Bài giảng môn học Kỹ thuật hạ tầng giao thông: Phần 3 - Chương 6 có nội dung trình bày về hệ thống thoát nước trên đường ô tô như khái niệm và mục đích của hệ thống thoát nước trên đường ô tô, phân loại rãnh thoát nước trên đường và một số nội dung khác.
CHƯƠNG THỐT NƯỚC TRÊN ĐƯỜNG ƠTƠ 6.1 Khái niệm mục đích hệ thống nước đường ô tô a) Khái niệm Hệ thống thoát nước đường tơ bao gồm tất cơng trình biện pháp kỹ thuật phục vụ cho việc thoát nước mặt nước ngầm đường nhằm đảm bảo trì tình trạng hoạt động tốt đường Hệ thống thoát nước thường gặp là: + Cầu, + Cống, + Rãnh thoát nước + Thùng đấu, bể bốc hơi, đê trạch, thềm đất 6.1 Khái niệm mục đích hệ thống nước đường tơ b) Mục đích Thơng qua việc thoát nước đảm bảo cho mặt đường trạng thái khô ráo, tránh trơn trượt, đường không bị ẩm ướt, đảm bảo cường độ độ ổn định 6.2 Phân loại rãnh thoát nước đường Rãnh thoát nước đường Rãnh biên Rãnh đỉnh Rãnh Dốc nước dẫn nước bậc nước 6.1 Khái niệm mục đích hệ thống nước đường ô tô 6.2 Phân loại rãnh thoát nước đường 6.2.1 Rãnh biên (rãnh dọc) Rãnh biên xây dựng để thoát nước mưa từ mặt đường, lề đường, taluy đường đào diện tích khu vực hai bên dành cho đường đoạn đường đào, nửa đào nửa đặp, đường đắp thấp 0,6 m Kích thước rãnh biên: Trong điều kiện thơng thường lấy theo địa hình khơng cần tính tốn thuỷ lực Có ba dạng hình học rãnh hay sử dụng: rãnh hình thang, rãnh hình chữ nhật, rãnh hình tam giác, đường tơ chủ yếu dùng loại rãnh hình thang có kích thước định hình: 40x40x40 chi tiÕt r·nh x©y (tl:1/20) RANH giíi D? ÁN cao ®ésan nỊn 680 300 1000 H RÃnh(ga) HTb đào 150 1:0 600 1:0 cao ®é tù nhiªn 300 1600 Kích thước rãnh biên: Đối với đào địa hình núi, thường dùng rãnh hình tam giác Trong vùng có cấu tạo địa chất đặc biệt cát, sỏi, đá dăm khơng cần làm rãnh Để đảm bảo an toàn cho xe chạy chiều sâu rãnh qui định khơng qua sâu đất sét 1,25 m; sét 1m; cát 0,8 m theo qui định chung 0,6 m Ln tìm cách để nước từ rãnh dọc chỗ trũng hay sông suối rãnh tập chung nước cống cấu tạo (thường km có cống cấu tạo), cống cấu tạo khơng phải tính tốn thuỷ lực Đối với vùng canh tác nơng nghiệp rãnh nên liên kết với cống tưới tiêu, độ dốc cống cấu tạo không nên lớn 5% 6.2.2 Rãnh đỉnh + Diện tích lưu vực sườn núi đổ đường lớn + chiều cao taluy đào ≥ 12 m phải bố trí rãnh đỉnh để đón nước chảy phía đường dẫn nước cơng trình nước, sơng suối hay chỗ trũng cạnh đường, không cho phép nước đổ trực tiếp xuống rãnh biên 8.04 Khi: 6.2.2 Rãnh đỉnh Nguyên tắc thiết kế: - Thiết kế với tiết diện hình thang: + Chiều sâu đáy rãnh đỉnh tối thiểu 0,5 m; + Ta luy rãnh 1:1 đến 1:1,5; + Chiều sâu rãnh xác định theo tính tốn thuỷ lực trị số max 1,5 m Độ dốc dọc rãnh đỉnh phụ thuộc vào địa chất rãnh hình thức gia cố Trong trường hợp địa hình núi có độ dốc lớn, địa chất xấu nên làm nhiều rãnh đỉnh nhỏ Trong trường hợp cần thiết kế bỏ rãnh đỉnh tăng kích thước rãnh dọc 6.2.2 Rãnh