Ущерб, причиняемый подземным конструкциям и наземным сооружениям грунтовыми водами сложно переоценить. Но тем не менее и сегодня архитекторы продолжают совершать проектные ошибки (забывая о необходимости гидроизоляции подземных частей здания или сооружения), а подрядчики - строительные ошибки (негерметичная укладка гидроизоляции, нарушение технологии, последовательности).
Дренирующий слой
Слой песка, расположенный в конструкции дорожной одежды предназначенный для впитывания и отвода оводы с (накопившейся в верхнем строении земляного полотна и проникшей из верхнего слоя дорожной одежды через поры), называется дренирующим.
В части случаев слой песка уменьшается или заменяется геотекстилем либо другим геосинтетическим материалом, который также обладает необходимыми свойствами. Современные материалы работают на ускорение отвода воды, уменьшение притока.
Геотекстиль – это нетканое полотно, которое изготавливается из полиэфирных нитей.
Работа дренажной конструкции проектируется для достижения одной из следующих целей:
- осушение;
- осушение с периодом запаздывания отвода воды;
- поглощение.
В целом, для устройства дренажного слоя применяют материалы, не впитывающие воду. Чаще всего применяют песок, особенно крупный песок, который содержит малое количество глинистых частиц. Также применимы и крупнозернистые материалы, такие как гравий, щебень или шлак.
Применение дренирующих слоев в дорожном строительстве началось еще в 19 веке, этот слой был обнаружен даже в щебеночных и гравийных дорогах. Но его конструкция отличалась от современной. На обочинах дорог создавали поперечные воронки, заполненные песком, который позволял выводить воды из дренирующего слоя.
Дренирующий слой выполняется равным по ширине полота, он работает по типу поглотителя попавшей в него влаги. Ширина дренажного слоя может быть равна ширине земляного полотна, если необходимо обеспечить выход скопившейся воды. В этом случае должен быть предусмотреть уклон.
Рисунок 1. Дренирующий слой из геосинтетического материала. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Конструирование и расчет дренирующего слоя дорожной одежды на засоленных грунтах
Расчет сводится к нахождению толщины слоя дренажа, который выполняется из дискретных материалов. В рамках проведения анализа рассматриваются две ситуации. В первой основание в середине дороги оттаяло, а расположенные по краям дренирующие слои еще нет и водоотвод не обеспечен. Во втором случае рассматривается ситуация, при которой оттаял и дренирующий слой.
Толщина дренажа складывается из двух компонентов, и высоты насыщенного водой слоя и высоты запаса. Под запасом понимается дополнительный слой, который зависит от капиллярных свойств грунта. К примеру, запас для крупных песков составляет 10-12 сантиметров, а для мелких песков 18-20 сантиметров.
Толщина дренажа зависит от его назначения, рассмотрим расчет на примере осушения:
- чтобы установить высоту насыщенного водой слоя используют номограммы;
- далее необходимо найти расчетное значение притока воды, исходя из усредненного значения при традиционном варианте дорожного покрытия, коэффициента, учитывающего неравномерность осадков и оттаивания, коэффициента, который учитывает снижение фильтрационной способности, коэффициента, который учитывает накопление воды и коэффициента, который учитывает снижение потока при регулировании тепло-водного режима.
Для оценки толщины слой, работающего на поглощение используют другую последовательность действий. Его габариты зависят от расчетного количества воды, коэффициента, учитывающего заполнение влагой пор к старту таяния и пористость материала.
Устройство дренирующего слоя состоит из ряда операций. В первую очередь на площадку доставляют песок или другой материал, который будет использоваться в дренирующем слое. Затем автогрейдером выполняется разравнивание. Затем материал увлажнят до оптимальных значений и уплотняют катками. Расход воды может быть увеличен в теплые и жаркие дни для сохранения значений влажности песка.
Для определения мощности дренирующего слоя, работающего на осушение с запаздыванием необходимо учесть среднее время запаздывания устройств отвода воды, коэффициент, учитывающие заполнение пор к старту таяния и расчетное значение воды за 24 часа.
