МИНИСТЕРСТВО ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ

Государственный проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт

Аэропроект

РУКОВОДСТВО
ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ВОДООТВОДА И ДРЕНАЖА НА ЛЕТНЫХ ПОЛЯХ АЭРОДРОМОВ

Москва 1982

СОДЕРЖАНИЕ

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВОДООТВОДА И ДРЕНАЖА НА АЭРОДРОМАХ

3. КОНСТРУКЦИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ВОДООТВОДНЫХ И ДРЕНАЖНЫХ СИСТЕМ

4. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ВОДООТВОДНЫХ СИСТЕМ НА АЭРОДРОМАХ

Расчет водоотводных систем грунтовых взлетно-посадочных полос (ГВПП)

Расчет глубинного дренажа

Расчет регулирующих бассейнов

Расчет испарительно-поглощающих бассейнов

5. ПРОЧНОСТНЫЙ РАСЧЕТ ВОДООТВОДНЫХ СИСТЕМ НА АЭРОДРОМАХ

Расчет труб, уложенных в земле

Расчет оснований под трубы

Расчет дождеприемных, смотровых и тальвежных колодцев

6. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВОДООТВОДНЫХ И ДРЕНАЖНЫХ СЕТЕЙ В ОСОБЫХ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ

Проектирование на участках с вечномерзлыми грунтами

Проектирование на участках с пучинистыми грунтами

Проектирование на участках с просадочными грунтами

Проектирование на участках с засоленными грунтами

Проектирование на участках с агрессивными водами

7. ОЧИСТКА ПОВЕРХНОСТНОГО СТОКА

8. ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОГРАЖДАЮЩИХ ДАМБ И УКРЕПЛЕНИЯ ОТКОСОВ

Определение отметки верха дамбы

Конструкция дамбы и расчет устойчивости

Укрепление откосов дамб

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1 ПРИМЕРЫ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ И ПРОЧНОСТНЫХ РАСЧЕТОВ ВОДООТВОДНЫХ СИСТЕМ

1. Расчет коллектора водоотводной сети при стоке дождевых вод с ИВПП и прилегающих грунтовых участков (ИВПП с лотками в кромках покрытий).

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

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

4. Определение водозахватывающей способности дождеприемного колодца

5. Гидравлический расчет нагорной канавы на сток талых вод

6. Гидравлический расчет нагорной канавы с учетом стокообразующей продолжительности дождя

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

8. Расчет дренажа для перехвата потока грунтовых вод

9. Подбор фильтрующей засыпки дрен

10. Расчет прочности трубы

12. Расчет прочности стенки смотрового колодца

Приложение 2 ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ТРУБАХ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ. ВОДОСТОЧНО-ДРЕНАЖНЫХ СИСТЕМ АЭРОДРОМОВ

Приложение 3 КРУТИЗНА ОТКОСОВ КАНАВ И ДАМБ

Приложение 4 ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОВЕРХНОСТНОГО СТОКА

Приложение 5 КАРТОГРАММЫ METEOPОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ДЛЯ РАСЧЕТА ВОДООТВОДНЫХ СИСТЕМ

Приложение 6 Номограмма для гидравлического расчета водоотводных систем

Приложение 7 НОМОГРАММА ДЛЯ РАСЧЕТА ДРЕНАЖА

Приложение 8 ТАБЛИЦЫ И ГРАФИКИ ДЛЯ РАСЧЕТА НА ПРОЧНОСТЬ ЭЛЕМЕНТОВ ВОДОСТОЧНО-ДРЕНАЖНОЙ СЕТИ

 

Настоящее Руководство разработано в развитие СНиП II 47-80. "Аэродромы. Нормы проектирования" кафедрой "Аэропорты" МАДИ. Оно может быть использовано при проектировании водоотвода и дренажа на искусственных покрытиях и грунтовых участках летных полей аэродромов гражданской авиации, а также в качестве учебного пособия при подготовке инженерно-технического состава по специальности "Строительство аэродромов".

Руководство разработали д-р техн. наук Г.И. Глушков, канд. техн. наук Н.И. Кузовщиков, инженеры А.А. Чутков, Б.А. Виноградов.

Утверждено начальником ГПИ и НИИ ГА Аэропроект В.Н. Ивановым 18.12.80.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Использование водоотвода и дренажа позволяет исключить переувлажнение грунтов в основании покрытий и поверхностных слоев летного поля поверхностными и грунтовыми водами повысить прочность, устойчивость и долговечность аэродромных покрытий, а также сократить нелетные периоды времени и улучшить условия эксплуатации грунтовых летных полос.

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

1.2. Грунтовые основания следует проектировать с учетом деления территории СССР на климатические зоны (рис. 1); типов местности по гидрогеологическим условиям (табл. 1); видов и свойств грунтов в районе строительства аэродрома.

Таблица 1

Тип местности

Показатели увлажнения

1

2

I - сухие места

Поверхностный сток обеспечен, грунтовые вод не оказывают существенного влияния на увлажнение верхней толщи грунтов естественного основания

II - сырые места

Поверхностный сток не обеспечен, но грунтовые воды не оказывают существенного влияния на увлажнение верхней толщи грунтов. Почвы с признаками поверхностного заболачивания, вечной и осенью появляется застой воды на поверхности

III - мокрые места

Грунтовые или длительно стоящие вода (болей 20 суток), поверхностные воды влияют на увлажнение верхней толщи грунтов. Почвы торфяные, оглеенные с признаками заболачивания, а также солончаки и постоянно орошаемые территории засушливых областей

Примечания: 1. Для I климатической зоны тип местности в каждом конкретном случае должен определяться при 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 влияния на увлажнение верхней толщи грунтов, если уровень грунтовых вод в предморозный период 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 иному типу гидрогеологических условий выполняется по данным почвенно-грунтовых обследований в соответствии с п. 4.2 главы СНиП "Аэродромы. Нормы проектирования".

1.4. При проектировании водоотвода и дренажа на аэродромах учитываются следующие типы водного питания грунтов: намывное, атмосферное, грунтовое, грунтово-напорное и пучинное.

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

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

Грунтовое питание характеризуется переувлажнением поверхности летного поля в результате капиллярного поднятия влаги от уровня грунтовых вод, стекающих и частично застаивающихся на водоупорном слое.

Рис. 1. Деление территории СССР на климатические зоны

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

Пучинное питание вызывается оттаиванием весной ледяных кристаллов и линз, накопленных в грунте за зимний период.

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

2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВОДООТВОДА И ДРЕНАЖА НА АЭРОДРОМАХ

2.1. Задачами проектируемых мероприятий по водоотводу и дренажу являются:

защита территории аэродрома и участков искусственных покрытий от затопления притоком ливневых и талых вод, стекающих со смежных водосборов, а также притоком воды из ближайших водоемов при подъеме уровня;

улучшение стока, сбор поверхностных вод из замкнутых понижений и других переувлажняемых мест, а также вод, стекающих с покрытий и прилегающих к ним грунтовых водосборов;

понижение уровня грунтовых вод под искусственными покрытиями и на отдельных грунтовых участках при наличии их высокого уровня;

перехват грунтово-напорных вод, поступающих к летному полю с территории, примыкающей к аэродрому;

сбор и отвод избыточной воды из дренирующих и грунтовых оснований искусственных покрытий.

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

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

обеспечение безопасности выполнения взлетно-посадочных операций самолетов, что достигается правильным расположением водоотводных и дренажных систем в плане и необходимой прочностью их конструкции;

обеспечение экономичности проектируемых мероприятий, которое достигается введением наиболее дешевых и эффективных мероприятий по водоотводу и дренажу территории аэродрома; использованием сборных конструкций из элементов заводского изготовления; проектированием водоотводной и дренажной системы наименьшей протяженности, с минимальным пересечением аэродромных покрытий;

обеспечение возможности перспективного развития аэродрома без существенного переустройства водоотводной и дренажной сети.

2.3. Перехват и отвод поверхностных вод, поступающих к аэродрому с внешних водосборов, осуществляется с помощью нагорных канав, расположенных за пределами летного поля.

Для защиты территории аэродрома от подтопления грунтовыми водами с внешних водосборов могут устраиваться ловчие канавы или дрены.

Защита территории аэродрома от затопления водой из близлежащих водоемов при поднятии в них уровня воды может обеспечиваться устройством ограждающей дамбы или планировочными решениями, защита от подтопления - устройством водонепроницаемого экрана в толще водоносного слоя, устройством береговой дрены и другими сооружениями.

Расчетный уровень высокой воды (РУВВ) при необходимости защиты аэродрома от затопления паводковыми водами следует принимать с вероятностью превышения 1:100 для аэродромов классов А, Б и 1:50 для аэродромов других классов.

2.4. Для предупреждения переувлажнения грунтов поверхностной и грунтовой водой должна проектироваться соответствующая водосточно-дренажная система.

Водоотводные и дренажные системы грунтовых площадей проектируются только на участках летного поля с необеспеченным естественным стоком поверхностных вод в случае, если исправление рельефа участка путем производства земляных работ для обеспечения стока оказывается нецелесообразным.

