Niektóre aspekty projektowania odwodnienia jezdni na tukach pionowych
GRZEGORZ NOWACZYK Zakład Usług Projektowych i Nadzoru Budowlanego w Siemianowicach Śląskich
Prawidłowość projektowania elementów odwodnienia dróg jest istotnym czynnikiem rzutującym na bezpieczeństwo i komfort użytkowania, jak również na trwałość konstrukcji drogowej w całym okresie jej eksploatacji. Błędy popełnione w fazie projektowanej, na które nakładają się niedokładności realizacji oraz deformacje jezdni na skutek czynników zewnętrznych i ruchu drogowego, stanowią istotny element obniżenia jakości realizowanych przedsięwzięć drogowych. W przekrojach zamiejskich, w których odwodnienie stanowią rowy przydrożne oraz ukształtowanie niwelety z promilowymi pochyleniami niwelety z zachowaniem prawidłowego i odpowiednio dużego spadku poprzecznego, istnieje możliwość prawidłowego spływu wód opadowych z jezdni na pobocze i dalej do rowu. Natomiast w przekrojach ulicznych, które są ograniczone krawężnikami, prawidłowe umieszczenie elementów odwadniających, zwłaszcza na wklęsłych łukach pionowych, jest znacznie bardziej skomplikowane. Błędy projektowe w tym zakresie wiążą się z powstaniem lokalnych zastoisk wody na jezdni, które generują powstanie wielu niekorzystnych zjawisk eksploatacyjnych. Szczególnie:
- powstanie zagrożenia bezpieczeństwa ruchu pojazdów poprzez możliwość wystąpienia poślizgu wodnego kół (tzw. aqua-plarmingu),
- zmniejszenie komfortu ruchu pieszych przez wyrzucanie strug wody spod kół przejeżdżających pojazdów na położone przyjezdni ciągi piesze,
- pogorszenie warunków pracy konstrukcji drogowej i podłoża gruntowego przez nieodprowadzoną wodę opadową infiltrującą w głąb konstrukcji poprzez szczeliny i mikropęknięcia w nawierzchni oraz wolne przestrzenie podbudowy,
- możliwość powstania wysadzin jako efekt wtórny infiltracji wody opadowej do konstrukcji i podłoża gruntowego,
- powstanie uszkodzeń nawierzchni poprzez działanie czynników wodno-temperaturowych w okresach jesienno-zimowych i zimowo-wiosennych. Wyraz temu dają obowiązujące normatywy projektowe, które określają wartości minimalnych spadków podłużnych niwelety o wartości 0,5% dla przekrojów ulicznych i 0,2% dla przekrojów zamiejskich (nieokrawężnikowanych).
Newralgicznym elementem problemu odwodnienia przekrojów ulicznych ograniczonych krawężnikami jest usytuowanie urządzeń odprowadzających wody opadowe z jezdni (wpusty ściekowe, ścieki podchodnikowe) na wklęsłych łukach pionowych niwelety. Logika nakazuje, żeby urządzenia te były umieszczone w przekrojach o najmniejszych rzędnych wysokościowych. Aby stwierdzić, jak postulat ten jest realizowany w pracach projektowych, przeprowadzono analizę 50 łuków wklęsłych w projektach drogowych realizowanych przez różne podmioty. Sposób podejścia projektantów do zagadnienia podzielono na 4 kategorie, których udział procentowy wyniósł odpowiednio:
a) umieszczenie urządzeń odwadniających w dokładnie określonych pikietażach odpowiadających punktom minimalnym niwelety - 2%;
b) umieszczenie urządzeń odwadniających w pobliżu miejsc o minimalnych rzędnych (do określenia tych miejsc stosowano kolejne przybliżenia) - 14%;
c) umieszczenie urządzeń odwadniających w pikietażach odpowiadających miejscu