Wenn Sie Bauingenieur sind oder in der Straßenbau, müssen Sie wissen, dass eine gute Entwässerung die Grundlage für die Haltbarkeit der Straße bildet. Es kann jedoch eine Herausforderung sein, ein geeignetes Entwässerungssystem zu entwerfen, das Bodenbedingungen und Wasserfluss in Einklang bringt.
Heute lernen Sie alle gängigen Arten der Straßenentwässerung und ihre Konstruktionsprinzipien kennen. Wir erklären Ihnen auch, warum jedes erfolgreiche Autobahnprojekt von ihnen abhängt.
Arten von Entwässerungssystemen oder Methoden der Autobahnentwässerung
1. Oberflächenentwässerung
- Geschlossene Abflüsse
Geschlossene Abflüsse sind unterirdische Kanäle, die überschüssiges Wasser von der Oberfläche ableiten. Im Gegensatz zu offenen Abflüssen sind sie nicht sichtbar und können aus verschiedenen Materialien wie Beton, PVC und Tonrohren hergestellt werden.
Wasser kann durch Einläufe, Auffangbecken und andere Kanäle in die geschlossenen Abflüsse gelangen, die in die Straßenoberfläche eingearbeitet sind, um das Wasser zu diesen Abflüssen zu leiten. Beispiele für geschlossene Abflüsse sind Regenwasserrohre, Bordsteinentwässerungssysteme und Gullysysteme an großen Straßen.
- Gräben/offene Abflüsse
Offene Abflüsse werden üblicherweise an den Straßenrändern angelegt, um überschüssiges Wasser von der Oberfläche abzuleiten. Sie können V-förmig, rechteckig oder trapezförmig gebaut werden. In ländlichen Gebieten sind diese offenen Gräben nicht ausgekleidet, in städtischen Gebieten können sie jedoch mit Steinen, Gras oder Beton ausgekleidet werden, um Erosion zu verhindern.
Offene Drainagen sind kostengünstig, versorgen das Bodenwasser wieder und bieten eine einfache Lösung zur Ableitung von Oberflächenwasser. In städtischen Gebieten ist der zusätzliche Landbedarf jedoch ein Problem für den Bau solcher offenen Drainagen.
- Seitenabläufe
Seitenabläufe werden oft mit offenen Abflüssen vermischt. Seitenabläufe können jedoch auch offene oder geschlossene Kanäle sein, die am Straßenrand gebaut werden, um überschüssiges Wasser zu sammeln und es in die Hauptrohre zu leiten oder abzuleiten.
Die Seitenabläufe verlaufen parallel zur Straße und können abgedeckt werden. Seitenabläufe sind auf Straßen mit häufigem Schneefall beliebt, da sie das überschüssige Wasser innerhalb von Minuten ableiten können. Normalerweise leiten sie das Wasser in Auffangbecken oder in Regenwasserrohre, um es abzuleiten.
- Auffangbecken
Auffangbecken sind Oberflächenwasserableitungsstrukturen, die an Straßen, Parkplätzen und anderen wichtigen Orten installiert werden, um Regenwasser zu sammeln und in unterirdische Leitungen zu leiten. Normalerweise bestehen Auffangbecken aus einem Gittereinlauf, der das Wasser von der Oberfläche sammelt, und einem unterirdischen Becken, das das Wasser vorübergehend speichert.
Im letzten Fall handelt es sich um ein Rohr, das das Becken mit den unterirdischen Abflüssen verbindet. Auffangbecken sammeln effektiv Schmutz, Blätter und Wasser und leiten das Wasser nur an die Rohre weiter, wodurch Verstopfungen vermieden werden.
- Einlässe
Einläufe sind kleine Öffnungen an der Oberfläche, die überschüssiges Wasser sammeln und in die Regenwasserkanäle oder andere Kanäle leiten. Es gibt zwei Haupttypen: Gittereinläufe und Bordsteineinläufe.
Diese Einlässe sind kleiner als die Auffangbecken und können daher keine Ablagerungen aus dem Wasser entfernen. Sie sind an der Unterseite angebracht, sodass das Wasser leicht in diese Einlässe eindringen und direkt in die Regenwasserrohre oder unterirdischen Abflüsse abfließen kann.
