Водоотвод с проезжей части автодороги

студент магистрант кафедры автомобильных дорог Института архитектуры строительства и дизайна Иркутского Национального Исследовательского технического Университета

Введение

В последнее время на автомобильных дорогах наблюдается быстрый прирост интенсивности движения с преимуществом легковых машин, что ведет за собой и повышение потребностей к качеству строительства, проектирования и содержания автомобильных дорог и конструкций на них. Также существует нужда в приведения показателей качества дорог до мирового качества.

Но всё же, кое-каким моментам, которые определяют характеристики качества автомобильных дорог, таким как, отвод воды с автомобильных дорог, уделяется недостаточно большое внимание. Такое отношение к проблеме организации отвода воды с поверхности проезжей части лечет за собой снижение прочности дорожных одежд, нарушение устойчивости земляного полотна, сокращение межремонтных сроков дорог и искусственных сооружений, снижение уровня безопасности и удобства движения транспортных средств и загрязнение окружающей среды.

Отвод воды с автомобильной дороги это один из основных факторов проектирования и строительства дороги. Система отвода воды, которая функционирует согласно всем нормам и требованиям препятствует разрушению и увеличивает срок службы автомобильных дорог.

В наше проблема правильного отвода воды имеет огромное значение. Водоотвод – это инженерная система, главной целью которой является своевременное удаление талых и дождевых вод с поверхности дорог. Данная система должна работать исправно и бесперебойно, ведь накопление влаги влечет за собой множество негативных последствий для сооружений, почвы, растений и т. д. Система водоотвода должна быть максимально продуманной и реализованной, учитывая особенности каждого вида участка. Огромного внимания заслуживает водоотвод с автомобильных дорог и магистралей.

Схемы отвода воды с проезжей части и их особенности.

Метод 1. Свободно стекание воды с проезжей части по откосам в кювет.

Особенность данного метода заключается в том, что вода свободно течет по поверхности проезжей части на обочины, после на откосы и затем в водоотводные канавы (кюветы) расположенные по бокам. Скорость течения воды в данном случае зависит от параметров продольного и поперечного профилей проезжей части и обочин, а именно их уклонов, нормированных СП 34.13330.2012, качеством покрытия автомобильной дороги.

Подобный метод весьма широко применялся и применяется на автомобильных дорогах всех категорий. При этом для того, чтобы защитить от размывов необходимо укреплять кюветы и откосы земляного полотна. Типы укреплений кюветов и откосов земляного полотна в насыпях и выемках назначаются в каждом индивидуальном случае в зависимости от геологических, гидрологических и климатических условий проложения автомобильной дороги.

Поперечные сечения сооружений водоотвода назначаются из результатов гидравлических и гидрологических расчетов. Согласно требованиям, продольный уклон водоотводных канав должен быть не менее 5‰, а в исключительных случаях не менее — 3‰, что можно объяснить необходимостью обеспечения своевременного и быстрого отвода поверхностных вод.

Рисунок 1. Система стекания воды по откосам в кювет

Метод 2. Отвод воды с использованием лотков.

Основной чертой данного метода является то, что вода свободно стекает по поверхности проезжей части автомобильной дороги к прикромочным водосборным лоткам, располагаемым с одной и другой стороны проезжей части, затем она течет в открытые откосные водосбросные лотки, которые установленны через определенные расстояния друг от друга, после она движется в водоотводные укрепленные канавы, очистные сооружения или на прилегающую территорию. Эта схема применяется на автомобильных дорогах I — III, иногда — IV категорий

Рисунок 2. Система отвода воды в лотки

Рисунок 3. Пример устройства системы водоотвода с использование лотков

Согласно этому методу, система отвода воды с поверхности дороги на территории как нашей страны, так и ряда стран западного мира включает в себя типовые железобетонные водосборные прикромочные и водосбросные откосные телескопические лотки, а также укрепленные водоотводные канавы.

