Руководство по проектированию водоотвода и дренажа на летных полях аэродромов

1.1. Использованиеводоотвода и дренажа позволяет исключить переувлажнение грунтов в основаниипокрытий и поверхностных слоев летного поля поверхностными и грунтовыми водамиповысить прочность, устойчивость и долговечность аэродромных покрытий, а такжесократить нелетные периоды времени и улучшить условия эксплуатации грунтовыхлетных полос.

Водоотвод и дренажтерритории аэродрома должны проектироваться с учетом климатических игидрогеологических условий района строительства, типа водного питания,конструкций аэродромных покрытий, вертикальной планировки территории аэродрома,рельефа местности и других факторов.

1.2. Грунтовые основанияследует проектировать с учетом деления территории СССР на климатические зоны (рис. 1); типовместности по гидрогеологическим условиям (табл. 1); видов и свойств грунтов врайоне строительства аэродрома.

Таблица 1

Тип местности

Показатели увлажнения

1

2

I — сухие места

Поверхностный сток обеспечен, грунтовые вод не оказываютсущественного влияния на увлажнение верхней толщи грунтов естественногооснования

II — сырые места

Поверхностный сток не обеспечен, но грунтовые воды не оказываютсущественного влияния на увлажнение верхней толщи грунтов. Почвы с признакамиповерхностного заболачивания, вечной и осенью появляется застой воды наповерхности

III — мокрые места

Грунтовые или длительно стоящие вода (болей 20 суток), поверхностныеводы влияют на увлажнение верхней толщи грунтов. Почвы торфяные, оглеенные спризнаками заболачивания, а также солончаки и постоянно орошаемые территориизасушливых областей

Примечания: 1. Для Iклиматической зоны тип местности в каждом конкретном случае должен определятьсяпри проведении изысканий с учетом места расположения элементов аэродрома(террасы рек и озер, тундра, лесотундра и т.д.; наличия мохоторфяного покрова,сплошности его распространения и толщины, наличия подземного льда,надмерзлотных вод и др.

2. Грунтовые воды не оказывают существенного влиянияна увлажнение верхней толщи грунтов, если уровень грунтовых вод в предморозныйпериод залегает ниже расчетной глубины промерзания на 2 м и более — в глинах,суглинках пылеватых; на 1,5 м и более — в суглинках, супесях пылеватых; на 1 м- и более — в супесях, песках пылеватых.

1.3. Отнесение грунтового участка к тому или иномутипу гидрогеологических условий выполняется по данным почвенно-грунтовых обследованийв соответствии с п. 4.2главы СНиП «Аэродромы. Нормы проектирования».

1.4. При проектированииводоотвода и дренажа на аэродромах учитываются следующие типы водного питаниягрунтов: намывное, атмосферное, грунтовое, грунтово-напорное и пучинное.

Намывное питание(затопление) вызывается притоком поверхностных вод с участков, расположенных запределами летного поля, а также подъемом воды в ближайшем водоеме во времяпаводков или длительных интенсивных ливней.

Атмосферное питаниевызывается дождевыми осадками и талыми водами от весеннего снеготаяния.Характерно для площадей с малыми уклонами.

Грунтовое питаниехарактеризуется переувлажнением поверхности летного поля в результатекапиллярного поднятия влаги от уровня грунтовых вод, стекающих и частичнозастаивающихся на водоупорном слое.

Рис. 1. Деление территории СССР на климатические зоны

Грунтово-напорноепитание обусловлено притоком грунтовой напорной воды по водоносному слою,перекрытого слоем слабопроницаемого грунта (глины, суглинка). Напор водысоздается за счет подпора воды в близлежащих водоемах или при стоке грунтовойводы с более возвышенных участков.

Пучинное питаниевызывается оттаиванием весной ледяных кристаллов и линз, накопленных в грунтеза зимний период.

Все типы водного питаниямогут встречаться как в обособленном виде, так и в сочетании нескольких из них.

2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВОДООТВОДА И ДРЕНАЖА НААЭРОДРОМАХ

2.1. Задачамипроектируемых мероприятий по водоотводу и дренажу являются:

защитатерритории аэродрома и участков искусственных покрытий от затопления притокомливневых и талых вод, стекающих со смежных водосборов, а также притоком воды изближайших водоемов при подъеме уровня;

улучшениестока, сбор поверхностных вод из замкнутых понижений и других переувлажняемыхмест, а также вод, стекающих с покрытий и прилегающих к ним грунтовыхводосборов;

понижениеуровня грунтовых вод под искусственными покрытиями и на отдельных грунтовыхучастках при наличии их высокого уровня;

перехватгрунтово-напорных вод, поступающих к летному полю с территории, примыкающей каэродрому;

сбор и отводизбыточной воды из дренирующих и грунтовых оснований искусственных покрытий.

2.2.Водоотводные и дренажные системы аэродромов должны проектироваться с учетомследующих основных принципов:

влаги отуровня грунтовых вод, стекающих и частично застаивающихся на водоупорном слое.

обеспечениебезопасности выполнения взлетно-посадочных операций самолетов, что достигаетсяправильным расположением водоотводных и дренажных систем в плане и необходимойпрочностью их конструкции;

обеспечениеэкономичности проектируемых мероприятий, которое достигается введением наиболеедешевых и эффективных мероприятий по водоотводу и дренажу территории аэродрома;использованием сборных конструкций из элементов заводского изготовления; проектированиемводоотводной и дренажной системы наименьшей протяженности, с минимальнымпересечением аэродромных покрытий;

обеспечениевозможности перспективного развития аэродрома без существенного переустройстваводоотводной и дренажной сети.

2.3. Перехвати отвод поверхностных вод, поступающих к аэродрому с внешних водосборов,осуществляется с помощью нагорных канав, расположенных за пределами летногополя.

Для защиты территорииаэродрома от подтопления грунтовыми водами с внешних водосборов могут устраиватьсяловчие канавы или дрены.

Защита территорииаэродрома от затопления водой из близлежащих водоемов при поднятии в них уровняводы может обеспечиваться устройством ограждающей дамбы или планировочнымирешениями, защита от подтопления — устройством водонепроницаемого экрана втолще водоносного слоя, устройством береговой дрены и другими сооружениями.

Расчетный уровень высокойводы (РУВВ) при необходимости защиты аэродрома от затопления паводковыми водамиследует принимать с вероятностью превышения 1:100 для аэродромов классов А, Б и1:50 для аэродромов других классов.

2.4. Для предупрежденияпереувлажнения грунтов поверхностной и грунтовой водой должна проектироватьсясоответствующая водосточно-дренажная система.

Водоотводные и дренажныесистемы грунтовых площадей проектируются только на участках летного поля снеобеспеченным естественным стоком поверхностных вод в случае, если исправлениерельефа участка путем производства земляных работ для обеспечения стокаоказывается нецелесообразным.

2.5. Для удаленияповерхностных вод из замкнутых понижений должны устраиваться тальвежные колодцыс выпуском воды из них в коллекторы, отводящие воду за пределы аэродрома.

Наотдельных участках с уклоном поверхности, не обеспечивающем сток (менее 0,005),в зонах избыточного, а также переменного увлажнения при наличиислабопроницаемых (глинистых, пылеватых) грунтов, на которых сбор поверхностнойводы другими устройствами, например, тальвежными колодцами, невозможен, можетбыть устроен поверхностный дренаж, состоящий из осушителей, собирателей иколлекторов (рис. 2).

Рис. 2. Схемаповерхностного дренажа грунтового участка аэродрома: 1 — осушитель; 2 -собиратель; 3 — коллектор; 4 — горизонталь; 5 — смотровой колодец

2.6. Для понижения уровнягрунтовых вод должно предусматриваться устройство глубинного дренажа (рис. 3).Дрены при этом необходимо располагать параллельно гидроизогипсам. Заглублениедрен и расстояния между ними определяются расчетом.

2.7. Водоотводные и дренажные системы аэродромныхпокрытий должны проектироваться в соответствии с пп. 6.1 — 6.30 главы СНиП»Аэродромы». Нормы проектирования».

Рис. 3. Схема устройства глубинного дренажа летного поля: 1 — коллектор; 2 -собиратель; 3 — дрена; 4 — горизонталь; 5 — гидроизогипсы; 6 — норма осушения;7 — депрессионная кривая

При этом минимальноевозвышение дна корыта над уровнем грунтовых вод и верховодки (норма осушения)должна быть не ниже значений, указанных в табл. 2.

Таблица 2

Виды грунта естественного основания

Минимальное возвышение по климатическим зонам, м

II

III

IV

V

Песок:

 

—

 

 

средней крупности

0,8

0,7

0,6

0,5

мелкий и супесь

1,3

0,9

0,9

0,8

Песок, супесь и суглинок пылеватые

2,0

1,6

1,5

1,4

Суглинок тяжелый, глины

2,0

1,5

1,2

1,1

Примечание. За расчетный уровеньгрунтовых вод следует принимать осенний уровень, а при отсутствии необходимыхданных — наивысший возможный уровень, определяемый по верхней линии оглеениягрунтов.

2.8.Водосточнодренажные системы проектируются по одной из трех принципиальных схемводоотвода и дренажа ИВПП, РД, МС, перронов и спецплощадок с искусственнымипокрытиями (рис. 4).

Водоотвод и дренаж по I схеме проектируются дляаэродромов в зонах избыточного и переменного увлажнения (во II и III климатических зонах) при ширине склона покрытия 30 м и болееи наличии глинистых и пылеватых грунтов, склонных к пучению. Допускается I схему применять при ширинесклона менее 30 м при соответствующем обосновании.

По II схеме поверхностная вода, стекающая спокрытий, сбрасывается на грунтовые обочины и по ним в грунтовые лотки.

Водоотвод и дренаж по II схеме проектируются дляаэродромов в зонах избыточного, переменного, а в случае глинистых и суглинистыхгрунтов и в зоне недостаточного увлажнения (IV климатическая зона). Кроме того, II схема применяется также приустройстве сборных покрытий, в том числе в условиях, для которых обычнорекомендуется применять Iсхему.

По III схеме водоотводные мероприятия ввиде грунтовых лотков и коллекторов предусматриваются лишь выборочно.Закромочные дрены не устраиваются. Водоотвод по III схеме проектируется для аэродромов взасушливой V климатической зоне и зоне недостаточного увлажнения (IV климатическая зона) при I типе местности (см. табл. 1), атакже в других климатических зонах при наличии хорошо дренирующих грунтов(песок, песчано-гравийная смесь) и отсутствии условий их размыва.

2.9. Для снижениядиаметра труб главных коллекторов, особенно коллекторов большой протяженности,может предусматриваться устройство регулирующих бассейнов, предназначенных длясбора избытка ливневого стока и последующего его сброса после окончания стокачерез трубы коллектора уменьшенных диаметров (рис. 5).

Рис. 4. Схемы водоотводных и дренажных систем (профиль и план) аэродромныхпокрытий: 1 — тальвежный колодец; 2 -грунтовый лоток; 3 — отмостка; 4 — покрытие; 5 — лоток в кромке покрытия; 6 -смотровой колодец; 7 — основание с дренирующим слоем; 8 — дождеприемныйколодец; 9 — перепуск; 10 — коллектор; 11 — закромочная дрена; 12 — основаниебез дренирующего слоя

Рис. 5. Схема устройства регулирующего бассейна на аэродроме; а — план; б -разрез по I — I; 1 — тальвежный колодец; 2 — перепуск; 3 — главный коллектор; 4 -коллектор; 5 — смотровой колодец; 6 — регулирующий бассейн; 7 — горизонталь

Наполнение и опорожнениебассейна осуществляется через перепускную трубу 2 (см. рис, 5), имеющую уклон всторону коллекторов. Наполнение бассейна происходит при напорном режиме работыколлектора 3.

Целесообразностьустройства регулирующих бассейнов должно быть обосновано технико-экономическимирасчетами.

2.10. Водостоки сучастков искусственных покрытий, сточные воды с которых могут иметьнедопустимую концентрацию загрязнений (площадки мойки и т.п.), могутпроектироваться в виде самостоятельной водоотводной линии с подачей сточнойводы в соответствующие очистные сооружения (см. раздел 7).

2.11. При ширине склона В равной 25 м, и уклоне склона J1, равном0,015 — 0,025 рекомендуется принимать ширину лотка В’ равной 10 м и уклон сторон лотка J2 равным 0,05 — 0,08. Приширине склона, равной 10 — 15 м, и уклоне склона 0,015 — 0,030 рекомендуетсяпринимать ширину лотка равной 5 м и уклон сторон лотка, равный 0,10 — 0,15.

3. КОНСТРУКЦИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ВОДООТВОДНЫХ И ДРЕНАЖНЫХСИСТЕМ

3.1.Открытые лотки в кромках покрытий (схема 1 на рис. 4) проектируютсятреугольного сечения вдоль низовых кромок покрытия. На покрытиях двускатногопрофиля лотки предусматриваются с двух сторон.

Лотковый ряд плит входитв рабочую ширину покрытий. Для ВПП с односкатным профилем, групповых МС,перронов и спецплощадок с искусственным покрытием, ширина склона которыхсоставляет более 30 м, лотки должны проектироваться шириной 5 м и глубиной 10см. Для ВПП двускатного профиля и участков искусственных покрытий РД, имеющихширину склона 30 м и менее, лотки в кромках покрытия устраиваются только висключительных случаях, при надлежащем обосновании. Ширина лотка должна быть 4м, глубина 8 см. В остальных случаях поверхностная вода должна сбрасываться нагрунтовую обочину.

При необходимости,размеры лотков уточняются путем гидравлического расчёта.

Продольные уклоны лотковс искусственным покрытием должны быть не менее 0,0030. В случае меньших уклоновпокрытия лоткам придается пилообразный профиль с минимально допустимыми продольнымиуклонами 0,0030 (рис. 6).

Рис. 6. Лоток пилообразного профиля (продольный разрез): 1 — поверхностьаэродромного покрытия; 2 — дно лотка; 3 — дождеприемное устройство; 4 -металлическая решетка; 5 — перепускная труба

3.2. Закрытые лотки, втом числе и пилообразного профиля, проектируются вместо открытых лотков вслучаях, когда расстояния между дождеприемными колодцами открытых лотковоказываются по гидравлическому расчету менее 40 м.

Закрытый лоток имееткоробчатое поперечное сечение и продольный уклон дна не менее 0,005. Припилообразном продольном профиле начальное заглубление лотка принимается 15 см.По длине лотка устраиваются температурно-усадочные швы через 30 — 50 м. По всейдлине лотка в месте соприкосновения его с искусственным покрытием устраиваетсяшов шириной 2 см, который заполняется мастикой.

3.3. Открытые лотки вотмостке покрытий должны быть тех же размеров, что и открытые лотки в кромкахпокрытий.

3.4.Грунтовые лотки, с помощью которых осуществляется перехват и отвод вдождеприемные устройства поверхностной воды с аэродромных покрытий и грунтовыхобочин (схема II на рис. 4), а также с прилегающих грунтовыхплощадей аэродрома, проектируются треугольного сечения.

Минимальное удаление осилотка от кромки покрытия НП должно быть не менее 25 м, от кромки покрытия РД -10 м. Продольные уклоны лотков проектируются не менее 0,005 для супесчаных,песчаных, гравелисто-щебеночных грунтов и не менее 0,007 для глинистых исуглинистых грунтов.

При меньших уклонах взонах избыточного и переменного увлажнения, а при глинистых и суглинистыхгрунтах также и в зоне недостаточного увлажнения с целью улучшения условий длясбора и отвода воды по оси грунтовых лотков устраивается «лоток влотке» (рис. 7) или укладываются трубчатые осушители с уклонами не менее0,005.

Рис. 7. Схема устройства «лотка в лотке»: 1 — аэродромное покрытие;2 — отмостка; 3 — лоток в лотке

При значительныхпродольных уклонах грунтовые лотки проверяются путем расчета на устойчивостьпротив размыва грунта лотка. При необходимости дно лотков должно бытьукреплено.

3.5. Дождеприемные итальвежные колодцы сооружаются из сборного или монолитного железобетона.Дождеприемные колодцы располагаются по оси открытых лотков в кромках покрытий(рис. 8), а тальвежные колодцы — по оси грунтовых лотков (рис. 9) и в замкнутыхпонижениях рельефа. При наличии в основаниях покрытий пучинистых и просадочныхгрунтов устраиваются дождеприемные колодцы или дождеприемники мелкого заложения- дождеприемные воронки (рис 10).

Дождеприемные итальвежные колодцы устанавливаются большей стороной перпендикулярно оси лотказа расстоянии друг от друга, указанном в табл. 3 (для дождеприемников), а такжево всех замкнутых, понижениях и в конце лотков. Расстояние между тальвежнымиколодцами принимается в пределах 100 — 300 м (табл. 4). Указанные расстояниямогут уточняться путем гидравлических расчетов (см. гл.4 приложения 1),

Рис. 8. Дождеприемный колодец с решеткой из одного звена: 1 — просмоленнаяпенька; 2 — перепуск; 3 — битумная мастика; 4 — песочно-битумный коврик; 5 -водоустойчивый грунт; 6 — цементный раствор; 7 — шлаковая подушка; 8 — опорнаярама

Рис. 9. Конструкция тальвежного колодца; 1 — щебеночная отмостка с пропиткойбитумом на 6 — 8 см; 2 — решетка; 3 — стенка колодца; 4 — перепуск; 5 -шлаковая подушка; 6 — слой цементного раствора; 7 — водоустойчивый грунт; 8 -прокладка из просмоленной пеньки толщиной 1 — 1,5 см

Рис. 10.Конструкция дождеприемного колодца мелкого заложения (вариант с однойрешеткой); 1 — аэродромное покрытие; 2 — железобетонная лотковая плита; 3 -заделка щелей цементным раствором состава 1:3; 4 — решетка; 5 — отмостка изщебня с пропиткой битумом на 6 — 8 см; 6 — песчаное основание; 7 — закромочнаядрена; 8 — перепуск; 9 — стыковая муфта; 10 — сварное колено из стальных труб сантикоррозийной обмазкой: 11 — прокладка из просмоленной пеньки; 12 — изоляционныйслой из битумной мастики; 13 — поверхность дна корыта под лотковыми плитами бездождеприемников; 14 — поверхность дна корыта, под плитами с дождеприемнымиворонками

Таблица 3

Продольные уклоны дна лотков

Расстояния между дождеприемными колодцами, м

двухскатных ВПП и площадках с шириной склона до 50м

односкатных ВПП и площадках с шириной склонапокрытия 50 — 60 м

 

Δ = 2-3 мм/мин

Δ = 3-4 мм/мин

0,0030 — 005

100 — 150

100 — 125

75 — 125

Более 0,005

150 — 200

125 — 150

125 — 150

Примечание: Δ — метеорологический параметр, характеризующий интенсивностьрасчетных дождей принятой повторяемости, определяется по формуле (4).

Таблица 4

Продольные уклоны дна лотка

Расстояния между тальвежными колодцами, м

на двухскатных ВПП, площадках с шириной покрытийдо 50-60 м и грунтовых обочинах 25 м

на односкатных ВПП площадках с шириной покрытий50-60м и грунтовых обочинах 2,5м

на двухскатных и односкатных РД, площадках ширинойдо 25 м и грунтовых обочинах10-25 м

Δ = 2-3 мм/мин

Δ = 3-4 мм/мин

0,005 — 0,008

100 — 150

150 — 200

125 — 150

150 — 250

100 — 125

150 — 175

150 — 200

150 — 250

0,008 — 0,015

100 — 125

200 — 250

100 — 125

200 — 250

75 — 100

200 — 225

150 — 250

200 — 300

Примечания: 1. В числителе указаны расстояниямежду тальвежными колодцами по оси грунтовых лотков при супесчаных и песчаныхгрунтах; в знаменателе — то же при суглинках и глинах.

2. В случае устройства «лотка в лотке» илиосушителей по оси лотков расстояние между тальвежными колодцами следуетпринимать 75 — 100 м.

В лотках пилообразногопрофиля (см. рис. 6) расстояние междудождеприемными колодцами определяется по формуле

,                                                          (1)

где lдж- расстояние между дождеприемными колодцами;

h — глубина лотка за вычетом 1 — 2 см;

J — продольный уклон поверхности покрытия (в месте устройствалотков);

J1и J2 — уклоны участков дналотка между колодцами (не менее 0,0030).

Дождеприемныеколодцы с металлическими решетками из одного звена (нормального типа)устанавливаются в лотках с продольными уклонами до 0,005; с решетками из двухзвеньев (усиленного типа) при уклонах 0,006 — 0,007; с решетками из трехзвеньев — при уклонах 0,008 и более, а также, если колодцы расположены вбессточных пониженных местах и в конце лотков. Поверхность днища дождеприемныхколодцев с двумя и тремя решетками имеет уклон в сторону перепуска.Дождеприемные воронки с решеткой из одного звена устраиваются в лотках спродольными уклонами до 0,005, с решетками из двух звеньев при уклонах более0,005. Места сопряжений дождеприемников с покрытиями должны бытьводонепроницаемыми.

Тальвежные колодцыустраиваются с решетками из двух-трех звеньев (при ширине колодцев 0,3 м).Решетки располагаются на 8 — 10 см ниже прилегающей грунтовой поверхности исопрягаются с ней воронкообразной отмосткой из щебня с пропиткой битумом приширине отмостки 1,0 — 1,5 м.

3.6. Дрены устраивается для перехвата и отводагрунтовой воды, а также воды из дренирующих слоев искусственных покрытий (рис.11 и 12). Вода в дренажную трубу поступает через отверстия и щели, устраиваемыепо ее длине. Дрены устраиваются из труб диаметром 100 мм и более; за пределамилетного поля возможно применение керамических труб. Выпуски из дрен должныустраиваться не реже чем через 125 м, уклоны дрен должны быть не менее 0,005.

Рис. 11.Вариант конструкции закромочных дрен: 1 — аэродромное покрытие; 2 — лоток вкромке покрытия глубиной 8 — 10 см; 3 — отмостка; 4 — дренирующая труба свнутренним диаметром Dвн = 75 — 100 мм; 5 — фильтрующая засыпка из крупнозернистого песка; 6 -слой мха или очесов 2 — 3 см в плотном теле; 7 — песчаное основание

Рис. 12.Варианты конструкций глубинных дрен: а и б — дрены совершенного типа; в — дренанесовершенного типа; 1 — местный грунт; 2 — дернина; 3 — фильтрующая засыпка; 4- слой мха, очесы или минеральная вата; 5 — труба асбестоцементная D = 100 мм; 6 — щель (пропил)в трубе; 7 — песок с коэффициентом фильтрации не менее 7 м/сут.; 8 — песок; 9 -щебень; 10 — щебень, втрамбованный в грунт

Водоприемные щели илиотверстия в дренажных трубах устраиваются сбоку или снизу трубы, щелиустраиваются в виде пропилов на 1/3 ее диаметра на расстоянии 30 см друг отдруга или в виде отверстий той же площади. Стыки и прорези труб во избежание ихзаиления обкладываются очесами или минеральной ватой. Стыки труб соединяютсямежду собой без уплотнения.

3.7. В закромочных дренахфильтрующая обсыпка укладывается на всю высоту от трубы до верха дренирующегослоя основания, в глубинных дренах — на высоту, обеспечивающую устройствофильтрующей обсыпки (см. рис. 12). При использовании этих дрен как закромочныхдренирующий слой основания доводится до дрен. Рекомендуется засыпку нижнейчасти закромочных дрен на глубину до верха труб выполнять из крупнозернистогоматериала с коэффициентом фильтрации большим, чем материала дренирующегооснования.

3.8. Фильтрующие обсыпкитруб глубинного дренажа в соответствии с составом дренирующих грунтов могутбыть однослойными или многослойными. Высота засыпки совершенного дренажа Нфс принимается равной 0,6глубины Н, но не менее D +50 см, высота засыпкинесовершенного дренажа Нфнпринимается равной 0,7 глубины Н, ноне менее D + 75 см, где D — наружный диаметртрубы.

При расположении дренажав песках гравелистых, крупных и средней крупности должны проектироватьсяоднослойные обсыпки из гравия или щебня, а в мелких и пылеватых песках, супесяхи при слоистом строении водоносного пласта — многослойные обсыпки.

Для внутреннего слояфильтрующих обсыпок применяется гравий, а при отсутствии его — щебеньизверженных горных пород или особо прочные разновидности осадочных пород(кремнистые известняки и хорошо сцементированные невыветрившиеся песчаники).Для внешнего слоя обсыпок применяются крупнозернистые пески.

3.9.Вокруг дренажных труб устраивается фильтрующая обсыпка подобранного состава изгравия или щебня. Обсыпка должна обладать достаточной водозахватывающейспособностью для приема поступающей воды.

Подбор фракцийфильтрующих обсыпок должен производиться в зависимости от типа фильтра исостава дренирующих грунтов из условия, чтобы частицы дренирующего грунта невымывались и не заиливали обсыпки, а трубы и фильтры не засорялись. Дляпредотвращения заиливания засыпки необходимо, чтобы

где Dn(D60, D50 и т.д.) -диаметр частиц филътрующей обсыпки, мельче которого в обсыпке находится по весуn процентов ее состава;

dn(d25, d50) — то жедренирующего грунта;

 — коэффициентнеоднородности засыпки;

— коэффициент структурности засыпки.

Дляпредотвращения проникания материала засыпки в трубы дрен необходимо;

при однородных засыпках

t ≤ (1,25 — 1,5) D50;

при разнородных засыпках

t ≤(1,5 — 2,0) D50.

где t — ширинащели в трубах, которая не должна превышать 3 — 5 мм.

Значения Dn. и dn определяются с помощью суммарных кривыхгранулометрического состава засыпки и грунта.

3.10. Для устройстваглубинного и поверхностного дренажа, а также закромочных дрен допускаетсяприменение трубофильтров, изготовленных из пористых водопроницаемых материалов(бетона, керамзитобетона, керамзитостекла и др.), звенья которых соединяютсямежду собой с помощью эластичных элементов (рис. 13).

Рис. 13.Конструкция дренажа из трубофильтров: а — поперечный разрез; б — эластичноесоединение трубофильтров; 1 — трубофильтр диаметром 50 мм; 2 — песок; 3 — дерн;4 — хорошо уплотненный глинистый грунт; 5 — эластичное пластмассовое соединение

3.11. Перепуски отдождеприемных и тальвежных колодцев к коллектору следует проектировать изасбестоцементных труб с условным диаметром 150 — 400 мм, уклоном 0,02 — 0,03 отдождеприемных колодцев и 0,005 — 0,030 — от тальвежных. Длина перепуска должнабыть для дождеприемного колодца не более 40 м, а для тальвежного не более 20 м.