2. Untergrundentwässerung
- Untergrundentwässerung
Wie der Name schon sagt, dienen diese Drainagetypen zum Schutz der Untergrundschicht unter der Straßenoberfläche. Untergrunddrainagen sammeln das aufgenommene Wasser aus der Untergrundschicht und leiten es durch perforierte Rohre oder mit Kies gefüllte Gräben ab.
Wenn sich überschüssiges Wasser auf den Straßen ansammelt, wird es vom Boden aufgenommen und sickert in die Untergrundschicht, was zu einer Schwächung der Struktur führt. Dieses Untergrundentwässerungssystem verhindert das Eindringen des Wassers in die Untergrundschicht und leitet das überschüssige Wasser in die Hauptabflüsse ab.
- Längsentwässerungsgräben
Diese speziellen unterirdischen Drainagen werden entlang der Straßenränder installiert. Immer wenn Wasser in die Straßenoberfläche eindringt und die Straße beschädigt, kommen diese Drainagegräben zur Hilfe.
Längsgräben verlaufen parallel zu den Straßen und sind mit perforierten Rohren oder Kies gefüllt, wodurch überschüssiges Wasser abgeführt und in die Hauptsysteme abfließen kann. Normalerweise sind diese Abflüsse flach und schmal und dienen dem Schutz der Straßen vor Erosion.
- Unterirdische Rohre
Diese Rohre werden unter der Oberfläche verlegt, um das überschüssige Wasser aus der Untergrundschicht zu sammeln und in das Entwässerungssystem zu leiten. Unterirdische Rohre sind in der Regel perforiert, sodass das Wasser durch diese Poren in das Rohr eindringen und die Ansammlung von Wasser im Boden verhindern kann.
Die für den Bau von unterirdischen Rohren verwendeten Materialien sind PVC, Wellstahl, HDPE und Beton. Normalerweise sind die Rohre mit Kies oder Zuschlagstoffen umgeben, wodurch das Eindringen von Schmutz in die Rohre verhindert wird.
- Abfangkanäle
Abfanggräben werden installiert, um den Wasserfluss abzufangen und in das Hauptentwässerungssystem zu leiten. Dieses System wird üblicherweise am Straßendamm oder entlang des Straßenrands installiert. Solche Gräben werden installiert, um die Straßenoberfläche vor Beschädigungen zu schützen.
Sie erweisen sich als wirksam in hügeligen Gebieten, wo das Wasser aus den Bergen kommt und das überschüssige Wasser durch dieses Entwässerungssystem aufgefangen wird. Das Wasser wird durch perforierte Rohre zum Hauptentwässerungssystem geleitet und verhindert so das Versickern im Boden.
3. Hangentwässerung
Die Hangentwässerung ist ein nützliches System zur Regulierung des Wasserflusses aus großen Höhen und schützt die Straßenoberfläche vor Erdrutschen. Dieses Entwässerungssystem wird durch verschiedene Entwässerungssysteme ergänzt und bildet ein kombiniertes, effektives System.
- Oberflächengefälleabläufe
Bei dieser Art von Hang wird das Wasser von den Hängen zu den offenen Abflüssen geleitet, die sich am Fuß der Hänge befinden. Diese offenen Abflüsse transportieren Wasser zu den Regenwasserkanälen oder Durchlässen.
- Durchlässe und Rohrsysteme
Unter den Böschungen werden Durchlässe installiert, um das überschüssige Wasser unter der Straßenoberfläche abzuleiten. Perforierte Rohre werden auch verwendet, um das Wasser in der Untergrundschicht aufzunehmen und schließlich in das Hauptsystem abzuleiten.
- Französische Drainagen
Bei diesem System werden unter dem Hangfundament Gräben angelegt, um das Wasser aufzufangen und in Richtung Hauptstrom zu leiten. Der Graben sollte mit Kies oder perforierten Rohren gefüllt sein und schützt den Untergrund.
- Techniken zur Hangstabilisierung
Für steilere Hänge kommen modernste Techniken wie Bodenvernagelung und Geotextilien zum Einsatz. Dieses System kann zusammen mit Drainagerohren eingesetzt werden, um das Wasser effektiv zu handhaben und erfolgreich abzuleiten.
