Если вы инженер-строитель или занимаетесь дорожное строительство, необходимо знать, что хороший дренаж — залог долговечности дороги. Однако проектирование подходящей дренажной системы, обеспечивающей баланс между состоянием почвы и водоотведением, может оказаться непростой задачей.
Сегодня вы изучите все популярные типы дорожного водоотвода и принципы их проектирования. Мы также расскажем, почему от них зависит успех любого дорожного проекта.
Типы дренажных систем или методы водоотведения с автомагистралей
1. Поверхностный дренаж
- Закрытые стоки
Закрытые дренажные системы — это подземные каналы, которые отводят избыток воды с поверхности и отводят её. Они не видны, как открытые дренажные системы, и для их изготовления можно использовать различные материалы, включая бетон, ПВХ и глиняные трубы.
Вода может попадать в эти закрытые водостоки через водоприёмники, водосборники и другие каналы, проделанные на дорожном покрытии для отвода воды в эти водостоки. Примерами закрытых водостоков являются ливневые трубы, системы водоотвода по обочинам дорог и системы водостоков на крупных дорогах.
- Канавы/открытые дренажные системы
Открытые канавы обычно строят по обочинам дорог для отвода излишков воды с поверхности. Они могут иметь V-образную, прямоугольную или трапециевидную форму. В сельской местности эти открытые канавы не имеют облицовки, но в городах для предотвращения эрозии можно использовать камень, траву или бетон.
Открытые дренажные системы экономичны, восполняют запасы почвенной влаги и обеспечивают простое решение для отвода поверхностных вод. Однако в городских районах необходимость использования дополнительных площадей для строительства таких дренажных систем является проблемой.
- Боковые сливы
Боковые стоки часто смешивают с открытым стоком. Однако боковые стоки могут представлять собой открытые или закрытые каналы, сооруженные по краям дорог для сбора излишков воды и отвода ее в основные трубы или в канализацию.
Боковые водостоки проходят параллельно дорогам и могут быть закрыты. Боковые водостоки популярны на дорогах, где часто выпадает снег, поскольку они позволяют отводить излишки воды за считанные минуты. Обычно воду направляют в водосборники или отводят по ливневым трубам для отвода.
- Водосборные бассейны
Водосборники — это сооружения для отвода поверхностных вод, устанавливаемые на дорогах, парковках и других важных объектах для сбора дождевой воды и её отвода в подземные трубы. Обычно водосборники состоят из решётчатого водоприёмника, собирающего воду с поверхности, и подземного резервуара для временного хранения воды.
В последнем случае – труба, соединяющая бассейн с подземной канализацией. Водосборники эффективно собирают мусор, листья и воду, направляя воду только в трубы, предотвращая засоры.
- Входы
Водоприёмники — это небольшие отверстия, устанавливаемые на поверхности для сбора излишков воды и её отвода в ливневую канализацию или любой другой желаемый канал. Водоприёмники бывают двух основных типов: решётчатые и бордюрные.
Эти приёмные отверстия меньше по размеру по сравнению с водосборниками, поэтому они не могут удалять мусор из воды. Они установлены ниже, поэтому вода легко попадает в приёмные отверстия и стекает непосредственно в ливневые трубы или подземные дренажные системы.
2. Подземный дренаж
- Дренаж подземного основания
Как следует из названия, эти типы дренажей используются для защиты слоя земляного полотна, находящегося под дорожным покрытием. Дренажные дренажи собирают впитавшуюся воду из слоя земляного полотна и отводят её через перфорированные трубы или траншеи, заполненные гравием.
Когда на дорогах скапливается избыток воды, она впитывается в почву и просачивается в земляное полотно, что приводит к ослаблению конструкции. Система дренажа земляного полотна предотвращает просачивание воды в земляное полотно и отводит излишки воды в основные дренажные системы.
- Продольные дренажные траншеи
Эти специализированные подземные дренажные канавы устанавливаются вдоль обочин дорог. Когда вода просачивается на дорожное покрытие и повреждает его, эти дренажные траншеи приходят на помощь.
Продольные траншеи проходят параллельно дорогам и заполняются перфорированными трубами или гравием, что позволяет отводить излишки воды и направлять их в основные системы. Обычно эти дренажные канавы неглубокие и узкие и выполняют свою функцию защиты дорог от эрозии.