2.5. Для удаления поверхностных вод из замкнутых понижений должны устраиваться тальвежные колодцы с выпуском воды из них в коллекторы, отводящие воду за пределы аэродрома.

На отдельных участках с уклоном поверхности, не обеспечивающем сток (менее 0,005), в зонах избыточного, а также переменного увлажнения при наличии слабопроницаемых (глинистых, пылеватых) грунтов, на которых сбор поверхностной воды другими устройствами, например, тальвежными колодцами, невозможен, может быть устроен поверхностный дренаж, состоящий из осушителей, собирателей и коллекторов (рис. 2).

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

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

2.7. Водоотводные и дренажные системы аэродромных покрытий 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 минимальное возвышение 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 уровень грунтовых вод следует принимать осенний уровень, а при отсутствии необходимых данных - наивысший возможный уровень, определяемый по верхней линии оглеения грунтов.

2.8. Водосточнодренажные системы проектируются по одной из трех принципиальных схем водоотвода и дренажа ИВПП, РД, МС, перронов и спецплощадок с искусственными покрытиями (рис. 4).

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

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

Водоотвод и дренаж по II схеме проектируются для аэродромов в зонах избыточного, переменного, а в случае глинистых и суглинистых грунтов и в зоне недостаточного увлажнения (IV климатическая зона). Кроме того, II схема применяется также при устройстве сборных покрытий, в том числе в условиях, для которых обычно рекомендуется применять I схему.

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

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

Рис. 4. Схемы водоотводных и дренажных систем (профиль и план) аэродромных покрытий: 1 - тальвежный колодец; 2 - грунтовый лоток; 3 - отмостка; 4 - покрытие; 5 - лоток в кромке покрытия; 6 - смотровой колодец; 7 - основание с дренирующим слоем; 8 - дождеприемный колодец; 9 - перепуск; 10 - коллектор; 11 - закромочная дрена; 12 - основание без 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 опорожнение бассейна осуществляется через перепускную трубу 2 (см. рис, 5), имеющую уклон в сторону коллекторов. Наполнение бассейна происходит при напорном режиме работы коллектора 3.

Целесообразность устройства регулирующих бассейнов должно быть обосновано технико-экономическими расчетами.

2.10. Водостоки с участков искусственных покрытий, сточные воды с которых могут иметь недопустимую концентрацию загрязнений (площадки мойки и т.п.), могут проектироваться в виде самостоятельной водоотводной линии с подачей сточной воды в соответствующие очистные сооружения (см. раздел 7).

2.11. При ширине склона В равной 25 м, и уклоне склона J1, равном 0,015 - 0,025 рекомендуется принимать ширину лотка В' равной 10 м и уклон сторон лотка J2 равным 0,05 - 0,08. При ширине склона, равной 10 - 15 м, и уклоне склона 0,015 - 0,030 рекомендуется принимать ширину лотка равной 5 м и уклон сторон лотка, равный 0,10 - 0,15.

3. КОНСТРУКЦИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ВОДООТВОДНЫХ И ДРЕНАЖНЫХ СИСТЕМ

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

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

При необходимости, размеры лотков уточняются путем гидравлического расчёта.

Продольные уклоны лотков с искусственным покрытием должны быть не менее 0,0030. В случае меньших уклонов покрытия лоткам придается пилообразный профиль с минимально допустимыми продольными уклонами 0,0030 (рис. 6).

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

3.2. Закрытые лотки, в том числе и пилообразного профиля, проектируются вместо открытых лотков в случаях, когда расстояния между дождеприемными колодцами открытых лотков оказываются по гидравлическому расчету менее 40 м.

Закрытый лоток имеет коробчатое поперечное сечение и продольный уклон дна не менее 0,005. При пилообразном продольном профиле начальное заглубление лотка принимается 15 см. По длине лотка устраиваются температурно-усадочные швы через 30 - 50 м. По всей длине лотка в месте соприкосновения его с искусственным покрытием устраивается шов шириной 2 см, который заполняется мастикой.

3.3. Открытые лотки в отмостке покрытий должны быть тех же размеров, что и открытые лотки в кромках покрытий.

3.4. Грунтовые лотки, с помощью которых осуществляется перехват и отвод в дождеприемные устройства поверхностной воды с аэродромных покрытий и грунтовых обочин (схема II на рис. 4), а также с прилегающих грунтовых площадей аэродрома, проектируются треугольного сечения.

Минимальное удаление оси лотка 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 и суглинистых грунтов.

При меньших уклонах в зонах избыточного и переменного увлажнения, а при глинистых и суглинистых грунтах также и в зоне недостаточного увлажнения с целью улучшения условий для сбора и отвода воды по оси грунтовых лотков устраивается "лоток в лотке" (рис. 7) или укладываются трубчатые осушители с уклонами не менее 0,005.

Рис. 7. Схема устройства "лотка в лотке": 1 - аэродромное покрытие; 2 - отмостка; 3 - лоток в лотке

При значительных продольных уклонах грунтовые лотки проверяются путем расчета на устойчивость против размыва грунта лотка. При необходимости дно лотков должно быть укреплено.

3.5. Дождеприемные и тальвежные 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 замкнутых понижениях рельефа. При наличии в основаниях покрытий пучинистых и просадочных грунтов устраиваются дождеприемные колодцы или дождеприемники мелкого заложения - дождеприемные воронки (рис 10).

Дождеприемные и тальвежные колодцы устанавливаются большей стороной перпендикулярно оси лотка за расстоянии друг от друга, указанном в табл. 3 (для дождеприемников), а также во всех замкнутых, понижениях и в конце лотков. Расстояние между тальвежными колодцами принимается в пределах 100 - 300 м (табл. 4). Указанные расстояния могут уточняться путем гидравлических расчетов (см. гл. 4 приложения 1),

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

Рис. 9. Конструкция тальвежного колодца; 1 - щебеночная отмостка с пропиткой битумом 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 одной решеткой); 1 - аэродромное покрытие; 2 - железобетонная лотковая плита; 3 - заделка щелей цементным раствором состава 1:3; 4 - решетка; 5 - отмостка из щебня с пропиткой битумом на 6 - 8 см; 6 - песчаное основание; 7 - закромочная дрена; 8 - перепуск; 9 - стыковая муфта; 10 - сварное колено из стальных труб с антикоррозийной обмазкой: 11 - прокладка из просмоленной пеньки; 12 - изоляционный слой из битумной мастики; 13 - поверхность дна корыта под лотковыми плитами без дождеприемников; 14 - поверхность дна корыта, под плитами с дождеприемными воронками

Таблица 3

Продольные уклоны дна лотков

Расстояния между дождеприемными колодцами, м

двухскатных ВПП и площадках с шириной склона до 50 м

односкатных ВПП и площадках с шириной склона покрытия 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 интенсивность расчетных дождей принятой повторяемости, определяется по формуле (4).

Таблица 4

Продольные уклоны дна лотка

Расстояния между тальвежными колодцами, м

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

на односкатных ВПП площадках с шириной покрытий 50-60м и грунтовых обочинах 2,5м

на двухскатных и односкатных РД, площадках шириной до 25 м и грунтовых обочинах 10-25 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 расстояния между тальвежными колодцами по оси грунтовых лотков при супесчаных и песчаных грунтах; в знаменателе - то же при суглинках и глинах.

2. В случае устройства "лотка в лотке" или осушителей по оси лотков расстояние между тальвежными колодцами следует принимать 75 - 100 м.

В лотках пилообразного профиля (см. рис. 6) расстояние между дождеприемными 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 устройства лотков);

J1 и J2 - уклоны участков дна лотка между колодцами (не менее 0,0030).

Дождеприемные колодцы с металлическими решетками из одного звена (нормального типа) устанавливаются в лотках с продольными уклонами до 0,005; с решетками из двух звеньев (усиленного типа) при уклонах 0,006 - 0,007; с решетками из трех звеньев - при уклонах 0,008 и более, а также, если колодцы расположены в бессточных пониженных местах и в конце лотков. Поверхность днища дождеприемных колодцев с двумя и тремя решетками имеет уклон в сторону перепуска. Дождеприемные воронки с решеткой из одного звена устраиваются в лотках с продольными уклонами до 0,005, с решетками из двух звеньев при уклонах более 0,005. Места сопряжений дождеприемников с покрытиями должны быть водонепроницаемыми.

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

3.6. Дрены устраивается для перехвата и отвода грунтовой воды, а также воды из дренирующих слоев искусственных покрытий (рис. 11 и 12). Вода в дренажную трубу поступает через отверстия и щели, устраиваемые по ее длине. Дрены устраиваются из труб диаметром 100 мм и более; за пределами летного поля возможно применение керамических труб. Выпуски из дрен должны устраиваться 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 в кромке покрытия глубиной 8 - 10 см; 3 - отмостка; 4 - дренирующая труба с внутренним 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 - дрена несовершенного 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 или отверстия в дренажных трубах устраиваются сбоку или снизу трубы, щели устраиваются в виде пропилов на 1/3 ее диаметра на расстоянии 30 см друг от друга или в виде отверстий той же площади. Стыки и прорези труб во избежание их заиления обкладываются очесами или минеральной ватой. Стыки труб соединяются между собой без уплотнения.

