Назначение и конструкция дренажей
- Трубы для дренажей
- Конструкции трубчатых дрен
- Фильтры трубчатых дрен
- Водоприемные отверстия трубчатых дрен
- Выбор труб для дренажей
- Технология сооружения дренажей
О пользе дренажа для повышения службы дорог писали еще более 100 лет назад Джон Л. Макадам и Егор Головачев.
В США установлено, что стоимость дорожных одежд с неудовлетворительным дренажем может не менее чем в 2 раза превзойти стоимость их строительства с правильно запроектированным, эффективно работающим в течение многих лет дренажем.
Эффективность осушения земляного полотна зависит от природных условий местности, его профиля, качества песка и конструкции самого дренажа. Дренажи обычной конструкции понижают уровень подземных вод за счет удаления из грунтов лишь свободной воды. В этом случае в расчетный период года не подтопляются подземные коллекторы, смотровые колодцы и подвальные помещения. Лишь при коэффициенте фильтрации грунтов К≥1 м/сут глубокие дренажи способны понизить уровень подземных вод.
В связных грунтах с меньшим коэффициентом фильтрации и высоким значением капиллярной влагоемкости Wк их применение неэффективно. Такие грунты при относительной влажности We = (0,8...0,85) Wк под влиянием динамики грузового транспорта приобретают текучее состояние. В зимний период независимо от конструкции глубоких дренажей образуются ледяные прослойки, наблюдается морозное пучение. Весной влажность достигает капиллярной влагоемкости; прочностные свойства пылеватых грунтовых разностей (модель упругости и сопротивление сдвигу) понижаются более чем в 2 раза. Дренаж не в состоянии снизить капиллярную влагоемкость: капиллярная вода находится под воздействием сил поверхностного натяжения, и ее значение можно уменьшить лишь путем испарения либо устройства дренажей мелкого заложения (рис. 10.1)
Рис. 10.1. Схема дренажа мелкого заложения для осушения дренирующего слоя, обеспечивающего фильтрацию воды в капиллярном виде
1 — покрытие и основание на полосе безопасности шириной В1; 2 — дренирующий слой; 3 —зона капиллярной воды с отрицательным гидростатическим давлением; 4 — покрытие и основание на ширине половины проезжей части; 5 —депрессионная кривая; 6 — направление фильтрации воды в капиллярном виде под действием вакуум-напора hσ1; 7 — направление поступления свободной воды q, л/(м2·сут), в период оттаивания земляного полотна; 8 — зона свободной воды; 9 —трубчатая дрена диаметром 50—100 мм; 10 — основание из втрамбованного щебня в грунт; 11 — слой свободной воды, движущейся в дрене; 12 — борт с бетонной подушкой; i — поперечный уклон корыта (i≥20‰)