Типы укрепления русел и откосов у труб

По типовому проекту ТПБ 3.503.1 – 8.04 «Укрепление водопропускных сооружений на автомобильных дорогах» (Минск 2004) рекомендуется укрепление русел у труб монолитным бетоном В25, сборными плитами ПК 100.12.е, каменной наброской. Укрепление откосов может выполняться монолитным бетоном, плитами ПК 50.8.е или ПК 100.12.е, нетканым геотекстильным полотном с семенами трав (НГ СТ). По СТБ 1071-2007 для укрепления могут применяться плиты К40.7.е-М.

Монолитный бетон В25 толщиной 12см на выходе укладывают на слое щебня толщиной 10см. Для предотвращения образования температурных трещин укрепление из монолитного бетона делят на отдельные карты (плиты) с помощью укладки до бетонирования на поверхность щебеночного основания антисептированных досок. Длина стороны карты не более 3м.

Толщина слоя из монолитного бетона при укреплении русла на выходе равна 12см, при укреплении русла на входе и откосов – 8см.

Сборные плиты ПК100.12.е имеют размер сторон 100см, толщину 12см и требования по морозостойкости и водонасыщению: F200, W6). Плиты ПК100.12.е укладывают на слой строительного раствора толщиной 2см и щебеночное основание толщиной 10см.

Сборные плиты ПК50.8.е имеют форму квадрата со срезанными углами и арматурными выпусками, расположенными в углах плит. Плиты укладывают по слою строительного раствора толщиною 2см, ниже которого находятся щебеночное основание толщиною 10см. На поверхности щебеночного основания разбивают прямоугольные карты с размером сторон 1 – 3м путем укладки антисептированных досок высотой 12см.

Сборные плиты К40.7 толщиной 7 см имеют форму квадрата со стороной 40 см, укладываются по слою строительного раствора толщиной 2 см по слою щебня толщиной 10 см.

Нетканое геотекстильное полотно с семенами трав НГ СТ (СТБ 1030-2008) применяют для укрепления откосов насыпей у водопропускных труб, когда трубы расположены на суходолах и работают в безнапорном режиме, а русло укрепляется плитами ПК100.12.е. НГ СТ укладывают полосами сверху вниз с нахлестом 10 – 15см по слою растительного грунта 10см. По линии нахлеста выполняют крепление анкерными скобами и деревянными кольями по контуру укрепления (рис. 2.6.9, 2.6.15). НГ СТ укладывают в канавку глубиной 20 – 30см, закрепляют колышками и заполняют грунтом. Сверху НГ СТ засыпается растительным грунтом толщиной 3см. В русле НГ СТ заводят под плиты ПК100.12.е.

Каменная наброска может применяться на постоянно действующих водотоках, где укрепление бетоном или плитами сложно выполнить. Размер самой крупной фракции не должен быть более 40см, а фракции менее 5мм не должны превышать 20%. Толщина наброски камня определяется глубиной размыва. По типовому проекту [6] она назначена равной 1,0м.

Для каждого типа укрепления нормируются допускаемые (неразмывающие) скорости течения воды в зависимости от глубины потока (табл. 2.4.1).

Таблица 2.4.1

Тип укрепления	Допускаемые скорости (м/с) при глубине потока (м)
0,4	1,0	2,0
Каменная наброска слоем 30см из несортированного камня толщиной 10-15см	2,5	3,0	3,5
Каменная наброска слоем 30см из несортированного камня толщиной 15-20см	3,0	3,5	4,0
Каменная наброска слоем 30см из несортированного камня толщиной 20-25см	3,5	4,0	4,5
Сборные плиты К40.7 из бетона В20 толщиной 7см на слое щебня h = 10см	3,0	3,5	4,0
Монолитный бетон класса В25 толщиной 10см на слое щебня h= 10см	6,5	8,0	8,0
Сборные плиты ПК100.12.е на цементном растворе h=2см и слое щебня h=10см	6,5	8,0	8,0

Глубина потока воды на выходе из трубы (в зоне растекания) определяется по формуле:

h_вых = К d (П_Q)ⁿ , (2.4.1)

где К и n – эмпирические коэффициенты, (К=0,75; n= 0,5);

d – отверстие одноочковой трубы;

П_Q – безразмерный параметр расхода.

П_Q= Q_с / ( 3,13 d^2.5), (2.4.2)

Q_с – сбросной расход на одно очко.

Для этой глубины потока по табл.2.4.1 определяется допускаемая скорость движения воды для каждого типа укрепления.

Тип укрепления русла на выходе назначается по скорости движения воды на выходе из трубы, увеличенной в 1,2 раза. Необходимо выполнение условия:

где V_вых – скорость движения воды на выходе, принимается по таблицам пропускной способности труб для сбросного расхода на одно очко.