6 - контур защищаемого сооружения

 

Рисунок 16 - Поперечные сечения фильтрующих обсыпок

 

5.3.12 В качестве материала фильтрующих обсыпок (рисунок 16) следует применять отмытый песок и гравий или песчано-гравийные смеси, а также продукты дробления изверженных или прочных осадочных пород с удельным весом не менее 20 кН/м³ (2 тс/м³). Гранулометрический состав песчано-гравийной обсыпки, число слоев и их толщину следует подбирать исходя из требований СП 103.13330.2012. Пригодность материалов (грунтов), используемых для фильтрующих обсыпок, должна быть обоснована расчетом.

5.3.13 На трубчатых дренажах сооружают смотровые и перепадные колодцы, сбросные коллекторы с устьевыми устройствами и дренажные насосные станции.

5.3.14 Для предотвращения промерзания водоотводной трубы, исключения ее подпора наледным льдом, на выпуске дренажа предусматривают теплоизоляцию трубы и использование нагревательных установок.

5.3.15 При небольшом расходе дренируемых подземных наледных вод в условиях близкого залегания скальных пород рекомендуется применять беструбный дренаж в виде дренажно-водоотводного канала, устраиваемого буровзрывным способом. Размер (сечение) зон рыхления скальных пород при устройстве дренажа следует определять расчетом (приложение Д).

5.3.16 Для защиты от наледей выемок, размещаемых в скальных водоносных породах, при заложении подошвы откосов ниже уровня грунтовых вод, следует применять вертикальный дренаж. Размеры водоаккумулирующей емкости для устройства вертикального дренажа следует определять расчетом (приложение Е).

5.3.17 Во избежание кольматажа дренажно-водоотводных устройств (лотков, дренажей, фильтрующих насыпей и обсыпок различного назначения) наряду с дренирующим материалом следует использовать в качестве обратного фильтра геотекстиль, волокнистые, тканые и нетканые материалы в соответствии с ГОСТ 33068 (рисунок 17).

 

 

а, б - трубы дренажа; в - трубы фильтровой обсыпки

в дренаже; г - трубы в дренажной прорези; 1 - щебень

или гравий фракции 70 мм; 2 - геотекстиль толщиной не менее

4 мм; 3 - асбоцементная труба диаметром d = 150 - 300 мм;

4 - кривая депрессии; 5 - местный грунт (гравелистый

или крупный песок); 6 - слой изолирующего материала;

7 - утрамбованный глинистый грунт; 8 - мелкие пески

с коэффициентом фильтрации меньше 5 м/сут

 

Рисунок 17 - Схемы конструкции дренажа с использованием

геотекстиля, предотвращающего заиливание

 

5.3.18 При устройстве водонепроницаемых экранов требуется выполнить мероприятия по гидроизоляции и постоянной тепловой изоляции для предупреждения замерзания воды в горизонтальном трубчатом дренаже.

5.3.19 Дренаж-каптаж предназначен для перехвата поверхностных (русловых), подземных и грунтовых вод, питающих наледь, их отвода в низовую сторону за ограждаемое сооружение. Дренаж-каптаж состоит из каптажного приемника, перехватывающего поверхностные (русловые) воды, дренажной части (крыльев), перехватывающей подземные или грунтовые воды, и коллектора (лотка), обеспечивающего отвод каптированных вод в низовую сторону. Схема устройства дренажа-каптажа показана на рисунке 18.

 

 

1 - водонепроницаемая стенка (экран); 2 - каменный

заполнитель каптажного приемника; 3 - каптажная камера;

4 - водоотводящий коллектор; 5 - разделительный слой

из геотекстиля; 6 - засыпка из утеплителя;

7 - засыпка из местного грунта

 

Рисунок 18 - Схема устройства дренажа-каптажа

 

Гидравлический расчет каптажного приемника предусматривает определение геометрических размеров его живого сечения, величины уклона дна, скорости течения воды, водопропускной способности. Для расчета дрен и отводящего лотка из дренажа-каптажа рекомендуется методика, приведенная в приложение Г.