3.12. Коллекторыустраиваются из асбоцементных, бетонных и железобетонных труб, располагаемыхвдоль кромок искусственных покрытий на расстоянии не менее 5 м от них.

Применяемые трубы должныотвечать требованиям ГОСТ1839-72*, 539-73*,6482-71*,16953-71, 12586-74, ТУ-33-6-75, 18599-73.Параметры труб приведены в приложении2. Допускается применение труб из других материалов, еслиобеспечивается их прочность и устойчивость путем расчета.

Минимальный диаметрколлекторов по условному проходу — 200 мм, минимальный уклон — 0,003. Придиаметрах труб 500 мм и более в соответствии с гидравлическим расчетом возможны меньшие уклоны.

Сопряжение труб по трассеколлекторов (в вертикальной плоскости) должно выполняться «шелыга вшелыгу». Минимальная глубина заложения труб коллекторов определяется ихпрочностью и должна быть не менее глубины промерзания.

Допускается укладка трубв зоне промерзания на минимальной, по условию прочности, глубине. В этом случаеколлекторы проектируются с максимально возможными уклонами, а в необходимыхслучаях предусматривается утепление труб.

3.13. При устройствеколлекторов в агрессивных средах должны проводиться противокоррозионныемероприятия: стальные трубы должны быть покрыты снаружи антикоррозийнойизоляцией, на участках возможной электрокоррозии следует предусматриватькатодную защиту трубопроводов.

3.14. Керамические трубы(ГОСТ8411-74 и 286-74) нааэродромах классов А — Г могут применяться для устройства дренажно-водосточнойсети только за пределами летного поля.

3.15. Стыковые соединениябезраструбных бетонных труб выполняются в виде поясков из рулонного материала(пергамина, толи, рубероида), наклеиваемого битумной мастикой на предварительноочищенную поверхность труб с последующей обмазкой наклеенного пояска битумом.Стыки керамических и железобетонных труб промышленного изготовлениязаделываются просмоленной паклей и битумной мастикой. Стыки железобетонныхпредварительно напряженных труб уплотняются резиновыми кольцами.

3.16. Основания подтрубами, независимо от их конструкции, должны обеспечивать опирание труб повсей их длине с охватом трубы не менее 90° по окружности (рис. 14).Асбестоцементные трубы диаметром 150 — 500 мм укладываются на спланированноеуплотненное грунтовое и песчаное основание (коэффициент уплотнения для песчаныхи суглинистых грунтов — 0,95 — 0,98, для глинистых — 1,0).

Рис. 14. Схемыукладки труб коллекторов: а — наспланированный и уплотненный грунт; б- на сборное основание из железобетонных блоков; в — на гравийное или щебеночное основание; г — на монолитное бетонное или железобетонное основание: 1 — трубаколлектора; 2 — цементный раствор 1:3 — 1:4; 3 — сборное основание изжелезобетонных блоков; 4 — цементный раствор 1:6 — 1:8; 5 — цементный раствор;6 — монолитное бетонное или железобетонное основание; 7 — щебеночное, гравийноеили песчаное основание

На слабых грунтахоснование под асбоцементные трубы проектируется из слоя утрамбованного щебнятолщиной 10 см.

Бетонные и железобетонныетрубы диаметром 300 — 600 мм должны укладываться, как правило, на сборныежелезобетонные элементы, а трубы диаметром более 600 мм, как правило, наоснование из монолитного бетона или железобетона. Необходимая толщина основанияустанавливается расчетом на прочность. Минимально допустимая толщина основания15 см.

3.17. На участкахпрохождения коллекторов под искусственными покрытиями траншеи должныустраиваться с вертикальными стенками и креплением. Обратная засыпка производитсяпесчаным грунтом. Пересечение искусственных покрытий коллектором целесообразнопроектировать под углом 90° к продольной оси покрытия.

3.18. Взаимноерасположение водосточных коллекторов с другими инженерными сетями следуетвыполнять в соответствии с требованиями главы СНиП по проектированиюгенеральных планов промышленных предприятий.

3.19. Ширину траншеи иоткосы следует принимать в соответствии с главой СНиП «Земляныесооружения. Правила производства и приемки работ».

3.20. При наличии особыхусловий (скальные, торфянистые и просадочные грунты) разрабатываетсяиндивидуальная конструкция основания. Бетонные и железобетонные безнапорныетрубы во всех грунтах, за исключением скальных, плывунных, болотистых ипросадочных II типа,допускается укладывать непосредственно на выровненное и утрамбованное днотраншеи или основание из уплотненных сыпучих материалов.

3.21. Колодцы,смонтированные на коллекторах (рис. 15), устанавливаются в начале коллекторов,на углах поворота, в местах изменения уклонов, в местах подключения кколлекторам перепусков или других водоотводных линий и на прямых участках нарасстояниях:

50 м при диаметре труб до250 мм;

75 м           -«-                   250 — 400 мм;

100 м         -«-                   400 — 600 мм;

125 м         -«-                   более 600 мм.

Форма смотровых колодцевможет быть круглой или прямоугольной, ее выбор зависит от количества, диаметрови углов поворота подключенных труб.

Минимальные диаметрыкруглых колодцев должны быть на трубопроводах диаметром:

до 600 мм                              1000 мм

700 мм                                   1250 мм

800 — 1000 мм                                   1500 мм

1200 мм                                 2000 мм

Рис. 15,Конструкция круглого смотрового колодца с заглубленной крышкой (сборный изжелезобетонных звеньев).: 1 — крышка: 2 — заделка мятой глиной слоем 10 см; 3 -отверстия 18×6×2 см; 4 — среднее бетонное кольцо с гнездом дляперепуска; 5 — скобы Ø 16 мм; 6 — перепуск; 7 — битум; 8 — просмоленнаяпенька δ =1, 0 — 1,5 см; 9 — бетонный лоток (набиваетсяна месте); 10 — железобетонное днище; 11 — щебеночная подготовка; 12 -цементный раствор; 13 — нижнее бетонное кольцо (бетонируется на месте); 14 -труба коллектора; 15 — горловина; 16 — сборное основание под трубы; 17 -температурный шов δ =2 см

Минимальные размерыпрямоугольных колодцев в зависимости от трубы наибольшего диаметра D должны быть на трубопроводах диаметром до 700 мм — длина1000 мм, ширина D + 400 мм,но не менее 1000 мм; на трубопроводах диаметром 700 мм и более — длина D +400 мм, ширина — D+500 мм.

3.22. Смотровые колодцыустраиваются, как правило, из железобетонных звеньев (крышек, горловин длякруглых труб, средних звеньев и днищ). Нижнюю часть колодцев из-за еенестандартности по высоте следует сооружать на месте из бетона монолитно сднищем.

На коллекторах сзагрязненными водами предусматриваются колодцы с отстойниками глубиной 0,3 -0,5 м.

3.23. При пересеченииколлектором грунтовых ВПП смотровые колодцы следует предусматривать с крышками,заглубленными в грунт не менее чем на 40 см. В остальных случаях, в том числеколодцы коллекторов, идущих вдоль кромок ИВПП, устраиваются с крышками,выходящими на дневную поверхность и отмосткой вокруг них шириной 1 м из щебня спропиткой. При заглубленном варианте крышка смотрового колодца изолируется.

Прямоугольные смотровыеколодцы с решетчатой крышкой и отстойником глубиной 0,3 — 0,5 м устраиваются впониженных местах рельефа для отвода поверхностных вод. В этом случае онивыполняют роль тальвежных колодцев.

3.24. Быстротоки иперепады устраиваются на канавах с уклоном более 0,05 — 0,10. По своейконструкции быстротоки представляют собой лотки с большими уклонами изматериала, обеспечивающего пропуск воды с большими скоростями (обычно бетон ижелезобетон), а перепады — лотки с вертикальными или близкими к вертикальнымуступами. В конце быстротока, а также на каждой ступени перепада следуетпредусматривать гасители энергии потока.

3.25. Оголовки (обычно бетонныеили железобетонные) устанавливаются в местах примыкания коллекторов к открытымводоотводным канавам (выходные оголовки) и в местах поступления воды изоткрытых канав в коллекторы (входные оголовки).

Соединения труб соголовками выполняются эластичными. В местах устройства оголовков водоотводныеканавы укрепляются мощением на длину 3 — 10 м.

Превышение лотка трубынад дном водоотводной канавы в выходных оголовках должно быть достаточным (неменее 30 см), чтобы исключить возможность подпора вода в коллекторе.

При необходимости навыходах коллекторов в канавы следует устраивать гасители энергии потока. Принеблагоприятных гидрогеологических условиях и больших размерах выходныеоголовки рассчитываются на прочность и устойчивость как подпорные стенки.

3.26. Водоотводные канавыпроектируются за пределами аэродромов, как правило, по кратчайшим расстояниямот оголовков до водоприемников. Уклоны дна канав, как правило, следуетпринимать не менее 0,002. Уклоны менее 0,002 допускаются на основаниигидравлических расчетов только при соблюдении минимальных скоростей теченияводы в канавах, если нет заиливания. Ширина канав по дну должна быть не менее0,6 м.

Крутизна откосов канавпринимается в зависимости от вида грунта по табл. 1 приложения 3.

3.27. Глубина канавыопределяется гидравлическим расчетом. Бровка канавы должна располагаться вышерасчетного уровня воды не менее чем на 0,25 м. В местах примыкания кводоприемникам дно канавы должно быть выше уровня паводковых вод вводоприемнике не менее чем на 30 см при вероятности паводка один раз в пятьлет.

Радиус закругления канавыв плане принимается равным 20в дляповоротов по трассе и 10в напримыканиях к другой канаве, где в -ширина канавы по дну.

На участках с большимиуклонами и изломами рельефа (при скоростях, превышающих допустимые на размыв)канавы укрепляются или при соответствующем обосновании сооружаются быстротоки иперепады.

3.28. Ограждающие дамбы,с помощью которых производится защита территории аэродрома от затопления приподъеме уровня воды в соседних водоемах, как правило, следует устраивать на участках, на которых высота дамбы иобъем земляных работ по ее строительству оказываются наименьшими. При выбореместоположения дамбы необходимо учитывать возможность размещения на территориимежду летным полем и ограждающей дамбой аккумулирующего бассейна, необходимогодля сбора вода, стекающей к дамбе в период подъема воды в водоеме.

Для сброса воды изаккумулирующего бассейна и регулирования уровня воды в нем под дамбойпрокладывается водоперепускная труба с затвором для регулирования. Дамбасооружается из местного грунта, например, из грунта, полученного пристроительстве аккумулирующего бассейна (рис. 16), и рассчитывается всоответствии с требованиями главы СНиП по проектированию плотин из грунтовыхматериалов.

Рис. 16. Схемапоперечного разреза ограждающей дамбы: 1 — водопроницаемый грунт; 2 -водонепроницаемый грунт; 3 — зуб из водонепроницаемого грунта; 4 — укрепленныйоткос; 5 — дамба; 6 — аккумулирующий бассейн, hз — запас высоты дамбы

Высота ограждающих дамбпринимается не менее чем на 0,5 и вышерасчетного уровня высокой вода (РУВВ) с учетом высоты волны и высоты набега еена откос дамбы.

Заложение откосов и видих укрепления принимается в соответствия с данными, приведенными в табл. 2и 3приложения 3.

4. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ВОДООТВОДНЫХ СИСТЕМ НААЭРОДРОМАХ

4.1. Путем гидравлическогорасчета водоотводных систем размеры сечений труб, лотков, канав определяются взависимости от расчетных расходов. Водоотводные системы рассчитаны на стокдождевых и талых вод.

Водоотводные системыИВПП, РД, МС, перронов, принимающие воду только с покрытий, с покрытий игрунтовых обочин, а также с покрытий, грунтовых обочин и грунтовых водосборовшириной 200 — 300 м, рассчитывают на дождевой сток. Системы, принимающие воду спокрытий, грунтовых обочин, грунтовых водостоков шириной более 200 — 300 м,рассчитывают на сток талых вод. В отдельных случаях при больших грунтовыхводосборах расчетный случай устанавливается проверкой работы систем на обастока.

4.2.Проектные уклоны определяются с учетом допустимых скоростей движения воды иуклонов местности. Допускается минимальная скорость воды в трубах коллекторов0,6 м/с, максимальная — 5 м/с. Минимальная скорость движения воды в канавахдолжна быть не менее половины гидравлического радиуса потока R вм. Максимальные скорости воды в канавах и грунтовых лотках не должны превышатьзначений, указанных в табл. 1 приложения 4.

4.3.Расчет водоотводных систем на дождевой сток следует производить по методупредельных интенсивностей. По этому методу расчетный расход Q равен

Q = S∙F,                                                                                 (2)

где F — площадь водосбора для рассчитываемого сечения;

S — величина стока.

Величина стока S равна

.                                                                       (3)

где Ψ — коэффициент стока;

Δ — параметр, равный интенсивности одноминутного дождяпринятой повторяемости, мм/мин;

t — продолжительность дождя, равная времени добегания воды дорассчитываемого сечения, мин;

п — показатель степени, характеризует изменение расчетныхинтенсивностей дождей по времени.

Величина S может быть определена по номограммена рис.1 приложения 6.

4.4. Коэффициент стока Ψ при расчете сетей на дождевойсток принимается равным 0,95 — для асфальтобетонных, 0,85 — для цементобетонныхпокрытий; 0,60 — для щебеночных материалов, обработанных органическимивяжущими; 0,40 — для щебеночных и гравийных материалов, не обработанныхвяжущими.

Коэффициент стока длягрунтовых поверхностей следует принимать при отсутствии дернины для супеси -0,25; суглинка — 0,30; глины — 0,35; с дерниной для супеси — 0,15; суглинка -0,20; глины — 0,25.

Для грунтовых обочинаэродромных покрытий коэффициент стока принимается равным для супеси — 0,60;суглинка — 0,65; глины — 0,70.

При разнородныхповерхностях коэффициент стока принимается как средневзвешенная величина пропорциональноплощади участка с разнородными поверхностями.

4.5. Значение параметра Δ равно

,                                                        (4)

где q20- параметр, равный интенсивности дождя продолжительностью 20 мин при Р = 1 год.л/с.га;

С — коэффициент, учитывающий климатические особенности районовСССР;

Р — период повторяемости расчетных интенсивностей дождей в годах.

Параметр Δ может быть определен/пономограмме на рис. 2 приложения 6.

Величины q20. n, C определяются по картограммам, приведенным на рис. 1- 5приложения 5, а период повторяемости расчетных интенсивностей дождейпринимается по табл. 5.

Таблица 5

Параметр, характеризующий дождевые осадки

Значения Рпри площадях водосбора F, га

Менее 1,5

1,5 — 3

4 — 6

7 — 9

10 — 15

Менее 70

0,18

0,16

0,25

0,16

0,33

0,33

0,33

0,33

0,50

0,50

70 — 90

0,25

0,16

0,33

0,2

0,50

0,33

0,50

0,50

0,50

0,50

91 — 115

0,33

0,16

0,50

0,25

0,50

0,33

0,50

0,5

0,50

0,50

Более 115

0,33

0,16

0,50

0,33

0,50

0,5

0,75

0,50

0,75

0,67

Примечания; 1. В числителе данызначения Р для водоотводных сетей слотками в кромках покрытий, в знаменателе для сетей без лотков в покрытиях.

2. Для коллекторов при уклонах лотков более 0,005указанные в таблице значения Рснижаются на одну ступень ниже, например, вместо 0,50 принимается 0,33 и т.д.

Сети, принимающие воду сослужебно-технических территорий, рассчитываются с учетом Р по СНиП II-Г,6-72, как для территорий промышленных предприятий.

4.6. Время добегания дорассчитываемых сечений коллекторов определяется как сумма времени добеганиядождевых вод по склону, лотку и коллектору. Время добегания дождевых вод посклону определяется по формуле (или по номограмме на рис. 3 приложения 6)

,                                            (5)

где Врасч — расчетная ширина склона стока, м;

Jрасч- расчетный уклон склона;

п* — коэффициент шероховатости (принимается по табл. 2приложения 4);

п — параметр, определяемый по картограмме на рис. 3и 4приложения 5;

Ψ — коэффициент стока.

4.7. Присоотношении продольных и поперечных уклонов склона

расчетные величины уклонаи длины склона принимаются по линии наибольшего ската:

;                                                           (6)

где В — фактическая ширина водосбора.

При соотношении

Jрасч= Jпоп и Врасч= В

Если поверхностиразнородны, время добегания определяется по формуле (5) при средневзвешенныхзначениях коэффициентов стока, шероховатости и уклона,

4.8. Время добегания водыпо лотку τлотопределяется по формуле (или номограмме на рис. 4 приложения 6)

,                                                                       (7)

где lлот- длина участка лотка, м;

Vлот- скорость движения дождевых вод в конце лотка, м/с.

Значение Vлот определяется по формуле (или по номограмме нарис. 4 приложения 6)

,                                                               (8)

где hЛ- глубина потока в лотке в низовом сечении расчетных участков (у дождеприемныхи тальвежных колодцев);

J — уклондна лотка.

Глубину потока hA для лотков в кромкахпокрытий ориентировочно можно принимать на 1 — 2 см менее глубины лотка. Приточных расчетах указанную глубину следует находить подбором, исходя из условияравенства расчетного расхода пропускной способности лотка при принятой глубинепотока. Пропускная способность лотка Qo определяется по формуле (или номограмме на рис. 5приложения 6)

Qo = ω∙Vлот,                                                                           (9)

где ω — площадь живого сечения потока в лотке, м2.

Значение ω в лотке треугольного сеченияопределяется по формуле

,                                                                                 (10)

где h0- глубина потока в расчетном сечении, м;

J0- уклон боковых сторон лотка.

4.9. Время добегания водыпо расчетному участку коллектора определяется по формуле

                                                                    (11)

где

lкол- длина расчетного пути движения вод на соответствующем участке.

Коэффициент т, учитывающий заполнение свободнойемкости сети на вышележащих участках, определяется по формуле

                                                                  (12)

где

Главные коллекторырассчитываются на время добегания по одному из примыкавших коллекторов,имеющему наибольшее протяжение.

4.10. Расчетные расходыводы, поступающие в водоотводные сети с покрытий или с покрытий и грунтовыхобочин, определяются без учета минимальной стокообразующей интенсивности дождя.

Расчетные расходы водыдля водоотводных линий с грунтовыми водосборами (нагорные канавы, лотки) придождевом стоке определяются с учетом минимальной стокообразующей интенсивностидождей. При этом продолжительность стокообразования tcтопределяется по формуле

,                                                                  (13)

где  — минимальнаямгновенная стокообразующая интенсивность дождя, принимаемая равнойинтенсивности впитывания U*, мм/мин (см. табл. 3приложения 4).

4.11. Для расчетныхсечений, удаленных по времени добегания на τ≤ tст, расходы следуетопределять по методу «предельных интенсивностей».

Для сечений, удаленных повремени добегания τ > tст расчетный расход равен

Q = Qtст+ Qсп,                                                                       (14)

где Qtст — расход, соответствующий τ = tст.

Qсп — дополнительный расход, поступающий в сеть последождя tст в соответствии с кривой спада стока за счетводы, находящейся на водосборе.

Расход, соответствующий τ = tст(Qtст), определяется в соответствии с пп. 4.3 -4.10.

Величина дополнительногорасхода определяется по формуле

,                                        (15)

где В — длина склона водостока (ширина водосбора), м;

V — скорость движения воды в лотке или канаве на расчетномучастке;

η — коэффициент, зависящий от отношения τ/tст

Значения η определяются по табл. 6.

Таблица 6

τ/tст

η

τ/tст

η

τ/tст

η

1

0

1,25

0,33

3,0

0,80

1,05

0,08

1,50

0,52

3,5

0,89

1,10

0,16

1,75

0,64

4,0

0,92

1,15

0,22

2,00

0,71

5,0

0,95

1,20

0,28

2,50

0,81

10,0

0,99

4.12. Прирасчете сети на талые воды расчетные расходы определяются при средних значенияхмаксимального стока талых вод в данной местности по формулам:

дляводоотводных линии и сетей с водосборами до 100 га (водоотводные сети летныхполос)

,                                                                   (16)

для водоотводных линий сбольшими водосборами(нагорные канавы)

QТВ = 2,78AF,                                                                        (17)

где Нс — высота снежного покрова к началу весеннегоснеготаяния, см, (принимается по снегосъемкам в последний день декады посредней дате разрушения устойчивого снежного покрова);

Т — средняя продолжительность снеготаяния в сутках (разница междусредними датами разрушения и схода устойчивого снежного покрова);

А — параметр, характеризующий сток талых вод, мм/ч (принимается присредних значениях максимального стока по картограмме на рис. 6 приложения 5или устанавливается по климатологическим данным);

F — площадь водосбора, га.

Значения Нс и Т определяются по данным климатических справочников.

4.13. При значительныхводосборах и наличии на них лесов, болот, озер (например, при расчете нагорныхканав) необходима корректировка полученных по формуле (17) расходов умножением ихна коэффициенты φ, δ’,δ».

В этом случае

QTB= 2,78AFφδ’δ»;

Ψ = (1+F)-0,25.                                                                        (18)

δ’ = 1+0,6lg(F0 + 0,2FB + 1,0)

δ» = 1,0-γlg(1+Fл),

где φ — коэффициент редукции максимального стока талых вод взависимости от площади водосбора;

δ’ — коэффициент снижения расходов за счет аккумуляции воды вболотах и озерах на водосборе при (F0 + 0,2 FB) ≤ 0,45;

δ» -коэффициент снижения расходов при наличии леса на водосборах;

F0. FБ, FЛ -площадь озер, болот и лесов в процентах к общей площади водосбора;

γ — коэффициент, равный для лесов на песчаных и супесчаных почвах0,35 — 0,40 и для лесов на суглинистых почвах — 0,25 — 0,30.

Расчет водоотводныхсистем взлетно-посадочных полос с искусственными покрытиями (ИВПП)

4.14. Расчет водоотводныхсистем аэродромных покрытий производится в соответствии с принципиальными схемамиустройства водоотвода и дренажа покрытий (см. п. 2.8).

4.15. При проектированиипо схеме I (см. рис. 4) с устройством лотков в кромках покрытийрасчет водосточно-дренажных систем производится, как правило, на дождевой стокс покрытий. В отдельных случаях при поступлении в системы значительных расходовиз тальвежных колодцев с грунтовой части летного поля возможна проверкарасчетных расходов на сток талых вод. За окончательный расчетный расходпринимается наибольший из расходов, возникающий от стока дождевых или талыхвод.

4.16. Расчет коллектороввзлетно-посадочных полос, рулежных дорожек, мест стоянок и перронов,водосточно-дренажная система которых запроектирована по схеме I (см. рис. 4),производится в следующем порядке.

Расчетные расходы водыопределяются в характерных сечениях водостоков непосредственно нижедождеприемников, т.е. в местах резкого увеличения расходов и переломовпродольного профиля. Расчет коллектора производится по участкам, длина которыхравна расстоянию между дождеприемниками.

Для первого расчетногоучастка (рис. 17) определяются водосборная площадь F1,примыкающая к участку коллектора, длина водосбора В и поперечный уклон Jпокрытия. Далее по формуле(5) или номограмме (см. рис. 3 приложения 6) для данной длиныводосбора и уклону поверхности J определяетсявремя добегания дождевых вод по склону τсклот оси ИВПП до оси лотка, а затем по формуле (7) или по номограмме (см. рис. 4приложения 6) определяется время добегания дождевых вод по открытомулотку от самой удаленной точки до расчетного сечения первого дождеприемногоколодца. Расчетное время добегания дождевых вод от самой удаленной точкиплощади водосбора до первого расчетного сечении определяется суммированиемвремени добегания по склону и открытому лотку:

τ1 = τскл + τлот.                                                                        (19)

По расчетному временидобегания τ1 ипараметру Δ по формуле (3)или по номограмме (см. рис. 1 приложения 6) определяетсявеличина стока S, а затем для первого участкаводосточной сети — расчетный расход дождевых вод

Q1 = S1F1.

По расходу Q1 и уклону коллектора J находитсядиаметр труб и скорость движения воды в коллекторе, которая должна быть неменее минимального (0,60 м/с) и не более максимального (5,0 м/с) значения.

Рис. 17.Расчет водоотводных систем аэродромных покрытий на дождевой сток: а — приустройстве лотков в кромках покрытий; б- при сбросе воды с покрытий в грунтовые лотки

Диаметр труб и скоростьдвижения воды определяются с помощью номограммы на рис. 6 приложения 6 повеличине расхода и уклона при полном заполнении сечения труб, т.е. при

Окончательное значениедиаметра принимается с учетом действующих сортаментов на трубы (см. приложение2). Второй участок коллектора рассчитывают так же, как и первый. Приэтом расчетное время добегания дождевых вод для второго участка — сумма временидобегания τ1 ивремени добегания по первому предыдущему участку коллектора:

.                                                                          (20)

где l1- длина первого участка коллектора, м;

V1- скорость теченияводы в трубах для первого участка, м/с.

По расчетному временидобегания τ2определяется величина стока S2. Расчетныйрасход дождевых вод для второго участка сети определяется по формуле

Q2= S2(F1 + F2),                                                                    (21)

где F1, F2 — площади водосбора первого и второго участков коллектора.

По расходу Q2 и уклону коллектора Jопределяется диаметр труб D2 второгоучастка. Третий и последующие участки коллектора рассчитываются аналогичнопервым двум, определяется время добегания τi и соответствующая емувеличина стока Si. Расчетный расходравен:

,                                                                        (22)

По вычисленномурасчетному расходу Qi ипроектному уклону Ji определяютсяDi и Vi. Так какзначения Qi подлине коллектора возрастает, происходит возрастание и диаметров труб.

4.17. При устройствеводосточно-дренажной системы по схеме II (лотки в кромках покрытий отсутствуют) сброс воды с покрытийосуществляется в грунтовые лотки. Расчет систем возможен как на сток дождевых,так и талых вод. За расчетный случай стока принимается сток, при котором всистемах образуются наибольшие расходы. Расчет на сток талых вод наиболеевероятен в северных и центральных районах при значительном слое снеговыхосадков, слабоводопроницаемых грунтах и значительных площадях грунтовыхводосбросов, с которых ожидается приток талых вод в системы. Наиболее часторасчет систем в рассматриваемом случае производится на сток дождевых вод.

4.18. Расчет коллектороввзлетно-посадочных полос, рулежных дорожек, мест стоянок и перронов,водосточно-дренажная система которых выполнена по схеме II (см. рис. 4), производится в следующемпорядке.