На основе данного метода разработано огромное количество различных схем и методов водоотвода, одна из которых была применена на автомобильной дороге А-360 «Лена». Схема отвода воды с проезжей части автомобильной дороги включала сбор поверхностного стока в асфальтобетонные прикромочные лотки треугольного очертания и дальнейший сброс в водоприемные колодцы и на прилегающую территорию. Подобная схема была обусловлена прохождением автомобильной дороги в сильно пересеченной местности в выемках и насыпях с минимальными высотами, что создало определенные сложности в выборе и назначении схемы поверхностного водоотвода.

Метод 3. Отвод воды с использованием бордюра

Особенностью этого метода является свободные стекание воды по поверхности проезжей части автомобильной дороги к бордюрам, располагаемым с двух сторон проезжей части, после в открытые откосные водосбросные лотки, которые располагаются через определенные расстояния друг от друга, затем в водоотводные укрепленные русла, очистные сооружения, закрытую канализацию или на прилегающую территорию. Данный метод приобрел широкое применение на внегородских автомобильных дорогах I — II категорий, городских мостах, путепроводах и улицах, а также дорогах промышленных предприятий

Рисунок 7. Метод отвода воды: а — с шестиполосным движением; б — с раздельными проезжими частями

Одной из разновидностей этого метода является схема, технология которой заключается в что поверхностные воды, которые стекают по проезжей части автомобильной дороги в предбордюрное пространство, сбрасываются в дождеприемные колодцы, далее в закрытую ливневую канализацию и на очистные сооружения. Дождеприемные колодцы размещаются в непосредственной близости у бордюра в плоскости проезжей части или в плоскости бордюра. Кроме этого, возможно одновременное устройство дождеприемников в плоскости проезжей части и бордюра. Такая схема очень широко используется в городах и на участках подходов к путепроводам и мостам.

В условиях городской местности дождеприемные колодцы устраиваются в покрытии автомобильной дороги в переломных точках вогнутого продольного профиля и вдоль бордюрного камня (рис. 8, а), а также под тротуарами.

Рисунок 8. Система поверхностного водоотвода на городских автомобильных дорогах

1 — бордюр; 2 — газон; 3 — велосипедная дорожка; 4 — дождеприемный колодец; 5 — тротуар

Зачастую дорогах вне населенных пунктах устраивается система поверхностного водоотвода, включающая совместное применение бордюров и укрепленных бетонными плитками кюветов.

Рисунок 9. Система организации поверхностного водоотвода комбинированным методом

1 — бетонная плитка 10×60×10 см; 2 — бетонная подушка

Отвод воды с дорожного полотна является одним из основных факторов проектирования и строительства дороги. Исправная система водоотвода препятствует разрушению и удлиняет эксплуатационный срок дорог. В России используются три центральных схемы водоотвода.

Схема 1

Схема подразумевает, что воды будут свободно стекать с дороги на обочины, а оттуда в кюветы и на откосы. Стекание обеспечивает продольные и поперечные уклоны, величина уклонов непосредственно влияет на скорость течения воды. На стабильность стока воздействует состояние дорожной одежды.

Откосы также нуждаются в дополнительном укреплении, способы укрепления регламентируются нормативными документами и проектными решениями. Отвод воды происходит с помощью системы канав, водосточных лотков и кюветов. Формы и размеры этих изделий изучить можно например здесь.

Схема 2

В данной схеме эксплуатируются такие элементы, как водосборные прикромочные лотки. Они располагаются по обе стороны дороги, собирают воду с ее поверхности и переносят ее в телескопические водосточные лотки. Узлы стока расположены на определенном расстоянии, рассчитанном с учетом того, чтобы на проезжей части не возникало мест большого скопления воды.

Помимо типовых железобетонных лотков эксплуатируются лотки трапецеидального, круглого и эллипсоидного сечения. Через лотки сток попадает в канавы, а далее на прилегающую территорию или в очистные сооружения.