3.7. В закромочных дренах фильтрующая обсыпка укладывается на всю высоту от трубы до верха дренирующего слоя основания, в глубинных дренах - на высоту, обеспечивающую устройство фильтрующей обсыпки (см. рис. 12). При использовании этих дрен как закромочных дренирующий слой основания доводится до дрен. Рекомендуется засыпку нижней части закромочных дрен на глубину до верха труб выполнять из крупнозернистого материала с коэффициентом фильтрации большим, чем материала дренирующего основания.

3.8. Фильтрующие обсыпки труб глубинного дренажа в соответствии с составом дренирующих грунтов могут быть однослойными или многослойными. Высота засыпки совершенного дренажа Нфс принимается равной 0,6 глубины Н, но не менее D +50 см, высота засыпки несовершенного дренажа Нфн принимается равной 0,7 глубины Н, но не менее D + 75 см, где D - наружный диаметр трубы.

При расположении дренажа в песках гравелистых, крупных и средней крупности должны проектироваться однослойные обсыпки из гравия или щебня, а в мелких и пылеватых песках, супесях и при слоистом строении водоносного пласта - многослойные обсыпки.

Для внутреннего слоя фильтрующих обсыпок применяется гравий, а при отсутствии его - щебень изверженных 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 из гравия или щебня. Обсыпка должна обладать достаточной водозахватывающей способностью для приема поступающей воды.

Подбор фракций фильтрующих обсыпок должен производиться в зависимости от типа фильтра и состава дренирующих грунтов из условия, чтобы частицы дренирующего грунта не вымывались и не заиливали обсыпки, а трубы и фильтры не засорялись. Для предотвращения заиливания засыпки необходимо, чтобы

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

dn (d25, d50) - то же дренирующего грунта;

 - коэффициент неоднородности засыпки;

- коэффициент структурности засыпки.

Для предотвращения 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 - ширина щели в трубах, которая не должна превышать 3 - 5 мм.

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

3.10. Для устройства глубинного и поверхностного дренажа, а также закромочных дрен допускается применение трубофильтров, изготовленных из пористых водопроницаемых материалов (бетона, керамзитобетона, керамзитостекла и др.), звенья которых соединяются между собой с помощью эластичных элементов (рис. 13).

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

3.11. Перепуски от дождеприемных и тальвежных колодцев к коллектору следует проектировать из асбестоцементных труб с условным диаметром 150 - 400 мм, уклоном 0,02 - 0,03 от дождеприемных колодцев и 0,005 - 0,030 - от тальвежных. Длина перепуска должна быть для дождеприемного колодца не более 40 м, а для тальвежного не более 20 м.

3.12. Коллекторы устраиваются из асбоцементных, бетонных и железобетонных труб, располагаемых вдоль кромок искусственных покрытий на расстоянии не менее 5 м от них.

Применяемые трубы должны отвечать требованиям ГОСТ 1839-72*, 539-73*, 6482-71*, 16953-71, 12586-74, ТУ-33-6-75, 18599-73. Параметры труб приведены в приложении 2. Допускается применение труб из других материалов, если обеспечивается их прочность и устойчивость путем расчета.

Минимальный диаметр коллекторов по условному проходу - 200 мм, минимальный уклон - 0,003. При диаметрах труб 500 мм и более в соответствии с гидравлическим расчетом возможны меньшие уклоны.

Сопряжение труб по трассе коллекторов (в вертикальной плоскости) должно выполняться "шелыга в шелыгу". Минимальная глубина заложения труб коллекторов определяется их прочностью и должна быть не менее глубины промерзания.

Допускается укладка труб в зоне промерзания на минимальной, по условию прочности, глубине. В этом случае коллекторы проектируются с максимально возможными уклонами, а в необходимых случаях предусматривается утепление труб.

3.13. При устройстве коллекторов в агрессивных средах должны проводиться противокоррозионные мероприятия: стальные трубы должны быть покрыты снаружи антикоррозийной изоляцией, на участках возможной электрокоррозии следует предусматривать катодную защиту трубопроводов.

3.14. Керамические трубы (ГОСТ 8411-74 и 286-74) на аэродромах классов А - Г могут применяться для устройства дренажно-водосточной сети только за пределами летного поля.

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

3.16. Основания под трубами, независимо от их конструкции, должны обеспечивать опирание труб по всей их длине с охватом трубы не менее 90° по окружности (рис. 14). Асбестоцементные трубы диаметром 150 - 500 мм укладываются на спланированное уплотненное грунтовое и песчаное основание (коэффициент уплотнения для песчаных и суглинистых грунтов - 0,95 - 0,98, для глинистых - 1,0).

Рис. 14. Схемы укладки труб коллекторов: а - на спланированный и уплотненный грунт; б - на сборное основание из железобетонных блоков; в - на гравийное или щебеночное основание; г - на монолитное бетонное или железобетонное основание: 1 - труба коллектора; 2 - цементный раствор 1:3 - 1:4; 3 - сборное основание из железобетонных блоков; 4 - цементный раствор 1:6 - 1:8; 5 - цементный раствор; 6 - монолитное бетонное или железобетонное основание; 7 - щебеночное, гравийное или песчаное основание

На слабых грунтах основание под асбоцементные трубы проектируется из слоя утрамбованного щебня толщиной 10 см.

Бетонные и железобетонные трубы диаметром 300 - 600 мм должны укладываться, как правило, на сборные железобетонные элементы, а трубы диаметром более 600 мм, как правило, на основание из монолитного бетона или железобетона. Необходимая толщина основания устанавливается расчетом на прочность. Минимально допустимая толщина основания 15 см.

3.17. На участках прохождения коллекторов под искусственными покрытиями траншеи должны устраиваться с вертикальными стенками и креплением. Обратная засыпка производится песчаным грунтом. Пересечение искусственных покрытий коллектором целесообразно проектировать под углом 90° к продольной оси покрытия.

3.18. Взаимное расположение водосточных коллекторов с другими инженерными сетями следует выполнять в соответствии с требованиями главы СНиП по проектированию генеральных планов промышленных предприятий.

3.19. Ширину траншеи и откосы следует принимать в соответствии с главой СНиП "Земляные сооружения. Правила производства и приемки работ".

3.20. При наличии особых условий (скальные, торфянистые и просадочные грунты) разрабатывается индивидуальная конструкция основания. Бетонные и железобетонные безнапорные трубы во всех грунтах, за исключением скальных, плывунных, болотистых и просадочных II типа, допускается укладывать непосредственно на выровненное и утрамбованное дно траншеи 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 к коллекторам перепусков или других водоотводных линий и на прямых участках на расстояниях:

50 м при диаметре труб до 250 мм;

75 м           -"-                   250 - 400 мм;

100 м         -"-                   400 - 600 мм;

125 м         -"-                   более 600 мм.

Форма смотровых колодцев может быть круглой или прямоугольной, ее выбор зависит от количества, диаметров и углов поворота подключенных труб.

Минимальные диаметры круглых 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 из железобетонных звеньев).: 1 - крышка: 2 - заделка мятой глиной слоем 10 см; 3 - отверстия 18×6×2 см; 4 - среднее бетонное кольцо с гнездом для перепуска; 5 - скобы Ø 16 мм; 6 - перепуск; 7 - битум; 8 - просмоленная пенька δ =1, 0 - 1,5 см; 9 - бетонный лоток (набивается на 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 размеры прямоугольных колодцев в зависимости от трубы наибольшего диаметра D должны быть на трубопроводах диаметром до 700 мм - длина 1000 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 колодцы устраиваются, как правило, из железобетонных звеньев (крышек, горловин для круглых труб, средних звеньев и днищ). Нижнюю часть колодцев из-за ее нестандартности по высоте следует сооружать на месте из бетона монолитно с днищем.

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

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

Прямоугольные смотровые колодцы с решетчатой крышкой и отстойником глубиной 0,3 - 0,5 м устраиваются в пониженных местах рельефа для отвода поверхностных вод. В этом случае они выполняют роль тальвежных колодцев.

3.24. Быстротоки и перепады устраиваются на канавах с уклоном более 0,05 - 0,10. По своей конструкции быстротоки представляют собой лотки с большими уклонами из материала, обеспечивающего пропуск воды с большими скоростями (обычно бетон и железобетон), а перепады - лотки с вертикальными или близкими к вертикальным уступами. В конце быстротока, а также на каждой ступени перепада следует предусматривать гасители энергии потока.

3.25. Оголовки (обычно бетонные или железобетонные) устанавливаются в местах примыкания коллекторов к открытым водоотводным канавам (выходные оголовки) и в местах поступления воды из открытых канав в коллекторы (входные оголовки).

Соединения труб с оголовками выполняются эластичными. В местах устройства оголовков водоотводные канавы укрепляются мощением на длину 3 - 10 м.

Превышение лотка трубы над дном водоотводной канавы в выходных оголовках должно быть достаточным (не менее 30 см), чтобы исключить возможность подпора вода в коллекторе.