Расчетные расходы всистемах подсчитываются суммированием расходов с водосбросов, имеющихразнородные поверхности (бетон плюс грунтовая обочина), грунтовые (со стороныгрунтовой части летного поля), расходы рассчитываются, как и для схемы I, по методу «предельныхинтенсивностей», но с той разницей, что для грунтовых водосбросов,примыкающих к лоткам со стороны грунтовой части летного поля, расходыопределяются с учетом стокообразующей продолжительности дождей tст. В этом случае учитывается поступлениедополнительных расходов в системы за счет стока воды, лежащей на водосборе(выпавшей в процессе tст).

Последовательностьрасчета коллекторов остается прежней, но с учетом дополнительных расходов,поступающих с грунтовой полосы. Если к коллектору в каком-либо местеподключаются перепуски от тальвежных колодцев, собирающих воду на грунтовыхполосах, то в местах подключений в коллекторе увеличиваются расхода на величину

Qдоп(i) = Sгр(i)Fгр(i),                                                                  (23)

где Qдоп(i) — дополнительный расход, поступающий на i-ом участке коллектора с грунтовой полосы;

Sгр(i) — величина стока с грунтового водосбора при временидобегания τi,отсчитываемого по коллектору (коэффициент стока принимается для грунтовойповерхности).

Площадь грунтовоговодосбора Fгр(i),c которойвода поступает в тальвежный колодец, определяется решением обратной задачи: повремени добегания τi, рассчитанной по формуле (5),или номограмме на рис. 3 приложения 6 находится ширинасклона В, а по ней — Fгр(i).

Полный расчетный расходдля i-го участка коллектора равен

Qрасч. = Qi + Qдоп(i).                                                                (24)

4.19. При расчетеглавного коллектора определяется суммарный расход, поступающий в него из другихколлекторов. При этом главные коллекторы рассчитываются на время добегания поодному из примыкающих коллекторов, имеющему наибольшее протяжение.

4.20. Водосточную сеть искусственных покрытий можнопроектировать не только с самотечным, но и с напорным режимом, которыйцелесообразен для коротких коллекторов с минимальными уклонами, при начальномзаглублении их более 1,0 м, а также при нескольких выпусках в открытые канавыили естественные водоемы.

При гидравлическомрасчете коллекторов с учетом напорного режима сети в расчет вводят коэффициентнапорности Кн,определяемый по формуле

,                             (25)

где , Н — разностьотметок поверхности земли и шелыги трубы в начальном смотровом колодце;

h — разностьотметок лотка трубы в начале и конце коллектора;

n -показатель степени, характеризующий изменение расчетных интенсивностей дождейпо времени.

Расчетный расход принапорном режиме сети определяется по формуле

QP = КHQ,                                                                             (26)

где Q — расчетный расход, определяемый по методике безнапорногорасчета.

Сечение коллектораподбирается по расходу Qр при полном наполнении,т.е. при  = 1,0.

4.21. Расчет сечений трубколлектора рекомендуется выполнять после предварительного построения егопродольного профиля, на котором определены уклоны труб, расставлены смотровыеколодцы в местах подсоединения к коллектору перепусков от дождеприемныхколодцев, заглубление верха труб от поверхности. При этом следует соблюдатьследующие условия:

Уклон труб по возможностидолжен быть близким или равным уклону поверхности (в направлении продольной оситрубопровода);

глубина заложения верхатруб коллектора должна быть на 0,2 м ниже расчетной глубины промерзания грунтана данном аэродроме (поэтому в местах изменения диаметра коллектора в смотровомколодце совмещаются отметки верха труб);

в смотровом колодцеотметка лотка труби перепуска от дождеприемного или тальвежного колодца должнабыть не менее чем на 0,2 м выше отметки верха труб коллектора;

глубина заложения верхатруб коллектора должна быть не менее требуемой по условию их прочности поддействием нагрузки от колес расчетного самолета и не менее 0,75 м.

4.22. Расчетводозахватывающей способности дождеприемных и тальвежных колодцев производитсяпо формулам

;                                 (27)

,                             (28)

где Qk- водозахватывающая способности дождеприемника;

Lф- длина водосливного фронта по периметру решетки;

h0- глубина потока перед решеткой;

ωр — площадь всей решетки;

ωотв- площадь отверстий решетки;

С — ширина дождеприемника или тальвежного колодца;

g — ускорение силы тяжести.

Полный напор потока передрешеткой Н0 равен

,

где V — скоростьподхода к решетке, равная скорости в лотке.

Диаметры перепускных трубот дождеприемных и тальвежных колодцев к коллекторам определяются по формуле(или номограмме на рис.7 приложения 6)

,                                                               (29)

где Q — расчетный расход.

Коэффициент расхода μ определяетсяпри длине перепуска Ln ипредварительно принятом диаметре труб D поформуле

,

где Н — располагаемый напор, равный Н’+ LnJ при истечении воды всмотровом колодце из перепуска «в атмосферу»;

Н’ — глубина дождеприемника;

J — уклонперепуска.

4.23. Диаметры трубколлекторов определяются при полном их заполнении.

При выборе диаметра труби их уклонов следует придерживаться принципа сохранения или нарастанияскоростей движения воды.

Расчет пропускнойспособности асбестоцементных, бетонных и железобетонных трубдренажно-водосточной сети рекомендуется выполнять при коэффициентешероховатости п* = 0,014.

4.24. Размеры сеченийканав определяются из условия обеспечения пропускной способности Q0 для транспортировки расчетного расхода воды Q, определяемой по формуле (или номограмме на рис. 8приложения 6)

Q0 = ω∙V,                                                                               (30)

где  — скорость течения;

 -гидравлический радиус;

ω — площадь живого сечения;

P — смоченный периметр;

J — продольный уклон по дну канавы;

 — скоростноймножитель;

 -показатель степени.

Размеры сечений канав определяются при коэффициентешероховатости земляных русел п*= 0,025.

Расчет водоотводных систем грунтовыхвзлетно-посадочных полос (ГВПП)

4.25. Расчет водоотводныхсистем грунтовых взлетно-посадочных полос в зависимости от местныхклиматических условий может выполняться как на сток дождевых вод, так и на стокталых вод. Рассчитываются собиратели и коллекторы, диаметр труб осушителейпринимается без расчета — 100 м.

4.26. Расчет систем надождевой сток производится по методу «предельных интенсивностей», нос ограничением продолжительности дождей минимальной интенсивностьюстокообразования. Величины стока с 1 га являются в этом случае переменными,убывающими с увеличением продолжительности дождя.

Расчет систем на стокталых вод производится при средней интенсивности снеготаяния. Величины стока с1 га (S л/с га) считаются в данном случаепостоянными.

.4.27. Диаметры трубсобирателей и коллекторов определяются в соответствии с вычисленными расчетнымирасходами и принятыми проектными уклонами водоотводных линий.

4.28. Порядок расчетадиаметров труб собирателей и коллекторов одинаков и выполняется следующимобразом.

Собиратели и коллекторыделятся на расчетные участки и по плану расположения систем для расчетныхсечений определяются водосборные площади Р.Стокообразующая продолжительность дождя рассчитывается по формуле (13),расчетные расходы определяются по формуле (14) и вычисляется время добегания дорасчетных сечений. По найденным расходам Q ипринятым проектным уклонам J определяются диаметрытруб D и скорость V движения воды на участках.

На схеме, приведенной нарис. 18, собиратель разделен на два расчетных участка с сечением I — I и II — II. Для первого участкаводосборная площадь F1 ограничена нагорнойканавой и осушителями О-VI и О-V; для второго — водосборная площадь F2 ограничена канавой и осушителями О-III и О-IV. Расчетный расход для сечения II — II второго участка

QII = SII∙FII,

где FII= 2L(В1 + B2).

Величина стока SII определяется по формуле (3)или номограмме на рис. 1 приложения 6.

Предварительноопределяется время добегания воды τ1, до сечения I — I собирателя,которое равно сумме времени добегания дождевых вод по склону τ’скл доосушителя О-IV или О-V,времени добегания воды по осушителю τ’оси времени добегания воды по собирателю τ’c:

τ1 = τ’скл+ τ’ос + τ’с(31)

Рис. 18.Гидравлический расчет осушительной сети: 1 — коллектор; 2 — осушитель; 3 -собиратель; 4 — нагорная канава

Время τ’склопределяется по формуле(5) или по номограмме, приведенной на рис. 3 приложения 6.Время τ’оси τ’свычисляется делением длины осушителя и собирателя на скорость течения воды втрубах.

Для определения временидобегания воды по осушителю скорость можно принимать 0,5 м/с. Минимальнаярасчетная скорость для собирателей принимается такой же, как и для коллекторов,- 0,6 м/с. По вычисленного τ и параметру Δ определяется величина стока SI,расчетный расход QI ипо проектному уклону определяется диаметр собирателя на первом уклоне.

Расчетный расход длясечения II — IIвторого участка равен

QII= SIIFII

Время добегания τ2 досечения II — IIравно сумме времени добегания дождевых вод τ1,до сечения I — I и времени добегания по собирателю до сечения II — II:

τ2 = τ1+ τ»с.

По расчетному временидобегания и параметру Δопределяются величина стока SII и расчетный расход QI, а затемдиаметр собирателя для второго участка.

Расчетные расходы всечениях коллекторов, отводящих воду с грунтовых водосборов, определяются также, как и для собирателей. Сечения собирателей и коллекторов рассчитываются втаком же порядке до тех пор, пока расчетное время добегания дождевых вод нестанет равным продолжительности стокообразования, т.е. τ = τст.Для сечений, удаленных по времени добегания на τ > τст,расчетный расход определяется с учетом дополнительного расхода по формулам (14)и (15).

При расчете систем насток талых вод величина стока с 1 га (S) определяется присредней толщине снегового покрова и средней продолжительности снеготаяния прикоэффициенте стона 0,80 — 0,90 или находится по картограмме распределениямаксимального элементарного стока талых вод Амм/ч. приведенной на рис. 6 приложения 5.

Расчет глубинного дренажа

4.29. При проектированиимероприятий по понижению уровня грунтовых вод под искусственными покрытиями ина отдельных грунтовых участках летного поля наиболее часто встречаютсяследующие случаи расчета горизонтального глубинного дренажа (рис. 19):

систематического дренажа,рассчитываемого на случай, когда подземные воды пополняются за счетинфильтрации атмосферных осадков и не имеют ясно выраженного направленияпотока;

однолинейного икольцевого (контурного) дренажей, рассчитываемых на понижение уровня потокагрунтовых вод.

4.30. При неглубокомзалегании водоупора предусматривается дренаж совершенного типа, укладываемый наповерхность водоупора для полного перехвата подземных вод. При глубокомзалегании водоупора предусматривается дренаж несовершенного типа, закладываемыйвыше водоупора.

Рис. 19. Расчетные схемы глубинногодренажа: а — систематический; б– кольцевой (контурный); в -однолинейный; 1 — совершенный; 2 – несовершенный

4.31. Расчетсистематического дренажа заключается в определении:

расстояний между дренами,обеспечивающих понижение уровня грунтовых вод до принятой нормы осушения Р;

расчетного расхода вода,поступающей в дрены.

4.32. Расчетный расход Q в дренаже совершенного инесовершенного типа вычисляется по формуле

Q = 2aWLg                                                                            (32)

где 2а — расстояние между дренами;

Lg — длина дрены;

W — интенсивность инфильтрации атмосферных осадков или другихвод в грунте (при отсутствии опытных данных значение W принимается по табл. 4 приложения 4).

Расстояния между дренамиопределяются по формулам:

при совершенном дренаже

,                                                                 (33)

где Нmax -максимальная высота пониженного уровня грунтовых вод над водоупором вмеждудренажном пространстве;

Кф — коэффициент фильтрации, принимаемый по данныминженерно-геологического заключения, а при отсутствии данных — по табл. 5приложения 4;

при несовершенном дренаже

,                              (34)

где hmax — максимальное превышение пониженного уровня грунтовых воднад уровнем воды в несовершенном дренаже в междудренажном пространстве;

(можно определять пографику на рис. 1 приложения 7);

rg — радиус дрены, значение которого принимается равнымполовине ширины дренирующей обсыпки или траншеи дренажа;

Т — превышение несовершенной дрены над водоупором.

Значение Т определяется методом попыток,задаваясь рядом значений hmax по формуле

Т = НВ- (hmaх + Р),

где НB — глубина расположенияводоупора.

4.33. Расчет кольцевого(контурного) дренажа заключается в определении:

положения пониженногоуровня грунтовых вод внутри и вне контура;

расчетного расхода воды,поступающей в дрены.

4.34. Расчетный расходводы в кольцевой дрене совершенного типа при безнапорных условиях определяетсяпо формуле

,                                                                    (35)

где Н — высота непониженного уровня грунтовых вод над водоупором;

RI — радиус депрессии кольцевого дренажа, определяемый опытнымпутем.

При отсутствии опытныхданных RI определяется подборомпо уравнению

,                       (36)

где h — глубинапогружения дрены под непониженный уровень грунтовых вод.

Приведенный радиуспрямоугольного кольцевого (контурного) дренажа r0равен

                                                                        (37)

где L и В — длина иширина прямоугольного контура дренажа;

η* — коэффициент, принимаемый в зависимости ототношения B/L:

B/L

0- 0,1

0,20

0,40

0,60- 1

η*

1,00

1,12

1,16

1,18

Для другихконфигураций можно применять формулу

где F -площадь, ограниченная контуром.

Значение RI может быть определенопо графику на рис. 2 приложения 7.

Расчетный расход воды вкольцевой дрене несовершенного типа определяется по формуле

,                                   (38)

4.35. Уровень грунтовойводы внутри контура совершенного кольцевого дренажа приблизительно находится науровне воды в дренах. Вне контура высота пониженного уровня Нх над водоупором нарасстоянии X от осидренажа Y. (см. рис. 5 приложения 7)определяется по формуле

                                                                 (39)

При совершенном дренажеможно принять h = H.

Превышение пониженногоуровня грунтовых вод над уровнем воды в несовершенной дрене hy в центре контуракольцевого дренажа определяется по формуле

,                                                    (40)

В формулах (39) и (40) φ = φ1 — φ2.Значений функций φ1, φ2 и F определяются по графику на рис. 3приложения 7 в зависимости от соотношений  и .

Превышение пониженногоуровня грунтовых вод над уровнем воды в несовершенной дрене hx на расстоянии X от оси дренажа Y (cм.рис.5 приложения 7) определяется по формуле

,                                                        (41)

Высота высачивания hmax, т.е. разрыв между уровнем воды в дрене и наконтакте дренажной обсыпки с грунтом (рис. 20), определяется по формуле

                                                                      (42)

где Q0- расход (дебит) воды на 1 пог. м дренажа.

Рис. 20.Расчет высоты высачивания вода

4.36. Расчетоднолинейного дренажа заключается в определении:

положения пониженногоуровня грунтовых вод в области дренажа;

расчетного расхода воды,поступающей в дрену.

Расчетный расход дрены Q. определяется по формуле

Q = Q0Lg,                                                                               (43)

где Lg — длина дрены, м.

Расход (дебит) воды на 1пог. м дренажа Q0 определяется поформулам при безнапорных условиях: при совершенном дренаже

,                                                                         (44)

при несовершенном дренаже

,                                           (45)

Радиус депрессиилинейного дренажа R2 определяется опытным путем,при отсутствии опытных данных

,                                                                         (46)

Значение R2 может быть определено по рис. 4приложения 7.

Высота пониженного уровнягрунтовых вод Нх надводоупором на расстоянии X отдрены определяется по формулам: при совершенном дренаже

,                                                                        (47)

при несовершенном дренаже

,                                    (48)

Значение  может определяться пографику на рис. 5 приложения 7.

4.37. Расчеты дренажейдругих систем и типов, а также дренажей, устраиваемых в сложныхгидрогеологических условиях (в напорных грунтовых водах, водоносных пластахбольшой мощности, вблизи, водоемов и т.п.), следует производить методами,изложенными в специальной технической литературе.

4.38. Гидравлическиерасчеты труб глубинного дренажа заключаются в проверке наполнения труб искоростей течения воды.

Скорость течения воды вдренаже должна быть в пределах 0,15 + 1,0 м/с, а глубина наполнения — от 0,05до 0,95.

Расчет регулирующих бассейнов

4.39. Регулирующиебассейны устраиваются для снижения диаметров труб коллекторов (особенно главныхколлекторов) и рассчитываются на сток дождевых вод. В результате определяется:

величина коэффициентауменьшения расхода, пропускаемого коллектором;

необходимая емкостьбассейна;

размеры запруды,образующейся на местности;

время опорожнениярегулирующего бассейна от воды.

4.40. Коэффициент К уменьшения расхода, пропускаемогоколлектором, устанавливается, исходя из отношения диаметра труб Dк/D.

где D -потребный диаметр труб коллектора при отсутствии бассейна;

Dк — диаметр труб коллектора при устройстве бассейна (см. рис.21).

Значение коэффициента К рекомендуется принимать в пределах0,04 — 0,40.

4.41. Необходимая емкостьрегулирующего бассейна определяется по формуле

W = Q0T0f(K),                                                                        (49)

где Q0- расчетный расход в сечении коллектора в месте создания бассейна при временидобегания воды к этому сечению τ0мин.

Рис. 21.График для определения коэффициента уменьшения расходов К

Функция f(К) определяется в соответствии с кривой I на рис. 22.

4.42. Площадь запруды,образующейся на местности, зависит от существующего рельефа в месте созданиябассейна и принятой допустимой глубины воды над водоприемным колодцем, т.е.максимальной глубины запруды. Площадь запруды F в пологой замкнутой пониженности рельефа при глубине воды h над водоприемным колодцем может быть определена по формуле

,                                                                             (50)

Для круглой замкнутойповерхности диаметр запруды по поверхности воды будет

,                                                                      (51)

Рис. 22. График определения f(К): 1 при t = τ – τ0; 2 — при t =τ > τ0

В других случаях размерызапруды устанавливаются в соответствии с принятой глубиной воды по плану вгоризонталях.

4.43. Время опорожнениярегулирующего бассейна от воды определяется по формуле

,                                             (52)

где Fcp — средняя площадь бассейна, принимаемая равной ;

h -максимальная глубина бассейна (глубина воды над водоприемным колодцем);

D — диаметр труб, обеспечивающий опорожнение бассейна;

H — высотауровня воды в бассейне над щелыгой трубы отводящего коллектора (или перепуска уколлектора);

μ — коэффициент расхода, устанавливаемой в зависимости отрасположения бассейна.

Если бассейн расположен встороне от коллектора и соединен с ним перепуском (например, в начале главногоколлектора), значение коэффициента μопределяется по формуле

,                                                     (53)

где L — длина перепуска;

D — диаметр перепуска.

Если бассейн расположеннепосредственно над коллектором и водоприемный колодец совмещен со смотровымколодцем, среднее значение μпринимается равным 0,65,

Расчет испарительно-поглощающих бассейнов

4.44.Испарительно-поглощающие бассейны устраиваются, если невозможно сброситьдождевые воды в водоприемники — реки, озера и т.д. в районах с высокойиспаряемостью и если бассейны расположены на участках с хорошо фильтрующимгрунтом (коэффициент фильтрации ≥ 2 м/сут.). Испарительно-поглощающиебассейны могут устраиваться в естественных пониженных формах рельефа, а также вискусственно создаваемых выемках грунта (котлованах).

4.45. В результатерасчета испарительно-поглощающих бассейнов определяются площадь бассейна припринятом периоде его опорожнения, а также средняя и максимальная глубиныбассейна.

4.46. При опорожнениибассейна за несколько месяцев значение площади бассейна РБисредней глубин» бассейна hcp определяются по формулам

,         (54)

 

,      (55)

где H1,H2…Hп; φ1, φ2…φп- соответственно сток осадков и коэффициенты стока за-отдельные месяцы;

Hn(1),Hn(2)…Hn(n); Hφ(1),Hφ(2)…Hφ(n) — слой потерь воды на испарение и фильтрациюбассейна;

F — площадьводосбора.

4.47. Максимальнаяглубина бассейна hmax определяетсяпо формуле

hmax ≈ 2hcp.                                                                             (56)

Значения величин,входящих в формулы для определения FБ и hcp, принимаются по климатическим и грунтовымусловиям расположения аэропорта. Потери воды на инфильтрацию и фильтрацию избассейна могут быть подсчитаны через коэффициент стока Hφ = (l — φ)H, при принятии φодинаковым для площадей водосбора и бассейна. Глубина бассейнов целесообразнане менее 0,5 м.

5. ПРОЧНОСТНЫЙ РАСЧЕТ ВОДООТВОДНЫХ СИСТЕМ НААЭРОДРОМАХ

5.1. К элементамводоотводных систем, рассчитываемых на прочность, относятся трубы, основанияпод трубы и колодцы (смотровые, тальвежные и дождеприемные). В отдельныхслучаях (при значительных размерах и сложных гидрогеологических условиях)необходимо производить также прочностный расчет оголовков.

5.2. Конструкцииэлементов водоотводных систем рассчитываются на воздействие вертикальныхсамолетных нагрузок и веса грунта, как сооружений, заглубленных в грунт. Расчетпроизводится по методу предельных состояние,являющимися для бетонных сечений предельным состоянием по прочности, дляжелезобетонных сечений — предельным состоянием по прочности и раскрытию трещин.

5.3. Конструкцииэлементов водоотводных систем, как правило, следует рассчитывать на нормативнуюсамолетную нагрузку, параметры которой приведены в главе СНиП «Аэродромы.Нормы проектирования».

При существенном отличиипараметров нагрузки расчетного самолета от параметров нормативной нагрузкирасчет следует производить на нагрузку от расчетного самолета.

5.4. Для проведениярасчетов должны быть определены:

категория нормативной,нагрузки, число колес на условной опоре, давление в пневматиках или параметрынагрузки расчетного самолета;

характеристика районастроительства, географическое положение, данные о грунтах, уровень грунтовых:вод, глубина промерзания и т.д.

5.5. В процессе расчетаустанавливаются параметры расчетных сечений — толщина элементов конструкций,расположение и площадь сечения арматуры.

Расчет труб, уложенных в земле

5.6, Цель расчета состоитв том, чтобы установить такое заглубление труб или подобрать такое сечениестенок труб, которые гарантировали бы трубы от разрушения. Расчет труб напрочность по методу предельных состояний сводится к удовлетворению условия

Мрасч. ≤ Мпр                                                                           (57)

где Мрасч. — расчетный изгибающий момент в сечении стенкитрубы; Мпр — предельный изгибающий момент всечении стенки трубы (предельная несущая способность сечения стенки трубы наизгиб).

Значение расчетногомомента Мрасч определяется при действии общейнагрузки на трубу. Общая нагрузка, действующая на трубу, слагается изпостоянной и временной нагрузок. Постоянная нагрузка включает вес засыпкигрунта над трубой и собственный вес трубы. Временная нагрузка возникает придействии колеса самолета на трубу (при передаче нагрузки через грунт).

5.7. Постоянная нагрузкаот засыпки на трубу, уложенную в траншею, определяется в зависимости от свойствзасыпки, высоты ее над верхом трубы и ширины траншеи на уровне верха трубы поформуле

Q = KТγНВT,                                                                          (58)

где Н — высота засыпки над верхом трубы;

γ — объемныйвес грунта засыпки.

Коэффициент вертикальнойнагрузки от грунта в траншее Ктопределяется по формуле

,                                                          (59)

где f’ — коэффициент трения материалазасыпки о стенки траншеи.

Коэффициент f’ принимается по данным полевых и лабораторных исследованийили по табл. 1 приложения 8.

Отношение боковогодавления грунта к вызывающему его вертикальному давлению ε определяется по формуле

,                                                                 (60)

где φ — угол внутреннего трения грунта засыпки;

ВТ — расчетная ширина траншеи на уровне верха трубы.

Величина ВТ принимается по табл. 2приложения 8 при ВТ менеенекоторой переходной ширины Впер;при ВТ > Впер в расчет вводитсяпереходная ширина траншеи Впер,т.е. ширина траншеи, при которой нагрузка на трубу достигает максимума и придальнейшем уширении траншеи не возрастает.

Значение  принимается по табл. 3приложения 8.

5.8. Влияние собственноговеса трубы является второстепенным фактором. В расчете тонкостенныхасбестоцементных труб им можно пренебречь. При расчете бетонных ижелезобетонных труб, обладающих значительным весом, нагрузку от собственноговеса удобнее заменить эквивалентной равномерно распределенной нагрузкой.Величина эквивалентной равномерно распределенной нагрузки составляет 80 % отсобственного веса трубы. Ее значение определяется по формуле

G = 0,80G0 = 0,80∙2πrcpδγ,                                                    (61)

где G -эквивалентная равномерно распределенная нагрузка от веса трубы, т./пог. м;

G0- собственный вес трубы, т/пог. м;

 — среднийрадиус трубы, м;

Dвн- внутренний диаметр трубы, м;

δ — толщина стенок трубы, м;

γ — объемный вес материала трубы, т/м.

5.9. За временнуюнагрузку трубы принимается нормативная статическая нагрузка в соответствии срасчетным типом самолета. Для вычисления давления на трубу, передающегося отнагрузки, приложенной на поверхности земли, применяется решениепространственной задачи теории упругости. Для этого следует использовать формулудля определения вертикальных напряжений в любой точке массива отсосредоточенной силы, приложенной на поверхности однородного упругогополупространства. Горизонтальными составляющими давления из-за их малойвеличины можно пренебречь.

5.10. Формула дляопределения вертикальных напряжений имеет вид:

,                                       (62)

где z — расстояние от поверхности трубы до точки, в которойопределяется вертикальное напряжение;

P -величина сосредоточенной силы, приложенной на поверхности грунта;

r — горизонтальнаяпроекция расстояния от точки, в которой определяется вертикальное напряжение,до точки приложения силы.

Значения коэффициента К приведены в табл. 4 приложения 8.

5.11.При определении напряжений от колес самолета пользуются методом суммированиянапряжений. Эллипсовидный отпечаток колеса заменяется прямоугольным иразбивается на ряд отдельных площадок, в центре которого прикладываютсясосредоточенные силы, эквивалентные по величине равномерно распределеннойнагрузке, приходящейся на данные площадки,

В интересующей точкегрунта напряжение от колес определяется суммированием напряжений от каждойотдельной сосредоточенной силы.

Площадь отпечаткапневматика F следует определять по формуле

,                                                                           (63)

где Р0 — статическая нагрузка на одно колесо главной опорысамолета;

qв- внутреннее давление воздуха в пневматике.