- Подземные трубы
Эти трубы устанавливаются под поверхностью земли для сбора излишков воды из слоя земляного полотна и отвода её в дренажную систему. Подземные трубы обычно имеют перфорацию, чтобы вода могла проникать через эти поры в трубу и предотвращать накопление воды в почве.
Для строительства подземных трубопроводов используются такие материалы, как ПВХ, гофрированная сталь, полиэтилен высокой плотности (ПНД) и бетон. Обычно трубы обкладываются гравием или щебнем, что предотвращает попадание в них мусора.
- Дренажные перехватчики
Ловильные устройства устанавливаются для перехвата потока воды и отвода его в основную систему водоотвода. Эта система обычно располагается на насыпи или по периметру дороги. Такие устройства предназначены для защиты дорожного покрытия от повреждений.
Они эффективны в холмистых районах, где вода поступает с гор, а её избыток перехватывается этой дренажной системой. Вода направляется через перфорированные трубы в основную дренажную систему, предотвращая просачивание в почву.
3. Дренаж склонов
Склонный дренаж — это полезная система для управления потоками воды, поступающей с больших высот, а также для предотвращения оползней на дорожном покрытии. Эта система дренажа дополняется другими дренажными системами, образуя единую эффективную систему.
- Поверхностные наклонные дренажи
При таком типе склона вода со склонов отводится в открытые дренажные трубы, расположенные у их подножия. Эти трубы отводят воду в ливневые стоки или водопропускные трубы.
- Водопропускные трубы и трубопроводные системы
Водопропускные трубы устанавливаются под уклонами для отвода излишков воды из-под дорожного покрытия. Перфорированные трубы также используются для сбора воды из подстилающего слоя и её последующего отвода в основную систему водостока.
- Французские стоки
В этой системе траншеи устраиваются под основанием склона для перехвата воды и отвода её в русло реки. Траншея заполняется гравием или перфорированными трубами, защищая подпочвенный слой.
- Методы стабилизации склонов
Для более крутых склонов применяются новейшие технологии, такие как крепление грунта гвоздями и геотекстиль. Эту систему можно использовать вместе с дренажными трубами для эффективного отвода воды.
4. Система перекрестного дренажа
Система поперечного водоотвода предназначена для управления потоками воды, например, речной, канальной или ливневой, пересекающими дорогу. Если дорога пересекает естественный водоток, необходимо предусмотреть систему водоотвода для управления потоком воды. Для управления потоком воды устанавливаются различные типы систем поперечного водоотвода.
- Водопропускные трубы
Водопропускные трубы (кульверты) — это каналы, проложенные под дорожным покрытием, по которым вода может беспрепятственно проходить. Они представляют собой туннелеобразную конструкцию и могут быть изготовлены из бетона, пластика или любого другого прочного материала. Кульверты бывают двух типов: трубчатые и прямоугольные.
- Мосты
Мосты строятся там, где поток воды больше и необходимо построить дорогу. Они обеспечивают беспрепятственный поток воды.
- Форд Кроссинг
Обычно строится на мелководье, где можно легко пересечь реку. Транспорт легко проезжает этот участок благодаря низкому уровню воды.
- Ливневые стоки
Как следует из названия, эти водостоки предназначены для отвода воды в дождливую погоду или во время наводнений. Они используются для отвода излишков воды и предотвращения повреждения дорог.
5. Водосточные трубы и желоба
Это эффективный способ отвода дождевой воды с крыш в водосточные системы. Желоба устанавливаются по краям крыши для сбора дождевой воды и её отвода в водосточную трубу.
Водосточная труба соединяется с нижней водосточной системой и отводит воду в основную водосточную систему. Она защищает крышу от повреждений и эрозии, вызванных скоплением чрезмерного количества воды.
6. Боковой дренаж
Термин «боковой дренаж» обычно относится к системе водоотвода вдоль дороги. Она может быть различных типов, например, открытые водосточные трубы, траншеи, боковые водопропускные трубы, желоба и щелевые дренажные системы, которые могут отводить воду с дорожного покрытия и предотвращать его эрозию.
Требования к системе водоотвода с автомагистралей
Прилегающая земля
Прилегающая территория играет важную роль при проектировании системы водоотвода на автомагистралях. Необходимо учитывать тип прилегающей территории: холмистая местность, сельскохозяйственные угодья или протекающая параллельно река. В зависимости от прилегающей территории можно выбрать систему водоотвода, которая продлит срок службы автомагистралей.
