13. Odwodnienie dróg, ulic i placów.
Brak odwodnienia to:
- zawilgocenie jezdni i pogorszenie bezpieczeństwa ruchu
- zawilgocenie i rozmiękanie poboczy
- obniżenie nośności podłoża gruntowego
- powstawanie wysadzin i przełomów wiosennych
- naruszenie stabilności torowiska ziemnego
- powstanie osuwisk
- zmiany własności gruntów
Przyczyny zawilgocenia torowiska ziemnego
- przesiąkanie wód opadowych
- podciąg kapilarny wody z rzek lub jezior
- podciąg kapilarny z wód gruntowych
- koncentracja wilgoci w okresie zimie w strefie przemarzania gruntu
Podział odwodnienia ze względu na strefę działania:
- odwodnienie powierzchniowe (rowy, ścieki, studnie chłonne, basen odparow., osadnik ziemny ,zbiornik infiltr.)
- odwodnienie wgłębne
- drenaż płytki (w strefie przemarzania)
- drenaż głęboki
Odwodnienie powierzchniowe realizuje się przez:
Nadanie jezdniom i poboczom spadków poprzecznych
wzniesienie korpusu drogowego ponad przyległy teren
wykonanie kanalizacji
wykonanie rowów melioracyjnych i regulacja cieków
założenie przepustów dla przeprowadzenia wody z jednej na drugą stronę drogi
Wymiary urządzeń do odprowadzania wody ustala się na podstawie deszczu miarodajnego określonego przy prawdopodobieństwie p pojawienia się opadów, przy czym wynosi ono odpowiednio:
p=10% dla dróg A i S
p=20% na drodze Gp
p=50%na drodze G i Z
p=100% n a L i D
W celu zapewnienia sprawnego odprowadzenia wody należy stosować pochylenie podłużne dna rowu nie mniejsze, niż 0,5%; dopuszcza się pochylenie dna rowu nie mniejsze niż 0,2% na terenie płaskim oraz na terenie płaskim o gruntach przepuszczalnych i odcinkach wododziału — nie mniejsze niż 0,1%. Największe dopuszczalne pochylenie podłużne dna rowu w zależności od rodzaju gruntu lub sposobu umocnienia jego dna określa Polska Norma.
ROWY DROGOWE
Projektuje się w kształcie: trapezu (na drogach wszystkich klas z zastrzeżeniem, że A lub S, jeśli są bariery), trójkąta(A,S,GP(wyłącznie w wykopie)), opływowe (A,S,GP), trapezowy w terenie długotrwale zalewanym.
Rów trapezowy ma szerokość 0,4m. Zaleca się by jego głębokość liczna do korony drogi nie była mniejsza od 0,5 i nie większa od 1,1m. Rowy trójkątne i opływowe stosuje się do odwodnienia powierzchniowego, kiedy odwodnienie wgłębne drogi nie jest potrzebne lub uzyskuje się je za pomocą innych urządzeń.
Rowy trójkątne stosuje się w płytkich wykopach i niskich nasypach, gdy istnieje możliwość zajęcia szerszego pasa terenu(wysokość wykopu lub nasypu jest mniejsza niż 1,0m).
Rów opływowy jest to płytki rów trójkątny o wyokrąglonych kształtach.
Rów stokowy stosuje się w celu przejęcia wody powierzchniowej napływającej ze stoku, powinien być wykonany co najmniej 3,0m powyżej krawędzi przecięcia się skarpy wykopu z terenem. Pochylenie skarp rowu stokowego niż większe niż 1:1,5.
Dno rowu należy projektować co najmniej 20cm poniżej wylotu drenu, sączka oraz warstw: odsączającej i odcinającej. Pochylenie dna rowu zaleca się stosować większe od 0,3%(dopuszczalne najmniejsze pochylenie wynosi 0,2%). Największe dopuszczalne pochylenie rowu zależy od: rodzaju gruntu, sposobu umocnienia skarp i dna rowu.
SCIEKI
Generalną zasadą w odwodnieniu ulic jest, aby wody z całego pasa ulicznego w obrąbie linii rozgraniczających zostały przejęte i odprowadzone przez urządzenia odwadniające ulicy. Niedopuszczalne jest choćby częściowe skierowanie wód na przyległe działki.