Отношение сторонравновеликого прямоугольника площади отпечатка принимается В/Q =2.

Коэффициент динамичности Кдн принимается в зависимостиот высоты засыпки:

Высота засыпки, м                                              Кдн

0,75                                                                1,20

1,00                                                                1,15

1,50                                                                1,00

2,00                                                                1,00

3,00                                                                1,00

Величина элементарнойсосредоточенной силы Pi, приходящейся накаждую из элементарных площадок, равна

,                                                                          (64)

где п — число площадок, на которое разбивается прямоугольник,равновеликий площади отпечатка.

Временная нагрузка назвено трубы определяется путем вычисления объемной эпюры напряжений поплоскости горизонтальной проекции трубы.

5.12. Расчетная нагрузкана звено трубы длиной 1 м определяется суммированием постоянной и временнойнагрузок:

Pрасч = P + Q + G,                                                                (65)

где Р — временная нагрузка на трубу от действия колес опоры самолета;

Q -постоянная нагрузка на трубу от засылки грунта;

G -постоянная нагрузка от собственного веса трубы.

5.13.Расчетный изгибающий момент в стенках трубы Мрасч следует определять в соответствии сполученной полной расчетной нагрузкой по формулам:

для хрупких труб(бетонные, асбестоцементные, керамические)

,                     (66)

для железобетонных труб,при безнапорном режиме работы

,                         (67)

где  — средний радиуструбы при толщине стенки δ

Коэффициент опираниятрубы N при различных условияхукладки труб имеет следующие значения:

Укладка на плоское днотраншеи                                                         1,12

Нормальная укладка (днутраншеи придается вогнутая форма

с углом охвата трубы 90°)                                                                     1,50

Особенно тщательнаяукладка трубы, в траншее                                1,87

Укладка труби на бетонноеили железобетонное основание                       2,25 — 3,37

5.14. Предельныйизгибающий момент Мпр в стенках трубы при их работе на изгибследует определять по формулам:

для бетонных труб

;                                                                    (68)

для железобетонных труб

,                                                     (69)

При этом положениенейтральной оси определяется из условия

mаRаFа = Rн Вх,                                                                      (70)

где Rр- расчетное сопротивление бетона осевому растяжению;

B = L — длинарассчитываемого звена трубы;

h = δ — толщинастенки трубы;

m -коэффициент условий работы стенки трубы, принимаемый равным 1;

mа- коэффициент условий работы арматуры, принимаемый по СНиП в зависимости отвида арматуры;

Fа-площадь сечения продольной растянутой арматуры;

F — площадь сечения сжатой зоны бетона;

Rн- расчетное сопротивление бекона сжатию при изгибе;

х — высота сжатой зоны;

h0- полезная высота сечения стенки трубы.

5.15. Асбестоцементные икерамические трубы, а также бетонные и железобетонные трубы промышленногоизготовления по прочности подбираются путем сравнения величины разрушающейнагрузки, с усилием, возникающим от действия постоянной и временной нагрузок поформуле

,                                                                             (71)

где К — коэффициент запаса;

Рр — разрушающая нагрузка, определяемая по сортаментутруб;

Ррасч — усилие от постоянной и временной нагрузок.

Коэффициент К принимается для керамических и асбестоцементныхтруб 2,0, для бетонных — 3,3 и для железобетонных — 1,8; коэффициент опираниятруб N принимается по данным п.5.13.

Расчет оснований под трубы

5.16. Цель расчетасостоит в том, чтобы подобрать такое сечение основания, которое гарантировалобы его от разрушения.

5.17. Значение расчетногомомента Мрасч следуетопределять как для бесконечной или полубесконечной балки, лежащей на упругомосновании.

5.18. За расчетнуюнагрузку на основание следует принимать временную нагрузку от колес самолета.Постоянную нагрузку от веса засыпки грунта над трубой, веса трубы исобственного веса основания в расчете можно не учитывать, так как онанезначительно отличается от бытового давления грунта и не может вызватьдеформацию грунта основания.

5.19. Расчетная нагрузкаот колес самолета передается на основание через грунт и некоторую частьтрубопроводов. Так как напряжение в грунте от временной нагрузки с увеличениемвысоты засыпки над трубой уменьшается, при расчете оснований под трубы следуетполагать, что временная нагрузка на основание передается через три звена трубы(при длине звена 1 м) при высоте засыпки над трубой до 2 м и через пять звеньевпри высоте засыпки над трубой 2 м и более.

5.20. Нагрузка от колессамолета передается на основания через трубы и выступы оснований (рис. 23).Величину нагрузки на среднее звено следует определять по формуле (62), На два крайних звена при высоте засыпкинад верхом трубы до 2 м расчетная нагрузка определяется по этой же формуле. Зарасчетное напряжение принимается напряжение на уровне верхней образующей трубыв середине звена. Нагрузка на звено трубы P1 равна

РI = σlDн,                                                                               (72)

где σ — напряжение в средней части верхней образующей трубы;

l — длиназвена трубы;

Dн- наружный диаметр трубы.

Рис. 23. Схеманагрузки основания (при передаче нагрузки через три звена труб и выступыоснований)

При высоте засыпки надверхом трубы 2 м и более, когда расчет производится для 5 звеньев труб, чтобыопределить нагрузку на крайние звенья, не следует разбивать след колеса на рядплощадок, так как такая разбивка не оказывает ощутимого влияния на точностьопределения расчетного напряжения на крайние звенья трубы. В данном случаенагрузку, приходящуюся на одно колесо, следует принимать за сосредоточенную иприложенную в центре следа колеса.

5.21. Нагрузку на отрезкиоснования следует определять путем умножения расчетного напряжения на площадьвыступов по формуле

Р2 = 2вlσ,                                                                              (73)

где Р2 — нагрузка на выступы основания одного звена трубы;

в — ширина выступа;

l — длинавыступа, равная длине звена трубы;

σ — расчетное напряжение на поверхности выступа,

5.22. Общая расчетнаянагрузка на основание равна сумме временныхнагрузок, передающихся на соответствующе трубы и выступы:

Р = P1экв + P2экв,                                                                   (74)

Р1экв = Р1ср+ Р2ср;                  Р2экв = Р1кр+ Р2кр

Общий вид нагрузокпоказан на рис. 24.

5.23. Расчет основанийпод трубой следует производить в продольном и поперечном направлениях.

5.24. При расчете впродольном направлении нагрузку, передаваемую через трубы и выступы основания,следует заменять рядом сосредоточенных сил (см. рис. 24). Основаниерассчитывается как бесконечная балка прямоугольного сечения, лежащая на упругомосновании, характеризующимся моделью Виндлера. Основание разбиваетсятемпературно-усадочными швами на отдельные участки длиной 30 — 50 м. Участкимежду собой соединяются штырями, препятствующими смещению концов основания.Таким образом, основание в продольном направлении представляет собой рядшарнирно соединенных балок, лежащих на упругом основании. Расчетный изгибающиймомент в основании под трубами определяется по формуле

,                                                                       (75)

где  — максимальныйизгибающий момент при центральном нагружении балки, определяется по п.5.25;

К — коэффициент, учитывающий увеличение изгибающих моментов приприложении нагрузки в краевых зонах основания, принимаемый равным 1,2.

5.25. Максимальныйизгибающий момент при центральном загружении основания следует вычислять поформулам расчета балок, имеющих неограниченные размеры в плане, как наибольшийсуммарный момент, создаваемый колесами самолетной опоры в расчетном сечении.Общая формула для определения максимального момента от действия всех колесопоры имеет вид:

,                                                             (76)

где M1- изгибающий момент от действия колеса, центр отпечатка которого совпадает срасчетным сечением;

 — изгибающиймомент, создаваемый действием 1-го колеса, расположенного за пределамирасчетного сечения.

Рис. 24.Расчет оснований под трубы

5.26. Изгибающий моментот действия колеса, центр отпечатка которого совпадает с расчетным сечением,следует определять по формуле

,                                                                              (77)

где Р — расчетная нагрузка на колесо.

Коэффициент α определяетсяпо формуле

,                                                                           (78)

где в — ширинарасчетного сечения;

С — расчетный коэффициент постели;

Е — модуль упругости бетона;

J — моментсопротивления основания.

Расчетная нагрузка наколесо определяется по формуле

.                                                                      (79)

uде Р0- величина нагрузки на главную опору самолета;

Nк- число колес на главной опоре самолета;

Кдн — коэффициент динамичности, определяется по п.5.11;

nр- коэффициент перегрузки, принимается равным 1,0.

5.27. Изгибающий момент врасчетном сечении от действия колеса, расположенного за пределами этогосечения, определяется по формуле

,                                                                       (80)

где Р — расчетная нагрузка на колесо.

Коэффициент ξ2 определяется взависимости от расстояния между центрами отпечатков колеса и расчетным сечениемХ:

,                                                     (80)

Значение ξ2 можно определять по табл. 5приложения 8 в зависимости от значения коэффициента αх. В этой же таблице приведенызначения коэффициента ξ1, по которому можно определятьпрогиб основания по формуле

,                                                                     (82)

5.28. За расчетнуюнагрузку в поперечном направлении следует принимать величину реактивногодавления, полученную при расчете основания в продольном направлении в случае,если колесо расположено над средней частью участка.

5.29. Предельныйизгибающий момент в основаниях следует определять как для прямоугольногосечения по формуле(68).

Расчет дождеприемных, смотровых и тальвежныхколодцев

5.30. Цель расчетасостоит в том, чтобы подобрать такие величины сечений крышки, днища, стенокколодца, стыков в месте примыкания трубы к стенке колодца, которыепредотвращали бы конструкцию от разрушения. Расчет колодцев производится пометоду предельных состояний по прочности:

Мр ≤ Мпр,                                                                               (83)

а также по деформации:

Wр ≤ Wпр,                                                                               (84)

где Мр — расчетный изгибающий момент в сечении конструкции;

Мпр — предельный изгибающий момент в том же сечении;

Wp расчетноевертикальное смещение колодца под воздействием самолетной нагрузки;

Wпр—предельно допустимое смещение стыка в месте примыкания трубы к стенке колодца.

Колодцыпредставляют собой конструкцию коробчатого типа, расчет которой какпространственной системы сложен и трудоемок. Поэтому для упрощения расчетаколодца его крышку, днище и стенки рекомендуется рассматривать как отдельныеконструктивные элементы.

5.31. Расчет крышкиколодца, в зависимости от ее конструкции, следует производить или как балки надвух опорах, или как плиты, опертой по контуру, при этом за расчетную нагрузкупринимается давление от колеса, приходящееся на расчетный элемент. При расчетекрышки заглубленного смотрового колодца нагрузку от веса засыпки грунта надкрышкой из-за ее малости по сравнению с нагрузкой от опоры самолета можно неучитывать.

5.32. Расчет отдельныхребер решетки производится как для балок на двух опорах, нагруженных равномернораспределенной нагрузкой, равной величине внутреннего давления пневматикашасси, умноженной на расстояние между ребрами. Кроме ребер решетки и ихсоединения с обвязкой решетки, подлежит обязательной проверке на сжатие бетонпод опорной рамой.

5.33. Днище колодца можнорассматривать как плиту, свободно опертую на стенки, к которым примыкают трубы,и жестко связанную со стенками, к которым трубы не примыкают.

Расчет днища необходимовыполнять на нагрузку от веса грунтовой засыпки, перекрытия, стен и временнойнагрузки от колеса самолета, расположенного непосредственно на крышке колодца.Расчетные пролеты прямоугольной плиты принимаются равными:

l’Д = 1,05 lД; l’К= 1,05lК.                                                                   (85)

где lД и lК- соответственно внутренние размеры длинной и короткой сторон днища.

5.34. Стенки колодцаследует рассчитывать на нагрузку от колеса, расположенного рядом с колодцем.Для этого расчетная площадь прямоугольного отпечатка колеса разбивается на рядплощадок, к центрам которых прикладываются сосредоточенные эквивалентные силы,приходящиеся на каждую площадку. Затем при помощи формулы суммированиягоризонтальных напряжений в линейно деформируемом полупространстве от каждойсосредоточенной силы определяется искомое напряжение в соответствующих точкахповерхности стенки колодца по формуле

,                                                               (86)

где Р — расчетная нагрузка от колеса;

Z -расстояние до рассматриваемой точки стенки колодца от поверхности грунта;

n -количество элементарных сил, суммарно эквивалентных нагрузке от колеса;

К — коэффициент концентрации напряжении, принимаемый равным 2.

Коэффициент K1 зависит от отношения

где x, у, Z. — координатырассматриваемой точки стенки колодца по отношению к данной элементарной силе.

Сила X берется в направлении перпендикуляра, проведенного от силы кстенке колодца, y -параллельно стенке колодца, Z — по вертикали, по оси,проходящей через точку приложения элементарной силы.

Значение коэффициента K1 принимается по графикам (рис. 1приложения 8). Графики составления для μ = 0, μ = 0,30, μ = 0,50. Для грунтов, имеющих другое значение μ, величина К1 берется по интерполяции. При необходимостикоэффициент К1может быть определен по формуле

,     (87)

где  — радиус-векторрассматриваемой точки.

Общее давление отколесной нагрузки определяется путем вычисления объемной эпюры напряжений нарасчетную часть стенки колодца и принимается равномерно распределенным постенке колодца. Реактивное давление на противолежащую стенку колодца от грунтаможно принимать равным активному давлению от колеса, расположенного рядом сколодцем.

5.35. Для расчета напрочность и определения расчетного изгибающего момента выделяется часть колодцавысокой 0,5 м и рассматривается как замкнутая рама при расчете прямоугольныхколодцев и как кольцо при расчете круглых колодцев (рис. 25).

Расчетные формулы дляпрямоугольных колодцев:

при расположении колесарядом с длинной стороной колодца

                                           (88)

при расположении колесарядом с короткой стороной колодца

                                           (89)

где МА, МВ,МС, МД, МЕ,МF -изгибающие моменты в указанных точках;

N1,N2 — продольные силы в стенках;

J1,J2 — моменты инерции стенок колодцев;

q1,q2 — распределенная боковая нагрузка, действующаясоответственно на длинную и короткую стороны стенок колодца;

q — распределенная боковая нагрузка, действующая на стенкикруглого колодца;

r — средний радиус стенки круглого колодца.

Рис. 25.Расчет стенок прямоугольных и круглых колодцев: а — колесо расположено рядом с длинной стороной прямоугольногоколодца;, б — колесо расположено рядом с короткой стороной прямоугольногоколодца; в — круглый колодец

Расчетные формулы длякруглых колодцев:

;

;                                                                  (90)

NC =NД = 0

5.36. Предельныйизгибающий момент Мпр вэлементах конструкций сечений колодцев определяется как для прямоугольныхсечений по формулам(68) и (69).

5.37. Для расчета стыковв месте примыкания трубы к стенке колодца по методу предельных состояний, см.формулу (93), необходимо определить расчетное и предельное вертикальноесмещение при воздействии самолетной нагрузки.

5.38. Определениерасчетного вертикального перемещения колодца производится от воздействиявертикальных и горизонтальных нагрузок. Вертикальная нагрузка от воздействиясамолетных нагрузок рассматривается как сосредоточенная вертикальная сила.Горизонтальная нагрузка может передаваться в виде бокового распора грунта подколесом самолета, стоящего рядом с колодцем. Горизонтальная нагрузка такжепринимается в виде сосредоточенной силы, определенной в результате суммированияобъемной эпюры горизонтальных напряжений, развивающихся по боковой стенкеколодца.

5.39. Под воздействиемвертикальных и горизонтальных сил колодец стремится сдвинуться по плоскостиоснования и повернуться вокруг центра вращения. Сдвигу колодца препятствуетсопротивление грунта, развивающееся по основанию и вертикальной стенке колодца.Повороту колодца противодействует сопротивление грунта, развивающееся попередней и задней стенкам колодца.

Угол поворота колодцаопределяется по формуле

                                                        (91)

где V и P — вертикальная и горизонтальнаянагрузки;

а, в — размеры колодца вплане;

h — глубина заложения колодца;

Сz, Сx -коэффициенты постели грунта в горизонтальном и в вертикальном направлениях науровне подошвы колодца;

а1- плечо вертикальной силы.

5.40,Максимальное краевое напряжение в основании колодца следует определять поформуле

,                             (92)

где V u P — вертикальная и горизонтальная силы;

a1и h1 — плечи вертикальной и горизонтальной сил;

G — весколодца;

а, в — размеры основанияколодца в плане;

h — глубина заложения колодца;

Сx, Сz -коэффициенты постели в горизонтальном и вертикальном направлениях на уровнеподошвы колодца.

Величины а1 и h1представлены на рис. 26. При действии горизонтальной силы по поверхностисооружения величина h1 = 0.

5.41. Расчетноепредельное вертикальное смещение колодца определяется по формуле

                                                                           (93)

где σmax — максимальное краевоенапряжение в основании колодца, вычисляется по формуле (92);

Сz -расчетное значение коэффициента постели в вертикальном направлении на уровнеподошвы колодца.

Рис 26. Расчетперемещений колодца в вертикальном и горизонтальном направлениях и дляопределения угла поворота сооружения

5.42. Предельноевертикальное смещение колодца зависит от конструкции стыкового соединения трубс колодцем и равны для цементного стыка Wпр = 0,02 -0,03 см; для стыка с чеканкой канатом, смоченным в битуме, Wпр= 0,5 — 0,8 см; для армобетонного стыка Wпр = 5 — 6см.

5.43. Если условиепредельного состояния по деформациям не соблюдается, необходимо увеличиватьплощадь подошвы колодца, добиваясь, чтобы разница Wp и Wпр не превосходила 5 %.

6. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВОДООТВОДНЫХ И ДРЕНАЖНЫХ СЕТЕЙ ВОСОБЫХ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ

Проектирование на участках с вечномерзлыми грунтами

6.1. Все инженерныемероприятия по водоотводу с территории аэродромов должны проектироваться наоснове результатов инженерно-геокриологических (инженерно-геологических,мерзлотных и гидрогеологических) изысканий и исследований, выполненных всоответствии с требованиями глав СНиП, государственных стандартов и другихнормативных документов по инженерным изысканиям и исследованиям грунтов сучетом конструктивных и эксплуатационных особенностей проектируемых сооружений.

6.2. При сооруженииаэродрома на вечномерзлых грунтах, не теряющих несущей способности приоттаивании, проектирование и строительство водоотводных систем осуществляетсятак же, как в обычных условиях.

При наличии вестественном основании вечномерзлых грунтов, теряющих при оттаивании несущуюспособность и подземных льдов устройство заглубленных водоотливных и дренажныхсетей без принятия специальных мер не допускается.

6.3. При проектированииводоотводных сооружений на вечномерзлых грунтах их конструкция должнаразрабатываться с учетом одного из следующих принципов:

принцип 1а — вечномерзлыегрунты основания используются в мерзлом состоянии, сохраненном в процессестроительства и в течение всего заданного периода эксплуатации сооружения;

принцип 1б — допускаетсятолько частичное оттаивание грунтов основания сезонно оттаивающего слоя,сложенного из грунтов, обладающих достаточной несущей способностью в оттаявшемсостоянии;

принцип 2 — вечномерзлыегрунты основания используются в оттаявшем состоянии на полную глубинусезоннооттаивающего слоя. При необходимости допускается улучшение строительныхсвойств сезоннооттаивающего слоя путем тепловой мелиорации или замены грунта.

6.4. Выбор принципаиспользования вечномерзлых грунтов основания, а также средств, которымидостигается сохранение предусмотренного в проекте состояния основания (мерзлогоили оттаявшего), производится в зависимости от конкретных условий с учетомстоимости, материалоемкости, трудоемкости и продолжительности строительства.

6.5. Принцип 1а, б долженприменяться, если грунты в основании можно сохранить в мерзлом состоянии приэкономически целесообразных затратах на мероприятия, обеспечивающие сохранениетакого состояния.

Принцип 2 долженприменяться при наличии, в основании скальных грунтов или вечномерзлых грунтов,деформация которых при оттаивании не превышает предельно допускаемых значенийдля проектируемых сооружений, а также при несплошном распространениивечномерзлых грунтов и при различной толщине деятельного слоя.

6.6. При устройствеводопропускных труб в теле теплоизолирующей насыпи должно обеспечиватьсясохранение вечномерзлого состояния грунтового основания под трубой.

6.7. Вечномерзлые грунтыв основании водопропускной трубы должны использоваться по одному принципу повсей длине трубы. Основания труб не допускается проектировать с опираниемчастично на мерзлые и частично на немерзлые грунты.

6.8. Перепуск воды под аэродромнымипокрытиями, запроектированными в высоких насыпях (более 1 м), следуетосуществлять с помощью незаглубленных перепускных железобетонных труб соткрытыми оголовками воротникового типа. Звенья трубы и оголовки укладываютсяна монолитное железобетонное основание с гидроизоляцией стыков.

6.9. Во избежаниеобразования наледей в верхнем бьефе ось перепускной трубы следует выносить всторону от русла существующего водотока на расстояние не менее 10 м. Причемотметка лотка при входе в трубу принимается равной отметке дна старого русла уподошвы насыпи. Старое русло и участок поймы между старым и новым русломзасыпается камнем или щебнем на высоту, обеспечивающую сток поверхностных водпо новому руслу.

Для того, чтобы трубы незабивались льдом, снегом и мусором, в верхнем бьефе необходимо устраиватьзащитные металлические щиты, располагаемые по сегменту, высотой большегоризонта паводковых вод.

6.10. Льдистые грунты воснованиях перепускных труб следует заменять. При этом в основание насыпногослоя необходимо укладывать слой мохоторфа толщиной не менее 20 см или слойвысокоэффективных теплоизолирующих материалов. Глубина замены hу льдистого грунта в основании труб должна бытьравна глубине протаивания грунта hn.

Глубина протаиваниягрунтов под трубой, за исключением оголовков и крайних звеньев трубы,принимается равной глубине сезонного протаивания грунта вне водотока. Подоголовками и крайними звеньями труб (на входе и выходе) протаивание грунтаоказывается примерно в 1,5 — 4 раза больше, чем под остальной частью трубы.

Глубина протаиваниягрунтов под оголовками и крайними звеньями трубы определяется по формулам:

для временных водотоков сшироким распластанным руслом

hn = hТ(1,55hв+1);                                                                 (94)

для водотоков постоянногои периодического действия с выраженным руслом

,                                                     (95)

где hT- глубина сезонного протаивания грунта вне водотока;

hB — расчетная высота вода в водотоке (средняя за теплыйсезон);

tB — расчетная температура воды.

Под остальной частью труб(под средними звеньями)

hn = hT,                                                                                  (96)

6.11. При выборенеобходимого диаметра водоперепускной трубы, кроме гидравлического расчета,учитывается также и длина водоперепуска. Диаметр трубы принимается не менее0,75 м при длине трубы до 25 м, не менее 1,00 м при длине до 50 м, не менее1,25 м при длине до 75 м и не менее 1,50 м при длине до 100 м.

6.12. В зависимости отпринятого принципа проектирования грунтового основания (с частичным оттаиваниемгрунтов основания в пределах сезоннооттаивающего слоя или при полном егооттаивании) монолитные железобетонные основания под трубами укладываются натеплоизолирующий слой, а также на естественное или искусственно подготовленноегрунтовое основание.

6.13. Расчет жесткихискусственных оснований водопропускных труб должен производиться прииспользовании вечномерзлых грунтов по принципу 1, а также при скальных грунтахпо несущей способности; при использовании вечномерзлых грунтов по принципу 2 -по несущей способности и по деформации.

6.14. При расположенииаэродрома на территории с вечномерзлыми грунтами для перехвата и отводаповерхностных вод должны предусматриваться те же мероприятия, что и прирасположении аэродрома во IIи III климатическихзонах. При этом конструкции водоотводных элементов должны разрабатываться сучетом типа грунта (скальные, крупнообломочные, песчаные и глинистые).

6.15. На грунтах I типа(скальные грунты) водоотводные сети следует проектировать как для обычныхусловий. На грунтах IIтипа (крупнообломочные грунты) водоотводные канавы следует располагать наудалении 2 — 3 м от подошвы насыпи искусственных покрытий, а на грунтах III типа (песчаные) — наудалении 10 — 15 м (рис. 27,а). На грунтах IV типа (глинистые) для отвода поверхностной воды проектируютсяполулотки, устраиваемые вдоль земляных берм, примыкающих к насыпям (рис. 27,б).

Нагорные канавы иводоотводные валы на грунтах IIIтипа, а также водоотводные валы на грунтах IV типа располагаются на расстоянии не менее 50 м от насыпкиискусственных покрытий (рис. 27, в). На крутых склонах (круче, чем 1:5) прибольших площадях водосборов следует устраивать два ряда нагорных канав иливодоотводных валов.

6.16. Поперечное сечениеводоотводных и нагорных канав определяется гидравлическим расчетом. Однакосечение канавы следует выбирать таким, чтобы дно канавы располагалось не нижеполовины сезонного оттаивания грунта в естественном залегании. При достиженииканавой указанной предельно допустимой глубины необходимое увеличениепоперечного сечения канавы производится за счет ее уширения или увеличениявысоты кавальера. Дно, откосы водоотводных и нагорных канав, откосы берм иводоотводных валов следует укреплять.

Рис. 27.Варианты конструкций элементов водостоков на вечномерзлых грунтах: а — водоотводные и нагорные канавы; б — открытые лотки; в — нагорные валики; г -нагорная канава с валиком; 1 — мощение камнем; 2 — слой торфа или мха 7 — 10см; 3 — слой гальки или наброска из камня с заполнением грунтом (Н = 16 — 32см) или мощение камнем; 4 — слой мха или торфа 10 — 20 см; 5 — подсыпка изгравия; 6 — двойное мощение камнем по мху или торфу; 7 — каменная наброска сзаполнением пор грунтом; 8 — экран из глины; 9 — одерновка; 10 — двойноемощение камнем по мху или торфу слоем 10 — 15 см; 11 — местный грунт

6.17. Для перехватанадмерзлотных вод по кромкам покрытий необходимо устраивать водонепроницаемыеэкраны. Экраны следует создавать поднятием уровня вечномерзлых грунтов додневной поверхности путем укладки по трассе экрана слоя эффективныхтермоизоляционных материалов (пенопласт типа пенополистирол, полиуретан и т.п.)толщиной до 20 см («мерзлотный валик») с заглублением его нижедневной поверхности на 20 — 30 см. Этот слой следует укладывать перед началомоттаивания и надежно гидроизолировать до водоупора или на глубину не менее 0,25м ниже глубины сезонного оттаивания слоя. Допускается создавать экраны изглинистых и песчаных грунтов, обработанных битумом или из полимерных пленок.