При необходимости на выходах коллекторов в канавы следует устраивать гасители энергии потока. При неблагоприятных гидрогеологических условиях и больших размерах выходные оголовки рассчитываются на прочность и устойчивость как подпорные стенки.

3.26. Водоотводные канавы проектируются за пределами аэродромов, как правило, по кратчайшим расстояниям от оголовков до водоприемников. Уклоны дна канав, как правило, следует принимать не менее 0,002. Уклоны менее 0,002 допускаются на основании гидравлических расчетов только при соблюдении минимальных скоростей течения воды в канавах, если нет заиливания. Ширина канав по дну должна быть не менее 0,6 м.

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

3.27. Глубина канавы определяется гидравлическим расчетом. Бровка канавы должна располагаться выше расчетного уровня воды не менее чем на 0,25 м. В местах примыкания к водоприемникам дно канавы должно быть выше уровня паводковых вод в водоприемнике не менее чем на 30 см при вероятности паводка один раз в пять лет.

Радиус закругления канавы в плане принимается равным 20в для поворотов по трассе и 10в на примыканиях к другой канаве, где в - ширина канавы по дну.

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

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

Для сброса воды из аккумулирующего бассейна и регулирования уровня воды в нем под дамбой прокладывается водоперепускная труба с затвором для регулирования. Дамба сооружается из местного грунта, например, из грунта, полученного при строительстве аккумулирующего бассейна (рис. 16), и рассчитывается в соответствии с требованиями главы СНиП по проектированию плотин из грунтовых материалов.

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

Высота ограждающих дамб принимается не менее чем на 0,5 и выше расчетного уровня высокой вода (РУВВ) с учетом высоты волны и высоты набега ее на откос дамбы.

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

4. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ВОДООТВОДНЫХ СИСТЕМ НА АЭРОДРОМАХ

4.1. Путем гидравлического расчета водоотводных систем размеры сечений труб, лотков, канав определяются в зависимости от расчетных расходов. Водоотводные системы рассчитаны на сток дождевых и талых вод.

Водоотводные системы ИВПП, РД, МС, перронов, принимающие воду только с покрытий, с покрытий и грунтовых обочин, а также с покрытий, грунтовых обочин и грунтовых водосборов шириной 200 - 300 м, рассчитывают на дождевой сток. Системы, принимающие воду с покрытий, грунтовых обочин, грунтовых водостоков шириной более 200 - 300 м, рассчитывают на сток талых вод. В отдельных случаях при больших грунтовых водосборах расчетный случай устанавливается проверкой работы систем на оба стока.

4.2. Проектные уклоны определяются с учетом допустимых скоростей движения воды и уклонов местности. Допускается минимальная скорость воды в трубах коллекторов 0,6 м/с, максимальная - 5 м/с. Минимальная скорость движения воды в канавах должна быть не менее половины гидравлического радиуса потока R в м. Максимальные скорости воды в канавах и грунтовых лотках не должны превышать значений, указанных в табл. 1 приложения 4.

4.3. Расчет водоотводных систем на дождевой сток следует производить по методу предельных 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 дождя принятой повторяемости, мм/мин;

t - продолжительность дождя, равная времени добегания воды до рассчитываемого сечения, мин;

п - показатель степени, характеризует изменение расчетных интенсивностей дождей по времени.

Величина S может быть определена по номограмме на рис. 1 приложения 6.

4.4. Коэффициент стока Ψ при расчете сетей на дождевой сток принимается равным 0,95 - для асфальтобетонных, 0,85 - для цементобетонных покрытий; 0,60 - для щебеночных материалов, обработанных органическими вяжущими; 0,40 - для щебеночных и гравийных материалов, не обработанных вяжущими.

Коэффициент стока для грунтовых 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 обочин аэродромных покрытий коэффициент стока принимается равным для супеси - 0,60; суглинка - 0,65; глины - 0,70.

При разнородных поверхностях коэффициент стока принимается как средневзвешенная величина пропорционально площади 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 районов СССР;

Р - период повторяемости расчетных интенсивностей дождей в годах.

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

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

Таблица 5

Параметр, характеризующий дождевые осадки

Значения Р при 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 даны значения Р для водоотводных сетей с лотками в кромках покрытий, в знаменателе для сетей без лотков в покрытиях.

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

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

4.6. Время добегания до рассчитываемых сечений коллекторов определяется как сумма времени добегания дождевых вод по склону, лотку и коллектору. Время добегания дождевых вод по склону 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. 2 приложения 4);

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

Ψ - коэффициент стока.

4.7. При соотношении продольных и поперечных уклонов склона

расчетные величины уклона и длины склона принимаются по линии наибольшего ската:

;                                                           (6)

где В - фактическая ширина водосбора.

При соотношении

Jрасч = Jпоп и Врасч = В

Если поверхности разнородны, время добегания определяется по формуле (5) при средневзвешенных значениях коэффициентов стока, шероховатости и уклона,

4.8. Время добегания воды по лотку τлот определяется 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 на рис. 4 приложения 6)

,                                                               (8)

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

J - уклон дна лотка.

Глубину потока hA для лотков в кромках покрытий ориентировочно можно принимать на 1 - 2 см менее глубины лотка. При точных расчетах указанную глубину следует находить подбором, исходя из условия равенства расчетного расхода пропускной способности лотка при принятой глубине потока. Пропускная способность лотка Qo определяется по формуле (или номограмме на рис. 5 приложения 6)

Qo = ω∙Vлот,                                                                           (9)

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

Значение ω в лотке треугольного сечения определяется по формуле

,                                                                                 (10)

где h0 - глубина потока в расчетном сечении, м;

J0 - уклон боковых сторон лотка.

4.9. Время добегания воды по расчетному участку коллектора определяется по формуле

                                                                    (11)

где

lкол - длина расчетного пути движения вод на соответствующем участке.

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

                                                                  (12)

где

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

4.10. Расчетные расходы воды, поступающие в водоотводные сети с покрытий или с покрытий и грунтовых обочин, определяются без учета минимальной стокообразующей интенсивности дождя.

Расчетные расходы воды для водоотводных линий с грунтовыми водосборами (нагорные канавы, лотки) при дождевом стоке определяются с учетом минимальной стокообразующей интенсивности дождей. При этом продолжительность стокообразования tcт определяется по формуле

,                                                                  (13)

где  - минимальная мгновенная стокообразующая интенсивность дождя, принимаемая равной интенсивности впитывания U*, мм/мин (см. табл. 3 приложения 4).

4.11. Для расчетных сечений, удаленных по времени добегания на τtст, расходы следует определять по методу "предельных интенсивностей".

Для сечений, удаленных по времени добегания τ > tст расчетный расход равен

Q = Qtст + Qсп,                                                                       (14)

где Qtст - расход, соответствующий τ = tст.

Qсп - дополнительный расход, поступающий в сеть после дождя tст в соответствии с кривой спада стока за счет воды, находящейся на водосборе.

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

Величина дополнительного расхода определяется по формуле

,                                        (15)

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

V - скорость движения воды в лотке или канаве на расчетном участке;

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. При расчете сети на талые воды расчетные расходы определяются при средних значениях максимального стока талых вод в данной местности по формулам:

для водоотводных линии и сетей с водосборами до 100 га (водоотводные сети летных полос)

,                                                                   (16)

для водоотводных линий с большими водосборами(нагорные канавы)

QТВ = 2,78AF,                                                                        (17)

где Нс - высота снежного покрова к началу весеннего снеготаяния, см, (принимается по снегосъемкам в последний день декады по средней дате разрушения устойчивого снежного покрова);

Т - средняя продолжительность снеготаяния в сутках (разница между средними датами разрушения и схода устойчивого снежного покрова);

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

F - площадь водосбора, га.

Значения Нс и Т определяются по данным климатических справочников.

4.13. При значительных водосборах и наличии на них лесов, болот, озер (например, при расчете нагорных канав) необходима корректировка полученных по формуле (17) расходов умножением их на 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 в зависимости от площади водосбора;

δ' - коэффициент снижения расходов за счет аккумуляции воды в болотах 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 почвах 0,35 - 0,40 и для лесов на суглинистых почвах - 0,25 - 0,30.

Расчет водоотводных систем взлетно-посадочных полос с искусственными покрытиями (ИВПП)

4.14. Расчет водоотводных систем аэродромных покрытий производится в соответствии с принципиальными схемами устройства водоотвода и дренажа покрытий (см. п. 2.8).

4.15. При проектировании по схеме I (см. рис. 4) с устройством лотков в кромках покрытий расчет водосточно-дренажных систем производится, как правило, на дождевой сток с покрытий. В отдельных случаях при поступлении в системы значительных расходов из тальвежных колодцев с грунтовой части летного поля возможна проверка расчетных расходов на сток талых вод. За окончательный расчетный расход принимается наибольший из расходов, возникающий от стока дождевых или талых вод.

4.16. Расчет коллекторов взлетно-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 воды определяются в характерных сечениях водостоков непосредственно ниже дождеприемников, т.е. в местах резкого увеличения расходов и переломов продольного профиля. Расчет коллектора производится по участкам, длина которых равна расстоянию между дождеприемниками.

