Водоотводные и водопропускные сооружения на авто­мобильных дорогах

и тем самым обеспечить его прочность и устойчивость. Количество водоотводных и водопропускных сооружений на автомобильных дорогах измеряется десятками тысяч, а протяженность боковых водоотводных канав измеряется сотнями тысяч километров.

Водоотводные и водопропускные сооружения рас­считываются на пропуск водных потоков с проектным (расчетным) расходом. С этой целью разными методами, в зависимости от вида сооружения, определяется расчет­ный приток воды в расчетный период года, и регламен­тируются условия протекания потока: его глубина, форма и площадь поперечного сечения, скорость течения воды, гидравлическая шероховатость дна и боковых стенок и другие необходимые параметры, влияющие на уровень (степень) и продолжительность подтопления земляного полотна.

Наиболее массовым видом водоотводных сооружений на автомобильных дорогах являются боковые водоотводные канавы. Они устраиваются везде, где земляное полотно автомобильных дорог проходит в «нулях», в выемках, в насыпях малой высоты. Назначение боковых канав — по­нижение уровня фунтовых вод в теле земляного полотна до положения, при котором капиллярная вода не достигает рабочей зоны грунта под дорожной одеждой и тем самым не влияет (не снижает) прочностные характеристики грун­та (угол внутреннего трения, сцепление) (рис. 1), работа в качестве русла для стока поверхностных (дождевых и талых вод с поверхности проезжей части дороги и обочины).

Г'

Рис. 1.

Кривая депрессии в теле земляного полотна, формируемая при нормальной работе боковых водоотводных канав

Обычная форма поперечного сечения боковой канавы — трапецеидальная или треугольная. Дно и стенки канавы

Рис. 2.

Укрепление дна и стенок боковой водоотводной канавы цементобетонными плитами

Однак^в этих случаях канавы не выполняют своей основной и важнейшей функции — осушения земляного полотна, а являются лишь руслом для стока поверхностных вод. В то же время укрепление стенок и дна канав препят­ствуют фильтрации воды из нее в сухой грунт (например, в начале дождя). Особенно это важно в районах с муссонным климатом, характеризующимся наличием сухого и дождли­вого периодов года.

Однако укрепления стенок и дна канав встречаются срав­нительно не часто. Основным материалом дна и стенок бо­ковых водоотводных канав является грунт. Тепло и вода спо­собствуют росту растительности. Поэтому боковые канавы довольно быстро зарастают травой и даже кустарником, иногда настолько, что канава уже не просматривается. В бо­ковые канавы попадают камни и самые разнообразные тех­ногенные предметы (наиболее часто старые автомобильные шины). Иногда канавы заиливаются приносимым потоком грунтом или грунтом с боковых стенок. Растительность и техногенное загрязнение приводят к полному изменению условий протекания водного потока: резко уменьшается

площадь его поперечного сечения, из-за повышенного со­противления резко снижается скорость протекания воды, увеличивается глубина потока. В результате время нахож­дения воды в боковой канаве значительно возрастает, а при малых продольных уклонах вообще формируется застой воды (рис. 3). Вода из канавы удаляется только посредством испарения в воздух и путем фильтрации через грунт. При этом неважно, молодая растительность растет в канаве или уже старая, или даже увядшая.

сформировались колеи и уступ на краю цементобетонного покрытия. Автомобиль встал поперек полосы движения, чем немедленно создал аварийную ситуацию на дороге. Мощности, передаваемой от двигателя автомобиля на ве­дущие колеса, было недостаточно для ^преодоления этого уступа. А повысить ее также было нельзя, так как колеса начинали усиленно буксовать и быстро углублять колею под ними (и тем самым увеличивать высоту уступа на краю проезжей части дороги).

В настоящее время гидравлический расчет канав ведется из условия фактического отсутствия в них значительных за­грязнений и препятствий в виде высокой травы, кустарника, каких-либо техногенных предметов [1]. Как следствие для таких условий протекания воды в канавах назначается очень важный для расчетов гидравлический показатель — коэффи­циент гидравлической шероховатости стенок и дна русла [1]:

Таблица 1.