W ulicach skanalizowanych wody opadowe przez założenie spadków poprzecznych dostają się z powierzchni jezdni, chodników i innych powierzchni do ścieków najczęściej przykrawężnikowych, skąd poprzez wpusty uliczne - do kanalizacji. W ulicach bez kanalizacji odwodnienie zbliżone jest do odwodnienia dróg zamiejskich.
Sprawność odwodnienia w głównej mierze zależy od przekroju elementu odwadniającego i spadku jego dna. Spadek ten nie powinien tyć mniejszy niż 0,4 % pomimo dopuszczenia przez wytyczne projektowania ulic spadku 0,3 %. Za granicą jako minimalny spadek podłużny ulicy, a tym samym i dna ścieku przyjmuje się 0,5 %.
Rodzaje ścieków
W zależności od rodzaju odwadnianych powierzchni /ulice, place/ i ich znaczenia stosuje się różne typy ścieków, których kształty i zastosowanie podaje poniższa tablica.
ZLEWNIE
Obszar w obrębie, którego zbierająca się z opadów woda formuje się w strugi wodne i odpływa do odbiorników. Zlewnie oddzielone są od siebie działami wodnymi.
Odprowadzenie wód powierzchniowych:
wypust na teren(rowy, ścieki)
wypusty do zbiorników wodnych
wypusty do rzek, potoków, cieków wodnych(rowy i ścieki)
wprowadzenie do studzienek wodościekowych
wprowadzenie do obcych urządzeń odwadniających
skierowanie do kanalizacji
wprowadzenie do studni chłonnych
skierowanie do zbiorników odparowujących wodę
ODWODNIENIE WGLEBNE
drenaż płytki(w strefie przemarzania)
drenaż głęboki(drenaż korony drogi, skarp, ochronny, podstawy nasypu-poniżej strefy przemarzania)
Zabezpieczenie konstrukcji nawierzchni przed szkodliwym działanie wody gruntowej można uzyskać przez:
wyniesienie krawędzi korony drogi ponad poziom wody gruntowej
wyprofilowanie odpowiednimi spadkami poszczególnych warstw korpusu drogi w celu odprowadzenia przenikającej wody
wykonanie górnej warstwy korpusu drogi z gruntu niewysadzinowego
utwardzenie poboczy
W przypadku trudności wyniesienia krawędzi korony drogi ponad poziom wody gruntowej należy:
zastosować warstwę odcinającą lub odsączającą
obniżyć poziom wody gruntowej
Warstwę odsączającą stosuje się do odprowadzania wody przedostającej się pod nawierzchnię. Warstwę odcinającą stosuje się w celu przerwania podciągania kapilarnego wody i do zapobiegania wymieszaniu gruntu podłoża i kruszywa dolnej warstwy podbudowy.
Urządzenia odwodnienia wgłębnego:
do obniżenia poziomu wody gruntowej służą drenaż podłużny i rowy otwarte
drenaż pod poboczami i pasem dzielącym korzystnie odwadniają koronę drogi stanowiąc dogodne odbiorniki dla drenażu płytkiego
drenaż skarpowy stosuje się dla zabezpieczenia skarpy, gdy jest możliwa jej erozja.
drenaż odcinający (ochronny) stosuje się w przypadku znacznego napływu wód gruntowych na drogę w wykopie.
drenaż z zastosowaniem geowłókniny
KANALIZACJA DESZCZOWA
Kanalizację deszczową należy stosować wówczas, gdy nie ma możliwości odprowadzenia wody deszczowej za pomocą urządzeń powierzchniowych lub wymagają tego względy środowiska.
W skład kanalizacji deszczowej wchodzą:
-studzienki ściekowe z osadnikami lub bez osadników
-studzienki rewizyjne
-kolektory o średnicach0,40m-1,50m
-wyloty kolektorów
-studzienki `ślepe' dla połączeń studzienek ściekowych z kolektorem
Przy lokalizacji kanalizacji deszczowej w pasie drogowym należy uwzględnić usytuowanie innych urządzeń podziemnych i nadziemnych o głębokich fundamentach(obiekty mostowe, słupy oświetleniowe, rurociągi wodne gazowe, itp.)