Для первого расчетного участка (рис. 17) определяются водосборная площадь F1, примыкающая к участку коллектора, длина водосбора В и поперечный уклон J покрытия. Далее по формуле (5) или номограмме (см. рис. 3 приложения 6) для данной длины водосбора и уклону поверхности J определяется время добегания дождевых вод по склону τскл от оси ИВПП до оси лотка, а затем по формуле (7) или по номограмме (см. рис. 4 приложения 6) определяется время добегания дождевых вод по открытому лотку от самой удаленной точки до расчетного сечения первого дождеприемного колодца. Расчетное время добегания дождевых вод от самой удаленной точки площади водосбора до первого расчетного сечении определяется суммированием времени добегания по склону и открытому лотку:

τ1 = τскл + τлот.                                                                        (19)

По расчетному времени добегания τ1 и параметру Δ по формуле (3) или по номограмме (см. рис. 1 приложения 6) определяется величина стока S, а затем для первого участка водосточной сети - расчетный расход дождевых вод

Q1 = S1F1.

По расходу Q1 и уклону коллектора J находится диаметр труб и скорость движения воды в коллекторе, которая должна быть не менее 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 - при устройстве лотков в кромках покрытий; б - при сбросе воды с покрытий в грунтовые лотки

Диаметр труб и скорость движения воды определяются с помощью номограммы на рис. 6 приложения 6 по величине расхода и уклона при полном заполнении сечения труб, т.е. при

Окончательное значение диаметра принимается с учетом действующих сортаментов на трубы (см. приложение 2). Второй участок коллектора рассчитывают так же, как и первый. При этом расчетное время добегания дождевых вод для второго участка - сумма времени добегания τ1 и времени добегания по первому предыдущему участку коллектора:

.                                                                          (20)

где l1 - длина первого участка коллектора, м;

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

По расчетному времени добегания τ2 определяется величина стока S2. Расчетный расход 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 J определяется диаметр труб D2 второго участка. Третий и последующие участки коллектора рассчитываются аналогично первым двум, определяется время добегания τi и соответствующая ему величина стока Si. Расчетный расход равен:

,                                                                        (22)

По вычисленному расчетному расходу Qi и проектному уклону Ji определяются Di и Vi. Так как значения Qi по длине коллектора возрастает, происходит возрастание и диаметров труб.

4.17. При устройстве водосточно-дренажной системы по схеме II (лотки в кромках покрытий отсутствуют) сброс воды с покрытий осуществляется в грунтовые лотки. Расчет систем возможен как на сток дождевых, так и талых вод. За расчетный случай стока принимается сток, при котором в системах образуются наибольшие расходы. Расчет на сток талых вод наиболее вероятен в северных и центральных районах при значительном слое снеговых осадков, слабоводопроницаемых грунтах и значительных площадях грунтовых водосбросов, с которых ожидается приток талых вод в системы. Наиболее часто расчет систем в рассматриваемом случае производится на сток дождевых вод.

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

Расчетные расходы в системах подсчитываются суммированием расходов с водосбросов, имеющих разнородные поверхности (бетон плюс грунтовая обочина), грунтовые (со стороны грунтовой части летного поля), расходы рассчитываются, как и для схемы I, по методу "предельных интенсивностей", но с той разницей, что для грунтовых водосбросов, примыкающих к лоткам со стороны грунтовой части летного поля, расходы определяются с учетом стокообразующей продолжительности дождей tст. В этом случае учитывается поступление дополнительных расходов в системы за счет стока воды, лежащей на водосборе (выпавшей в процессе tст).

Последовательность расчета коллекторов остается прежней, но с учетом дополнительных расходов, поступающих с грунтовой полосы. Если к коллектору в каком-либо месте подключаются перепуски от тальвежных колодцев, собирающих воду на грунтовых полосах, 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 времени добегания τi, отсчитываемого по коллектору (коэффициент стока принимается для грунтовой поверхности).

Площадь грунтового водосбора Fгр(i), c которой вода поступает в тальвежный колодец, определяется решением обратной задачи: по времени добегания τi, рассчитанной по формуле (5), или номограмме на рис. 3 приложения 6 находится ширина склона В, а по ней - Fгр(i).

Полный расчетный расход для i-го участка коллектора равен

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

4.19. При расчете главного коллектора определяется суммарный расход, поступающий в него из других коллекторов. При этом главные коллекторы рассчитываются на время добегания по одному из примыкающих коллекторов, имеющему наибольшее протяжение.

4.20. Водосточную сеть искусственных покрытий можно проектировать не только с самотечным, но и с напорным режимом, который целесообразен для коротких коллекторов с минимальными уклонами, при начальном заглублении их более 1,0 м, а также при нескольких выпусках в открытые канавы или естественные водоемы.

При гидравлическом расчете коллекторов с учетом напорного режима сети в расчет вводят коэффициент напорности Кн, определяемый по формуле

,                             (25)

где , Н - разность отметок поверхности земли и шелыги трубы в начальном смотровом колодце;

h - разность отметок лотка трубы в начале и конце коллектора;

n - показатель степени, характеризующий изменение расчетных интенсивностей дождей по времени.

Расчетный расход при напорном режиме сети определяется по формуле

QP = КHQ,                                                                             (26)

где Q - расчетный расход, определяемый по методике безнапорного расчета.

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

4.21. Расчет сечений труб коллектора рекомендуется выполнять после предварительного построения его продольного профиля, на котором определены уклоны труб, расставлены смотровые колодцы в местах подсоединения к коллектору перепусков от дождеприемных колодцев, заглубление верха труб от поверхности. При этом следует соблюдать следующие условия:

Уклон труб по возможности должен быть близким или равным уклону поверхности (в направлении продольной оси трубопровода);

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

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

глубина заложения верха труб коллектора должна быть не менее требуемой по условию их прочности под действием нагрузки от колес расчетного самолета и не менее 0,75 м.

4.22. Расчет водозахватывающей способности дождеприемных и тальвежных колодцев производится по 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 перед решеткой Н0 равен

,

где V - скорость подхода к решетке, равная скорости в лотке.

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

,                                                               (29)

где Q - расчетный расход.

Коэффициент расхода μ определяется при длине перепуска Ln и предварительно принятом диаметре труб D по формуле

,

где Н - располагаемый напор, равный Н' + LnJ при истечении воды в смотровом колодце из перепуска "в атмосферу";

Н' - глубина дождеприемника;

J - уклон перепуска.

4.23. Диаметры труб коллекторов определяются при полном их заполнении.

При выборе диаметра труб и их уклонов следует придерживаться принципа сохранения или нарастания скоростей движения воды.

Расчет пропускной способности асбестоцементных, бетонных и железобетонных труб дренажно-водосточной сети рекомендуется выполнять при коэффициенте шероховатости п* = 0,014.

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

Q0 = ω∙V,                                                                               (30)

где  - скорость течения;

 - гидравлический радиус;

ω - площадь живого сечения;

P - смоченный периметр;

J - продольный уклон по дну канавы;

 - скоростной множитель;

 - показатель степени.

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

Расчет водоотводных систем грунтовых взлетно-посадочных полос (ГВПП)

4.25. Расчет водоотводных систем грунтовых взлетно-посадочных полос в зависимости от местных климатических условий может выполняться как на сток дождевых вод, так и на сток талых вод. Рассчитываются собиратели и коллекторы, диаметр труб осушителей принимается без расчета - 100 м.

4.26. Расчет систем на дождевой сток производится по методу "предельных интенсивностей", но с ограничением продолжительности дождей минимальной интенсивностью стокообразования. Величины стока с 1 га являются в этом случае переменными, убывающими с увеличением продолжительности дождя.

Расчет систем на сток талых вод производится при средней интенсивности снеготаяния. Величины стока с 1 га (S л/с га) считаются в данном случае постоянными.

.4.27. Диаметры труб собирателей и коллекторов определяются в соответствии с вычисленными расчетными расходами и принятыми проектными уклонами водоотводных линий.

4.28. Порядок расчета диаметров труб собирателей и коллекторов одинаков и выполняется следующим образом.

Собиратели и коллекторы делятся на расчетные участки и по плану расположения систем для расчетных сечений определяются водосборные площади Р. Стокообразующая продолжительность дождя рассчитывается по формуле (13), расчетные расходы определяются по формуле (14) и вычисляется время добегания до расчетных сечений. По найденным расходам Q и принятым проектным уклонам J определяются диаметры труб D и скорость V движения воды на участках.

На схеме, приведенной на рис. 18, собиратель разделен на два расчетных участка с сечением I - I и II - II. Для первого участка водосборная площадь F1 ограничена нагорной канавой 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 = SIIFII,

где FII = 2L(В1 + B2).

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

Предварительно определяется время добегания воды τ1, до сечения I - I собирателя, которое равно сумме времени добегания дождевых вод по склону τ'скл до осушителя О-IV или О-V, времени добегания воды по осушителю τ'ос и 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'скл определяется по формуле (5) или по номограмме, приведенной на рис. 3 приложения 6. Время τ'ос и τ'с вычисляется делением длины осушителя и собирателя на скорость течения воды в трубах.