4. Querentwässerungssystem
Ein Querentwässerungssystem dient der Regulierung des Wasserflusses, beispielsweise eines Flusses, Kanals oder Regenwassers, das die Straße kreuzt. Wenn eine Straße einen natürlichen Wasserlauf kreuzt, sollte ein Entwässerungssystem vorhanden sein, um den Wasserfluss zu regulieren. Zur Wasserbewältigung werden verschiedene Arten von Querentwässerungssystemen installiert.
- Durchlässe
Durchlässe sind unter der Straßenoberfläche angelegte Wege, durch die Wasser ungehindert fließen kann. Sie ähneln einer tunnelartigen Struktur und können aus Beton, Kunststoff oder einem anderen festen Material bestehen. Es gibt zwei Arten von Durchlässen: Rohrdurchlässe und Kastendurchlässe.
- Brücken
Brücken werden dort gebaut, wo der Wasserfluss größer ist und Straßen gebaut werden müssen. Sie ermöglichen einen ungehinderten Wasserfluss.
- Ford Crossing
Normalerweise auf dem Wasser gebaut, wo der Wasserstand flach ist und eine einfache Überquerung möglich ist. Fahrzeuge können die Stelle aufgrund des niedrigen Wasserstands problemlos passieren.
- Regenwasserkanäle
Wie der Name schon sagt, sind diese Abflüsse für die Wasserableitung bei Regenwetter oder Überschwemmungen ausgelegt. Sie dienen dazu, das überschüssige Wasser aufzunehmen und Straßenschäden zu verhindern.
5. Fallrohr- und Dachrinnensysteme
Dies ist eine effektive Möglichkeit, das Regenwasser zu handhaben und von den Dächern in die Abflusssysteme abzuleiten. Die Dachrinnen werden an den Dachrändern installiert, um das Regenwasser zu sammeln und zum Fallrohr zu leiten.
Das Fallrohr ist mit dem unteren Dachrinnensystem verbunden und leitet das Wasser zum Hauptabflusssystem. Es schützt Ihr Dach vor Schäden oder Erosion durch die Ansammlung von übermäßigem Wasser.
6. Seitenentwässerung
Der Begriff „Seitenentwässerung“ bezieht sich üblicherweise auf das Entwässerungssystem entlang der Straße. Es gibt verschiedene Arten, wie z. B. offene Abflüsse, Gräben, Seitendurchlässe, Rinnen und Schlitzrinnen, die das Wasser von der Straßenoberfläche ableiten und so die Erosion der Straße verhindern können.
Anforderungen an das Autobahnentwässerungssystem
Angrenzendes Land
Angrenzendes Land ist bei der Planung des Entwässerungssystems von Autobahnen von großer Bedeutung. Sie müssen die Art des angrenzenden Landes berücksichtigen, ob es sich um ein hügeliges Gebiet, Ackerland oder einen parallel verlaufenden Fluss handelt. Je nach angrenzendem Gebiet können Sie das Entwässerungssystem für die Straße auswählen, das die Lebensdauer der Autobahnen verlängern kann.
Sturz
Der Fachbegriff bezeichnet den natürlichen Neigungswinkel der Straße, der Wasseransammlungen in der Straßenmitte verhindern und überschüssiges Wasser an die Seitenränder leiten kann. Sie sollten einen Neigungsbereich zwischen 2% und 4% berücksichtigen. Der maximale Bereich wird in Gebieten mit starkem Niederschlag gewählt.
Querentwässerungsarbeiten
Auch die Querentwässerung ist ein wichtiger Faktor, um die Straße in ihrer ursprünglichen Form zu erhalten. Das Wasser darf sich weder auf der Straßenoberfläche stauen noch unter der Oberfläche versickern.
Sie müssen ein geeignetes Entwässerungssystem installieren, einschließlich Durchlässen, Brücken und einer Furt, um den Wasserfluss aufzunehmen, der die Straße kreuzt.
Gradient
Es handelt sich um eine Längsneigung, die dem Wasser hilft, die Entwässerungspunkte leicht zu erreichen. Normalerweise beträgt die Neigung bei Straßen 0,51–11 TP3T. Eine steilere Neigung kann zu Erosion führen; bleiben Sie daher innerhalb der Grenzwerte.