Studzienki ściekowe lokalizuje się uwzględniając przekrój podłużny drogi:
w najniższych punktach ścieku
przed skrzyżowaniami
przed przejściami dla pieszych
ODWODNIENIE W TRUDNYCH WARUNKACH TERENOWYCH
Jako trudne warunki terenowe, wymagające nietypowych urządzeń odwadniających uznaje się:
przebieg drogi w obrębie terenów chronionych
niekorzystne warunki gruntowo-wodne
lokalizację drogi w terenie górskim o intensywnych opadach
usytuowanie drogi w obszarze osuwiskowym
W trudnych warunkach terenowych projektuje się:
drenaż skarpowy, wykonany w formie sączków dla zabezpieczenia skarpy
rów szczelny dla ochronny np. ujęcia wody przed zanieczyszczonymi wodami opadowymi
ekran wykonany z warstwy iłów odcinający napływ wody
rów skarpowy górny(stokowy) zapobiegający spływowi znacznych ilości wód po stromym zboczu do drogi, ochraniający skarpę wykopu
rów odpływowy odprowadzający wodę z rowów skarpowych lub innych urządzeń do zbiornika
drenaż obniżający poziom wody gruntowej dla odwodnienia torowiska dróg
urządzenia kanalizujące spływ wody po skarpie(rynny i ścieki)
urządzenia piętrzące, kaskady przegrody(zmniejszające prędkości przepływu)
kanały kryte i otwarte
zbiorniki retencyjne
Wymiarowanie rowu lub ścieku polega na dobieraniu jego kształtu i rodzaju w sposób zapewniający mu wymaganą przepustowość. W przypadku projektowania rowu lub ścieku, którego napełnienie, pochylenie lub znaczna długość prowadzenia wody odbiega od warunków przeciętnych, należy przeprowadzić obliczenia sprawdzające lub ustalające przyjęte parametry (wartości przepływu i jego prędkości).
Obliczenia w zależności od występujących zagadnień powinny przesądzać o:
wymiarach rowu lub ścieku oraz rodzaju jego umocnienia(rozmycie, zamulenie)
potrzebie budowy urządzeń ograniczających prędkość przepływu wody w rowie(progi, kaskady itp.)
systemie i parametrach technicznych urządzeń odprowadzających wodę
Projektowane urządzenia powinny być dostosowane do warunków klimatycznych i gruntowo - wodnych, tak by gwarantowały sprawne działanie również w niesprzyjających okolicznościach (niskie temperatury, deszcze nawalne, obfite opady śniegu)
ZAGROZENIE WOD GRUNTOWYCH ZE STRONY DROGI I RUCHU DROGOWEGO
Zagrożenie stałe(gazy spalinowe, płyny hamulców, ścieranie nawierzchni(zależą od natężenia ruchu))
Zagrożenie przejściowe(sole przeciwgołoleciowe, prace budowlane, utrzymanie drogi)
Zagrożenie nadzwyczajne(wypadki drogowe z materiałami szkodliwymi dla wody(zależą od bezpieczeństwa ruchu))
Stosowane środki ochronne
Wody opadowe z pasa drogowego odprowadzane do odbiornika wody lub do ziemi powinny spełniać wymagania określone w przepisach dotyczących ochrony środowiska.
Wody z kanalizacji można odprowadzać do odbiornika wody kolektorem lub rowem odpływowym. Przy czym w zależności od potrzeb dla oczyszczenia wody może być stosowany rów trawiasty, o pochyleniu 0,5%, w którym mogą być stosowane przegrody. Woda z kolektora powinna być odprowadzona do odbiornika wodnego przez urządzenia oczyszczające.
Jeżeli nie ma możliwości odprowadzenia nieoczyszczonej wody z urządzeń odwadniających, powinno się stosować urządzenia zabezpieczające środowisko przed zanieczyszczeniami spływającymi z drogi. Urządzenia te to:
zbiornik retencyjno - infiltracyjny - gdy zachodzi potrzeba zwolnienia odpływu lub zatrzymania wody
zbiornik infiltracyjny - gdy grunt do głębokości 1,5m poniżej dna zbiornika zapewnia szybkość filtracji, co najmniej 1,25cm/h i znajduje się powyżej poziomu wody gruntowej
rów infiltracyjny - gdy do głębokości 1,5m poniżej dna rowu zapewnia szybkość filtracji, co najmniej 0,7cm/h i znajduje się powyżej poziomu wody gruntowej
rów trawiasty- gdy jest stosowany samodzielnie lub w połączeniu z innymi urządzeniami oczyszczającymi: powinien być pokryty gęstą trawą wysoko koszona , na podłożu o szybkości filtracji co najmniej 1,25cm/h.