đỉnh Rãnh đỉnh 6.2.3 Rãnh dẫn nước Rãnh dẫn nước thiết kế để dẫn nước từ nơi trũng cục cơng trình nước gần dẫn nước từ rãnh dọc, rãnh đỉnh chỗ trũng hay cầu cống, để nối tiếp sông suối với thượng hạ lưu cống cống Rãnh dẫn nước Suối 10 6.2.4 Dốc nước bậc nước Ở nơi rãnh nước có độ dốc lớn, để đảm bảo cơng trình khơng bị xói lở dịng nước phải làm dốc nước bậc nước Dốc nước bậc nước thường sử dụng đoạn rãnh có dốc lớn nối tiếp thượng lưu hạ lưu cống với lịng suối tự nhiên, đoạn rãnh nước từ cơng trình nước đổ dọc theo taluy đường đào hay đường đắp, đoạn nối tiếp từ rãnh đỉnh sông suối cầu cống 11 6.2.4 Dốc nước bậc nước Dốc nước 12 6.3 Thùng đấu bể bốc Thùng đấu chỗ đất đào theo hình dáng kích thước thích hợp để lấy đất đắp cho đường, bố trí hay hai bên đường Khi chiều cao đường so với đáy thùng đấu nhỏ 1,5m cấu tạo taluy thùng đấu nối dài với ta luy đường, cịn cao đường thùng đấu phải để dải đất có độ dốc khoảng 2% hướng từ đường thùng đấu Đáy thùng đấu bé 6m làm dốc hướng phía ngồi đường, cịn lớn dốc dọc nhỏ 6‰ làm dốc vào có thêm rãnh nhỏ Cäc:C17 Km:0+820 Thùng đấu h300m Với loại cống khơng tính tốn thuỷ lực, lấy theo cấu tạo Cống thuỷ lợi: loại cống đặt vị trí phục vụ cho mục đích tưới tiêu, loại thường có độ dốc đáy cống = 0% 20 6.5 Chế độ làm việc cống Tùy theo chiều sâu ngập nước trước cống tùy theo loại miệng cống, cống làm việc theo chế độ sau: a) Không áp: Nếu H ≤ 1,2 hcv (miệng cống loại thường) Nếu H ≤ 1,4 hcv (miệng cống theo dạng dịng chảy) Giải thích ký hiệu: + H: Mực nước dâng cho phép; + hcv: Chiều cao cống cửa vào; + Tốc độ nước chảy cho phép (v); Chế độ làm việc cống: Không áp 21 6.5 Chế độ làm việc cống b) Bán áp: Nếu H > 1,2 hcv (miệng cống loại thơng thường; TH cửa cống nước ngập tồn nước chảy có mặt thaóng tự do) c) Có áp: Nếu H > 1,4 hcv (miệng cống làm theo dạng dòng chảy độ dốc cống nhỏ dốc ma sát) TH phần lớn chiều dài cống nước ngập hoàn toàn; có cửa có mặt thống tự Chế độ làm việc cống: Hình c: Bán áp Hình d: Khơng áp 22 6.6 Xác định độ cống - Biết lưu lượng nước chảy mà cống cần phải thoát (Qtk) - Giả định số phương án: + Khẩu độ cống (d: cống tròn; b: cống vuông); + Mực nước dâng cho phép (H); + Tốc độ nước chảy cho phép (v); - Ứng với phương án: + Dựa vào H định cao độ đường tối thiểu, + Dựa vào v định biện pháp gia cố thượng, hạ lưu cống; - Tiến hành so sánh tiêu kinh tế kỹ thuật để định phương án có lợi 23 Bảng tra chọn độ cống tròn 24 Bảng tra chọn độ cống vuông 25 ... thể dùng tới φ3m Loại có khả nước tốt, chịu lực tốt, nhiên hay bị cao độ thiết k khng ch 16 Mặt cắt dọc tim cống +22.55 1:1 5 1:1 5:1 r·nh tho¸t n−íc +21. 43 1% 1% đá hộc xây 2 :3 +21 .33 theo độ dốc... đường tối thiểu, + Dựa vào v định biện pháp gia cố thượng, hạ lưu cống; - Tiến hành so sánh tiêu kinh tế kỹ thuật để định phương án có lợi 23 Bảng tra chọn độ cống trịn 24 Bảng tra chọn độ cống vng... Km:0+820 Thùng đấu h