Для определения времени добегания воды по осушителю скорость можно принимать 0,5 м/с. Минимальная расчетная 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 и по проектному уклону определяется диаметр собирателя на первом уклоне.

Расчетный расход для сечения II - II второго участка равен

QII = SIIFII

Время добегания τ2 до сечения II - II равно 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 времени добегания и параметру Δ определяются величина стока SII и расчетный расход QI, а затем диаметр собирателя для второго участка.

Расчетные расходы в сечениях коллекторов, отводящих воду с грунтовых водосборов, определяются так же, как и для собирателей. Сечения собирателей и коллекторов рассчитываются в таком же порядке до тех пор, пока расчетное время добегания дождевых вод не станет 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 на сток талых вод величина стока с 1 га (S) определяется при средней толщине снегового покрова и средней продолжительности снеготаяния при коэффициенте стона 0,80 - 0,90 или находится по картограмме распределения максимального элементарного стока талых вод А мм/ч. приведенной на рис. 6 приложения 5.

Расчет глубинного дренажа

4.29. При проектировании мероприятий по понижению уровня грунтовых вод под искусственными покрытиями и на отдельных грунтовых участках летного поля наиболее часто встречаются следующие случаи расчета горизонтального глубинного дренажа (рис. 19):

систематического дренажа, рассчитываемого на случай, когда подземные воды пополняются за счет инфильтрации атмосферных осадков и не имеют ясно выраженного направления потока;

однолинейного и кольцевого (контурного) дренажей, рассчитываемых на понижение уровня потока грунтовых вод.

4.30. При неглубоком залегании водоупора предусматривается дренаж совершенного типа, укладываемый на поверхность водоупора для полного перехвата подземных вод. При глубоком залегании водоупора предусматривается дренаж несовершенного типа, закладываемый выше водоупора.

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

4.31. Расчет систематического 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 и несовершенного типа вычисляется по формуле

Q = 2aWLg                                                                            (32)

где 2а - расстояние между дренами;

Lg - длина дрены;

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

Расстояния между дренами определяются по формулам:

при совершенном дренаже

,                                                                 (33)

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

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

при несовершенном дренаже

,                              (34)

где hmax - максимальное превышение пониженного уровня грунтовых вод над уровнем воды в несовершенном дренаже в междудренажном пространстве;

(можно определять по графику на рис. 1 приложения 7);

rg - радиус дрены, значение которого принимается равным половине 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 расположения водоупора.

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

положения пониженного уровня грунтовых вод внутри и вне контура;

расчетного расхода воды, поступающей в дрены.

4.34. Расчетный расход воды в кольцевой дрене совершенного типа при безнапорных условиях определяется по формуле

,                                                                    (35)

где Н - высота непониженного уровня грунтовых вод над водоупором;

RI - радиус депрессии кольцевого дренажа, определяемый опытным путем.

При отсутствии опытных данных RI определяется подбором по уравнению

,                       (36)

где h - глубина погружения дрены под непониженный уровень грунтовых вод.

Приведенный радиус прямоугольного кольцевого (контурного) дренажа r0 равен

                                                                        (37)

где L и В - длина и ширина прямоугольного контура дренажа;

η* - коэффициент, принимаемый в зависимости от отношения B/L:

B/L

0 - 0,1

0,20

0,40

0,60 - 1

η*

1,00

1,12

1,16

1,18

Для других конфигураций можно применять формулу

где F - площадь, ограниченная контуром.

Значение RI может быть определено по графику на рис. 2 приложения 7.

Расчетный расход воды в кольцевой дрене несовершенного типа определяется по формуле

,                                   (38)

4.35. Уровень грунтовой воды внутри контура совершенного кольцевого дренажа приблизительно находится на уровне воды в дренах. Вне контура высота пониженного уровня Нх над водоупором на расстоянии X от оси дренажа Y. (см. рис. 5 приложения 7) определяется по формуле

                                                                 (39)

При совершенном дренаже можно принять h = H.

Превышение пониженного уровня грунтовых вод над уровнем воды в несовершенной дрене hy в центре контура кольцевого дренажа определяется по формуле

,                                                    (40)

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

Превышение пониженного уровня 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 на контакте 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. Расчет однолинейного дренажа заключается в определении:

положения пониженного уровня 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 1 пог. м дренажа Q0 определяется по формулам при безнапорных условиях: при совершенном дренаже

,                                                                         (44)

при несовершенном дренаже

,                                           (45)

Радиус депрессии линейного дренажа R2 определяется опытным путем, при отсутствии опытных данных

,                                                                         (46)

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

Высота пониженного уровня грунтовых вод Нх над водоупором на расстоянии X от дрены определяется по формулам: при совершенном дренаже

,                                                                        (47)

при несовершенном дренаже

,                                    (48)

Значение  может определяться по графику на рис. 5 приложения 7.

4.37. Расчеты дренажей других систем и типов, а также дренажей, устраиваемых в сложных гидрогеологических условиях (в напорных грунтовых водах, водоносных пластах большой мощности, вблизи, водоемов и т.п.), следует производить методами, изложенными в специальной технической литературе.

4.38. Гидравлические расчеты труб глубинного дренажа заключаются в проверке наполнения труб и скоростей течения воды.

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

Расчет регулирующих бассейнов

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

величина коэффициента уменьшения расхода, пропускаемого коллектором;

необходимая емкость бассейна;

размеры запруды, образующейся на местности;

время опорожнения регулирующего бассейна от воды.

4.40. Коэффициент К уменьшения расхода, пропускаемого коллектором, 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 пределах 0,04 - 0,40.

4.41. Необходимая емкость регулирующего бассейна определяется по формуле

W = Q0T0f(K),                                                                        (49)

где Q0 - расчетный расход в сечении коллектора в месте создания бассейна при времени добегания воды к этому сечению τ0 мин.

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 создания бассейна 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 замкнутой поверхности диаметр запруды по поверхности воды будет

,                                                                      (51)

Рис. 22. График определения f(К): 1 при t = ττ0; 2 - при t =τ > τ0

В других случаях размеры запруды устанавливаются в соответствии с принятой глубиной воды по плану в горизонталях.

4.43. Время опорожнения регулирующего 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 - высота уровня воды в бассейне над щелыгой трубы отводящего коллектора (или перепуска у коллектора);

μ - коэффициент расхода, устанавливаемой в зависимости от расположения бассейна.

Если бассейн расположен в стороне от коллектора и соединен с ним перепуском (например, в начале главного коллектора), значение коэффициента μ определяется по формуле

,                                                     (53)

где L - длина перепуска;

D - диаметр перепуска.

Если бассейн расположен непосредственно над коллектором и водоприемный колодец совмещен со смотровым колодцем, среднее значение μ принимается равным 0,65,

Расчет испарительно-поглощающих бассейнов

4.44. Испарительно-поглощающие бассейны устраиваются, если невозможно сбросить дождевые воды в водоприемники - реки, озера и т.д. в районах с высокой испаряемостью и если бассейны расположены на участках с хорошо фильтрующим грунтом (коэффициент фильтрации ≥ 2 м/сут.). Испарительно-поглощающие бассейны могут устраиваться в естественных пониженных формах рельефа, а также в искусственно создаваемых выемках грунта (котлованах).

4.45. В результате расчета испарительно-поглощающих бассейнов определяются площадь бассейна при принятом периоде его опорожнения, а также средняя и максимальная глубины бассейна.

4.46. При опорожнении бассейна за несколько месяцев значение площади бассейна РБи средней глубин» бассейна hcp определяются по формулам

,         (54)

 

,      (55)

где H1, H2...Hп; φ1, φ2φп - 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 фильтрацию бассейна;

F - площадь водосбора.

4.47. Максимальная глубина бассейна hmax определяется по формуле

hmax2hcp.                                                                             (56)

Значения величин, входящих в формулы для определения FБ и hcp, принимаются по климатическим и грунтовым условиям расположения аэропорта. Потери воды на инфильтрацию и фильтрацию из бассейна могут быть подсчитаны через коэффициент стока Hφ = (l - φ)H, при принятии φ одинаковым для площадей водосбора и бассейна. Глубина бассейнов целесообразна не менее 0,5 м.

5. ПРОЧНОСТНЫЙ РАСЧЕТ ВОДООТВОДНЫХ СИСТЕМ НА АЭРОДРОМАХ

5.1. К элементам водоотводных систем, рассчитываемых на прочность, относятся трубы, основания под трубы и колодцы (смотровые, тальвежные и дождеприемные). В отдельных случаях (при значительных размерах и сложных гидрогеологических условиях) необходимо производить также прочностный расчет оголовков.

5.2. Конструкции элементов водоотводных систем рассчитываются на воздействие вертикальных самолетных нагрузок и веса грунта, как сооружений, заглубленных в грунт. Расчет производится по методу предельных состояние, являющимися для бетонных сечений предельным состоянием по прочности, для железобетонных сечений - предельным состоянием по прочности и раскрытию трещин.

5.3. Конструкции элементов водоотводных систем, как правило, следует рассчитывать на нормативную самолетную нагрузку, параметры которой приведены в главе СНиП "Аэродромы. Нормы проектирования".

