CH−ơng 2 Thiết kế cấu tạo kết cấu nền áo đ−ờng
2.6 Thiết kế thoát n−ớc cho kết cấu nền áo đ−ờng và lề đ−ờng
2.6.1. Yêu cầu thiết kế
Ngăn chặn tối đa khả năng xâm nhập của mọi nguồn ẩm vào các lớp kết cấu áo đ−ờng và khu vực tác dụng của nền đ−ờng. Trong tr−ờng hợp khơng có khả năng ngăn chặn
(nh− là tr−ờng hợp mặt đ−ờng hở cấp thấp …) thì phải có giải pháp thốt n−ớc đk xâm nhập ra khỏi kết cấu nền áo đ−ờng.
Đối với đ−ờng cao tốc, đ−ờng cấp I, cấp II và cả đ−ờng có 4 làn xe trở lên thì càng phải chú trọng biện pháp thoát n−ớc nhanh khỏi phần xe chạy và lề đ−ờng, không để n−ớc đọng lại trên mặt đ−ờng vừa làm giảm độ nhám vừa tạo điều kiện để n−ớc xâm nhập xuống phía d−ới đồng thời khơng để n−ớc thốt ngang gây xói lở mép lề đ−ờng hoặc taluy nền đ−ờng.
2.6.2. Thoát n−ớc bề mặt áo đ−ờng
Để hạn chế mức n−ớc m−a thấm qua tầng mặt áo đ−ờng, bề mặt áo đ−ờng, lề đ−ờng và bề mặt dải phân cách có lớp phủ phải có độ dốc ngang tối thiểu nh− ở Bảng 2-7.
Bảng 2-7: Độ dốc ngang tối thiểu
Yếu tố mặt cắt ngang Độ dốc ngang (%) Phần mặt đ−ờng và phần lề gia cố :
- Bê tông nhựa cấp cao A1 1,5 – 2,0
- Các loại mặt đ−ờng khác cấp cao A2 2,0 – 3,0 - Mặt đ−ờng đá dăm, cấp phối, mặt
đ−ờng cấp thấp B1, B2 3,0 – 3,5
Phần lề không gia cố 4,0 – 6,0
Phần dải phân cách Tuỳ vật liệu phủ và lấy
nh− trên
2.6.3. Thoát n−ớc mặt áo đ−ờng trên đ−ờng cấp cao có nhiều làn xe và có dải phân cách giữa
1. Đối với đ−ờng cao tốc, đ−ờng cấp I và cấp II có bố trí dải phân cách giữa thì tại các đoạn có siêu cao phải thiết kế thu n−ớc m−a ở cạnh dải phân cách. Nếu dải phân cách là loại khơng có lớp phủ, dạng lõm thì bố trí rknh thốt n−ớc (loại hở hoặc có nắp) ở chỗ lõm nhất của dải phân cách (rknh chỉ cần rộng 20 – 30cm, sâu 20 – 30cm). Nếu dải phân cách là loại có lớp phủ và có bó vỉa hoặc dải phân cách cứng bằng bê tơng cao hơn mặt đ−ờng thì sát bờ vỉa phải bố trí giếng thu và ống dẫn n−ớc đ−ờng kính 20 – 40cm để dẫn n−ớc đến các cơng trình thốt n−ớc ra khỏi phạm vi nền đ−ờng, độ dốc của đ−ờng ống thoát n−ớc tối thiểu là 0,3%. Tại chỗ ống dọc nối tiếp với cống thốt n−ớc ngang phải bố trí giếng nối tiếp (giếng thăm).
2. Cũng có thể bố trí rknh thu n−ớc có nắp rộng khoảng 50cm sát với bờ bó vỉa của dải phân cách giữa để dẫn n−ớc mặt đ−ờng đến các cửa thoát n−ớc ngang ra khỏi nền đ−ờng.
3. Tr−ờng hợp dải phân cách khơng có lớp phủ, dạng lồi có bó vỉa thì trên đoạn thẳng hoặc đoạn cong đều phải bố trí thu n−ớc thấm qua đất ở dải phân cách và dẫn n−ớc thốt ra ngồi phạm vi nền đ−ờng. Có thể bố trí lớp vật liệu không
thấm n−ớc d−ới cao độ đáy áo đ−ờng trong phạm vi cả bề rộng dải phân cách và trên đó đặt ống thốt n−ớc có đ−ờng kính 6 – 8cm xung quanh bọc vải lọc. Lớp không thấm n−ớc có thể bằng đất sét đầm nén chặt hoặc đất trộn bitum. ống thốt n−ớc có thể bằng ống nhựa cứng.
