ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВОДОПРОПУСКНЫХ И ВОДООТВОДНЫХ
СООРУЖЕНИЙ ЛЕСОВОЗНЫХ ДОРОГ
Основными видами водопропускных сооружений на лесовозных дорогах
являются мосты и т р уб ы. Для пропуска небольших расходов, кроме того,
применяют лотки и фильтрующие насыпи из крупной каменной наброски.
Лотки устраивают в ямах продольного профиля, при нулевых рабочих
отметках с пропуском воды путем перелива через дорогу, имеющую
соответствующую отмостку, предохраняющую от размыва. Основными
проектными размерами мостов и труб являются отверстие, длина и высота
(для круглых труб — диаметр). Отверстие — это ширина потока поверху в
сооружении за вычетом ширины всех промежуточных опор. Для мостов с
конусами отверстие измеряют по средней линии трапеции живого сечения
потока в сооружении. Отверстием трубы является наибольшая ширина
внутреннего поперечного сечения потока.
В зависимости от размеров водосборной площади F и отверстия b мосты
разделяют на малые при F<=100 км2 и b<=30 м,
средние при F>100 км2 и b = 30. ..100 м и большие
при b >100 м или длине главного пролета 30 м и более. Мосты и трубы
проектируют согласно СНиП 2.05.03—84.
На лесовозных дорогах чаще всего применяют деревянные мосты и сборные
железобетонные трубы заводского изготовления, круглого и прямоугольного
сечения. Находят применение и трубы без оголовков, собираемые из
канализационных звеньев диаметром от 0,5 до 1,6 м. Перспективными
являются металлические трубы из тонкого стального гофрированного листа
заводского изготовления.
На пересечениях проектируемой дороги с реками, ручьями и суходолами, в
которых вода бывает весной и во время ливней, назначают малые
сооружения. При пересечении близко расположенных логов или долин
целесообразно уменьшать количество проектируемых водопропускных
сооружений с постройкой водоотводной канавы для переброски стока воды из
одного бассейна в другой. Эти канавы показывают на продольном профиле
дороги. Одновременно с размещением сооружений выбирают их тип. Трубы
дешевле мостов, требуют меньших расходов на эксплуатацию, не прерывают
дорожную одежду. Поэтому на постоянных путях (при сроке действия более
10 лет) и при расходах до 20 м3/с, как правило, следует выбирать трубы.
В остальных случаях проектируют мосты, а при небольших расходах — лотки.
Для уменьшения высоты насыпей в пойме водотока при размещении труб
проектируют многоочковые трубы.
Для определения расчетного расхода малого водопропускного сооружения
необходимо, пользуясь картой, определить площадь водосбора (бассейна),
границами которого являются водораздельные линии и дорога, длину и уклон
бассейна, уклон лога у сооружения и другие данные. Величину расхода
определяют по эмпирическим формулам (во время ливней и весной во время
снеготаяния), сравнивают их между собой и наибольший принимают в
качестве расчетного. Вероятность превышения (ВП) расчетных расходов при
проектировании мостов и труб принимают: для капитальных мостов малых и
средних 2%, или 1 раз в 50 лет, больших 1 %, для труб 2%, для деревянных
мостов: малых 3% (1 раз в 33 года), средних и больших 2%, а при
проектировании нагорных канав 5 % на магистрали и 10 % на ветках и
прочих дорогах.
Рис. 4.12. Карта ливневых районов
Рис. 4.13. Карта многолетнего среднего слоя
стока талых вод:
1 — районы, в которых расчетными являются максимальные расходы
половодья; 2 — районы, где расчетными являются максимальные дождевые
паводки; 3 — горные районы, где весенние половодья не выделяются
Основы проектирования водоотвода.
Устойчивость и прочность земляного полотна в большой степени зависят от
наличия правильно запроектированного водоотвода, обеспечивающего
надежный отвод поверхностных и грунтовых высокостоящих вод. При
проектировании дороги отвод воды предусматривается боковыми,
водоотводными и нагорными канавами и резервами от насыпей и кюветами —
от выемок. При выраженном попереч-ном уклоне местности (более 1 :25)
канавы проектируют лишь с нагорной стороны.
При поперечном уклоне менее 1 :25 и высоте насыпи менее 1 м боковые
канавы проектируют с обеих сторон насыпи. При большей высоте насыпи
канавы не предусматривают. Глубина канав не менее 0,5.. .0,6 м, ширина
по дну не менее 0,4 м, откосы 1 : 1,5 или 1 :3. Для обеспечения отвода
воды из канав и резервов, их дну придают продольные уклоны не менее 5%о
(осушительные канавы не менее 2%о). При поперечном уклоне местности
больше 1 :25 вдоль насыпей и выемок назначают
Рис. 4.18. Расчетные схемы для проектирования
нагорных канав и перепадов:
а — определение расчетных расходов для участков нагорной канавы; б —
размещение нагорной канавы у подошвы насыпи; в — то же у бровки выемки:
1 — откос насыпи; 2 —. нагорная канава; 3 — банкет; 4 — откос выемки; г
— перепады
с верховой стороны нагорные канавы шириной по дну и
глуби-ной не менее 0,5 м (рис. 4.18). Расчетный расход канавы определяют
по формуле полного стока (4.33).
Размеры сечения канавы (трапецеидального с откосами 1 : 1,5) принимают с
таким расчетом, чтобы она обеспечила пропуск расхода, определенного по
формуле (4.33), с запасом по высоте порядка 0,1 м, чтобы не допустить
переполнения канавы.
Остальные обозначения см. в формуле (4.41).
Если длина канавы более 100. ..150 м, ее следует разбить по длине на
участки по 100. ..150 м и для каждого участка подбирать размеры
поперечного сечения с учетом нарастания расчетного расхода на
соответствующем участке (см. рис. рис. 4.18,а). При уклоне канавы
i>10°/оо в супесях и 25%о в суглинках дно
канав укрепляют щебнем, а стенки — одерновкой. Возможны другие варианты,
а также устройство перепадов.
Перепады устраивают на участках канав (кюветов) с большими уклонами
(более 40. ..50 %о, см. рис. 4.18,г). Дну канав придают ступенчатый
профиль, устраивая ступени (перепады) из плетней, отрезков бревен (лучше
осиновых, без гнили), камня, железобетонных элементов и т. п. Требуемое
число перепадов определяют по формуле
Дренажи устраивают на участках с
недостаточным возвышением низа дорожной одежды над уровнем грунтовых вод
(УГВ), а также когда грунтовые воды могут нарушить устойчивость
земляного полотна (например, когда выемка вскрывает водоносный слой).
Наиболее распространенными дренажными устройствами являются открытые
осушительные канавы и закрытый трубчатый дренаж. Различают дренажи
совершенного и несовершенного типов. Совершенный дренаж (трубчатый,
закрытый) служит для перехвата грунтовых вод и их отвода в сторону от
земляного полотна. Дренаж несовершенного типа, открытого или закрытого
видов устраивают для понижения уровня грунтовых вод под земляным
полотном.
Для устройства трубчатого дренажа используют
перфорированные трубы (асбоцементные или керамические) диаметром
0,1...0,3 м с фильтрующей засыпкой.