Развал
Это технический термин, обозначающий естественный угол наклона дороги, который предотвращает скопление воды в центре дороги и отводит излишки воды к боковым краям. Диапазон развала должен составлять от 2% до 4%. Максимальный диапазон принимается в районах с обильными осадками.
Работы по поперечному дренажу
Поперечный дренаж также является важным фактором сохранения первоначальной формы дороги. Вода не должна скапливаться на дорожном покрытии и впитываться под него.
Вам необходимо установить надлежащую дренажную систему, включая водопропускные трубы, мосты и броды для управления потоком воды, пересекающим дорогу.
Градиент
Это продольный уклон, который способствует свободному оттоку воды к точкам стока. Обычно на дорогах нормальный уклон составляет 0,5%–1%. Более крутой уклон может привести к эрозии, поэтому необходимо соблюдать допустимые нормы.
Самый высокий уровень наводнения
Необходимо учитывать наиболее высокие уровни воды в районах, подверженных наводнениям. Уровень дороги должен быть выше максимального уровня воды на 600 мм, но не более чем на 1 метр, чтобы вода не достигала дорожного покрытия.
Перехватывающие стоки
Эта дренажная система также устанавливается для перехвата воды до её попадания на дорожное покрытие и её отвода через соответствующую дренажную систему. Необходимо учесть все факторы, чтобы оценить необходимость такой системы. Обычно её устанавливают по обочинам дороги и вокруг насыпей.
Боковые сливы
Боковые дренажи могут быть открытыми или закрытыми, в зависимости от потребности и ожидаемого расхода воды. Открытые боковые дренажи широко распространены в холмистых районах для сбора излишков дождевой воды и её отвода в русло реки.
Материалы, используемые в дорожном водоотводе
- Бетонные трубы
Бетонные трубы широко используются в системах дорожного водоотвода. Они выдерживают большое давление воды и обычно устанавливаются в качестве подземного дренажа для отвода воды из-под дорожного полотна. Эти трубы также используются в качестве водопропускных сооружений для отвода воды под дорогами.
- Гофрированные стальные трубы
Эти трубы легче бетонных и просты в монтаже. Обычно гофрированные стальные трубы используются в качестве водопропускных труб и ливневых стоков. Выбирайте эти трубы за их прочность и гибкость.
- Трубы ПВХ
Это настоящее благо современных технологий. Трубы из ПВХ подходят для различных дренажных систем, включая подземный дренаж, водопропускные трубы и канализационные линии. Эти трубы легко монтируются и выдерживают высокое давление.
- Камень и гравий
Камень и гравий широко используются в системах дорожного водоотвода. Гравий используется вокруг труб для фильтрации воды и предотвращения засоров. Щебень же используется для регулирования потока воды. Гравий используется в дренажных системах, траншеях и подземных трубопроводах.
Важность дорожного водоотвода
Предотвращает накопление воды
Надлежащая система водоотвода устанавливается для предотвращения попадания воды на дорожное покрытие в случае сильного дождя или других аварийных ситуаций, например, наводнения. Система водоотвода помогает быстро отводить воду и очищать дорогу.
Останавливает повреждение дорожного основания
Подземный дорожный дренаж специально разработан для предотвращения повреждения основания дороги. Он предотвращает просачивание воды в почву и, таким образом, защищает основание.
Увеличение прочности дороги
Вода вызывает эрозию и повреждение дорожного покрытия, поэтому хорошая система водоотвода может продлить срок службы дороги. Хорошая система водоотвода гарантирует более высокую прочность дороги.
Больше безопасности
Дорога с правильно установленной дренажной системой безопаснее для участников дорожного движения. Дренажная система быстро отводит воду, делая дорогу безопасной и пригодной для использования в любых чрезвычайных ситуациях.
Заключение
Таким образом, дорожный водоотвод — основа безопасной и устойчивой дорожной инфраструктуры. Вам следует тщательно проанализировать состояние почвы на вашем участке, транспортную нагрузку и климат. Это позволит вам принять более взвешенное решение о выборе типа водоотводной системы. Вы также можете обратиться к нашим экспертам за дополнительной информацией и получить профессиональную консультацию.