4. Trên các đ−ờng cao tốc, đ−ờng cấp I và cấp II có nhiều làn xe, l−ợng n−ớc m−a trên phần xe chạy lớn thì ở những đoạn đ−ờng đắp cao, mái taluy đ−ờng phải đ−ợc gia cố chống xói hoặc có thể thiết kế bờ chắn bằng bê tông, bê tông nhựa hoặc đá xây có chiều cao 12cm dọc theo mép ngồi của phần lề gia cố để ngăn chặn khơng cho n−ớc chảy trực tiếp xuống taluy đ−ờng; n−ớc m−a từ mặt đ−ờng sẽ chảy dọc theo bờ chắn và tập trung về dốc n−ớc đặt trên taluy đ−ờng để thoát ra khỏi phạm vi nền đ−ờng. Bờ chắn phải có tiết diện hình thang với mặt phía trong phần xe chạy có dốc nghiêng 450 ra phía ngồi và mặt phía ngồi sát lề đất gần nh− thẳng đứng. Nếu dùng bê tơng nhựa đắp bờ chắn thì nên dùng bê tơng nhựa hạt nhỏ có độ rỗng 2 – 4% và l−ợng nhựa nên tăng thêm 0,5 – 1% so với l−ợng bitum tối −u thiết kế cho mặt đ−ờng.
5. Khi dải phân cách giữa rộng d−ới 3,0m thì nên đ−ợc phủ kín mặt để chống n−ớc mặt thấm xuống (xem thêm ở mục 4.4.3 TCVN 4054 : 2005).
2.6.4. Thoát n−ớc m−a xâm nhập vào kết cấu áo đ−ờng từ trên mặt đ−ờng
1. Nên bố trí hệ thống thốt n−ớc thấm qua các tầng mặt của kết cấu áo đ−ờng hở (loại tầng mặt cấp thấp B1, B2). Trong khi đó khơng nhất thiết phải bố trí hệ thống này d−ới các kết cấu có tầng mặt là loại cấp cao A1 và A2.
2. Trong tr−ờng hợp kết cấu áo đ−ờng hở giải pháp thoát n−ớc là bố trí hệ thống rknh x−ơng cá.
3. Rknh x−ơng cá rộng 0,3m, cao 0,2m đổ đầy cát hoặc đá dăm nh−ng phía ngồi taluy nền đ−ờng phải xếp đá to chặn đầu trong phạm vi 0,25m. Để tránh đất lề chui vào làm tắc rknh, phải lát cỏ lật ng−ợc hoặc rải vải địa kỹ thuật ở mặt trên của rknh tr−ớc khi đắp lại lề đ−ờng.
4. Th−ờng bố trí rknh x−ơng cá hai bên phần xe chạy so le nhau với cự ly 10 – 15m ruột rknh (ở đoạn đ−ờng cong thì chỉ bố trí rknh x−ơng cá ở phía bụng đ−ờng cong). Tại các đoạn đ−ờng có độ dốc dọc i ≥2% thì rknh x−ơng cá nên đào xiên một góc 60 – 700 theo h−ớng dốc. Dốc dọc của rknh bằng dốc dọc của lề nh−ng không nên d−ới 5% và tại đầu rknh tiếp giáp với lớp móng trong phạm vi 0,6m đáy lớp móng nên tạo độ dốc dọc khoảng 10% để tạo điều kiện tụ n−ớc về rknh.
5. Khi thi cơng lớp móng thì các rknh x−ơng cá tạm thời để hở để thốt n−ớc lịng đ−ờng trong q trình thi cơng. Sau khi thi cơng xong lớp móng mới hồn thiện cấu tạo rknh nh− nêu ở trên.
2.6.5. Tính tốn thiết kế hệ thống thốt n−ớc mặt
1. Hệ thống thoát n−ớc mặt cho kết cấu áo đ−ờng (nh− các cơng trình cần bố trí nêu ở mục 2.6.3…) phải đ−ợc tính tốn đáp ứng đ−ợc l−u l−ợng xác định theo tần suất 4% nh− yêu cầu đối với rknh biên (theo TCVN 4054 : 2005). Riêng tr−ờng hợp đ−ờng trong đô thị thì cần tuân thủ các yêu cầu về chu kỳ m−a tính tốn trong các tiêu chuẩn hiện hành.
2. Trên các đoạn đ−ờng cong, các đoạn kế tiếp với các chỗ ra, vào của đ−ờng cao tốc, đ−ờng cấp I, cấp II và đ−ờng đô thị phải thiết kế quy hoạch mặt đứng bề mặt phần xe chạy và lề đ−ờng để bố trí đúng vị trí các giếng thu cũng nh− các chỗ thoát n−ớc ngang ra khỏi phạm vi nền đ−ờng (cần thể hiện trên một bản vẽ riêng hệ thống các cơng trình thốt n−ớc mặt áo đ−ờng).
2.6.6. Các giải pháp hạn chế n−ớc mao dẫn từ mức n−ớc ngầm, n−ớc đọng xâm nhập vào khu vực tác dụng (xem mục 2.5.3)