Схема 3

Способ характеризуется использованием бордюров, располагаемых с обеих сторон дороги. Бордюры препятствуют свободному стеканию воды на откосы в любом месте. Они направляют поток к точке сброса, где с помощью лотков вода сбрасывается в канаву и отводится в канализационную систему, очистные сооружения или на граничащую территорию.

Особенности

Имеется ряд нюансов, на которые нужно обратить внимание при проектировании водоотводных систем.

Требуется максимально использовать местные материалы при организации укрепления откосов.
Поперечные сечения кюветов бывают трапецеидальной, треугольной или прямоугольной формы.
Схема водоотвода выбирается на основе гидравлических и гидрологических расчетов.
Отвод воды на прилегающие территории возможен лишь когда это не будет вызывать заболачивание.
В целях производительности водоотвода на городских улицах, подходах к мостам и автомагистралях применяются подземные системы.

Водоотвод с автомобильных дорог

Поверхностный сток с автомобильных магистралей может служить источником загрязнения природных вод. Для предупреждения негативного воздействия на окружающую природную среду при проектировании и строительстве автодорог предусматривают инженерные мероприятия — такие, как водоотвод, сбор и очистка поверхностного стока с автомагистрали.

К наиболее загрязненной части сточных вод с поверхности дорог относят дождевой сток, талый сток, сточные воды от мойки дорожных покрытий. Эти воды составляют до 70% годового объема стока и должны направляться на очистные сооружения автомагистрали.

Перед началом проектирования систем водоотведения и очистки проводится расчет пикового сброса сточных вод. Величина пикового сброса не должна быть меньше максимального, который наблюдался за определенный период времени.

Руководящим документом для проектирования служит СНиП 2.05.02-85 «Автомобильные дороги», СП 32.13330.2012 «Канализация. Наружные сети и сооружения».

Вероятность того, что при проектировании водоотводных каналов и кюветов дорог расчетный расход воды превысит максимальный, регламентируется следующим образом:

2% — для автодорог I — II категорий;
3% — для автодорог III категории;
4%— для автодорог IV — V категорий.

Если проектируются системы поверхностного водоотвода дорог и мостов, вероятность превышения расчетных объемов составляет:

1%— для автодорог I — II категорий;
2% — для автодорог III категории;
3%— для автодорог IV — V категорий.

Организация водоотвода в зависимости от типа местности

Особо охраняемые территории, к которым относятся зоны санитарной охраны питьевых водопроводов, водные объекты рыбохозяйственного значения с притоками 1 и 2 порядков. При этом качество очищенных стоков должно соответствовать нормативам ПДК для объектов рыбохозяйственного назначения. В этом случае необходимо предусмотреть возведение очистных сооружений, применяющих методы глубокой очистки стоков, такие как Векса-М.
Водные объекты, не относящиеся к объектам рыбохозяйственного назначения, а также выпуски вод в городской черте. При этом качество очищенных стоков должно соответствовать менее строгим нормативам ПДК для водных объектов рекреационного водопользования. В этом случае выбор проводится из методов механической очистки стоков — песколовки, механические решетки, тонкослойное отстаивание.
Понижения рельефа, которые не имеют прямой связи с природными водоемами. В этом случае очистка стоков ведется при помощи гидроботанических прудов или габионов. Стоки очищаются от крупного мусора, грубодисперсных взвесей, части нефтепродуктов. Сброс очищенных стоков допустимо проводить на рельеф местности.

Поверхностные сточные воды автодорог: схемы отвода

Для сбора и отвода поверхностных стоков на очистные сооружения, могут использоваться следующие конструкции: кюветы, придорожные лотки, закрытые коллекторы в пониженных участках автодорог.

