Водоотводные сооружения

Устойчивость и надежность работы земляного полотна во многом зависят от наличия и исправности водоотводных устройств и сооружений. Притекающая к земляному полотну поверхностная вода приводит к размывам, деформациям и разрушениям земляного полотна. Борьба с проникшей в грунт водой сложнее и дороже мер по отводу поверхностной воды. Для защиты земляного полотна от атмосферных вод, от размывов ими и проникновения воды в грунт в первую очередь осуществляют планировку всех поверхностей земляного полотна, поло­сы отвода, берм, резервов, кавальеров, водосборных и водоотводных устройств. Для этого все эти поверхности должны иметь такие поперечные и продольные уклоны, которые обеспечивают быстрый отток поверхностных вод от земляно­го полотна. Необходимые величины этих уклонов приведены в пп. 1.2.2—1.2.5.

Для перехвата, сбора и отвода поверхностных вод применяют различ­ные устройства и сооружения: канавы, лотки, специальную планировку зем­ной поверхности, устройства ливневой (дождевой) канализации (обычно на территории станции).

Канавы (водоотводные, кюветы, нагорные) — наиболее распространен­ные устройства для сбора и отвода воды. Форма их, как правило, трапеце­идальная, а размер определяется на основании гидравлических расчетов.

В стесненных условиях (в населенных пунктах, на станциях), а также при слабых грунтах, не способных удержать откосы канавы, вместо открытых канав применяют водоотводные лотки.

Лотки могут иметь трапецеидальную и прямоугольную формы. Желе­зобетонные лотки применяют двух видов: междушпальные (рис. 1.23) и меж­дупутные (рис. 1.24).

Междушпальные лотки имеют глубину 0,35, 0,50 и 0,70 м. Для сбора грунтовой воды в боковых стенках лотка имеются дренажные отверстия. За стенками лотка отсыпают фильтры из песка, гравия или щебня, предохра­няющие лотки от засорения через дренажные отверстия.

Междупутные лотки (рис. 1.24) выпускают глубиной 0,75, 1,25 и 1,50 м при длине блоков (секций) 1,00 и 2,00 м.

На станционных площадках междушпальные лотки применяют для отвода воды от стрелок. Вдоль путей — вблизи платформ, зданий, погрузочных пло­щадок и в пониженных местах при пилообразном профиле основной площад­ки укладывают междушпальные и междупутные лотки. Схемы установки меж­дупутных и междушпальных лотков представлены на рис. 1.25 и рис. 1.26.

Продольные уклоны канав для обеспечения стока воды и исключения за­иливания делают не менее 0,003 для водоотводных и нагорных канав, 0,002 на болотах и 0,001 в исключительных случаях. При крутом уклоне местнос­ти, чтобы не делать дорогостоящего укрепления канав, их устраивают участ­ками с пологими уклонами, исключающими размыв дна и откосов канав. На стыках этих участков сооружают быстротоки или перепады (рис. 1.27), по­зволяющие на коротком участке быстро перепустить воду в нижерасполо­женную канаву.

Быстротоки (рис. 1.27, а) — сравнительно короткие канавы (лотки) из сборных или монолитных конструкций, имеющие большие продольные ук­лоны 0,08—0,1. Поэтому в быстротоках развиваются большие скорости те­чения воды, что вызывает необходимость в конце их устраивать водобой­ные уступы, водобойные стенки или водобойные колодцы.

Перепады (рис. 1.27, б) — устройства с одним или несколькими уступа­ми, позволяющими на небольшом расстоянии значительно понизить ско­рость текущей воды. Вода за уступом движется с отрывом от дна. В необхо­димых случаях устраивают водобойные стенки.

Для защиты земляного полотна от вредного воздействия грунтовых вод применяют устройства, которые называют дренажными, и служат они для понижения уровня, перехвата и отвода грунтовых вод.

Для понижения уровня грунтовых вод под основной площадкой земляного полотна наибольшее распространение получили подкюветные дренажи (рис. 1.28). Под кюветом делается траншея под дренаж, верхняя часть заполняется глиной, чтобы поверхностные воды не проникали в дренаж. Ниже этого слоя расположен

слой из двух слоев дерна, повернутых корнями вверх, для предохранения от засо­рения следующего слоя — дренажного заполнителя из мелкого гравия или круп­нозернистого песка. Грунтовые воды под действием силы тяжести фильтруют в заполнитель и собираются на дне дренажа. Для сбора и отвода воды укладывают дренажную трубу. Наибольшее распространение получили трубы керамические, асбоцементные трубофильтры из крупнопористого керамзитобетона.

Трубы окружены дренирующим материалом. У самой трубы укладыва­ют прогрохоченный щебень или гравий крупностью 50—70 мм. Затем ще­бень или гравий с частицами 5—7 мм. Это исключает попадание грунта и мелких частиц заполнителя в трубу. Отверстия в дренажных трубах рас­полагают в нижних и боковых, но не в верхних частях трубы, чтобы вмес­те с водой в дрену не попадали частицы грунта и заполнителя.

Для того чтобы следить за работой дренажей и проводить их системати­ческую прочистку, устраивают смотровые колодцы.

Если грунтовые воды залегают на глубине от 6 до 10 м, устраивают дре­нажные галереи (рис. 1.29). Размеры галереи должны обеспечивать возмож­ность прохода человека (высота 1,5— 1,7 м).