Проектирование на участках с пучинистыми грунтами

6.18. Водоотводные идренажные сети, расположенные на участках с пучинистыми грунтами, следуетпроектировать так, чтобы предотвратить деформации и разрушение элементовводоотводной сети от возможного пучения грунтов. Для этого трубы коллекторов иднища смотровых колодцев обязательно, а днища тальвежных колодцев желательнорасполагать ниже горизонта промерзания грунтов.

6.19. Минимальная глубиназаложения закромочных дрен принимается из расчета превышения дна корыта неменее капиллярного поднятия воды во влажной фильтрующей засыпки и не менее 0,75м от поверхности грунта. Заглубление закромочных и экранирующих дрен, принимающихверховодку и грунтовые воды, устанавливается расчетом в соответствии с глубинойзалегания этих вод.

6.20. При устройствелотков в кромках искусственных покрытий дождеприемники устраиваются в видедождеприемных воронок или дождеприемных колодцев. Дождеприемная воронка (см. рис. 10)представляет единое целое с плитой лоткового ряда, в которую она замоноличена.Поэтому конструкция стыков перепуска воронки должна быть эластичной, в нейдолжно предусматриваться вертикальное смещение плиты воронки относительноперепускной трубы при пучении грунта. Для этого зазор между наружным диаметромвертикальной перепускной трубы, замоноличенной в плите, и внутренним диаметромфасонного колена заделывается просмоленной прядью и изолируется битумноймастикой. Колено с асбоцементной трубой перепуска соединяется при помощи муфтыили армобитумного стыка шириной 25 см (путем нанесения на стык нескольких слоеврулонного материала и металлической сетки, а также гидроизоляционного слоя). Вокругплиты с воронкой устраивается температурный шов из битумной мастики толщиной 2см на всю толщину покрытия.

6.21. Дождеприемныеколодцы в лотке покрытий допускается применять в виде исключения приустройстве:

подушки под днищемколодца толщиной 30 см из непучинистого материала, желательно из просеянногошлака при тщательном его уплотнении;

обсыпок стенок колодцанепучинистыми и несмерзающимися материалами с обработкой битумом;

песчано-битумного коврикатолщиной 2 см вокруг колодца по дну корыта;

температурного шва избитумной мастики толщиной 2 см вокруг дождеприемного колодца на всю толщинупокрытия.

6.22. Для защиты отразрушения вокруг смотровых и тальвежных колодцев на всю высоту необходимоустраивать несмерзающиеся обсыпки толщиной не менее 20 см, а сверху по контурууказанных сооружений устраивать водонепроницаемые отмостки, чтобы поверхностнаявода не проникала в материал обсыпки. Допускается также устройство двухслойныхобсыпок — 15 — 20 см гравия и 20 — 30 см песка.

Смотровые и тальвежныеколодцы устраиваются с гладкими наклонными наружными стенками с обсыпкойгидрофобными материалами. Днища тальвежных колодцев необходимо проектировать наподушке из непучинистого материала, заглубленной ниже горизонта промерзаниягрунта.

Проектирование на участках с просадочными грунтами

6.23. Основания подэлементы водосточно-дренажной системы аэродромов, возводимые на просадочныхгрунтах, должны проектироваться с учетом специфической особенности такихгрунтов, заключающейся в том, что при напряженном состоянии от внешних нагрузокили собственного веса грунта и при замачивании водой они дают дополнительныедеформации — просадки, которые учитываются лишь при величине относительнойпросадочности грунтов δпр≥ 0,01.

6.24. При замачиваниипросадочных грунтов в основаниях элементов водосточно-дренажных систем должныпредусматриваться мероприятия, исключающие вредное влияние возможных просадокна эксплуатационную пригодность системы, преимущественно предварительнымзамачиванием и уплотнением грунта с коэффициентом уплотнения не менее 0,98.

6.25. При проектированииводосточной и дренажной сети на участках с просадочными грунтами осиколлекторов должны располагаться на расстоянии не менее 10 м от кромокпокрытия. Дождеприемники, как и расположенные на участках с пучинистыми грунтами,проектируются в виде дождеприемных воронок или дождеприемных колодцев. Дно истенки траншей водостоков обрабатываются жидким битумом или дегтем.

В условиях просадочныхгрунтов второго типа в местах, перехода под покрытиями следует, как правило, устраиватьобратную засыпку из недренирующих грунтов с их стабилизацией в нижней частитраншеи на 0,5 м над верхом трубы.

6.26. При незначительнойтолще просадочных грунтов (не более 2 м) трубы коллекторов целесообразнозакладывать на глубину ниже просадочных грунтов. При большей толщинепросадочных грунтов допускается закладка труб непосредственно при выполнениитребований пп. 6.23 — 6.25.

Проектирование на участках с засоленными грунтами

6.27. Отличительнымсвойством всех засоленных грунтов является их сильная гидрофильность, т.е.способность к быстрому размоканию, сильному набуханию и проявлению большойлипкости и пластичности, а также легкая размываемость и агрессивное воздействиена материал подземных сооружений при замачивании грунта. Поэтому территориялетного поля на засоленных грунтах должна быть надежно защищена от размываповерхностными водами.

6.28. На сильнозасоленных грунтах для создания дернового покрова, наряду с другимимероприятиями, должны производиться понижение уровня грунтовых вод (глубинныйдренаж), промывка (орошение) территории с отводом промывных вод с летного поля.

6.29. Дно и откосы канави грунтовых лотков укрепляются для предохранения их от размыва гравием, щебнем,а также вяжущими материалами в зависимости от вида и степени засоленности.

Для грунтов, содержащихболее 5 % соды или гипса,укрепление битумом или синтетическими полимерными соединениями не применяется.

6.30. Проектированиеводосточно-дренажных систем аэродромов на засоленных просадочных грунтахнеобходимо выполнять с учетом пп. 6.25 — 6.26.

Проектирование на участках с агрессивными водами

6.31. При наличииагрессивных грунтовых или поверхностных, вод, в том числе и производственных,бетонные элементы водостоков и асбестоцементные трубы должны быть защищены отих воздействия. Степень агрессивного воздействия воды на бетон конструкцийустанавливается сопоставлением результатов химического анализа воды с нормами,приведенными в главе СНиП «Защита строительных конструкций от коррозии.Нормы проектирования».

6.32. Основной меройзащиты бетонных элементов водостоков от действия агрессивных вод являетсяиспользование для изготовления этих элементов максимально плотных бетонов маркине ниже 200 на пуццолановом цементе и шлакопортландцементе. В качестве мелкогозаполнителя бетона применяется чистый песок (отмучиваемых частиц не более 1 % по массе), а в качестве крупногозаполнителя — фракционный щебень изверженных невыветрившихся пород (количествоотмучиваемых частиц не более 0,5 % по массе). Известковые материалы с временнымсопротивлением сжатию ниже 500 кг/см2для приготовления бетона не допускаются.

Для устройства трубрекомендуется применять асбестоцементные трубы, а за пределами летного поля -керамические канализационные трубы.

6.33. В качестве защитнойизоляции труб, а также внутренних и внешних поверхностей конструкций водостоковприменяются гидроизоляция из битумных материалов (рис. 28). Подошвы основанийбетонных элементов водостоков защищаются от действия агрессивных водустройством пластичной гидроизоляции (по подготовке) из песчаногоасфальтобетона толщиной 2 — 3 см. Гидроизоляция должна быть непрерывной идостаточно плотной.

Pиc. 28. Схема гидроизоляции элементов водостоков от действия агрессивныхвод: а — гидроизоляция смотровогоколодца; б — гидроизоляция коллектора;1 — обмазочная гидроизоляция; 2 — штукатурка на цементном растворе состава 1:2с железнением; 3 — уровень грунтовых вод: 4 — пластичная гидроизоляция

Проектирование на участках с заторфованными грунтами

6.34. Мероприятиями,уменьшающими возможные деформации грунтовых оснований конструкций водостоков,являются частичная или полная замена заторфованного грунта. Проектированиеоснований, сложенных сильно заторфованными грунтами и торфами с непосредственнымопиранием на их поверхность фундаментов, не допускается, независимо от толщиныслоя таких грунтов и от расчетной величины деформации основания. Трубыколлекторов, а также смотровые и тальвежные колодцы в этих условиях должны опираться на»минеральное дно» заторфованных участков или на подушку из песка,гравия или щебня. Трубы следует укладывать на жесткое основание из железобетонаили бетона на глубину ниже горизонта промерзания грунта. Вокруг колодцевустраивается обсыпка из несмерзающихся грунтов. При значительной толщине торфанеобходимость выторфовывания и тип основания определяются технико-экономическимрасчетом.

7.ОЧИСТКА ПОВЕРХНОСТНОГО СТОКА

7.1. Расчет очистныхсооружений поверхностного стока следует производить из условия приема наочистку 70 — 80 % годового объема дождевого стока и всего объема моечных вод.

7.2. Дренажные воды приотведении их по самостоятельной дренажной системе могут сбрасываться в водныеобъекты без очистки.

7.3. Очистку талых водследует предусматривать только при выпуске их в замкнутые или малопроточныеводоемы. Условия спуска определяются при этом с учетом возможного смешения иразбавления.

7.4. Если ливневыпускирасположены на значительном расстоянии друг от друга, очистные сооруженияследует устраивать для каждого водосборного бассейна. В отдельных случаях взависимости от местных условий могут устраиваться общие очистные сооружения длянескольких водосборов.

7.5. Выбор площадки длястроительства очистных сооружений должен обеспечивать по возможностиминимальную протяженность коммуникаций и самотечное движение сточных вод по подводящимколлекторам и сооружениям. Площадка должна располагаться на территории, незатопляемой паводковыми водами, с низким уровнем грунтовых вод.

7.6. На площадкахочистных сооружений должны предусматриваться подъездные дороги, освещение,озеленение и в случае необходимости ограждение.

7.7. При осуществлениилокальной очистки дождевые воды, подлежащие обезвреживанию, должны быть собраныв бассейны.

Рабочий объем емкостейбассейнов рассчитывается на прием дождевых вод, количество которых обеспечиваетсмыв основной массы примесей, накапливающихся на искусственных покрытиях, иопределяется по формуле

Wp = 10hа(F1Ψ1 + F2Ψ2),                                                       (97)

где Ψ1 и Ψ2- средние объемные коэффициенты стока дождевых вод с твердых н грунтовыхпокрытий, соответственно равные 0,6 и 0,1;

F1и F2 — площадь водосбора с твердыми и грунтовымипокрытиями;

hа- расчетный слой осадков, сток которого аккумулируется.

Расчетный слой осадков h0 следует принимать равным 15 мм для водосборнойплощади, включающей авиационно-техническую базу и 10 мм для остальнойтерритории (кроме взлетно-посадочных полос).

Сток с территориивзлетно-посадочных полос может сбрасываться без очистки или подвергаться толькоаккумулированию и отстаиванию (при этом величина hапринимается равной 5 мм).

Сток с территориипривокзальной площади следует по возможности отводить в коллекторавиационно-технической базы.

8. ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОГРАЖДАЮЩИХ ДАМБ ИУКРЕПЛЕНИЯ ОТКОСОВ

8.1. Участки, требующиесооружения ограждающих дамб, должны выбираться под строительство аэродромовтолько в исключительных случаях при соответствующем технико-экономическомобосновании.

Если невозможно избежатьпересечения аэродромом пойменного участка, необходимо выбирать вариантразмещения аэродрома с дамбой минимальной протяженности, расположенной в узких местахпонижения рельефа поймы.

При сооружении дамб внекоторых случаях оказывается необходимым устройство аккумулирующих бассейновперед дамбой (со стороны летного поля) для сбора поверхностной воды стерритории аэродрома от стока дождевых и талых вод в период паводка, посколькуестественный сброс воды в водоем (реку) в этот период невозможен. Сброс воды изаккумулирующего бассейна может быть осуществлен:

с помощью водопропускнойтрубы с затвором в период, когда отметка лотка трубы оказывается выше уровня водыв водоеме;

механической перекачкойили с помощью сифонного устройства с отводом воды через верх дамбы.

Аккумулирующие бассейны внепаводковый период могут использоваться как биологические очистные сооружения.

8.2. При проектированияограждающей дамбы должны предусматриваться:

обеспечение надежностисооружения, удобство постоянной и временной эксплуатации;

наиболее полноеиспользование местных грунтовых материалов;

выполнение требований поохране природы;

устройство по верху дамбподъездного пути (автомобильного или железнодорожного).

8.3. В зависимости отпоследствий аварий класс ограждающей дамбы следует назначать:

I и II классы при возможномзатоплении зданий аэровокзала, ангара и значительной части взлетно-посадочнойполосы (I класс дамбы для внеклассного аэропорта и аэропорта I класса,II — для аэропорта II класса);

III класс — при затоплении значительнойчасти взлетно-посадочной полосы (независимо от класса аэропорта);

IV класс — при затоплении значительнойчасти концевой или боковой полосы безопасности и других территорий.

8.4. Основными задачамипри проектировании дамбы являются:

определение высоты дамбы;

разработка конструкциидамбы с обеспечением ее устойчивости, а также устойчивости откосов;проектирование аккумулирующих бассейнов и водоспускных устройств.

Определение отметки верха дамбы

8.5. Отметка верха дамбызависит от положения расчетного уровня высоких вод заданной повторяемости(вероятности), высоты волны, высоты набега волны на откос дамбы и запаса высотыдо бровки насыпи дамбы и определяется по формуле

Нв = Нрувв + hвол+ hнаб + Δh,                                                   (98)

где Нрувв — отметка расчетного уровня высокойводы в сечении у дамбы, определяется по данным гидрометслужбы при инженерныхизысканиях;

Δh. -запас высоты, принимается равным 0,5 м;

hвол- высота волны;

hнаб- высота набега волны на откос дамбы.

Вероятностьпревышения расчетного уровня Рследует принимать 1 % дляограждающих дамб I и IIклассов и 2 % для дамб III и IV классов; приустройстве по верху дамбы автомобильной дороги I — II категорий или железнодорожного пути следует принимать Р = 1 %.

Высота волны hвол рассчитывается по формуле

.                                                            (99)

или при ограничении длиныволны из-за малых глубин на пойме

hвол = 0,2hn,                                                                            (100)

где ω — скорость ветра при паводках;

lв — длина разбега волны;

hn — средняя глубина воды на пойме.

За расчетное принимаетсянаименьшее из значений hвол, вычисленных поформулам (99) и (100).

Высота набега волны hнаб рассчитывается по формуле

,                                                                   (101)

где т — крутизна откоса пойменной насыпи. (т ≥ 2).

Коэффициент гладкостипокрытий откосов насыпи Кшв зависимости от типов их укрепления имеет следующие значения:

Бетонные покрытия                                                                               1

Мощение                                                                                                 0,9

Заросшие откосы                                                                                    0,75

8.6. При сооружении надамбе автомобильного подъездного пути высота дамбы должна обеспечиватьнеподтопляемость низа дорожной одежды и незатопляемость обочин.

За отметку бровки насыпив этом случае принимается наибольшее из значений, вычисленных по формуле (98) иформуле

Нбр = Hрувв + hвол+ hдо,                                                           (102)

где hдо- суммарная толщина конструктивных слоев дорожной одежды.

Конструкция дамбы и расчет устойчивости

8.7. Ширина дамбы поверху назначается в зависимости от способов ее возведения, применяемыхматериалов и эксплуатации.

При использовании дамбыдля устройства автомобильных дорог ширина ее по верху принимается подействующим нормативным документам.

Крутизна откоса дамбы состороны водоема принимается не менее 2 с уменьшением крутизны нижней частидамбы на 1/4 на каждые 6 — 8 м высоты. Со стороны аккумулирующего бассейна откос,омываемый водой, устраивается с крутизной также не менее 2. Надводная часть дамбы,располагающаяся выше уровня набега волны со стороны аккумулирующего бассейна,может устраиваться с крутизной откоса не менее 1,5.

Со стороны бассейна привысоте надводной части дамбы более 2 м должны устраиваться бермы(горизонтальные площадки).

8.8. Откосы дамбрассчитываются по методу круглоцилиндрических поверхностей скольжения. По этомуметоду предполагается, что обрушение грунтовой насыпи происходит пообразующейся в грунте криволинейной поверхности скольжения.

Центр кривой скольжениярекомендуется определять по способу Феллениуса построением, показанным на рис.29. Углы α и βв зависимости от заложения откоса принимают согласно табл. 7.

При ломаных откосах сбермами расчеты выполняются для спрямленного откоса, имевшего среднее значениекрутизны. Если насыпь возведена на плотном основании, кривые проводятся черезподошву откоса. При насыпях на слабых грунтовых основаниях кривые скольжениядолжны захватывать и грунт основания.

Таблица 7

Коэффициент заложения откоса

Угол наклона откоса

Угол, град.

α

β

1:0,58

60

29

40

1:1

45

28

37

1:1,5

33° 40

26

35

1:2,0

26° 34

25

35

1:3,0

18° 26

25

35

1:4,0

14° 03

25

36

1:5,0

11° 19

25

37

Рис. 29.Определение зоны расположения центров наиболее опасных: кривых скольжения иразбивка оползающей части откоса на отсеки

Чтобы найти наиболееопасную кривую скольжения теле насыпи может быть намечено несколько кривых,проходящих через подошву откоса и выходящих на поверхность насыпи в 1/4, 1/2 и3/4 ее ширины. Центры этих кривых скольжения принимают в точках пересеченияпрямой Феллениуса с перпендикуляром, восстановленным из середины хорды,стягивающей концы намеченной на чертеже кривой скольжения.

За расчетную принимаетсякривая скольжения, для которой коэффициент устойчивости откоса оказываетсянаименьшим.

8.9. При расчетекоэффициента устойчивости откоса массив грунта, обрушаемый по рассматриваемойкривой скольжения, разбивается вертикальными линиями на 8 — 10 отсеков. Длякаждого отсека вычисляется удерживающая сила

Fудi = Qitgφ cosηi + cli = tgφNi + cli                                      (103)

и сдвигающая

Ti = Qisinηi,                                                                            (104)

где Qi — масса призмы;

ηi — угол наклона поверхности скольжения в пределах выделеннойпризмы;

φ — угол внутреннего трения грунта;

tgφ Ni — сила трения;

С — удельное сцепление грунта;

li — длина участка дуги скольжения в пределах выделенного отсека,

Значения φ и С принимаются по данным лабораторных испытаний грунта с нарушеннойструктурой, имеющего расчетную плотность и влажность. Для предварительныхрасчетов разрешается использовать нормативные значения φ и С грунтов,приведенные в главе СНиП «Основания зданий и сооружений. Нормыпроектирования».

8.10. Коэффициентустойчивости откосов К,рассчитываемый как отношение суммы удерживающих сил отсеков к сумме всехсдвигающих сил, должен быть не менее 1,5. При К < 1,5 должно быть произведено уменьшение крутизны откоса.Откосы дамбы рассчитываются на устойчивость с учетом взвешивающего действия игидродинамического давления воды, высачивающейся из тела насыпи при спаде,уровня воды (рис. 30), и имеющихся напластований грунта, слагающих насыпь. Дляпесчаных насыпей учитывается только взвешивающее действие воды. Глинистыенасыпи, обладая малой водопроницаемостью, за период паводка не успеваютнасытиться влагой, поэтому они рассчитываются как обычные сухие насыпи. Прирасчете насыпей, отсыпанных из суглинистых и супесчаных грунтов, учитываетсявлияние всех указанных факторов.

Рис. 30.Расчет гидродинамического давления воды на обрушаемую часть дамбы: 1 — сухойгрунт; 2 — ось насыпи; 3 -водонасыщенный грунт; 4 — кривая скольжения; D — гидродинамическое давление; J — гидравлический градиент

8.11. Коэффициентустойчивости откоса К дамбы,отсыпанной из однородного грунта, рассчитывается по формуле

,                                                  (105)

где C1 иL1 -сцепление сухого грунта и длина сухой части кривой обрушения;

C2 иL2 — сцеплениеводонасыщенного грунта и длина части кривой обрушения, расположенной в пределахводонасыщенного грунта, граница между сухим и водонасыщенным грунтомпринимается по уровню полной влагоемкости грунта, капиллярно-увлажненная частьнасыпи считается сухой;

ΣТ — сумма сдвигающих сил, определяется по формуле (104);

tgφΣN — сумма удерживающих сил трения, определяемых по формуле(103), в которой масса призмы при необходимости вычисляется с учетомвзвешивающего действия вода по п.8.12;

D — гидродинамическое давление воды, определяемое по п. 8.12.

При проверке устойчивостиоткосов в слоистых грунтах при сравнительно малой разности в свойствах грунтови небольшой толщине слоев расчет можно выполнять по тем же формулам, что и дляоднородного грунта, но используют и средневзвешенные значения величин сцепленияи угла внутреннего трения:

                                   (106)

где h1,h2…hm — толщины слоевгрунта;

C1.C2…Сm — величины сцепления слоев грунта.

8.12. Объемная масса δВ водонасыщенногогрунта с учетом взвешивающего действия воды определяется по формуле

,                                                           (107)

где δс — объемная масса сухого грунта;

п — пористостьгрунта,

а гидродинамическоедавление D воды — по формуле

D = ωJ,                                                                                  (108)

где ω — площадь поперечного сечения обрушаемой части насыпи,переувлажненной водой;

J — гидравлический градиент.

Значение гидравлическогоградиента принимается по данным лабораторного испытания грунта как отношениепотери напора к длине фильтрации и может быть установлено, например, по падениюнапора при фильтрации воды через заполненную грунтом, уплотненным до той жестепени, что и в насыпи, горизонтальную трубку, оборудованную пьезометрами (рис.31). Примерное значение гидравлического градиента может быть определено потабл. 8 по величине коэффициента фильтрации.

Рис. 31.Определение величины гидравлического уклона

Таблица 8

Виды грунтов

Коэффициент фильтрации, Кф, м/с

Гидравлический градиент J

Мелкие пески

1∙10-2 — 1∙10-3

0,006 — 0,020

Супеси

1∙10-4 — 1∙10-5

0,020 — 0,050

Суглинки

1∙10-5 — 1∙10-7

0,050 — 0,100

Глинистые грунты

1∙107

0,100 — 0,150

Тяжелые глины

1∙108

0,150 — 0,200

8.13. Высокиеземляные дамбы на слабых водонасыщенных основаниях должны быть проверены наустойчивость против расползания грунта дамбы и выпирания грунта основания.

При одностороннем боковомдавлении воды (со стороны реки или бассейна) дамба проверяется на устойчивостьпротив сдвига по подошве насыпи. Растительный слой грунта из-под подошвы насыпидолжен быть полностью удален. Повышению устойчивости дамбы содействуетустройство ядра (зуба) из водонепроницаемого грунта (глины, тяжелого суглинка),чтобы не просачивалась вода через водопроницаемые слои основания насыпи (рис.32). Подошва зуба в этом случае заглубляется в водонепроницаемый слой основанияна глубину не менее чем на 0,5 м,

Рис. 32,Варианты поперечных профилей дамбы: а- дамба с ядром (водонепроницаемым зубом) при напоре Н до 6 м; б — дамба безядра при напоре Н до 4 м; 1 — телодамбы из песка или супеси; 2 — ядро из глины; 3 — берма; 4 — водоотводнаяканава; 5 — водопроницаемое основание; 6 — водоупор; 7 — дренажная отсыпка (приотсутствии противофилътрационных устройств)

8.14. Для устойчивостинасыпи дамбы против расползания необходимо, чтобы давление одной половинынасыпи на другую было меньше, чем сопротивление смещению половины насыпи послабому грунту (рис. 33).

Коэффициенту устойчивостинасыпи дамбы против расползания вычисляются по формуле

,                                                                           (109)

где Н — высота насыпи;

δ — плотность грунта насыпи;

В — ширина насыпи понизу;

С — сцепление грунта;

ξ — коэффициент бокового давления грунта насыпи.

Рис. 33.Расчет насыпи на устойчивость против расползания

Для повышения устойчивостимогут быть применены устройство более пологих откосов, присыпка берм,устройство водонепроницаемого зуба, закладка в основание насыпей бревенчатыхнастилов.

8.15. Для устойчивостидамбы против выпирания грунта основания необходимо, чтобы максимальноекасательное напряжение в грунте основания было меньше, чем сопротивление сдвигугрунта, т.е.

τmax < C + σztgφ,                                                                     (110)

где φ и С — параметры,соответствующие влажности грунта в условиях естественного залегания;вертикальное напряжение в точке грунтового основания, расположенной по осисимметрии дамбы на глубине Z,в которой касательное напряжение принимает максимальное значение.

Значение τmax определяется дляслучая симметричной дамбы по формуле

                                                                  (111)

где

Р = 10Нδ,                                                                              (112)

H — высота дамбы;

δ — плотность грунта дамбы;

а — заложение откоса;

R1,R2 — расстояния, см. на рис. 34,

Рис. 34.Расчет напряжений в подстилающем грунте от веса насыпи

Значение σz может быть вычислено по формуле

σz = КР,                                                                                 (113)

Коэффициент К определяется для каждой половины дамбыпо графику на рис. 35. Для всей дамбы коэффициент К определяется как алгебраическая сумма коэффициентов правой илевой частей насыпи.

Для водонасыщенныхглинистых и илистых грунтов основания можно считать грунт устойчивым при τmax < С т.е. в формуле (110) φ принимают равной нулю и значение σz в этом случае вычислять не требуется.

Рис. 35.Номограмма для определения напряжений в грунте при нагрузке от насыпи

Глубина Z. определяется подборомили по табл. 9.

Таблица 9

Характер приложения нагрузки

Величина касательных напряжений τmax

Глубина Z. расположения точки снаибольшим напряжением

Нагрузка распределяется по равнобедренному треугольнику с ширинойприложения нагрузки понизу В имаксимальной ординатой Рmax

0,256 Рmax

0,25В

Нагрузка распределяется по трапеции с шириной поверху 2в призаложении откоса:

 

 

а = в

0,31Р

1,5∙а

а = 2в

030Р

0,96∙а

8.16.Коэффициент устойчивости насыпи дамбы против сдвига ее по основанию отодностороннего давления воды (рис. 36) вычисляется по формуле

,                                                               (114)

где НВ — расчетная глубина воды у дамбы;

Q — расчетная (без учета или с учетом взвешивающего действияводы) масса грунта

Рис. 36.Расчет дамбы на устойчивость против сдвига

Для водонасыщенныхглинистых и илистых грунтов основания значение tgφQ может быть принято равным нулю.