Схемы отведения воды с дорог:

Схема, при которой дождевые и талые стоки свободно стекают по поверхности проезжей части на обочины, а затем отводятся через откосы и боковые водоотводные каналы или кюветы.
Схема, при которой ливневые и талые стоки стекают по проезжей части автодорог, а затем отводятся через прикромочные водосборные лотки, потом — через открытые откосные лотки. Поверхностные сточные воды автомобильных дорог отводят по укрепленной водоотводной канаве на очистные сооружения или сбрасываются на рельеф местности.
Схема, при которой дождевые стоки с поверхности автодорог самотеком поступают к бордюрам, расположенным по обеим сторонам дороги. Далее стоки собираются в открытые откосные лотки, затем поступают в укрепленные водоотводные русла, откуда сбрасываются в систему закрытой канализации или на прилегающую территорию.
Схема, используемая в условиях города: поверхностные стоки поступают в дождеприемные колодцы и сбрасываются в городскую ливневую канализацию. Дождеприемные колодцы при этом располагаются под тротуарами, вдоль бордюрного камня, в переломных точках поверхности дороги в углублениях продольного профиля.

Важный момент при проектировании системы водоотвода дороги — укрепление отвесных лотков и кюветов от размывания ливневыми водами.

Локальные очистные сооружения и гидроботанические площадки

Все многообразие существующих методов отвода и очистки сточных вод, применимых для поверхностного стока автодорог, можно разделить на две большие группы.

Локальные очистные сооружения (ЛОС) в которых очистка сточной воды с автомагистралей проходит в результате физических, химических и физико-химических процессов. Преимущество этого типа очистки — возможность доведения состава воды до очень строгих показателей качества. Недостатки способа — высокие производственные и эксплуатационные затраты (реагенты, электроэнергия, замена фильтров, обслуживание установок). Примерная стоимость одной установки ЛОС — 1-5 млн руб.
Гидроботанические площадки (ГБП), принцип действия которых основан на естественных процессах самоочищения биоценозов. Естественные биохимические процессы в почве и водоемах связаны с эффектами усвоения, задержания и разложения многих загрязняющих веществ в результате жизнедеятельности некоторых микроорганизмов.

Чтобы избежать попадания поверхностных ливневых вод в нижние слои дорожной одежды, требуется обеспечить качественный отвод воды с поверхности дорожного полотна через обочины и откосы непосредственно в канавы и кюветы. Для этого поперечному профилю дороги придают необходимый уклон, а на обочинах организуется водоотводная система.

На участках, где автодорога проходит по насыпи, в состав системы водоотвода могут входить кюветы, продольные и поперечные канавы, лотки и резервы. На участках выемок используются только кюветы и лотки. Осадочные или талые воды, собранные у кромки дорожного полотна, через специальные русла отводятся в низины, имеющие доступ к речной системе или к водопропускным сооружениям. Необходимо учитывать, чтобы это не вызывало застоя воды на территории вблизи дороги и заболачивания местности.

Элементы водоотводной системы

Расчетные параметры элементов системы водоотвода необходимо назначать, опираясь на нормативные значения. Кроме того, следует учитывать особенности конкретного проекта, данные геологических изысканий и рельеф местности.

Кюветы

Поперечное сечение кюветов может быть выполнено в трех вариантах. Чаще всего применяют трапецеидальную форму, но допускается также сооружать треугольные и прямоугольные. В первую очередь минимально допустимое сечение проверяется на пропускную способность расчетного объема воды, если возникает необходимость, его размеры увеличиваются. Делается это за счет увеличения глубины с сохранением первоначальной ширины дна.

Канавы

Водоотводные канавы проектируются на основании данных изысканий с учетом типа грунтов, уровня притока осадочных и талых поверхностных вод. После подбора оптимального поперечного сечения канавы проводится ее гидравлический расчет. По результатам расчета назначаются наиболее рациональные продольные уклоны, влияющие на скорость оттока воды. Отсюда же берутся выводы по поводу типа укрепления дна на определенных участках.

Укрепление откосов

При проектировании водоотводных систем необходимо обеспечивать защиту откосов насыпей от размыва поверхностными водами. В зависимости от интенсивности стоков, применяют различные виды укрепления откосов. Их могут засеивать травами, усиливать щебнем, сборными бетонными плитами и даже монолитными бетонными сооружениями.

