Подраздел 7.1

7.1 Конструктивные решения

7.1.1 Конструктивные решения дренажных систем с применением геодрен в качестве основного их элемента, обеспечивающего отвод воды, при необходимости - также гидроизоляцию, назначают в соответствии с положениями действующих документов технического регулирования, в частности, СП 34.13330.2012, ОДН 218.046-01 [1] в зависимости от инженерно-геологических и гидрологических условий.

7.1.2 Конструктивные решения предусматривают применение геодрен в следующих основных областях:

- устройство плоскостного дренажа дорожной одежды при строительстве (пункт 7.1.4 настоящего документа);

- устройство плоскостного дренажа при реконструкции автомобильных дорог с уширением дорожных конструкций (пункт 7.1.5 настоящего документа);

- устройство дренажа при ремонте ослабленных, пучиноопасных участков автомобильных дорог (пункт 7.1.6 настоящего документа);

- устройство дренажных и капилляропрерывающих прослоек в нижней части земляного полотна при преобладающем влиянии на увлажнение грунтов рабочего слоя земляного полотна поверхностных или грунтовых вод в его основании (пункт 7.1.7 настоящего документа);

- устройство откосных дренажей (пункт 7.1.8 настоящего документа).

7.1.3 Общие положения по конструктивным решениям с применением геодрен:

- поперечный уклон геодрены следует принимать не менее 30_;

- минимальная толщина песчаного дренирующего слоя над геодреной назначается расчетом, но не менее 20 см с учетом того, что этот слой выполняет также технологические (защитные в отношении геодрены) функции; для устройства этого слоя может быть применен песок с коэффициентом фильтрации 0,5 м/сутки и выше;

- вода из геодрены сбрасывается в продольную трубчатую дрену, трубчатую воронку, продольный траншейный дренаж или на откос земляного полотна; в любом случае геодрены должны размещаться не менее чем на 0,3 м выше уровня поверхностных вод;

- длина выпуска полотна на откос или в продольный дренаж принимается равной 30-50 см.

7.1.4 Конструкции плоскостного дренажа дорожной одежды с применением геодрен устраиваются на участках земляного полотна из слабофильтрующих грунтов во II дорожно-климатической зоне при всех расчетных схемах увлажнения рабочего слоя земполотна, в III зоне - при 2-й и 3-й схемах, в IV и V зонах - только при 3-й схеме (таблица В.13 СП 34.13330.2012), а также при объеме притока воды в дренирующий слой выше 0,007 с целью улучшения водно-теплового режима верхней части земляного полотна.

В случае, если по результатам расчета по разделу 7.2 настоящего документа геодрена полностью заменяет песчаный слой по условиям дренирования, толщина последнего назначается минимальной (20 см) или определяется из условия морозоустойчивости ОДН 218.046.01 [1], а требования к коэффициенту фильтрации песков технологического или морозозащитного слоя могут быть понижены до 0,5 м/сутки.

В конструкции плоскостного дренажа дренирующую прослойку из геодрены рекомендуется укладывать на всю ширину земляного полотна с выпуском полотнищ на откосы насыпи или продольные трубчатые дрены. Основные варианты конструктивных решений плоскостных дренажей дорожной одежды комбинированной системы (в сочетании с трубчатыми дренами) представлены на рисунках 3а, 3б, 3в, дренажа с выводом на откос - на рисунке 3г.

Поперечные трубные выпуски (рисунки 3а и 3б) при продольном уклоне 20_ и менее располагаются перпендикулярно оси дороги в плане, при уклоне 40_ под углом 80°, при уклоне 60_ - 70° и при уклоне 80_ - 60° (угол между осью дороги и выпуском в направлении продольного уклона).