8.17. В сейсмическихрайонах устойчивость земляных дамб обеспечивается применением конструктивныхрешений предусмотренных в главе СНиП «Строительство в сейсмическихрайонах. Нормы проектирования»

При проверке устойчивостиоткосов дамбы грунтовые отсеки должны быть наклонены под сейсмическим углом θ к вертикали (рис. 37), а в ихмассу Q должен быть введен коэффициент,равный , где μ -коэффициент сотрясений, определяемый по табл. 10.

Рис. 37. Расчетустойчивости откосов в сейсмических районах

Таблица 10

Показатели

Расчетная сейсмичность, баллы

До 7

8

9

10

II

12

Коэффициент сотрясений

1,025

1,05

1,1

1,25

1,5

1,5

Сейсмический угол θ,град

2

3

6

14

27

27

В остальномрасчет выполняется по методике, в которой не учитывается сейсмическоевоздействие.

Для каждого отсекаопределяются составляющие Ni и Тi\\ по формуле

,                                                     (115)

При расчете насейсмическое воздействие временная нагрузка вводится с коэффициентом перегрузки0,8.

В районах с сейсмичностью6 баллов и более при использовании для устройства насыпи разных грунтов отсыпкуследует предусматривать с постепенным переходом от тяжелых грунтов в основаниик грунтам более легким вверху.

Укрепление откосов дамб

8.18. Откосы ограждающихдамб должны быть укреплены или защищены специальными сооружениями.

Защита дамб от действияпродольных течений может быть пассивной, не устраняющей причин подмыва дамбы(различные виды откосных укреплений), и активной в виде устройств, отклоняющихтечение воды от откоса дамбы (поперечные незатопляемые траверсы).

8.19. Откосы могутукрепляться одерновкой «плашмя», каменной наброской и бетоннымиплитами. Выбор типа укрепления производится по табл. 11 в зависимости отскорости продольного течения воды и высоты волны.

Таблица 11

Тип укрепления

Допускаемая скорость течения, м/с

Допускаемая высота волны, м

Дери «плашмя»

До 1,5

0,25

Каменная наброска

До 3,0

0,50

Бетонные плиты

Более 5,0

В зависимости от размера плит

Укреплениедерном следует применять при небольших объемах работ при отсутствии ихмеханизации. При значительных объемах работ целесообразно применять укреплениеиз бетонных плит и каменной наброски.

8.20. По низу откосаустраивается упор (рисберма) для защиты дамбы от размыва. Глубина заложения иобъем упора назначаются, исходя из ожидаемого местного размыва у дамбы.

Активную защиту дамб отпродольного течения устройством траверсов можно применять только при отсутствиинабега волны на дамбу, так как траверсы не предохраняют насыпь от воздействияволн.

8.21. Толщина бетонныхплит hпл, назначаемых для защиты откосов от волнобоя,определяется по формуле

                                                      (116)

где впл — размер стороны плиты;

m — крутизна откоса;

γб и γв- объемные массы бетона и воды соответственно;

пвол — высота набега волны.

Плиты укладываются наоснование, подобранное по принципу обратного (фильтра и снимающегогидростатическое давление в теле насыпи при откате волн.

ПРИЛОЖЕНИЯПриложение1
ПРИМЕРЫ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ И ПРОЧНОСТНЫХ РАСЧЕТОВ ВОДООТВОДНЫХ СИСТЕМ

1. Расчет коллектора водоотводной сети при стокедождевых вод с ИВПП и прилегающих грунтовых участков (ИВПП с лотками в кромкахпокрытий).

1.1. В расчете принятыследующие исходные данные: покрытие ИВПП цементобетонное, длина участка — 1200м, поперечный профиль ИВПП односкатный, поперечный уклон J = 0,010(рис. 1). Ширина ИВПП Вивпц= 60 м. Продольный уклон поверхности ИВПП на рассчитываемом участке J = 0,004. Район строительства аэродрома — Минская область.Грунты супесчаные пылеватые.

Рис. 1. Расчетколлектора водоотводной сети ИВПП с лотками в кромках покрытий

1.2. Метеорологическийпараметр дождя (интенсивность одноминутного дождя принятой повторяемости)рассчитывается по формуле(4):

,

где q20- параметр (определяется по карте изолиний на рис. 1 приложения 5);

q20= 100 л/с га

п = 0,75, определяется по карте изолиний рис. 3 приложения 5;

С = 0,85, определяется по данным рис. 5 приложения 5.

Значение параметра Δ может быть также определено пономограмме на рис. 2 приложения 6.

В зависимости от величиныq20 = 100л/с га и ориентировочной общей площади водосбора (тяготеющего к наиболеедлинному коллектору ИВПП) Fивпп =60∙1200∙10-4 = 7,2 га по табл. 5 примем повторяемостьрасчетных дождей Р = 0,5 лет.

1.3. Размеры лотков нанижней кромке односкатных ИВПП (см. п.3.1.) рекомендуются: ширина 5 м, глубина 10 см,запас против наполнения лотка hз = 1 — 3 см.Следовательно, «живое» сечение лотка характеризуется (рис. 2): глубинойhA = 10 — 2 = 8 см = 0,08м, шириной

где Влп и hлп -соответственно полная ширина и полная глубина лотка.

Рис. 2. Расчетлотка треугольного сечения

Пропускная способностьлотка принятых размеров рассчитывается по формуле

где п* = 0,014 (коэффициент шероховатости для бетоннойповерхности покрытия ИВПП, определяемый по табл. 2 приложения 4).

Для вычисления Q0 может также быть использована номограмма на рис.5приложения 6, по которой определяется скорость течения воды в лоткепри расчетном наполнении или по следующей формуле

1.4. Определениерасстояния между дождеприемными колодцами на лотки рекомендуется выполнять последующей схеме.

Для лотков на ИВППрекомендуется в начале принять максимально допустимое расстояние междудождеприемниками по табл. 3. Затем следуетопределить приток воды при стоке с поверхности ИВПП к дождеприемному колодцу иубедиться, что он не больше пропускной способности лотка.

Для наших условий при J = 0,004 < 0,005,односкатной ИВПП шириной 60 м и Δ= 4,2 продольно допустимое расстояние между дождеприемными колодцами lдж = 125 м. Объем притока к дождеприемнику приэтом будет равен

Qдж= FджSл = 0,75∙95,5 = 71,5 л/с,

где Fдж= Вивппlдж = 60∙125∙10-4 = 0,75га.

Величина стока Sлопределяетсяпо формуле

или по номограмме на рис. 1приложения 6.

где [Sл]п — определяется пономограмме на рис. 1, a приложения 6;

Ψ = 0,85 — коэффициент стока для бетона;

t1- время добегания от наиболее удаленной точки О водосбора до первого дождеприемника;

t1= τcкл + τлот = 7,5 + 4,0 = 11,5 мин;

τcкл — продолжительность стокапо склону ИВПП от точки 0 до лотка;

τcкл может быть определена пономограмме на рис. 3 приложения 6: при n* = 0,014, Δ= 4,2, п = 0,75, Jрасч= i = 0,010 и Врасч= В = 60 м (при =0,4 < 0,5);

τлот- продолжительность течения воды по лотку

τлот может быть определено по номограмме на рис. 4приложения 6;

λ — поправка к [Sл]н на значение п = 0,75, устанавливаемое по номограммена рис. 1,б. приложения 6:

λ = 0,83 (при t1 = 11,5 мин)

Так как расчетный притокк дождеприемнику Qдж = 71,5 л/с менеепропускной способности лотка Q0 = 85 л/с,то переполнения лотка не будет. Пропускная способность лотка используетсятолько на  %. Увеличениерасстояния между дождеприемниками lдж дляповышения использования пропускной способности лотка допускать нельзя,поскольку принятое lдж = 125 м равно максимальнодопустимому расстоянию (табл. 3).

Расчет сечений труб выполняется по участкам.

Участок 1. Расчетныйприток к первому участку коллектора равен притоку к первому дождеприемнику,т.е. Q1 = Qдж = 71,5 л/с= 0,0715 м3/сут. Уклон трубы коллектора J1= 0,004. Внутренний диаметр трубы D1 и скоростьтечения воды по ней V1 можно определить пономограмме на рис. 6 приложения 6 при полномзаполнении трубы или расчетом:

По сортаментуасбоцементных труб (по табл. 2 приложения 2) Dвн = 322 мм. Скорость течения воды по принятомусвечению трубы определяется по формуле

Вычисленная величинаскорости находится в допустимых пределах:

Vmin= 0,6 < 0,97 < Vmax = 5 м/с

Участок 2.Продолжительность добегания воды до расчетного сечения 2 (до второгодождеприемного колодца)

τ2 = τ1+ τкол.расч = 11,5 +7,2 = 18,7 мин

где

τкол.расч = тτкол. = 3,4∙2,1 = 7,2 мин.

Величина стока S2 = [S2]нλ2 =88∙0,80 = 70,4 л/с га, где [S2]H и λ2 определены по номограмме на рис. 1приложения 6 при п = 0,75и t = τ = 18,7 мин.

Расчетный приток Q2 = S2F2 = S2∙2lджВвпп = 70,4∙2·125∙60∙10-4 =105,6 л/с.

По номограмме на рис. 6приложения 6 при J = 0,004 диаметр D2 = 370 мм, а скорость течения воды V2 = 1,02 м/c.

По сортаментуасбоцементных труб принимаем D = 368 мм. Корректировкискорости течения воды по трубе принятого сечения не требуется, так как D2 по номограмме практически равно D.

Скорость V2находится вдопустимых пределах, т.е. Vmin = 0,6 < 1,02 V1, необходимое для сниженияинтенсивности возможного выпадения частиц грунта в потоке воды.

Последующие участкиколлектора рассчитываются по методике, аналогичной методике расчета второгоучастка.

2. Расчет коллектора водоотводной сети участка ИВППпри сбросе воды с покрытий в грунтовые лотки
(в кромках покрытий лотки отсутствуют)

2.1. Исходные данные,принятые в примере 1, изменяются только в отношении расположения лотков: длясбора дождевых вод лоток с кромок искусственных покрытий переносится на грунтовуюповерхность боковых полос безопасности. Средний уклон поверхности боковойполосы безопасности в направлении, перпендикулярном оси грунтового лотка,составляет Lгр = 0,01. Продольный уклон грунтовоголотка и обочин равен продольному уклону ИВПП и составляет J = 0,004.Ширина обочины Воб = 25 м, поперечный уклон iоб = 0,015.

При продольном уклоне J = 0,004, недостаточном для грунтовых лотков (см. п.3.4.),требуется устройство «лотка в лотке» с уклоном сторон его откосов Jo = 0,05. Глубину лотка вконце расчетного участка примем hл = 10 см(см. рис. 3). Расстояние между тальвежными колодцами lтк= 150 м.

Протяженность площадиИВПП, тяготеющей к рассчитываемому коллектору, составляет 1200 м.

Параметры расчетнойинтенсивности дождей сохраняются такими, как в предыдущем примере. Для площадиводосбора 7,2 га и q20 = 100 л/с га периодповторяемости расчетных интенсивностей дождей остается Р = 0,5 лет.

Рис. 3. Расчетколлектора водоотводной сети ИВПП с лотками на грунтовой поверхности

Монтажповерхностей водосборов представлены в табл. 1.

Таблица 1

Вид поверхности водосбора

п*

Ψгр

Покрытие — бетон

0,014

0,85

Обочины ИВПП — грунт, уплотненный с дерновым покровом

0,025

0,40

Поверхности боковой полосы безопасности — грунт

0,07

0,15

Дляопределения объема стока с покрытий и обочин ИВПП вычислим средние показатели:поперечный уклон (рис. 3)

коэффициент шероховатости

коэффициент стока

2.2. Расчет коллекторавыполняется по следующей схеме.

Общая формула для расчетаобъема притока к коллектору имеет вид

Qi =S’iF’i + Q»i,

где S’i и F’i — величина стока иводосборная площадь поверхности искусственных покрытий и грунтовой обочиныИВПП, тяготеющие к i-му участку коллектора;

Q»i — объем притока к i-му участку коллектора с грунтовой поверхности боковойполосы безопасности.

Объем притока Q»i определяетсяс учетом минимальной стокообразующей продолжительности дождей tст. При этом для сечений коллектора, удаленных отнаиболее удаленной точки водосбора (на искусственном покрытия) по временидобегания на ti ≤tст объем Q»i определяется по формуле

Q»I = S»iF»i

где S»i — величина стона, вычисленнаяв функции ti. и гидрологическихпараметров поверхности грунта боковых полос безопасности п*гр и Ψгр.

F»i — водосборная площадь споверхности грунта боковой полосы безопасности, определенная как площадьодновременного стока к i-му сечению за время ti.

Если t1> tст, то объем Q»i равен

Q»i = StcтF»itcт + Qcn,

где Stcт- величина стока, вычисленная с учетом tст, п*гр и Ψгр.

F»itcст — водосборная площадь с поверхности боковойполосы безопасности, определенная как площадь одновременного стока к i-му сечению за время tст;

Qcn — дополнительный приток, поступающий к расчетному i-му сечению коллектора после дождя продолжительностью tст в соответствии с кривой спада стока за счетводы, лежащей на водосборе, л/с, вычисляется по формуле (15).

2.3. Скорость теченияводы по лотку при полном его заполнении по номограмме на рис. 5приложения 6 при J = 0,004, Jo = 0,05, hл = 10 см и п*гр = 0,025 равна

а пропускная способностьлотка

где [Vн] и [Qн] — соответственно скорость и пропускная способность лотка,определенные с помощью номограммы на рис 5 приложения 6;

 — поправка наномограммные значения [Vн] и [Qн] за счет различных коэффициентовшероховатости поверхностей грунта и бетона, для которой составлены номограммы;

Vтах — 0,34 м/с — максимально допустимаяскорость течения вода в лотке для супесчаного грунта (см. табл. 1 приложения6),

Vтах = 0,4∙0,85 = 0,34 м/с

2.4. Продолжительностьдобегания воды от наиболее удаленной точки Оводосбора с поверхности ИВПП и грунтовой обочины до первого участка коллектора(точка В на рис 3)составляет

τскл определяется по номограмме на рис. 3приложения 6 при длине склона 85 м, icp = 0,012, Δ= 4,2 и п = 0,75:

τскл = [τскл]нλ = 8∙1,2 = 9,6

где [τскл]н — значение по номограмме, аλ = 1,2 при п*гр = 0,014.

Вычислим по формуле (13)минимальную продолжительность дождей, при которых отсутствует сток споверхности грунта боковых полос безопасности:

где  = U* = 0,20, определяется по табл. 3 приложения4.

Поскольку τл = 17 мин. оказалось более tст = 9,33 мин, то  определяется поформуле

.

Вычислим величину стока S1 по формуле

где [Sн],λ — значения, определяемые пономограмме на рис.1 приложения 6 при t1=17 мин, Δ в 4,2 мм/мин и п = 0,75;

Ψср = 0,7, вычислено ранее.

Значение S’1 можно также вычислить по формуле (3).

Приток к первому участкуколлектора с покрытия и обочины равен

Определим приток кпервому участку коллектора с поверхности боковой полосы безопасности.

Вычислим величину стока S»1 при t = tст =9,33 мин:

Для подсчета водосборнойплощади одновременного стока F» определим какминимум две точки — Б и Г, продолжительность стока воды от которых до первогосечения коллектора составит время, равное tст (см. рис. 3).

Для определениярасстояний АБ и ВГ, решая обратную задачу по известной продолжительностидобегания, находим длину склона В с помощью номограммы на рис. 3приложения 6 или по следующей формуле, полученной из формулы (5):

При τ1менее tст продолжительностьстока от точки Б до точки А следует принимать равным τскл, а от точки Г до точки В равным τ1.

Поскольку τ1= 17 мин оказалось более tст = 9,33мин, то продолжительность стока от точки Б до точки А равна (см. рис. 3):

С помощью номограммы на рис. 3приложения 6 при τБА= в 2 мин, п*гр = 0,07, Ψгр = 0,15, Jrp = 0,01 и Δ = 4,2 находим значение lБА = 10 м.

От точки Г до точки Впродолжительность стока τГВ= tст = 9,33 мин. По номограмме при

значение lГВ ≈ 22 м. Следовательно, площадь водосборасоставляет

Дополнительный приток,определяемый по формуле(15), равен

где

Vл = 0,335∙60 = 20 м/мин

При  по данным табл. 6значение η = 0,7.

Приток к первому участкуколлектора с поверхности боковой полосы безопасности составит

Q»1= S»1F»1+ Qсп = 19,4∙0,24+2,2=0,68 л/с

2.5. Общий приток кпервому участку коллектора составляет:

Q1= Q’1 + Q»1= 75,7 + 6,8 = 82,3 л/с, что больше пропускной способности лотка Q0 = 73,5 л/с. Поэтому следует сократитьрасстояние между тальвежными колодцами до lтк =130 м.

После пересчетаоказалось, что Q1 = 71,5 л/с и τ1= 16 мин.

2.6. Расчет сечений трубколлектора выполняется по участкам.

Участок 1. Расчет дляучастка 1 в предыдущем примере (см. п. 1.5.),исходные расчетные данные которого (Q1 = 71,5 л/си J1 = 0,004) совпадают с данными рассматриваемогоучастка.

По результатам расчета вп. 1.5. принимаем трубу асбестоцементную диаметром Dвн = 322мм. Скорость течения воды в трубе составляет 0,97 м/с.

Для расчета сечения трубколлектора второго участка необходимо определить приток воды ко второму участкуколлектора с покрытия и обочины.

2.7. Продолжительностьдобегания воды до расчетного сечения 2 (до второго тальвежного колодца)составляет τ2 = τ1 + τкол.расч. = 17 + 9,4 +26,4 мин.

где

τкол.расч. = тτкол = 3,62∙2,6 = 9,4 мин

Величина стока

где [S]н — значение,определяемое по номограмме на рис. 1, а приложения 6 при t2= τ2 = 26,4 мин и Δ = 4,2 мм/мин;

λ — поправочный коэффициент, определенный по номограмме на рис.1, б приложения 6 при t =26,4 мин и g = 0,75.

Приток

Q’2= S’2F’2= S’2 2lткBрасч10-4 =43,2∙2∙130∙85∙10-4 = 96 л/с.

2.8. Приток воды ковторому участку коллектора с поверхности боковой полосы безопасностирассчитывается по формуле

Q»2 = S»2F»2 + Qcn,

в которой значение S»2 = S»1= 19,4 л/с га, поскольку оба значения вычисляются для одинакового значения t = tст = 9,33 мин.

Площадь водосбора F»2. составляет

а lДЕ= lГВ = 22 м, так как оба значения l определяютсяпри одинаковом t = tcт(при tст < τ1 < τ2). Поправочный коэффициент  учитывает тообстоятельство, что площадь F1 былавычислена при lтк = 150 м, значениекоторого после корректировки было снижено до:lтк= 130 м.

Дополнительный приток Qсп равен

Qсп= 0,0092ΔВVлΨпр(tст)1-пη =0,0092∙4,2∙22∙20∙0,15∙9,330,25∙0,84= 3,6 л/с.

При  по данным табл. 6значение η = 0,84.

Приток с поверхностибоковой полосы безопасности составит:

Q»2 = S»2F»2 + Qcn = 19,4∙0,49 + 3,6 = 17 л/с

2.9. Общий приток воды вколлектор на втором участке составляет

Q2= Q’2 + Q»2= 96 + 17 = 109 л/с

По номограмме на рис, 6приложения 6 при J =0,004 и Q — 109диаметр D2 =375 мм, а скорость течения V2= 1,05 м/с. По сортаменту (принимаем трубубетонную с внутренним диаметром 400 мм.

Скорость течения воды попринятому сечению трубы составит:

Скорость V2находится вдопустимых пределах, т.е. Vmin = 0,6 < 1,0 V1 = 0,97м/с.

Все последующие участкиколлектора рассчитываются по методике, аналогичной методике расчета второгоучастка.

3. Расчет коллектора водоотводной сети участка ИВППпри сбросе вода с покрытий в грунтовые лотки. Расчет производится на сток талыхвод (в кромках ИВПП лотки отсутствуют)

3.1. В расчете принятыследующие исходные данные:

Объект, расположен в III климатической зоне.Ширина ИВПП — 60 м. Поперечный профиль двухскатный. Грунты легкие суглинки.Покрытие ИВПП армобетонное. Уклоны ИВПП: поперечный — 0,01, продольный — 0,007.Ширина грунтовых обочин (до оси лотка — 20 м; поперечный уклон обочин — 0,015,продольный уклон грунтового лотка 0,003). Расстояние между тальвежнымиколодцами в лотке — 150 м. Средний уклон местности, прилегающий к лотку — 0,008(в сторону лотка). Ширина грунтового участка летной полосы между осьюгрунтового лотка и нагорной канавой — 125 м.

Для водоотводных системлетных полей (водосборы до 100 га) расчетные расхода определяются при среднихзначениях максимумов стока талых вод в данной местности по формуле (16),в которой Нс и Т определяются по климатологическимсправочникам СССР: Нс = 18см, а Т = 9 сут.

3.2. Расчет коллектора № 1 на рис. 4 выполняется в следующейпоследовательности.

Определяется диаметр труби проектный уклон на участке 1 — 2, расчетное сечение 1.

Рис. 4.Расчетная схема коллектора № 1

Расчетный расход всечении 1

где S — величина стока с 1 га водосбора, S1= 1,9 л/c с 1 га;

F1- площадь водосбора для расчетного сечения 1 (в границах летного поля,определяется по данным рис. 4).

F’1- площадь водосбора участка ВПП и грунтовой обочины, прилегающей к грунтовомулотку, га;

F»1- площадь летного поля, га.

На участке 1 — 2 для расчетногорасхода Q1 = 3,32 л/с ( = 1) и проектного уклона трубы J1-2= 0,007 по номограмме на рис. 6 приложения 6 определяем D1-2 = 125 мм и скорость движения, воды вколлекторе Vкол(1-2) = 0,65 м/с, что соответствуетминимально допустимой при отсутствии заиливания. Конструктивно принимаемминимальный диаметр труб для коллектора D1-2 = 189 мм.

Определяется диаметр труби проектный уклон на участке 2 — 3; расчетное сечение 2.

Расчетный расход всечении 2:

Q2= SF2,

F2= 2F1 = 2∙175 = 3,5 га; Q2 = 1,9∙3,5 = 6,65л/с.

На участке 2 — 3 для Q2 = 6,65 л/с и уклона J2= 0,007 по указанной выше номограмме определяем расчетный диаметр труб искорость: D2-3 = 125 мм и Vкол(2-3) = 0,65 м/с.

Конструктивно принимаем D2-3 = 189 мм. Аналогично рассчитываютсяпоследующие участки.

4.Определение водозахватывающей способности дождеприемного колодца

4.1. В расчете принятыследующие исходные данные. Дождеприемный сборный колодец с одной решеткойустановлен в бетонном лотке треугольного сечения (в кромке покрытия перрона).Размеры решетки: а = 0,94 м, боковаясторона С = 0,43 м, площадь решетки ωp = 0,40 м2,площадь отверстий решетки ωотв= 0,19 м2. Размеры лотка: ширина 3 м, глубина 10 см, уклоны боковых откосовJ = 0,040, продольный уклон лотка J0 = 0,004. Глубина потока вода в лотке у решетки h0 = 8 см (минус 2 см от глубины лотка).

4.2. Расчет выполняется вследующей последовательности. Определяется длина водосливного фронта попериметру решетки Lф:

Lф= 2а + 2с = 2∙0,94 + 2∙0,43 = 2,74 м.

Затем определяется полныйнапор потока перед решеткой Нопри скорости подхода воды к решетке Vлот.

Значение Vлот определяется при глубинепотока h0 = 8 см, уклоне лотка J = 0,004 икоэффициенте шероховатости бетонного лотка n* = 0,014. Всоответствии с номограммой рис. 5 приложения 6 Vлот =0,52 м/с или по формуле (8)

Напор потока

где g = 9,81 м/с — ускорение силы тяжести;

Так как Но = 0,074 м < 0,20 м, тозначение водозахватывающей способности определяется по формуле (27):

Величина расхода воды влотке у колодца при глубине потока h0= 8 см и J0 = 0,040 всоответствии с номограммой рис. 4 приложения 6 или по формулам (9)и (10)составляет:

При сравненииводозахватывающей способности Qкдождеприемного колодца нормального типа с поступающим к нему расходом вода Q0 видно, что Qк = 80 л/с, a Q0 = 83л/с. Колодец будет работать с незначительной перегрузкой. Пересчет производитьне следует.

5. Гидравлический расчет нагорной канавы на стокталых вод

5.1. В расчете принятыследующие исходные данные. Водосборная площадь — задернованный суглинок; лесс,болотаотсутствуют. Величина водосборной площади 100 га. Продольныйуклон канавы J = 0,003. Объект расположен в III климатической зоне,

5.2. Для установленияравенства расчетного расхода Q ипропускной способности канавы Q0 при расчетеканав рассматриваются несколько сечений, параметры которых меняются.

В расчетном сечении (рис.5,б) задаемся в = 0,5 м, п0 = 0,65 м, пк = 0,90 м и коэффициент заложения откосов т = 1,6.

Расчет выполняется вследующей последовательности. По формуле (17) определяется расчетный расходталых вод, поступающих к сечению канавы:

Q = 2,78Aφδ’δ»F = 2,78∙3,5∙1,0∙1,0∙1,0∙100= 970 л/с.

где 2,78 — коэффициентразмерности;

А — 3,5 мм/ч -величина стока талых вод в мм/ч, определяется по картограмме 6 приложения 5;

φ = 1,0 — коэффициент редукции стока талых вод в зависимостиот площади водосбора F в км2(учитывается при F более 5 -10 км2);

δ’ =1,0 — коэффициент снижения расходов за счет аккумуляции воды в болотах иозерах, имеющихся на водосборе;

δ» = 1,0 — коэффициент снижения расходов при наличиизалесенности водосборов;

F = 100 га — площадь водосбора.

Затем определяетсявеличина пропускной способности канавы по формуле (30), Пропускнаяспособность канавы в расчетном сечении равна:

Q0= ωV = 0,96∙0,975 = 0,94 м3/с= 940 л/с.

Для принятых размеровсечения канавы имеем:

площадь живого сечения

ω = вh0 +  = 0,5∙0,65 +1,5∙0,652 = 0,96 м2.

смоченный периметр

гидравлический радиус

При R = 0,343 м, J =0,003, n* = 0,025 (по табл… приложения 4) получим

Рис. 5.Гидравлический расчет нагорной канавы: а- план участка водосбора; б — сечение канавы

Из сопоставлениярасчетного расхода с пропускной способностью канавы видно, что Q — Q0(расхождение составляет 3,1 %), поэтому пересчета не требуется.