Höchster Hochwasserstand
Sie müssen die höchsten Wasserstände in den hochwassergefährdeten Gebieten berücksichtigen. Das Straßenniveau sollte 600 mm bis 1 Meter über dem maximalen Hochwasserstand liegen, damit das Wasser die Straßenoberfläche nicht berühren kann.
Abflussabfang
Dieses Entwässerungssystem wird ebenfalls installiert, um das Wasser abzufangen, bevor es die Straßenoberfläche erreicht, und es durch ein geeignetes Entwässerungssystem zu leiten. Um den Bedarf dieses Systems zu ermitteln, müssen alle Faktoren berücksichtigt werden. Sie werden üblicherweise an den Straßenrändern und um Böschungen herum positioniert.
Seitenabläufe
Die Seitenabläufe können je nach Bedarf und erwartetem Wasserdurchfluss offene Gräben oder geschlossene Abflüsse sein. Offene Seitenabläufe sind in hügeligen Gebieten üblich, um überschüssiges Regenwasser zu sammeln und in den Hauptstrom abzuleiten.
Materialien für die Straßenentwässerung
- Betonrohre
Betonrohre werden häufig in Straßenentwässerungssystemen eingesetzt. Sie halten hohem Wasserdruck stand und werden in der Regel als unterirdisches Entwässerungssystem installiert, um Wasser aus dem Untergrund abzuleiten. Diese Rohre dienen auch als Durchlässe, um das Wasser unter den Straßen hindurchzuleiten.
- Wellstahlrohre
Diese Rohre sind im Vergleich zu Betonrohren leicht und einfach zu installieren. Normalerweise werden diese gewellten Stahlrohre als Durchlässe und Regenwasserabläufe installiert. Sie können diese Rohre auswählen, um Festigkeit und Flexibilität zu gewährleisten.
- PVC-Rohre
Es ist ein Segen der modernen Technologie. PVC-Rohre bieten Lösungen für verschiedene Entwässerungssysteme, darunter unterirdische Entwässerungssysteme, Durchlässe und Abwasserleitungen. Die Rohre sind einfach zu installieren und halten hohem Druck stand.
- Stein und Kies
Steine und Kies sind weit verbreitete Materialien in Straßenentwässerungssystemen. Kies wird um Rohre herum verwendet, um das Wasser zu filtern und Verstopfungen vorzubeugen. Schotter hingegen dient der Regulierung des Wasserflusses. Kies wird in Sickergräben, Gräben und unterirdischen Rohren verwendet.
Bedeutung der Straßenentwässerung
Verhindert Wasseransammlungen
Ein geeignetes Straßenentwässerungssystem verhindert, dass bei starkem Regen oder anderen unvorhergesehenen Ereignissen wie Überschwemmungen zu viel Wasser auf die Straßenoberfläche gelangt. Das Straßenentwässerungssystem hilft, Wasser schnell abzuleiten und die Straße freizumachen.
Stoppt Schäden am Straßenfundament
Die unterirdische Straßenentwässerung ist speziell darauf ausgelegt, Schäden am Straßenuntergrund zu vermeiden. Sie verhindert das Eindringen von Wasser in den Boden und schützt so den Untergrund.
Erhöhung der Straßenfestigkeit
Wasser verursacht Erosion und Schäden an der Straßenoberfläche. Ein gutes Entwässerungssystem kann die Lebensdauer der Straße verlängern. Ein gutes Entwässerungssystem garantiert eine langlebigere Straße.
Mehr Sicherheit
Eine Straße mit einem ordnungsgemäß installierten Entwässerungssystem ist für die Benutzer sicherer. Das Entwässerungssystem leitet das Wasser schnell ab und macht die Straße in jeder Notsituation sicher und befahrbar.
Abschluss
Die Straßenentwässerung ist die Grundlage für eine sichere und nachhaltige Straßeninfrastruktur. Analysieren Sie sorgfältig die Bodenbeschaffenheit, die Verkehrsbelastung und das Klima Ihres Standorts. So können Sie besser entscheiden, welches Entwässerungssystem Sie einsetzen möchten. Unsere Experten beraten Sie gerne bei weiteren Fragen.
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