При существенном отличии параметров нагрузки расчетного самолета от параметров нормативной нагрузки расчет следует производить на нагрузку от расчетного самолета.

5.4. Для проведения расчетов должны быть определены:

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

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

5.5. В процессе расчета устанавливаются параметры расчетных сечений - толщина элементов конструкций, расположение и площадь сечения арматуры.

Расчет труб, уложенных в земле

5.6, Цель расчета состоит в том, чтобы установить такое заглубление труб или подобрать такое сечение стенок труб, которые гарантировали бы трубы от разрушения. Расчет труб на прочность по методу предельных состояний сводится к удовлетворению условия

Мрасч. ≤ Мпр                                                                           (57)

где Мрасч. - расчетный изгибающий момент в сечении стенки трубы; Мпр - предельный изгибающий момент в сечении стенки трубы (предельная несущая способность сечения стенки трубы на изгиб).

Значение расчетного момента Мрасч определяется при действии общей нагрузки на трубу. Общая нагрузка, действующая на трубу, слагается из постоянной и временной нагрузок. Постоянная нагрузка включает вес засыпки грунта над трубой и собственный вес трубы. Временная нагрузка возникает при действии колеса самолета на трубу (при передаче нагрузки через грунт).

5.7. Постоянная нагрузка от засыпки на трубу, уложенную в траншею, определяется в зависимости от свойств засыпки, высоты ее над верхом трубы и ширины траншеи на уровне верха трубы по формуле

Q = KТγНВT,                                                                          (58)

где Н - высота засыпки над верхом трубы;

γ - объемный вес грунта засыпки.

Коэффициент вертикальной нагрузки от грунта в траншее Кт определяется по формуле

,                                                          (59)

где f' - коэффициент трения материала засыпки о стенки траншеи.

Коэффициент f' принимается по данным полевых и лабораторных исследований или по табл. 1 приложения 8.

Отношение бокового давления 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. 2 приложения 8 при ВТ менее некоторой переходной ширины Впер; при ВТ > Впер в расчет вводится переходная ширина траншеи Впер, т.е. ширина траншеи, при которой нагрузка на трубу достигает максимума и при дальнейшем уширении траншеи не возрастает.

Значение  принимается по табл. 3 приложения 8.

5.8. Влияние собственного веса трубы является второстепенным фактором. В расчете тонкостенных асбестоцементных труб им можно пренебречь. При расчете бетонных и железобетонных труб, обладающих значительным весом, нагрузку от собственного веса удобнее заменить эквивалентной равномерно распределенной нагрузкой. Величина эквивалентной равномерно распределенной нагрузки составляет 80 % от собственного 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;

 - средний радиус трубы, м;

Dвн - внутренний диаметр трубы, м;

δ - толщина стенок трубы, м;

γ - объемный вес материала трубы, т/м.

5.9. За временную нагрузку трубы принимается нормативная статическая нагрузка в соответствии с расчетным типом самолета. Для вычисления давления на трубу, передающегося от нагрузки, приложенной на поверхности земли, применяется решение пространственной задачи теории упругости. Для этого следует использовать формулу для определения вертикальных напряжений в любой точке массива от сосредоточенной силы, приложенной на поверхности однородного упругого полупространства. Горизонтальными составляющими давления из-за их малой величины можно пренебречь.

5.10. Формула для определения вертикальных напряжений имеет вид:

,                                       (62)

где z - расстояние от поверхности трубы до точки, в которой определяется вертикальное напряжение;

P - величина сосредоточенной силы, приложенной на поверхности грунта;

r - горизонтальная проекция 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 суммирования напряжений. Эллипсовидный отпечаток колеса заменяется прямоугольным и разбивается на ряд отдельных площадок, в центре которого прикладываются сосредоточенные силы, эквивалентные по величине равномерно распределенной нагрузке, приходящейся на данные площадки,

В интересующей точке грунта напряжение от колес определяется суммированием напряжений от каждой отдельной сосредоточенной силы.

Площадь отпечатка пневматика F следует определять по формуле

,                                                                           (63)

где Р0 - статическая нагрузка на одно колесо главной опоры самолета;

qв - внутреннее давление воздуха в пневматике.

Отношение сторон равновеликого прямоугольника площади отпечатка принимается В/Q = 2.

Коэффициент динамичности Кдн принимается в зависимости от 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 элементарной сосредоточенной силы Pi, приходящейся на каждую из элементарных площадок, равна

,                                                                          (64)

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

Временная нагрузка на звено трубы определяется путем вычисления объемной эпюры напряжений по плоскости горизонтальной проекции трубы.

5.12. Расчетная нагрузка на звено трубы длиной 1 м определяется суммированием постоянной и временной нагрузок:

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 с полученной полной расчетной нагрузкой по формулам:

для хрупких труб (бетонные, асбестоцементные, керамические)

,                     (66)

для железобетонных труб, при безнапорном режиме работы

,                         (67)

где  - средний радиус трубы при толщине стенки δ

Коэффициент опирания трубы N при различных условиях укладки труб имеет следующие значения:

Укладка на плоское дно траншеи                                                         1,12

Нормальная укладка (дну траншеи придается вогнутая форма

с углом охвата трубы 90°)                                                                     1,50

Особенно тщательная укладка трубы, в траншее                                1,87

Укладка труби на бетонное или железобетонное основание                       2,25 - 3,37

5.14. Предельный изгибающий момент Мпр в стенках трубы при их работе на изгиб следует определять по формулам:

для бетонных труб

;                                                                    (68)

для железобетонных труб

,                                                     (69)

При этом положение нейтральной оси определяется из условия

mаRаFа = Rн Вх,                                                                      (70)

где Rр - расчетное сопротивление бетона осевому растяжению;

B = L - длина рассчитываемого звена трубы;

h = δ - толщина стенки трубы;

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

mа - коэффициент условий работы арматуры, принимаемый по СНиП в зависимости от вида 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 и керамические трубы, а также бетонные и железобетонные трубы промышленного изготовления по прочности подбираются путем сравнения величины разрушающей нагрузки, с усилием, возникающим от действия постоянной и временной нагрузок по формуле

,                                                                             (71)

где К - коэффициент запаса;

Рр - разрушающая нагрузка, определяемая по сортаменту труб;

Ррасч - усилие от постоянной и временной нагрузок.

Коэффициент К принимается для керамических и асбестоцементных труб 2,0, для бетонных - 3,3 и для железобетонных - 1,8; коэффициент опирания труб N принимается по данным п.5.13.

Расчет оснований под трубы

5.16. Цель расчета состоит в том, чтобы подобрать такое сечение основания, которое гарантировало бы его от разрушения.

5.17. Значение расчетного момента Мрасч следует определять как для бесконечной или полубесконечной балки, лежащей на упругом основании.

5.18. За расчетную нагрузку на основание следует принимать временную нагрузку от колес самолета. Постоянную нагрузку от веса засыпки грунта над трубой, веса трубы и собственного веса основания в расчете можно не учитывать, так как она незначительно отличается от бытового давления грунта и не может вызвать деформацию грунта основания.

5.19. Расчетная нагрузка от колес самолета передается на основание через грунт и некоторую часть трубопроводов. Так как напряжение в грунте от временной нагрузки с увеличением высоты засыпки над трубой уменьшается, при расчете оснований под трубы следует полагать, 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 звеньев при высоте засыпки над трубой 2 м и более.

5.20. Нагрузка от колес самолета 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 засыпки над верхом трубы до 2 м расчетная нагрузка определяется по этой же формуле. За расчетное напряжение принимается напряжение на уровне верхней образующей трубы в середине звена. Нагрузка на звено трубы P1 равна

РI = σlDн,                                                                               (72)

где σ - напряжение в средней части верхней образующей трубы;

l - длина звена трубы;

Dн - наружный диаметр трубы.

Рис. 23. Схема нагрузки основания (при передаче нагрузки через три звена труб и выступы оснований)

При высоте засыпки над верхом трубы 2 м и более, когда расчет производится для 5 звеньев труб, чтобы определить нагрузку на крайние звенья, не следует разбивать след колеса на ряд площадок, так как такая разбивка не оказывает ощутимого влияния на точность определения расчетного напряжения на крайние звенья трубы. В данном случае нагрузку, приходящуюся на одно колесо, следует принимать за сосредоточенную и приложенную в центре следа колеса.

5.21. Нагрузку на отрезки основания следует определять путем умножения расчетного напряжения на площадь выступов по формуле

Р2 = 2вlσ,                                                                              (73)

где Р2 - нагрузка на выступы основания одного звена трубы;

в - ширина выступа;

l - длина выступа, равная длине звена трубы;

σ - расчетное напряжение на поверхности выступа,

5.22. Общая расчетная нагрузка на основание равна сумме временных нагрузок, передающихся на соответствующе трубы и выступы:

Р = P1экв + P2экв,                                                                   (74)

Р1экв = Р1ср + Р2ср;                  Р2экв = Р1кр + Р2кр

Общий вид нагрузок показан на рис. 24.

5.23. Расчет оснований под трубой следует производить в продольном и поперечном направлениях.