Полная глубина канавы hк = h0 + 0,25 =0,65 + 0,25 = 0,90 м.

Поскольку максимальнодопустимая (неразмывающая) скорость движения воды для суглинка 0,7 м/с менеерасчетной скорости V — 0,975м/с, то необходимо откосы и дно канавы укреплять одерновкой плашмя (табл. 1приложения 4).

6. Гидравлический расчет нагорной канавы с учетомстокообразующей продолжительности дождя

6.1. В расчете принятыследующие исходные данные.

Поверхность и вид грунтаводосборной площади — задернованная глина. Коэффициент шероховатости п* = 0,07 (см. табл.2приложения 4). Коэффициент стока Ψ= 0,20. Средний уклон водосбора в направлении стока дождевых вод J0 =0,04. Длина канавы lк = 1200 м, уклон но днуJ = 0,004. Коэффициент заложенияоткосов канавы m = 1,6.Параметры расчетной интенсивности дождя Δ= 4,2 м/мин и п = 0,75.

Гидравлический расчетканавы заключается в определении ее поперечных размеров в заданном сечении, атакже скорости течения воды и вида укрепления откосов и дна канавы.

Требуется выполнитьгидравлический расчет канавы в сечении, проходящем через точку В на рис. 5, а.

6.2. Предельнаяпродолжительность стокообразующего дождя составляет:

где  — минимальнаямгновенная стокообразующая интенсивность дождя, равная интенсивности впитыванияU* воды в грунт ( и U* = 0,04 по табл. 3 приложения 4).

6.3. Площадьодновременного стока Fст соответствующая tст= 93,3 мин (см. рис. 5), равна

где lк- длина канавы;

lВС — длина склона, участвующего в стокев сечении ВС. равная пути движения воды за время tст;

lАД- то же за время ;

Vк — скорость течения воды по канаве.

Длина склона всечении ВС определяется при τскл= tст по формуле

Поскольку длина стока lАД всечении АД определяется как путь движения воды за время , то lАД оказывается зависимойот скорости течения воды по канаве Vк, которая в свою очередь зависит отгеометрических размеров канавы и глубины потока h0.Кроме того, от глубины потека h0 существеннозависит пропускная способность канавы Q0 которая видеальном случае должна быть равна расчетному расходу Q,зависящему от площади одновременного стока Fст, т.е. и отвеличины lАД. Поэтому задачуопределения величины lАД и связанную с нейглубину потока h0 целесообразноопределять графической интерполяцией по предварительно построенным кривымзависимостей

Q0 = f(h0);              Q = f(h0);         lАД = f(h0);                   Vк= f(h0)

как это показано на рис.6. Будем считать ширину канавы по дну величиной постоянной, равной в =0,4 м, а глубину потока величиной переменной (h0= 20, 40 и 60 см).

Скорость течения водыопределяется по формуле

где

Рис. 6. Графикрасчетных зависимостей

R — гидравлический радиус, м;

ω и Р -соответственно площадь живого сечения потока и смоченный периметр сеченияканавы;

п* — коэффициент шероховатости русла канавы (п* = 0,025).

Результаты расчета Vк показаны в табл. 2 и на рис. 6.

Длина склона lАД в сечении АД определяется по формуле

где τАД — продолжительность одновременного стока всечении АД.

Значение

По вычисленным значениям lАД и lВС а также lк вычислялась площадь стока Fст.

6.4. Расчетный расход вканаве в сечении В определяется по формуле

и сравнивается спропускной способностью канавы Q0 припринятых значениях h0:

Q0= ωVк

Результаты расчетапоказаны в табл. 2 и на рис. 6,из анализа которых следует, что расчетная глубина потока hр= 0,22 м (определена как абсцисса точки пересечения К — кривых Q = f(h0) и Q0 = f(h0), представленных нарис. 6). Кроме того, расчетная скорость потока в канаве Vp =0,65 м/с. Скорость Vропределена как ордината точки пересечения вертикали, проходящей через точку К, с кривой VK = f(h0). Величина lАД =137 м, определена по кривой зависимости lАД = f(h0).

6.5. Полная глубинаканавы с учетом превышения бровки канавы над расчетным уровнем воды составляет:

hк= hp+ 0,25 = 0,22 + 0,25 = 0,47 ≈ 0,5 м.

Так как допустимаяскорость для глины, согласно данным табл. 1 приложения 4, составляет 1,2·1,25= 1,3 м/с, что более Vp = 0,65 м/с, то укрепления откосов и дна канавы не требуется.

Таблица 2

Результаты расчета нагорной канавы

Гидравлические параметры расчета канавы

Величины, параметров при глубине потока h0, м

0,20

0,40

0,60

1. ω,м2

0,14

0,40

0,78

2. Р, м

1,12

1,84

2,56

3. R, м

0,125

0,217

0,303

4.

0,35

0,47

0,55

5. у

0,223

0,208

0,199

6. С

28,8

28,8

28,8

7. Vк, м/с

0,635

0,855

1,01

8.

31,4

23,4

20,0

9.

62,0

70,0

73,3

10. lАД, м

13,5

156

165

11. Fст, га

21,2

22,6

23,1

12. Q, л/с

500

523

111

13. Q0 = ωVк, л/с

89

342

785

7. Расчет дренажа для понижения уровня грунтовыхвод под ИВПП (систематический дренаж)

7.1. В расчете дренажаприняты следующие исходные данные.

Грунты пескимелкозернистые. Водоносный горизонт располагается на глубине от 0,6 до 4,0 м.Питание его осуществляется за счет атмосферных осадков, а дренирование -мелкими реками и ручьями. Водоупором служат суглинки, залегающие на глубине от2,5 до 12,2 м.

Среднегодовое количествоосадков составляет 700 мм. Коэффициент фильтрации песков по данныминженерно-геологических заключений составляет Кф =1,00 м/сут.

Ширина ИВПП составляет ВВВП = 42 м. Длина дрен lд = 100 м, диаметр асбоцементных труб dд = 100 мм с пропилами в шахматном порядке. Дренырасполагаются за пределами кромок покрытия ИВПП. Уклон дрен Jд = 0,010.

Необходимо выполнитьгидравлический расчет дренажа двух видов: совершенного (при заложении дрен наводоупоре) и несовершенного (при заложении дрен в водоносном слое) выше водоупора (рис. 7).

Расчет систематическогодренажа заключается в определении расстояний между дренами, обеспечивающихпонижение уровня грунтовых вод до принятой нормы осушения Р, и расчетного расхода воды, поступающего в дрены.

7.2. В расчете дренажасовершенного вида расчетная глубина водоупора принята равной Нр = 2,5 м. Уровень грунтовыхвод от дна корыта располагается на глубине 0,6 м. Норма осушения Р = 1,3 м (по табл. 2 для мелкозернистыхпесков во IIклиматической зоне).

Расстояние между дренамиопределяется по формуле(33):

,

где Hmax — максимальная высота пониженного уровня грунтовых вод надводоупором в междудренном пространстве:

Hmax = Hp — Р = 2,5 — 1,3 = 1,2 м

Удаление дренажных трубот кромок покрытия примем равным 3 м.

Следовательно, расстояниемежду дренами 2а будет, равно:

2а = ВВВП +2∙3 = 42 + 6 = 48 м

Фактическая максимальнаявысота пониженного уровня грунтовых вод над водоупором с учетом формулы (33)равна:

что меньше максимальнодопустимой высоты Hmax = 1,2 м.

Следовательно, принятоерасстояние 2а = 48 м вполне допустимо.

Расчетный расход воды,поступающей в каждую дрену, определяется по формуле (32):

Qд= 2аWlд= 48∙0,0054∙100 = 26 м3/сут

или

Допускается глубинанаполнения дрен (0,05 — 0,95) dд прискорости течения воды Vд =0,15 — 1,0 м/с.

При dд= 100 мм, уклоне дрены Jд = 0,010 и наполнении К = 0,5 dдскорость Vд = 0,62 м/с,что находится в допустимых пределах, а пропускная способность Q0 = 2,42 л/с > Qд= 0,3 л/с (по таблицам для гидравлического расчета канализационных сетей и дюкеров).

7.3. В расчете дренажанесовершенного вида глубина водоупора Нв= 12,2 м. Уровень грунтовых вод от дна корыта располагается на глубине 0,7 м.Норма осушения Р = 1,3 м.

Рис. 7. Расчетглубинного дренажа: а — совершенного типа; б — несовершенного типа; в — планрасположения дрен

Расстояние между дренамиопределяется по формуле(34):

Значение Т определяется методом подбора: Т = 10,5 м. Тогда при норме осушения Р = 1,3 м и глубине залегания водоупора Нв = 12,2 м

hmax= Hв — (Т+ Р) = 12,2 — (10,5+1,3) = 0,4 м.

Значение Б1 определяется по формуле (19):

где rд- радиус дрены, значение которого принимается равным 0,5в;

в — ширинадренирующей обсыпки или траншеи дренажа в= 1,0 м.

Значение Б1, кроме того, может бытьопределено по кривой на рис. 1 приложения 7, При Т = 10,5 значение Б1 = 2,5.

При вычисленных значенияхhmax и Б1 расстояние между дренамиравно:

Следовательно, при ширинеВВВП = 42 м глубинные дрены можно устраивать от кромок покрытия нарасстоянии 0,5∙(58 — 42) = 8м и менее.

Расчетный расход воды Qд:

Qд= 2аWlд= 58∙0,0054∙100 = 31,4 м3/сут;

или

Учитывая, что в началеработы дрен при неустановившемся уровне грунтовых вод фактические расходы будутбольше полученных расчетом, то наполнение труб не следует принимать больше 0,5 dд.

При dд= 100 мм, уклоне 0,010 и наполнении К= 0,5dд скорость Vд = 0,62 м/с, а Q = 2,42 л/c > Qд= 0,36 л/с (по таблицам для гидравлического расчета канализационных сетей идюкеров.).

8. Расчет дренажа для перехвата потока грунтовыхвод

8.1. В расчете принятыследующие исходные данные.

Аэродром расположен в III дорожно-климатическойзоне. Длина дрены 75 м. Грунты, в которых заключён водоносный горизонт наглубине от 1,0 до 3,0 м — легкие супеси и мелкозернистые пески. Питаниепроисходит за счет атмосферных осадков. Водоупором служат тяжелые суглинки,залегающие на глубине от 2,6 до 8,5 м от дна корыта. Уровень грунтовых водрасположен на глубине 0,6 — 1,2 м. Среднегодовое количество осадков 750 мм.Средняя глубина промерзания грунта 0,3 м. Коэффициенты фильтрациимелкозернистого песка  -= 4,0 м/сут.,легкой супеси  = 0,7 м/сут.Продольный уклон дренажных труб J = 0,01.

8.2. При расчетеоднолинейного дренажа совершенного вида необходимо определить уровень пониженныхгрунтовых вод в результате устройства дренажа и расход воды, поступающей вдрену (см. рис. 19).

При совершенном типедренажа высота непониженного уровня грунтовых вод h над водоупоромсоставит:

h = 2,6 — 0,6 = 2,0 м.

Глубина погружения дрены h’ под непониженный уровень грунтовых вод при совершенномтипе дренажа равна h’ = h = 2,0 м.

Расчетный расходопределяется при Lд = 75 м по формуле (43),в которой Q0 — расход воды на 1пог. м дренажа определяется по формуле (44) при  = 2,35 м/сут. изусловия равенства слоев.

Радиус депрессиилинейного дренажа R2 определяется по формуле (46),в которой  при среднегодовомколичестве осадков 750 мм (см. табл. 4 приложения 4).

Радиус  т.е. радиус действиядренажа равен 30 м.

Высота пониженного уровнягрунтовых вод H над водоупором на расстоянии X от дреныопределяется по формуле(47), откуда

Расход воды на 1 пог. мдрены при Н = 2,0 м, Кф= 2,35 м/сут. и R2 = 30,0 м равен

Расчетный расход,поступающий в дрену, равен:

Qд= 0,314∙75 = 0,235 л/с.

При диаметре труб d = 100 мм, уклоне J = 0,01 и наполнении К= 0,5 d скорость Vд = 0,65 м/с, а пропускная способность Q = 2,85 л/с, что существеннопревышает расчетный расход (по таблицам гидравлического расчета канализационныхсетей).

8.3. При расчетеоднолинейного дренажа несовершенного типа водоупор залегает на глубине 8,5 м отдна корыта. Уровень грунтовых вод — 0,6 м.

Радиус влияния дреныопределяется по формуле (46):

где Кф = 2,35 м/сут;

W = 0,0051 м/сут;

h = 2,0 м.

Расход воды на 1 пог. мдренажа определяется по формуле (45):

где Т = 8,5 — 2,0 =6,5 м;

Н = 8,5 — 0,6 = 7,9м;

rд= 0,5·В = 0,5·1,0 = 0,5 м.

Расчетный расход воды,поступающей в дрену, определяемые по формуле (43) будет равен:

Qд= 2,00∙75 = 150 м3/сут = 1,74 л/с

При диаметре труб d = 125 мм, уклоне J = 0,01, наполнении К = 0,5 скорость V = 0,78 м/с, апропускная способность Q0 = 4,8 л/с, чтопревышает величину расчетного расхода, равного Qд= 1,74 л/с.

9. Подбор фильтрующей засыпки дрен

9.1, При подборе принятыследующие исходные данные.

Дрены совершенного вида,диаметр труб дрен — 100 мм. Трубы асбестоцементные с пропилами. Расход дрен -0,54 м3/сут на 1 пог. м. Местный водоносный грунт — среднезернистыйпесок. Материал для засыпки — гравий. Коэффициент фильтрации песка Кф = 12 м/сут.

В результате расчетанеобходимо:

подобрать состав засыпкидля дрен, т.е. установить пригодность имеющегося карьерного материала вкачестве фильтрующей засыпки дрен;

определить возможнуюширину пропилов в трубах при подобранной засыпке;

установить размерыфильтрующей засыпки;

проверить дрену наводозахватывающую способность.

Гранулометрическиесоставы местного грунта и карьерного материала представлены в табл. 3.

Для предотвращениязаиливания засыпки и труб дрен необходимо соблюдать следующие соотношениякрупности фракций засыпки и грунта стенок траншей (см. п.3.9.):

Приведенные соотношениякрупностей фракций должны соблюдаться для каждых двух смежных слоев.

Таблица 3

Диаметр фракций, мм

Местный грунт, %

Суммарное содержание, %

Материал засыпки, %

Суммарное содержание, %

0,005

—

0

—

—

0,005 -0,05

2,5

2,5

—

—

0,05 — 0,10

4,25

6,75

—

—

0,10 — 0,25

21,0

27,75

—

—

0,25 — 0,50

47

74,75

—

—

0,50 — 1,00

21

95,75

—

—

1,00 — 2,00

4,25

100

10

10

2,00 — 4,00

—

—

20

30

4 — 10,0

—

—

23

53

10,0 — 20,0

—

—

22

75

20,0 — 40,0

—

—

25

100

По даннымпрактики в песчаных грунтах с d50 > 0,20мм следует ограничитьсяоднослойными фильтрующими засыпками и лишь в очень мелкозернистых песках, где d50 = 0,20 — 0,05 мм, необходима двухслойнаязасыпка. Для глинистых грунтов (при глубинном дренаже), как правило, необходимадвухслойная засыпка.

9.2. Установимпригодность карьерного материала в качестве фильтрующей засыпки дрен. Наосновании исходных данных о местном грунте и карьерном материале построимсуммарные кривые гранулометрического состава грунта и предполагаемой засыпки (рис. 8).

В соответствии с кривымина рис. 8 имеем:

D60= 14,5 мм; D50 = 8 мм; D85 = 2,3 мм,

D10= 2 мм; d85 = 0,575 мм; d50 = 0,40 мм.

Подсчитаем необходимоесоотношение крупностей фракций засыпки и местного грунта:

Следовательно, имеющийсягравий для использования в качестве фильтрующей засыпки дрен при данныхгрунтовых условий пригоден, минимальный размер фракций гравия 1 мм.

9.3. Определим предельновозможную ширину пропилов при подобранной фильтрующей засыпке.

Для предотвращенияпроникания материала засыпки в трубы дрен требуется соблюдение условий:

при однородных засыпках

t = (1,25÷ 1,50)D50;

при разнородных засыпках

t = (1,50 ÷ 2,0)D50,

где t — ширина пропила в трубах. Предельно возможная ширинапропилов в данном случае, определяется по формуле

t = (1,50÷ 2,0)D50 = (1,50 ÷2,0)8 = 12 ÷ 16 мм.

9.4. Определим размерыфильтрующей засыпки дрен. При наружном диаметре труб дрен Dн= 12,2 см ширина засыпки принимается по формуле

в = Dн + 2(10 ÷ 15) =12,2 + 2∙15 = 42,2,

Высота засыпки над трубойh дляглубинных дрен обычнопринимается 20 — 25 см или определяется по формуле

где Q0- дебет дрены, м/сут. на 1 пог. м;

К0 — коэффициент филътрации местного водоносного слоя,м/сут.;

Н — высота засыпки от дна траншеи до поверхности;

H = Dн + h + 5 = 12,2 + 11 + 5 = 28 см,

где 5 — толщина слоязасыпки под трубой, см.

9.5. Возможнаяводозахватывающая способность дрен Q’ определяется поформуле

Q’ = (2h’ + в)l\\/фм3/сут.на 1 пог. м.

где h’ -превышение уровня воды на контакте грунта с засыпкой над дном траншеи;

в — ширина фильтрующей засыпки в основании дрены, м (в дренах,лежащих на водоупоре в = 0);

l — длина засыпки, принимается равной 1 пог. м;

 — допускаемаяскорость фильтрации на выходе из грунта, м/сут.

При

в = 0;               l = 1,0

Рис. 8.Гранулометрический состав местного грунта и карьерного материала: 1 — песок; 2- гравий

 

Q’ =(2∙0,18 + 0) 1,0∙150 = 54 м3/сут. на 1 пог. м.

Водозахватывающаяспособность дрены не превышает ее расхода

Q’ ≈ Q0                                   (54≈ 54 м3/сут. на 1 пог. м).

10. Расчет прочности трубы

10.1, В расчете принятыследующие исходные данные.

Труба бетонная.Внутренний диаметр трубы на участие коллектора по результатам гидравлическогорасчета принимается Dвн = 400 мм.

Наружный диаметр трубы Dн = Dвн + 2δ

Dн = 400 + 2·80 = 560 мм,

где δ — толщина стенки,

δ = 80 мм (по сортаменту).

Труба укладывается в траншее на основание из сборных блоков (см.рис. 9). Грунты супеси мелкие пылеватые.

Нагрузка от главнойчетырехколесной опоры расчетного самолета Роп = 38,0 т. Ширина колеи опорной тележкишасси Вк = 0,67 м, базатележки Ак = 1,15 м.Нагрузка на колесо  Давление воздуха вшинах колес q = 9 кг/см2.

10.2. Расчетная нагрузкана 1 пог. м трубы Qp равнасумме постоянной и временной нагрузок. Постоянная нагрузка на трубу создаетсявесом засыпки траншеи и собственным весом трубы.

Постоянная погоннаянагрузка Qгpна трубу от веса засыпки траншеи определяется по формуле (58):

Qгр= КтγВтН =0,72∙1,8∙1,12∙1,9 = 2,77 т/пог.м.

где γ = 1,8т/м3 — объемный вес грунта засыпки, определенный по табл. 1приложения 8;

Н = 1,9 м — высота засыпки над верхом трубы;

Вт — расчетная ширина траншеи на уровне верха трубы,которая не должна быть больше некоторой переходной ширины Впер;

Кт — коэффициент вертикальной нагрузки от грунта втраншее.

При  Ø = 1 (трубыукладываются на основание из сборных бетонных блоков) и εf’ = 1,65 по табл. 3 приложения 8находим, что , откуда

Впер = 2,17∙56 = 122 см = 1,22 м

Рис. 9. Расчетпостоянной нагрузки на трубу от веса засыпки грунта в траншее

Необходимая ширинатраншеи для удобства укладки трубы с внутренним диаметром Dвн= 400 мм при Н = 1,9 м по табл. 2приложения 8 составляет 1,12 м. За расчетную ширину траншеипринимается меньшее значение, т.е. Вт=1,12 м.

Значение коэффициента Кт принимается по графику нарис. 10 при  по кривой длясупесчаного грунта: Кт =0,72.

Рис. 10.График для определения коэффициента вертикального давления грунта в траншее Кт и насыпи Кн: 1 — песчаная илисупесчаная засыпка; 2 — суглинистая засыпка; 3 — мелкий песок, мягкопластичныйсуглинок; 4 — средние и крупные пески, пластичные суглинки; 5 — гравелистыйпесок, твердопластичные суглинки

Погонная нагрузка отсобственного веса трубы Qт вычисляется по формуле (61):

QT= 0,80Go = 1,6πrсрδγБ= 1,6∙3,14∙0,24∙0,08∙2,3 = 0,22 т/м,

где

γб — объемный вес бетона, γб= 2,3 т/м3.

Временная нагрузка натрубу Qв отколес самолета, проходящих по поверхности грунта над трубой, составляет

Qв = КднΩ= 0,92∙1,74 = 1,60 т/пог. м,

где Кдн — коэффициент динамичности; при Н = 1,9 м значение. Кдн = 0,92;

Ω — объем эпюры вертикальныхудельных давлений от колес самолета на 1 пог. м трубы.

Определение объема эпюрыудельных давлений от колес опоры самолета выполняется в следующей последовательности.

Вычислим наибольшийразмер в отпечатка авиашины наопорной поверхности;

Поскольку , то при вычислении объема эпюры давлений нагрузку от колессамолета можно принимать за сосредоточенную силу.

Разобьем площадь abcd на три части и по диаметру трубыи давлению σi будем определять только для девяти точек от четырех колесопоры, как показано на рис. 11, по следующей формуле:

Так, например, давление вточке 1

где К11 = 0,478, определяется, по табл. 4 приложения 8при  = 0;.

К12 = 0,355 при ;

К13 = 0,176 при ;

К14 = 0,221 при

Рис. 11.Расчет нагрузки на трубу от колес самолета: а- схема расположения колес главной опоры самолета относительно трубы; б — схема эпюры давления по сечениям IV — IV и I — I

Давление в точке 2

где K21= 0,465, находится в функции ;

К22= 0,407 при

К23= 0,196 при

К24= 0,216 при

Результаты расчетадавлений в остальных точках представлены в табл. 4.

Общее статическоедавление на 1 пог. м проекции трубы Ωпредставляется объемом эпюры давлений, имеющим сложное криволинейное очертание.Приближенно давление на каждую третью часть проекции трубы (Q1, Q2 и Q3) определяются как объем параллелепипеда соснованием в виде суммы трапеции и параболического треугольника и высотой  (см. рис. 11).

В результате такогопредставления эпюры давлений на площадь abcd объемΩ рассчитаем, пользуясь даннымитабл. 4.

Расчетная нагрузка натрубу составит

Qp = Qrp + Qт + Qв = 2,77 +0,22 + 1,60 = 4,60 т/пог.м.

10,3, Выполним проверкупрочности трубы путем расчета (I.случай), а также сопоставлением расчетной нагрузки Qp с разрушающей нагрузкой (II случай).

I случай.Коэффициент запаса прочности при принятом сечении трубы Dвн= 400 мм и δ = 80 мм,изготовленной из бетона с нормативной прочностью по растяжению при изгибе  = 45 кг/см2,составляет:

где N — коэффициент, учитывающий укладку труб на основание из бетонных(армированных) блоков;

N = 2,5;

Кн — нормативный коэффициентзапаса для бетонных труб Кн= 3,3.

Поскольку Кзап > Кн, то прочность трубыдостаточна.

Таблица 4

Номер точки

Расстояние r (в см)от рассматриваемой точки до центраотпечатка колеса

Коэффициент Ki от нагрузки колеса γ0

Вертикальное давление, σi, т/м2

1

2

3

4

1

2

3

4

1

0,00

67,0

133

115

0.478

0,355

0,176

0,221

1,230

3,25

2

18,7

48,0

126

116

0,465

0,407

0,196

0,216

1,284

3,38

3

18,5

85,7

136

120

0,468

0,301

0,168

0,207

1,144

3,02

4

50,0

83,6

178

165

0,405

0,307

0,098

0,117

0,922

2,42

5

53,5

70,0

172

166

0,395

0,346

0,106

0,117

0,964

2,54

5

53,5

98,6

186

166

0,395

0,262

0,089

0,117

0,863

2,26

7

50,0

83,5

93,5

65

0,405

0,307

0,278

0,360

1,350

3,54

8

53,5

70,0

82

68

0,395

0,346

0,310

0,352

1,403

3,70

9

53,5

98,6

108

68

0,395

0,262

0,262

0,352

1,245

3,30

II случай. Коэффициент запасадля типовой трубы Dвн = 400 мм и δ = 80 мм составляет

где Рр — разрушающая нагрузка, определяемая по сортаментутруб.

Прочность типовой трубыдостаточна.

11. Расчет прочности крышки дождеприемного колодца

11.1. Рассмотрим двапримера.

В первом примеретребуется определить усилие, возникающее в крышке дождеприемного колодца, привоздействии нагрузки от колес самолета (рис. 12). Внутреннее давление впневматиках самолета q = 8,5 кг/см2. Размерыотпечатка пневматика 44×27 см. Усилие подсчитывается для одного ребраметаллической решетки крышки дождеприемного колодца.

Расчет выполняется посхеме балки на двух опорах, нагруженной равномерно распределенной нагрузкой,равной величине внутреннего давления воздуха в пневматиках самолета. Придавлении в пневматиках q = 8,5 кг/см2, расчетномпролете l = 36 см,расстоянии между ребрами 4,0 см и толщине ребра 1,5 см расчетный изгибающиймомент в ребре равен:

11.2. Во втором примере требуется определить усилие для одного звена крышки смотрового колодца.Крышка смотрового колодца железобетонная,из отдельных балочек сечением 86×20×18 см. Ширина колодца 70см. Расчетный пролет 78 см (см. рис. 13). Давление воздуха в пневматиках иотпечаток шины те же, что и в первомпримере.

Рис. 12.Расчет металлической решетки дождеприемного колодца

Расчет выполняется посхеме балки на двух опорах, нагруженной в средней части равномернораспределенной нагрузкой от пневматика самолета.

