6.2 Гидротехнические сооружения осушительной системы
Осушительную систему для обеспечения нормальной работы оснащаем необходимыми гидротехническими сооружениями: устьями, колодцами различного назначения (смотровыми, поглощающими, регулирующими, отстойниками), переездами и мостами.
Гидротехнические сооружения располагаем в местах с наиболее благоприятными инженерно-геологическими условиями, с учетом размещения осушительной сети; их количество должно быть минимальным.
В зависимости от длительности действия гидротехнические сооружения подразделяются на постоянные (работающие в течение всего периода эксплуатации осушительной системы и сельскохозяйственного использования осушаемых земель) и временные (служащие только в период строительства системы или ремонта отдельных ее элементов).
Постоянные сооружения делят на основные (прекращение их работы влечет за собой длительное затопление или подтопление осушаемой территории) и второстепенные (отдельные устья и т.д., выход из строя которых не вызывает серьезных нарушений в работе осушительной системы).
Устьевые сооружения применяются для сопряжения закрытых коллекторов с открытыми проводящими каналами. Устьевые сооружения состоят из устьевой коллекторной трубы (асбестоцементной, железобетонной, пластмассовой) и устьевого оголовка, на который укладывается труба.
На осушительных системах применяются устьевые сооружения, оголовки которых выполнены из объемных блоков У или лотков ЛУ различной высоты и длины. Диаметр устьевой трубы определяется диаметром дренажного коллектора. Стык устьевой и коллекторной трубы заделывается цементным раствором и обмазкой из мятого суглинка (рисунок 3).
Устье с цельноблочным объемным оголовком У-5,5 применяется в случае выхода коллектора в открытый канал на высоте 50 см над его дном.
Устья с лотками применяются в случае выхода коллектора в открытый канал на высоте более 50 см над его дном; в этом случае устьевая труба опирается на лоток ЛУ, уложенный по откосу до дна канала. Лотки ЛУ-1,8 и ЛУ-2,3 применяются для опирания устьевых труб с диаметрами до 250 мм, лотки ЛУ-4 – для опирания устьевых труб с диаметрами до 350 мм.
Все лотки расширяются по длине, что позволяет один лоток вдвигать в другой (количество лотков определяется в зависимости от глубины канала, заложения его откоса, величины перепада). В шифрах устьевых сооружений цифровые обозначения, идущие за буквенными, означают, соответственно, для объемного блока – высоту блока в дм и максимальный перепад отметок между дном коллекторной трубы и дном канала, а для лотков – количество сопрягающих лотков, их максимальную высоту и максимальный перепад отметок между дном коллекторной трубы и дном канала.
Рисунок 3 – Устьевые сооружения: а – У-5,5, б – УЛ-1х1,8; 1 – коллектор, 2 – железобетонный оголовок, 3 – сопрягающий лоток
Колодцы, устраиваемые на осушительных системах, имеют разное назначение: колодцы, поглощающие поверхностный поток из местных понижений КОФм, колодцы, поглощающие поток из каналов КОФк, колодцы регулирующие КР, колодцы смотровые КО, колодцы смотровые с перепадом КОП.
Смотровые колодцы предназначены для наблюдения за работой коллекторов (рисунок 4, а). Их проектируют:
в местах подключения к закрытому коллектору высшего порядка двух и более коллекторов низшего порядка;
через каждые 500 м при длине коллектора 1 км и более;
в местах изменения уклона коллектора с большего на меньший (в направлении течения воды) при снижении скорости течения воды (0,3 м/с и менее);
если угол поворота коллектора в плане более 600.
Рисунок 4 – Колодцы, проектируемые на осушительных системах: а – смотровой; 1 – железобетонные кольца, 2 – крышка колодца, 3 – плита днища, 4 – коллектор, 5 – водоприемные отверстия, 6 – отсыпка из щебня (гравия)
Трубчатые переезды предназначены для строительства на каналах осушительной сети в местах пересечения их с дорогами (полевыми, эксплуатационными, внутрихозяйственными) в тех случаях, когда нет необходимости регулировать уровень воды в каналах (рисунок 5).
Рисунок 5 – Трубчатый переезд: 1 – железобетонные трубы, 2 – входной оголовок, 3 – выходной оголовок
Трубчатые переезды представляют собой одну или две нитки круглых раструбных труб (обычно типа РТ диаметром 600, 800, 1000, 1200, 1400 и 1600 мм), уложенных на уровень дна канала под насыпью дорожного полотна, с оголовками портального типа в верхнем и нижнем бьефах.
Диаметр труб принимается по гидравлическому расчету, в зависимости от режима работы (напорный, полунапорный и безнапорный), расхода воды в канале и т.д.
Понурная часть сооружения и рисберма принимаются трапецеидального сечения и крепятся плоскими сборными железобетонными плитами типа ПП, уложенными на гравийно-песчаную подготовку. В случае, когда под сооружением залегают грунты с сопротивлением, менее нормативного (0,1 МПа), устраивают искусственное основание из песка.
За оголовком нижнего бьефа под плитами устраивается обратный фильтр, состоящий из смеси гравия и песка. Выход фильтрационных вод осуществляется через швы между плитами крепления.
Ширина проезжей части обычно принимается равной 6,0 м (ширину проезжей части в необходимых случаях увеличивают на длину половины и целого звена трубы). Наиболее часто на трубчатых переездах применяются два типа покрытия дорожного полотна: из железобетонных плит и из оптимальной гравийной смеси (в зависимости от класса дороги, технико-экономических показателей, наличия строительных материалов).
На осушительной системе запроектированы следующие сооружения:
- 1 мостовой переезд;
- 5 трубчатых переездов;
- 1 смотровой колодец;
- 33 устьевых сооружения.