5.24. При расчете в продольном направлении нагрузку, передаваемую через трубы и выступы основания, следует заменять рядом сосредоточенных сил (см. рис. 24). Основание рассчитывается как бесконечная балка прямоугольного сечения, лежащая на упругом основании, характеризующимся моделью Виндлера. Основание разбивается температурно-усадочными швами на отдельные участки длиной 30 - 50 м. Участки между собой соединяются штырями, препятствующими смещению концов основания. Таким образом, основание в продольном направлении представляет собой ряд шарнирно соединенных балок, лежащих на упругом основании. Расчетный изгибающий момент в основании под трубами определяется по формуле

,                                                                       (75)

где  - максимальный изгибающий момент при центральном нагружении балки, определяется по п.5.25;

К - коэффициент, учитывающий увеличение изгибающих моментов при приложении нагрузки в краевых зонах основания, принимаемый равным 1,2.

5.25. Максимальный изгибающий момент при центральном загружении основания следует вычислять по формулам расчета балок, имеющих неограниченные размеры в плане, как наибольший суммарный момент, создаваемый колесами самолетной опоры в расчетном сечении. Общая формула для определения максимального момента от действия всех колес опоры имеет вид:

,                                                             (76)

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

 - изгибающий момент, создаваемый действием 1-го колеса, расположенного за пределами расчетного сечения.

Рис. 24. Расчет оснований под трубы

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

,                                                                              (77)

где Р - расчетная нагрузка на колесо.

Коэффициент α определяется по формуле

,                                                                           (78)

где в - ширина расчетного сечения;

С - расчетный коэффициент постели;

Е - модуль упругости бетона;

J - момент сопротивления основания.

Расчетная нагрузка на колесо 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 в расчетном сечении от действия колеса, расположенного за пределами этого сечения, определяется по формуле

,                                                                       (80)

где Р - расчетная нагрузка на колесо.

Коэффициент ξ2 определяется в зависимости от расстояния между центрами отпечатков колеса и расчетным сечением Х:

,                                                     (80)

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

,                                                                     (82)

5.28. За расчетную нагрузку в поперечном направлении следует принимать величину реактивного давления, полученную при расчете основания в продольном направлении в случае, если колесо расположено над средней частью участка.

5.29. Предельный изгибающий момент в основаниях следует определять как для прямоугольного сечения по формуле (68).

Расчет дождеприемных, смотровых и тальвежных колодцев

5.30. Цель расчета состоит в том, чтобы подобрать такие величины сечений крышки, днища, стенок колодца, стыков в месте примыкания трубы к стенке колодца, которые предотвращали бы конструкцию от разрушения. Расчет колодцев производится по методу 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 расчетное вертикальное смещение колодца под воздействием самолетной нагрузки;

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

Колодцы представляют собой конструкцию коробчатого типа, расчет которой как пространственной системы сложен и трудоемок. Поэтому для упрощения расчета колодца его крышку, днище и стенки рекомендуется рассматривать как отдельные конструктивные элементы.

5.31. Расчет крышки колодца, в зависимости от ее конструкции, следует производить или как балки на двух опорах, или как плиты, опертой по контуру, при этом за расчетную нагрузку принимается давление от колеса, приходящееся на расчетный элемент. При расчете крышки заглубленного смотрового колодца нагрузку от веса засыпки грунта над крышкой из-за ее малости по сравнению с нагрузкой от опоры самолета можно не учитывать.

5.32. Расчет отдельных ребер решетки производится как для балок на двух опорах, нагруженных равномерно распределенной нагрузкой, равной величине внутреннего давления пневматика шасси, умноженной на расстояние между ребрами. Кроме ребер решетки и их соединения с обвязкой решетки, подлежит обязательной проверке на сжатие бетон под опорной рамой.

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

Расчет днища необходимо выполнять на нагрузку от веса грунтовой засыпки, перекрытия, стен и временной нагрузки 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 колодца следует рассчитывать на нагрузку от колеса, расположенного рядом с колодцем. Для этого расчетная площадь прямоугольного отпечатка колеса разбивается на ряд площадок, к центрам которых прикладываются сосредоточенные эквивалентные силы, приходящиеся на каждую площадку. Затем при помощи формулы суммирования горизонтальных напряжений в линейно деформируемом полупространстве от каждой сосредоточенной силы определяется искомое напряжение в соответствующих точках поверхности 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. - координаты рассматриваемой точки стенки колодца по отношению к данной элементарной силе.

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

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

,     (87)

где  - радиус-вектор рассматриваемой точки.

Общее давление от колесной нагрузки определяется путем вычисления объемной эпюры напряжений на расчетную часть стенки колодца и принимается равномерно распределенным по стенке колодца. Реактивное давление на противолежащую стенку колодца от грунта можно принимать равным активному давлению от колеса, расположенного рядом с колодцем.

5.35. Для расчета на прочность и определения расчетного изгибающего момента выделяется часть колодца высокой 0,5 м и рассматривается как замкнутая рама при расчете прямоугольных колодцев и как кольцо при расчете круглых колодцев (рис. 25).

Расчетные формулы для прямоугольных колодцев:

при расположении колеса рядом с длинной стороной колодца

                                           (88)

при расположении колеса рядом 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, действующая соответственно на длинную и короткую стороны стенок колодца;

q - распределенная боковая нагрузка, действующая на стенки круглого колодца;

r - средний радиус стенки круглого колодца.

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

Расчетные формулы для круглых колодцев:

;

;                                                                  (90)

NC = NД = 0

5.36. Предельный изгибающий момент Мпр в элементах конструкций сечений колодцев определяется как для прямоугольных сечений по формулам (68) и (69).

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

5.38. Определение расчетного вертикального перемещения колодца производится от воздействия вертикальных и горизонтальных нагрузок. Вертикальная нагрузка от воздействия самолетных нагрузок рассматривается как сосредоточенная вертикальная сила. Горизонтальная нагрузка может передаваться в виде бокового распора грунта под колесом самолета, стоящего рядом с колодцем. Горизонтальная нагрузка также принимается в виде сосредоточенной силы, определенной в результате суммирования объемной эпюры горизонтальных напряжений, развивающихся по боковой стенке колодца.

5.39. Под воздействием вертикальных и горизонтальных сил колодец стремится сдвинуться по плоскости основания и повернуться вокруг центра вращения. Сдвигу колодца препятствует сопротивление грунта, развивающееся по основанию и вертикальной стенке колодца. Повороту колодца противодействует сопротивление грунта, развивающееся по передней и задней стенкам колодца.

Угол поворота колодца определяется по формуле

                                                        (91)

где V и P - вертикальная и горизонтальная нагрузки;

а, в - размеры колодца в плане;

h - глубина заложения колодца;

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

а1- плечо вертикальной силы.

5.40, Максимальное краевое напряжение в основании колодца следует определять по формуле

,                             (92)

где V u P - вертикальная и горизонтальная силы;

a1 и h1 - плечи вертикальной и горизонтальной сил;

G - вес колодца;

а, в - размеры основания колодца в плане;

h - глубина заложения колодца;

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

Величины а1 и h1 представлены на рис. 26. При действии горизонтальной силы по поверхности сооружения величина h1 = 0.

5.41. Расчетное предельное вертикальное смещение колодца определяется по формуле

                                                                           (93)

где σmax - максимальное краевое напряжение в основании колодца, вычисляется по формуле (92);

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

Рис 26. Расчет перемещений колодца в вертикальном и горизонтальном направлениях и для определения угла поворота сооружения

5.42. Предельное вертикальное смещение колодца зависит от конструкции стыкового соединения труб с 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 - 6 см.

5.43. Если условие предельного состояния по деформациям не соблюдается, необходимо увеличивать площадь подошвы колодца, добиваясь, чтобы разница Wp и Wпр не превосходила 5 %.

6. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВОДООТВОДНЫХ И ДРЕНАЖНЫХ СЕТЕЙ В ОСОБЫХ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ

Проектирование на участках с вечномерзлыми грунтами

6.1. Все инженерные мероприятия по водоотводу с территории аэродромов должны проектироваться на основе результатов инженерно-геокриологических (инженерно-геологических, мерзлотных и гидрогеологических) изысканий и исследований, выполненных в соответствии с требованиями глав СНиП, государственных стандартов и других нормативных документов по инженерным изысканиям и исследованиям грунтов с учетом конструктивных и эксплуатационных особенностей проектируемых сооружений.

6.2. При сооружении аэродрома на вечномерзлых грунтах, не теряющих несущей способности при оттаивании, проектирование и строительство водоотводных систем осуществляется так же, как в обычных условиях.

При наличии в естественном основании вечномерзлых грунтов, теряющих при оттаивании несущую способность и подземных льдов устройство заглубленных водоотливных и дренажных сетей без принятия специальных мер не допускается.

6.3. При проектировании водоотводных сооружений на вечномерзлых грунтах их конструкция должна разрабатываться с учетом одного из следующих принципов:

принцип 1а - вечномерзлые грунты основания используются в мерзлом состоянии, сохраненном в процессе строительства и в течение всего заданного периода эксплуатации сооружения;

принцип 1б -