Опорные реакции равны:

Расчетный изгибающиймомент в середине пролета равен:

Рис. 13.Расчет балочек крышки смотрового колодца

12. Расчет прочности стенки смотрового колодца

12.l. Требуется определить усилия в стенкахпрямоугольного и круглого смотровых колодцев при воздействии на стенкисамолетной нагрузки. Колодцы бетонные размерами: прямоугольный (квадратный)колодец 1,0×1,0 м, внутренний диаметр круглого колодца тоже 1,0 м.Толщина стенок колодцев 16 см. Расчетная нагрузка от самолета на однуодноколесную опору, Р0 в25,0 т. Коэффициент динамичности Кдн = 1,10. Размеры отпечатка пневматика.64×39 см. Коэффициент Пуассона грунта μ= 0,45.

12.2. Расчет стенокколодцев производится на нагрузку от колеса, расположенного рядом с колодцами.Наиболее напряженной частью колодцев является верхняя часть. Определим усилия вверхней части колодца. Высоту верхней части принимаем 0,50 м. Расчетвыполняется в следующей последовательности.

Для определения давленияна стенки колодцев от временной нагрузки (колеса самолета) разобьем площадьпрямоугольного отпечатка пневматика на 8 площадок. К центру площадокприкладываются сосредоточенные эквивалентные силы, приходящиеся на каждуюплощадку (рис. 14):

где п — количество эквивалентных сил,составляющих в сумме нагрузку от колеса самолета.

Рис. 14.Расчет стенок колодца

Пользуясь формулойсуммирования горизонтальных напряжений в линейно-деформированномполупространстве, от каждой сосредоточенной силы подсчитаем горизонтальные напряжения в нескольких точках наповерхности стенок колодцев.

Горизонтальные напряженияподсчитаем по высоте (вертикали А на рис. 14) для выделенной части колодцев поформуле

где Z — расстояние по вертикали от поверхности земли дорассматриваемой точки стенки колодца.

Коэффициент Кх зависит от величин

где х, y, z — координаты рассматриваемой точки стенки колодца поотношению к данной элементарной силе.

Значение коэффициента K1 определяется с помощью графика на рисунке приложения8.

Количество расчетныхточек по вертикали принимаем 6: z = 0; z = 10 см; z = 20 см; z =30 см; z = 40 см; z =50 см.

Результаты определения  приведены в табл. 5.Общее давление от колесной нагрузки определяется путем подсчета объемной эпюрыдавлений, приходящихся на расчетную часть стенок колодцев.

Общее давлениепринимается равномерно распределенным по выделенной части стенок колодцев.Ординаты эпюры напряжений составят:

при z = 0, σ1 = 1;

z = 10 см,

при z = 20 см,

Таблица 5

№ силы

X

Y

Точка 1

z = 0

Точка 2

z= 10 см

Точка 3

z = 20 см

Точка 4

z = 30 см

Точка 5

z = 40 см

Точка 6

z = 50 см

Kx

Kx

Kx

Kx

Kx

Kx

а, б

8

24

3

00

0

0,8

0,002

0,4

0,007

0,267

0,009

0,20

0,008

0,16

0,005

б, в

8

8

1

00

0

0,8

0,039

0,4

0,039

0,267

0,025

0,20

0,016

0,16

0,010

д. з

24

24

1

00

0

2,4

0,005

1,2

0,024

0,8

0,039

0,60

0,045

0,48

0,043

е, ж

24

8

0,33

00

0

2,4

0,019

1,2

0,064

0,8

0,079

0,60

0,074

0,48

0,063

 

 = 0,065·2 = 0,130

 = 0,134·2 = 0,268

 = 0,152·2 = 0,304

 = 0,143·2 = 0,286

 = 122·2 = 0,244

Z =30 см,

Z = 40 см,

Z» = 50 см, .

Величина равномерно распределенного давления на выделенную частьстенок колодцев равна:

=0,05∙(2,97 + 2,50 + 2,25 + 2,15 + 7,3) = 19т/м

12.3. Определим усилия в верхней частипрямоугольного (квадратного) колодца.

Расчетный пролет колодца

l = 105 в’0 = 1,05∙1,0= 1,05 м.

Момент в углах колодца

 при

где J1, J2 — моменты инерции стенокпрямоугольного колодца со сторонами l1 и l2.

В данном случае дляквадратного колодца с одинаковой толщиной стенок:

Изгибающий момент впролете

12.4. Определяем усилие в верхней части круглогоколодца:

при

Приложение2
ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ТРУБАХ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ.ВОДОСТОЧНО-ДРЕНАЖНЫХ СИСТЕМ АЭРОДРОМОВ

Таблица 1

Трубы асбестоцементные для безнапорных трубопроводов (ГОСТ1839-72)

Диаметр, мм

Толщина стенда, мм

Длина, мм

Масса трубы, кг

внутренний

наружный

100

118

9

2950

18

141

161

10

2950

28

189

211

11

3950

52

279

307

14

3950

99

368

402

17

3950

160

Таблица 2

Трубы асбестоцементные напорные (ГОСТ 539-73)

Диаметр, им

Толщина стенки обточенных концов, мм

Длина трубы, мм

Масса 1 пог. м трубы, т

внутренний

наружный

1

2

3

4

5

КлассВТ-6

104

122

9,0

2950

7,8

146

168

11,0

2950

12,9

196

224

14,0

3950

22,1

244

274

15,0

3950

28,4

289

324

17,5

3950

40,2

334

373

19,5

3950

50,9

381

427

23,0

3950

68,8

473

528

27,5

3950

101,6

Класс ВТ-9

100

122

11,0

2950

9,2

141

168

13,5

2950

15,2

189

224

17,5

3950

26,4

235

279

19,5

3950

35,9

279

324

22,5

3950

49,4

322

373

25,5

3950

63,7

368

427

29,5

3950

84,7

456

528

36,0

3950

127,3

Класс ВТ-12

96

122

13,0

2950

10,4

135

168

16,5

2950

17,9

181

224

21,5

2950

31,2

228

274

23,0

3950

41,1

270

324

27,0

3950

57,4

312

373

30,5

3950

74,0

356

427

35,5

3950

98,7

441

528

43,5

3950

149,2

Примечание. Длина обточенных концовдля всех труб 200 м.

Таблица 3

Трубы железобетонные напорные виброгидропрессованные (ГОСТ 12586-74)

Марка трубы

Диаметр условного прохода трубы, мм

Толщина стенки цилиндрической части трубы, мм

ТН 50

500

55

ТН 60

600

65

ТН 80

800

65

ТН 100

1000

75

ТН 120

1200

85

ТН 140

1400

95

ТН 160

1600

105

Примечания:      1. Длина трубы полезная 5000 мм.

2. Трубы изготавливаются из бетона марки не менее500.

3. Внутренний диаметр трубы может отличаться отдиаметра условного прохода трубы не более чем на 6 %.

Таблица 4

Трубы железобетонные напорные центрифугированные (ГОСТ 16953-71)

Марка трубы

Диаметр условного прохода трубы, мм

Толщина стенки цилиндрической части трубы, мм

Справочная масса трубы, т

1

2

3

4

ЦТН 50

500

40

1,43

ЦТН 60

600

45

1,95

ЦТН 80

800

55

3,00

ЦТН 100

1000

65

4,14

ЦТН 120

1200

80

6,12

ЦТН 140

1400

90

7,69

ЦТН 160

1600

100

9,63

Примечание. Длина трубы полезная наменее 5000 мм.

Таблица 5

Трубы железобетонные безнапорные (ГОСТ 6482-71)

Диаметр условного прохода, мм

Толщина стенки трубы, мм

Ширина подошвы, мм

Контрольные нагрузки заводских испытаний для труб,кгс/пог. м

нормальной прочности

усиленной прочности

400

50

—

3300

3900

500

60

—

3450

4200

600

60

480

3600

4500

800

80

640

4800

6400

1000

100

800

6000

8300

1200

110

960

7200

10200

1400

110

1200

8000

11500

1600

120

1200

10000

14500

Примечания: 1. Длина трубы полезная неменее 5000 мм.

2. Внутренний диаметр трубы может отличаться отдиаметра условного прохода не более чемна 6 %.

3. Марка бетона труб не менее 300.

4. Трубы изготавливаются раструбные и фальцованные,круглые и с плоской подошвой, нормальной и усиленной прочности.

5. Трубы по требованию потребителя могутизготавливаться более высокой прочности по чертежам заказчика с указаниемвеличин контрольных нагрузок при испытании их на прочность.

Приложение3
КРУТИЗНА ОТКОСОВ КАНАВ И ДАМБ

Таблица 1

Крутизна откосов канав

Грунты, слагающие русло канавы

Заложение откосов канав, т

подводных

надводных (выше бермы)

Галечник и гравий с песком

1,25 — 1,50

1,70

Глина, суглинок тяжелый и средний, торф мощностью до 0,7 м,подстилаемый этими грунтами

1,00 — 1,50

0,50 — 1,00

Суглинок легкий, супесь и торф мощностью до 0,7 м, подстилаемый этимигрунтами

1,25 — 2,00

1,00 — 1,50

Песок крупно- и среднезернистый и торф мощностью до 0,7 м,подстилаемый этими грунтами

1,25 — 2,25

1,50

Песок мелкозернистый и торф мощностью до 0,7 м, подстилаемый этимигрунтами

1,50 — 2,50

2,00

Пески пылеватые

3,00 — 3,50

2,50

Торф со степенью разложения до 50 %

1,25 — 1,75

 

Торф со степенью разложения более 50 %

1,50 — 2,00

 

Примечания: 1. Крутизна откосов можетбыть уменьшена по сравнению с указанными в таблице в том случае, когда этотребуется условиями применения прогрессивных методов производства строительныхработ. То же относится и к крутизне откосов дамб.

2. Первое значение крутизны — для канав с расходомменее 0,5 м3/с; второе — для канав с расходом более 10 м3/с.Крутизну откосов для расходов от 0,5 до 10 м3/с следует определятьпо интерполяции с округлением значения в сторону уменьшения.

Таблица 2

Крутизна откосов дамб с «сухой стороны» (стороны,противоположной водоему)

Грунты

Крутизна откосов, т

Глина, суглинок твердый и полутвердый

1

Суглинок мягкопластичный

1,25

Супесь

1,5

Песок

2

Примечание. Крутизна откосов можетбыть уменьшена в случаях, когда это требуется для увеличения устойчивостиоткоса.

Таблица 3

Крутизна откосов дамб состороны водоема \\ и условия применения видов их укрепления

Грунты

Минимальное заложение откосов m

Вид укрепления откоса

Длительность стояния высоких вод

Скорость течения, м/с

Высота волны с набегом, м

Сила допустимого ледохода

1

2

3

4

5

6

7

Супеси, пылеватые

1,5

Засев дернообразующих трав

Кратковременная

0,8

0,15

Не допускается

Любые, кроме засоленных и хорошо дренирующих

1,5

Сплошная одерновка

То же

1,0

0,20

То же

Любые, кроме засоленных

1,5

Грунт, обработанный вяжущими материалами

Любая

до 3,0

0,50

Слабая

Любые

1.5

Каменная наброска

То же

2,0

0,30 — 0,60

От слабой до средней

Любые

Сухие 1,0 Мокрые 2,0

Бетонные на щебеночном или гравийном основании

То же

6,0

0,50

Слабая

Приложение4
Монтаж ПОВЕРХНОСТНОГО СТОКА

Таблица 1

Максимально допустимые скорости движения вода в канавах и грунтовыхлотках

Грунт лотка

Максимальная скорость, м/с

Вид укрепления откосов канав

Максимальная скорость, м/с

Мелкозернистый и среднезернистый песок» супеси

0,4

Одерновка плашмя

1,0

Одерновка в стенку

1,6

Крупнозернистый песок

0,8

Мощение одиночное

2,0

Суглинок

0,7

Мощение двойное

3,5

Суглинок тяжелый

1,0

Грунт, обработанный вяжущими

5,0

Глина

1,2

Бетонные плиты

8,0

Примечания: 1. Значения скоростей даныдля глубины потока от 0,4 до 1,0 м. При глубине потока менее 0,4 м табличныезначения скоростей принимаются с поправочным коэффициентом 0,85, а при глубинеболее 1 м — с коэффициентом 1,25.

2. Уменьшение скоростей по длине рассчитываемых водоотводныхлиний не должно допускаться.

Таблица 2

Коэффициенты шероховатости поверхности п*

Вид поверхности

п*

 

1

2

 

Асфальтовое покрытие

0,011

 

Бетонное покрытие

0,014

Грунтовая поверхность без дернового покрова

0,025

Задерненная грунтовая поверхность

0,04 — 0,06

Неукрепленные земляные русла (канаве)

0,02 — 0,025

Таблица 3

Значения интенсивности впитывания U*

Грунты и почвы

Интенсивность впитывания мм/мин, U*

Глины, солонцы суглинистые

0,06

Суглинки, суглинистые черноземы, сероземы глинистые

0,08

Каштановые почвы, чернозем обычный, солонцы супесчаные

0,15

Супеси с примесью гумуса в верхних слоях, задернованные, супеси,серолесные почвы

0,20

Чистые открытые супеси

0,33

Чистые открытые пески

0,50

Таблица 4

Интенсивность инфильтрации W грунтов

Среднегодовое количество осадков, мм

Интенсивность инфильтрации W грунтов, м/сут.

глинистых

суглинистых и супесчаных

песчаных

1

2

3

4

до 600

0,0027

0,0037

0,0049

600 — 700

0,0029

0,0041

0,0054

700 — 800

0,0032

0,0044

0,0059

800 — 900

0,0035

0,0047

0,0063

Таблица 5

Коэффициент фильтрации Кфгрунтов

Грунты

Кф, м/сут.

Гравий, галька

400 и более

Пески:

 

крупнозернистые

80 — 100

среднезернистые

5 — 30

мелкозернистые

1 — 8

мелкозернистые пылеватые

0,2 — 1

Супеси:

 

легкие пылеватые

0,05 — 0,7

тяжелые пылеватые

0,03 — 0,3

Суглинки:

 

легкие и средние пылеватые

0,1 — 0,2

тяжелые пылеватые

0,01 — 0,1

Лесс:

 

естественный

0,3 — 0,4

глинистый

0,004 — 0,02

Приложение5
КАРТОГРАММЫ METEOPОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ДЛЯ РАСЧЕТАВОДООТВОДНЫХ СИСТЕМ

Рис. 1. Схема распределения интенсивности q20 при Р = 1 году для Европейской территории СССР

Рис. 2. Схема распределенияинтенсивности q20 при Р = 1 году дляАзиатской территории СССР

Рис. 3. Схема распределения показателя степей п для Европейской территории СССР

Рис. 4. Схема распределения показателя степени п для Азиатской территории СССР

Рис. 5. Схема распределения параметра С длн территории СССР

Рис. 6. Картограмма дляопределения максимального элементарного стока талых вод (цифры на картограммеуказывают величину А)

Приложение6
Номограмма для гидравлического расчетаводоотводных систем

Рис. 1. Номограмма для определениявеличины поверхностного стока S: а — для цементобетонных покрытий (φ = 0,85 и n = 0,67); б — для определения поправки λ) к величине S в случае значений п≠ 0,67

Рис. 2. Номограммы для определения параметра А

Рис. 3. Номограмма для определениявремени добегания дождевых вод по склону τскл:В — длина стока; I — уклон стока; п* — коэффициентшероховатости поверхности; Ψ — коэффициент стока; Δ — интенсивность одноминутногодождя: п — показатель степени

Рис. 4. Номограмма для определения времени добегания воды по открытомулотку треугольного сечения

Рис. 5. Номограмма для расчетаоткрытых лотков треугольного сечения

Составлена прикоэффициенте шероховатости п*= 0,014 (бетонная поверхность). При других значениях п* расчетные величины скорости V м/с и пропускной способности лотка Q0л/с находятся умножением значений V иQ0, полученных по номограмме, на отношение

Рис. 6. Номограмма для определения диаметра труб

Ряс. 7. Номограмма для определения диаметров перепускных труб

Рис. 8. Номограмма для расчета канав

Приложение7
НОМОГРАММА ДЛЯ РАСЧЕТА ДРЕНАЖА

Рис. 1. График для определения значения Б

Рис. 2. График для определения радиуса депрессии пластовых и кольцевыхдренажей R1

Рис. 3. Графики функций φ1, φ2 и F; а — график функции φ1в зависимости от аргумента ; б — график функции φ2 в зависимости от аргумента ; в — график функции F в зависимости от аргумента

Pиc. 4. График для определения радиуса депрессии линейного дренажа илиустановившемся движении грунтовых вод R2

Рис. 5. График для определениязначения  при вычисленииординат депрессионной кривой Нхв однолинейных дренажах несовершенноготипа

Приложение8
ТАБЛИЦЫ И ГРАФИКИ ДЛЯ РАСЧЕТА НА ПРОЧНОСТЬ ЭЛЕМЕНТОВ ВОДОСТОЧНО-ДРЕНАЖНОЙ СЕТИ

Таблица 1

Значения расчетных параметровгрунтов

Грунты

γ, т/м3

Ψ, градусы

f’

ε

εf’

Песчаные:

 

 

 

 

 

сухие

1,6

30

0,50

0,333

0,166

влажные

1,8

30

0,50

0,333

0,166

водонасыщенные

2,0

25

0,40

0,406

0,162

Глинистые:

 

 

 

 

 

сухие

1,7

30

0,50

0,333

0,166

влажные

1,9

27

0,40

0,376

0,150

водонасыщенные

2,1

25

0,30

0,406

0,122

рыхлые

1,6

—

—

—

0,192

Рис. 1. График для определениякоэффициента К1

Таблица 2

Расчетная ширина траншеи на уровне верха трубы ВТ

Типы и диаметры труб, мм

Расчетная ширина траншеи ВТ (в м) при высоте засыпки над трубой Н, м

0,75

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

Асбестоцементные:

 

 

 

 

 

 

200

0,47

0,52

0,59

0,65

0,70

0,75

300

0,61

0,69

0,78

0,86

0,92

0,90

400

0,70

0,82

0,93

1,03

1,10

1,10

Бетонные и железобетонные:

 

 

 

 

 

 

400

0,78

0,87

1,05

1,14

1,23

1,30

500

0,90

0,98

1,20

1,32

1,41

1,49

600

1,00

1,08

1,26

1,45

1,55

1,64

700

1,12

1,20

1,37

1,60

1,72

1,80

800

1,22

1,29

1,46

1,67

1,85

1,90

900

1,33

1,42

1,57

1,77

2,00

2,00

1000

1,43

1,51

1,68

1,85

2,05

2,10

1100

1,54

1,62

1,80

1,93

2,16

2,20

1200

1,67

1,76

1,92

2,03

2,26

2,30

Таблица 3

Значения

Ф = 0,3

Ф = 0,7

Ф = 1,0

εf’ = 0,13

εf’ = 0,165

εf’ = 0,192

εf’ = 0,13

εf’ = 0,165

εf’ = 0,192

εf’ = 0,13

εf’ = 0,165

εf’ = 0,192

0,5

1,08

1,20

1,30

1,08

1,20

1,30

1,08

1,20

1,30

1,0

1,21

1,35

1,46

1,21

1,35

1,46

1,21

1,35

1,46

1,5

1,39

1,54

1,66

1,39

1,54

1,66

1,39

1,54

1,66

2,0

1,48

1,65

1,78

1,53

1,70

1,84

1,53

1,70

1,84

3,0

0,64

1,82

1,97

1,80

2,00

2,16

1,87

2,06

2,24

4,0

1,76

1,95

2,10

1,98

2,20

2,38

2,07

2,30

2,48

5,0

1,87

2,08

2,24

2,12

2,35

2,54

2,23

2,48

2,68

6,0

1,98

2,20

2,38

2,23

2,48

2,68

2,36

2,62

2,84

7,0

2,09

2,32

2,50

2,34

2,60

2,81

2,49

2,77

2,90

8,0

2,18

2,42

2,62

2,44

2,72

2,94

2,59

2,77

2,13

9,0

2,27

2,52

2,72

2,55

2,83

3,06

2,70

3,00

3,24

10,0

2,36

2,62

2,83

2,63

2,92

3,15

2,83

3,14

3,39

Примечания: 1. При скалистом или иномнеподатливом грунте (изверженные породы, кристаллические сланпы, известняки,мергели, глинистые сланцы, песок, гравий, щебень) Ф = 1,0.

2. При жестком грунте (глубинные твердые глины,плотная ледниковая морена) Ф = 0,70.

3. При податливом грунте (аллювиальные, делювиальныеи элювиальные глины и суглинки, лесс, растительные грунты, глина осыпей,свежевыветренная глина, искусственно отсыпанные, грунты) Ф = 0,30.

4. Если под трубы сооружается бетонное основание, то независимо от грунта можнопринимать максимальное значение Ф =1,0.

Таблица 4

Значение коэффициентов К в зависимости от отношения r/z.

r/z

К

r/z

К

r/z

К

r/z

К

0

0,4785

0,54

0,2518

1,08

0,0691

1,62

0,0191

0,02

0,477

0,56

0,2414

1,1

0,0658

1,64

0,0183

0,04

0,4756

0,58

0,2313

1,12

0,0626

1,66

0,0175

0,06

0,4732

0,6

0,2214

1,14

0,0595

1,68

0,0167

0,08

0,4699

0,62

0,2117

1,16

0,0567

1,7

0,016

0,1

0,4657

0,64

0,2024

1,18

0,0539

1,74

0,0147

0,12

0,4607

0,66

0,1934

1,2

0,0513

1,78

0,0135

0,14

0,4548

0,68

0,1846

1,22

0,0489

1,82

0,0124

0,16

0,4482

0,7

0,1762

1,24

6,0466

1,86

0,0114

0,18

0,4409

0,72

0,1681

1,26

0,0443

1,9

0,0105

0,2

0,4329

0,74

0,1603

1,28

0,0422

1,94

0,0097

0,22

0,4242

0,76

0,1527

1,3

0,0402

1,98

0,0089

0,24

0,4151

0,78

0,1455

1,32

0,0384

2,1

0,007

0,26

0,4054

0,8

0,1386

1,34

0,0365

2,2

0,0058

0,28

0,3954

0,82

0,132

1,36

0,0348

2,3

0,0048

0,3

0,3849

0,81

0,1257

1,38

0,0332

2,4

0,004

0,32

0,3742

0,86

0,1196

1,4

0,0317

2,5

0,0034

0,34

0,3632

0,88

0,1138

1,42

0,0302

2,6

0,0029

0,36

0,3524

0,9

0,1083

1,44

0,0288

2,7

0,0024

0,38

0,3408

0,92

0,1031

1,46

0,0275

2,8

0,0021

0,4

0,3294

0,94

0,0981

1,48

0,0263

2,9

0,0017

0,42

0,3181

0,96

0,0933

1,5

0,0251

3

0,0015

0,44

0,3068

0,98

0,0887

1,52

0,024

3,5

0,0007

0,46

0,2955

1

0,0844

1,54

0,0229

4

0,0004

0,48

0,2843

1,02

0,0803

1,56

0,0219

4,5

0,0002

0,5

0,2733

1,04

0,0764

1,58

0,0209

5

0,0001

0,52

0,2625

1,06

0,0727

1,6

0,02

6

0,0001

Таблица 5

Значение ξ для расчетабесконечно длинных фундаментных балок

αХ

ξ1

ξ2

αх

ξ1

ξ2

1

2

3

4

5

6

0,0

1,0000

1,0000

3,6

-0,03659

-0,01214

0,1

0,9907

0,8100

3,7

-0,03407

-0,00787

0,2

0,9651

0,6398

3,8

-0,03138

-0,00401

0,3

0,9267

0,4888

3,9

-0,02862

-0,00077

0,4

0,8784

0,3564

4,0

-0,02583

-0,00189

0,5

0,8231

0,2415

4,1

-0,02309

-0,00403

0,6

0,7628

0,1431

4,2

-0,02042

-0,00572

0,7

0,6997

-0,0599

4,3

-0,01787

-0,00699

0,8

0,6354

-0,0093

4,4

-0,01546

-0,00791

0,9

0,5712

-0,0657

4,5

-0,01320

0,00852

1,0

0,5033

-0,1108

4,6

-0,01112

0,00886

1,1

0,4476

-0,1457

4,7

-0,00921

0,00898

1,2

0,3899

-0,1716

4,8

-0,00748

0,00892

1.3

0,3355

-0,1897

4,9

-0,00593

0,00870

1.4

0,2899

-0,2011

5,0

-0,00455

0,00837

1,5

0,2384

-0,2068

5,1

-0,00334

-0,00795

1,6

0,1959

-0,2077

5,2

-0,00229

-0,00746

1,7

0,1576

-0,2047

5,3

-0,00139

-0,00692

1,8

0,1234

-0,1985

5,4

-0,00063

-0,00636

1,9

0,0932

-0,1899

5,5

0,00001

0,00578

2,0

0,0667

-0,1794

5,6

0,00063

0,00520

2,1

0,0439

-0,1675

5,7

0,00095

0,00454

2,2

0,0244

-0,1548

5,8

0,00127

0,00409

2,3

0,0080

-0,1416

5,9

0,00152

0,00356

2,4

-0,0056

-0,1282

6,0

0,00169

0,00307

2,5

-0,0166

-0,1149

6,1

0,00180

0,00261

2,6

-0,0254

-0,1019

6,2

0,00185

0,00219

2,7

-0,0320

-0,0895

6,3

0,00187

0,00181

2,8

-0,0369

-0,0777

6,4

0,00184

0,00146

2,9

-0,0403

-0,06656

6,5

0,00179

0,00115

3,0

-0,04226

-0,0563

6,6

0,00172

0,00087

3,1

-0,04314

-0,0468

6,7

0,00162

0,00063

3,2

-0,04307

-0,03831

6,8

0,00152

0,00042

3,3

-0,04224

-0,0306

6,9

0,00141

0,00024

3,4

-0,04079

-0,02374

7,0

0,00129

0,0009

3,5

-0,03887

-0,01769

 

 

 

 

Кроме быстрого и качественного ремонта труб отопления, оказываем профессиональный монтаж систем отопления под ключ. На нашей странице по тематике отопления > resant.ru/otoplenie-doma.html < можно посмотреть и ознакомиться с примерами наших работ. Но более точно, по стоимости работ и оборудования лучше уточнить у инженера.

Для связи используйте контактный телефон ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ 8(495) 744-67-74, на который можно звонить круглосуточно.

Обратите внимание

Наша компания ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ входит в состав некоммерческой организации АНО МЕЖРЕГИОНАЛЬНАЯ КОЛЛЕГИЯ СУДЕБНЫХ ЭКСПЕРТОВ. Мы так же оказываем услуги по независимой строительной технической эесаертизе.