Конструкцию дренажа при устройстве поперечных прорезей (рисунки 4, 5) применяют для устранения продольной фильтрации воды в дренирующих слоях, водопроницаемых слоях несущих оснований дорожной одежды. Поперечные прорези устраивают на участках с затяжными продольными уклонами, превышающими поперечные, в местах вогнутых вертикальных кривых, в местах перехода выемки в насыпь. Поперечные дренажные прорези устраиваются с выпусками на всю ширину земляного полотна со сбросом воды в обе стороны дороги, либо укороченные со сбросом воды в одну сторону (на виражах независимо от категории дороги, на косогорах) или в продольные дрены при малых насыпях и в выемках. Поперечные прорези представляют собой конструкцию, состоящую из геодрены, горизонтально уложенной на подготовленную и спланированную поверхность, заполненную фильтрующим грунтом. Выпуски поперечной прорези осуществляются с применением водоотводной дренажной трубы, диаметром d > 110 мм. Уклон трубы принимается не менее 30_ в сторону откоса.

7.1.5 При уширении дорожных конструкций возможны деформации, связанные с различной реакцией существующей и проектируемой дорожных конструкций на транспортные, температурные воздействия и с деформациями (пучение, осадка), обусловленными водно-тепловым режимом земляного полотна. В части водно-теплового режима возникают, как правило, дополнительные обстоятельства, воздействующие на его ухудшение - снижение водопропускной способности существующего дренирующего слоя вследствие кольматации песка с одновременным удлинением пути фильтрации воды. В этом случае создание, по существу, прослойки воздуха между существующим дренирующим слоем и выходом воды на откосную часть через зону уширения практически равносильно сохранению пути фильтрации, что создает возможность для использования существующей дорожной одежды без полного ее переустройства.

Варианты уширения дорожных конструкций с применением геодрен представлены на рисунке 6. Они предусматривают заглубление дренирующего слоя в зоне уширения (рисунок 6а) или обеспечение плавного перехода (зона I по рисунку 6б) между существующей и вновь устраиваемой дорожными конструкциями. Последнее позволяет сократить влияние деформаций пучения, концентрирующихся в зоне сопряжения дорожных конструкций (зона II по рисунку 6б), в случае их различных значений. Такое влияние может существовать и при величинах пучения в пределах нормируемых допустимых значений, если интенсивность изменения пучения превышает допустимые значения (около 0,0025 относительных единиц - отношение разности деформаций пучения по границам зоны I к ширине зоны I).

7.1.6 При ремонте отдельных пучиноопасных участков дорог, особенно на участках перехода выемки в насыпь при наличии продольных уклонов, когда приток воды в дренирующий слой значителен, а период запаздывания оттаивания откосной части (запаздывания сброса воды) не компенсируется возможностью поглощения притока уже оттаявшим дренирующим слоем, может быть предусмотрено конструктивное решение по рисунку 7.

7.1.7 В качестве капилляропрерывающих и дренирующих прослоек геодрены могут быть применены в нижней части насыпей по рисунку 8 при невозможности или нецелесообразности обеспечения минимальных требуемых высот насыпей (требуемое возвышение поверхности покрытия над уровнем грунтовых или поверхностных вод - таблица 7.2 СП 34.13330.2012). В этом случае с точки зрения назначения расчетной влажности грунтов земляного полотна практически достигается перевод типа местности по характеру и условиям увлажнения из третьего или второго в первый с соответствующим снижением требований к высоте насыпей до значений, определенных из условий снегозаносимости. Возможное снижение высоты насыпи может доходить до 1,5 м. Одновременно при наличии в основании насыпи связных грунтов земляного полотна с коэффициентом консистенции выше 0,5 для снижения вероятности возникновения неравномерных деформаций геодрена может применяться в сочетании со слоем повышенной жесткости из геосотовых материалов по рисунку 8б. При устройстве капилляропрерывающих и дренирующих прослоек в этом случае наиболее эффективно применение геодрен, выполняющих дополнительную функцию гидроизоляции.

7.1.8 На рисунке 9а приведены решения по применению геодрен в конструкциях откосного дренажа. Данная конструкция применяется при устройстве дренажа на откосах выемок и предназначается для осушения сезонно переувлажненных грунтов откоса при отсутствии отчетливо выраженных водоносных прослоек или при наличии рассредоточенных источников грунтовых вод, имеющие дебет менее 0,5 на 1 откоса. Перед устройством откосных дренажей необходимо проводить срезку сплывшего грунта. В зависимости от грунтово-гидрологических условий возможна укладка геодрен по всей поверхности откоса или по одной из схем рисунка 9б.