Лотки

Если на участке дороги преобладают слабые грунты, могут применяться водоотводные лотки. Такие лотки выпускаются в нескольких стандартных вариантах различных габаритов. Некоторые из них снабжаются металлическими решетками, препятствующими попаданию в лоток твердых засоряющих объектов. Из водоотводных лотков составляются каналы, по которым вода отводится от дорожного полотна.

5,450 просмотров всего, 1 просмотров сегодня

В наше время остро становится проблема правильного водоотвода. Поверхностный водоотвод – это инженерная система, главной целью которой является своевременное удаление талых и дождевых вод с участка. Данная система должна работать бесперебойно, ведь накопление влаги влечет за собой множество негативных последствий для сооружений, почвы, растений и т. д. Система водоотвода должна быть максимально продуманной и реализованной, учитывая особенности каждого вида участка. Отдельного внимания заслуживает водоотвод с автомобильных дорог и магистралей. Излишняя вода на транспортных путях создает очень серьезную опасность для водителей. Кроме того, это причина перебоев в транспортном сообщении.

Чем опасно накопление воды на проезжей части:

препятствует нормальному движению и управлению транспортного средства;
в воде шины буксуют, скользят во время торможения;
вода мешает разгонять транспортное средство;
разбрызганная жидкость ухудшает видимость;
предоставляет дискомфорт пассажирам и водителю;
излишняя влага негативно влияет на дорожное покрытие, со временем разрушает его;
вода, проникающая в земляные участки дороги, разрушает их, делает нестойкими к нагрузкам.

Для того чтобы отвести талую или дождевую воду, необходимо спроектировать идеальную систему водоотвода для определенного участка дороги и воплотить ее в жизнь

Особенности организации

Дорожный водоотвод имеет некоторые отличия от обычного поверхностного. Он состоит из специальных сооружений и решений, которые отлавливают и отводят жидкость со всех частей автодороги. Главная цель дорожного отвода вод – своевременно предотвратить накопление излишней воды на всех частях проезжей части.

Для стабильного отвода осадочных и талых вод необходимо дополнительно укреплять обочину, делать форму выпуклой относительно профиля почвенных полотен и дорожного покрытия. Чтобы исключить накопление излишней влаги вдоль дороги, делаются специальные боковые канавы отвода. Еще одним эффективным методом предотвращения накопления жидкости являются резервы у дорожных насыпей, которые перехватывают воду, стекающую по наклонностям.

Чем ниже ровность дорожного покрытия, тем больше должен быть поперечный наклон автодороги, чтобы влага не задерживалась во впадинах, а своевременно стекала. Кроме того, поперечный уклон может быть больше заблаговременно, чтобы обеспечить правильный водоотвод на будущее, так как качества проезжей части будут со временем меняться.

Процесс составления проекта системы водоотвода с автодороги включает такие этапы:

разработка схемы организации системы отвода воды для определенного вида участка;
подбор всех необходимых материалов и приспособлений для монтажа водоотводной системы автомобильных дорог;
определение границ водосборов;
определение притока поверхностных вод;
расчет расстояния между сооружениями для сбора и приема вод;
выбор укрепления для сооружений водоотвода;
разработка плана строительства водоотвода с проезжей части, определение сроков.

Какие бывают типы дорожного водоотвода:

для проезжей части I-III категории отвод вод может обеспечиваться специальными лотками вдоль дороги;
для автомобильной дороги II- III могут быть использованы обочины из щебня;
для дорог IV-V категории система обеспечивается с равномерным стеканием вод;
для дороги с разделительной полосой необходимы сооружения для дополнительного отвода с данной полосы;
боковые канавы обеспечат водоотвод для всех категорий дорог.

Доверять данную работу стоит опытным специалистам, который обладают хорошей репутацией.

Использование материалов разрешено
только при наличии активных ссылок на источник.
Для детей старше 16 лет.