Сооружения для пропуска воды под насыпью.

Трубами называют искусственные сооружения, предназначенные для пропуска под насыпью воды небольших постоянных или периодически действующих водотоков, пересекаемых полотном дороги (рис. 124).

Особенностью труб, в отличие от мостов, является наличие над их несущими конструкциями грунтовой засыпки и непрерывность проезжей части. Грунтовая засыпка распределяет сосредоточенные давления колес автомобилей и смягчает их динамические воздействия, минимальная толщина засыпки — 0,5 м. По условиям пропуска воды трубы могут быть безнапорными и напорными. В безнапорных трубах вся притекающая вода беспрепятственно проходит, не затопляя входного отверстия. В напорных трубах приток воды в отдельных случаях может быть больше их пропускной способности, что приводит к скоплению на некоторое время воды с верховой стороны насыпи. Создается напор, в результате которого увеличивается скорость протекания воды

в трубе и ее водопропускная способность. Водопропускная способность или, как принято называть, расход воды трубы зависит от ее геометрических и гидравлических характеристик На автомобильных дорогах применяют железобетонные, каменные, бетонные, металлические и деревянные трубы. Преимущественное распространение имеют железобетонные трубы.

В районах, имеющих прочные морозостойкие местные каменные материалы, находят применение каменные трубы. Серьезным недостатком является большая затрата ручного труда для их возведения.

Металлические трубы применяют очень редко, поскольку использование для них металла не может быть признано рациональным.

Деревянные трубы имеют малый срок службы. Применение их вследствие этого возможно лишь на дорогах низких технических категорий в районах, богатых местными лесоматериалами.

Труба под насыпью дороги состоит из основной части (тела трубы) и двух оголовков —входного и выходного (рис. 125). Нижнюю ее часть, по которой протекает вода, называют лотком. Он может быть выполнен как отдельный элемент или как составная часть тела трубы.

По форме поперечного сечения (рис. 126) трубы могут быть круглыми, прямоугольными и овоидальными, а деревянные —также треугольными и трапецеидальными. Круглые трубы (рис. 126, а, б) применяют при относительно небольших расходах. В зависимости от количества протекающей воды и предполагаемого режима работы (безнапорного или напорного) круглые трубы устраивают одноочковыми или многоочковыми.

Прямоугольные (рис. 126, в, г) и овоидальные (рис. 126, е) тру-бы служат для пропуска больших расходов воды. По условиям изготовления отдают предпочтение прямоугольным трубам. Овоидальные трубы, несмотря на лучшую их статическую работу (не-220 большие изгибающие моменты в сечениях благодаря близости кривой давления к оси свода), применяют мало ввиду сложной формы и трудоемкости изготовления. Каменные и бетонные трубы обычно имеют конструкцию в виде свода, опирающегося на боковые стенки (рис. 126, д).

Портальный оголовок представляет собой подпорную стенку, установленную параллельно оси дороги (рис. 127, а). К портальным оголовкам должна быть также отнесена конструкция, представляющая собой крайнее звено трубы с кольцевым ребром (рис. 127, б). Портальные оголовки, хотя и наиболее просты по конструкции, не обеспечивают, однако, плавного протекания воды, вследствие чего их применяют при малых расходах и небольших скоростях течения.

Раструбные оголовки (рис. 127, в) состоят из портальной стенки и двух открылков, расположенных под углом к продольной оси трубы; этим обеспечивается постепенное сжатие потока и создаются благоприятные условия протекания воды. Разворот открылков под углом 30° считается наилучшим. Раструбные оголовки применяют в безнапорных и напорных трубах. В безнапорных трубах с портальными и раструбными оголовками перепад воды (прыжок) располагается частично внутри трубы, в связи с чем у входного звена желательно увеличивать высоту трубы, устраивая повышенные звенья.

Воротниковые оголовки (рис. 127, г) представляют собой железобетонную

конструкцию, состоящую из крайнего звена сборной трубы, срезанного наклонно по плоскости откоса насыпи и окаймленного поясом-воротником. Воротниковые оголовки имеют низкие гидравлические показатели и поэтому могут быть применены только при малых расходах воды и небольших скоростях протекания. Обтекаемые оголовки имеют форму усеченного конуса или усеченной пирамиды (рис. 127, д, е). Такие оголовки обеспечивают наиболее благоприятные условия протекания воды, снижают сопротивления при входе ее в трубу и создают условия для работы трубы полным сечением. Обтекаемые оголовки применяют для круглых безнапорных и напорных труб.

Трубы укладывают на фундаменты или (при благоприятных гидрологических и геологических условиях) на естественное или искусственное грунтовое основание. В соответствии с этим различают трубы на жестких и податливых основаниях. К жестким относятся естественные скальные основания, а также каменные, бетонные, бутобетонные и железобетонные монолитные или сборные фундаменты.

Продольный уклон труб должен соответствовать уклону лога и быть не менее 2 , чтобы при малых скоростях протекания воды не происходило заиливания. Русло водотока у входного и выходного оголовков трубы укрепляют.Тип укрепления и его площадь определяют в зависимости от глубины и скорости течения воды. Вокруг оголовков укрепляют и откос насыпи. Укрепление делают мощением бутовым камнем, бетоннымиблоками, железобетонными плитами и др.