Urządzenia do zbierania wody:
STUDNIE CHLONNE- można stosować wyłącznie, gdy
-brak naturalnego odbiornika lub inne rozwiązanie wykluczają względy ekonomiczne
-ma ona stanowić rozwiązanie etapowe poprzedzające budowę kanalizacji
-poziom wody gruntowej znajduje się na głębokości zapewniającej możliwość wchłonięcia wody
-nie występuje ruch wody gruntowej w kierunku do nasypu drogowego
-na głębokości1,0-4,0m pod powierzchnią terenu znajduje się grunt o dostatecznej chłonności
Studnie chłonną zakłada się w odległości, co najmniej 10m od krawędzi skarpy nasypu lub krawędzi zewnętrznej rowu.
BASEN ODPAROWUJĄCY- projektuje się wyłącznie w przypadkach, gdy inny sposób odprowadzenia wody ze względu na ukształtowanie terenu jest niemożliwy(teren wybitnie równinny). Basen odparowujący należy projektować:
-w odległości, co najmniej 20m od drogi(przy napełnieniu basenu 0,5m do1,5m)
-o powierzchni dna 200-500m2
-w założeniu, że przy największym napełnieniu zwierciadło wody będzie znajdować się, co najmniej 0,5m poniżej krawędzi korony drogi i 0,4m od poziomu przyległego do basenu terenu
-o pochyleniu dna, co najmniej 2% w kierunku od drogi
Basen odparowujący powinien być oddalony od przyległego terenu wałem ziemnym o wysokości 0,6-0,8m nad terenem lub ogrodzony. Otoczenie basenu powinno być zadrzewione
OSADNIK ZIEMNY(PODCZYSZCZAJACY)- stosuje się w przypadku odprowadzania większej ilości ścieków
Np. do rzeki, z kolektora, gdy wymagają tego względy środowiskowe.
ZBIORNIK INFILTRACYJNY - ma przetrzymać wodę, ale również ma wprowadzić ją do gruntu
Urządzenia do przeprowadzania wody z jednej strony drogi na drugą.
PRZEPUSTY DROGOWE - mały obiekt wbudowany w korpus drogi o przyczółkach na wspólnym fundamencie lub wykonany jako rurowy(też na fundamencie).
Zaleca się umieszczanie przepustu prostopadle do osi drogi, o ile nie występuje przypadek szczególny. Do przypadków szczególnych zalicza się między innymi:
lokalizację przepustów w potoku prowadzącym wodę o znacznej prędkości(konieczność kosztownych robót regulacyjnych i zabezpieczających)
lokalizację przepustów w cieku uregulowanym( w szczególności o małym spadku)
niekorzystne warunki geologiczne lub ukształtowania terenu(bagna, torfy, lokalizacja w przekroju odcinkowym, trudności w konstrukcji wlotu lub wylotu)
konieczność podporządkowania lokalizacji przepustu projektowanym robotom wodno-melioracyjnym(przełożenia, regulacje).
Z uwagi na utrzymanie przepustu rurowego zaleca się, by jego długość w zależności od średnicy nie przekraczała:
-10m (śr. 60 cm)
-20m (śr.80 cm)
-30m (śr.100 cm)
-50m (śr.150cm)
Przy zapewnieniu mechanicznego czyszczenia przepustu, można jego długość zwiększyć o 50%.
W zależności od warunków terenowych zaleca się stosowanie następujących przekrojów przepustów:
W terenie płaskim:
rurowe
skrzynkowe lub ramowe
W terenie górskim:
rurowe o wzmocnionych fundamentach
rurowe ze studniami przepadowymi
ramowe służące jednocześnie dla ruchu gospodarczego
płytowe
Zaleca się stosowanie jednolitego typu przepustów na jak najdłuższym odcinku drogi. Przy wyborze typu przepustu obok warunków hydrologicznych należy również uwzględniać względy wykonawcze, a w szczególności możliwość i koszty transportu elementów lub materiałów.
Rodzaje przepustów:
Ze względu na konstrukcje:
rurowe, ramowe, sklepione
Ze względu na kształt:
prostokątne, kwadratowe, kołowe, sklepione
Ze względu na sposób wykonania:
na miejscu, prefabrykowane
Ze względu na materiał:
kamienne, betonowe, żelbetowe, stalowe, z tworzyw sztucznych
Ze względu na sposób pracy(przepływ wody):
przepływ swobodny, pod ciśnieniem
Ze względu na usytuowanie:
proste, ukośne,
Wyszukiwarka