На любой местности можно найти речки, водоёмы, овраги и просто места протекания весенних паводков. Такие рельефные особенности весьма усложняют обустройство дорог, особенно это касается соединения населённых пунктов. Существует два инженерных решения данной проблемы: мосты и водопропускные трубы.
О втором из них и пойдёт речь в этой статье.
Фото водопропускной трубы, расположенной под железнодорожными путями
Технические и конструкционные особенности
Водопропускная труба – это специальное цилиндрическое сооружение определённых размеров, которое устанавливается в основании дорожного полотна и является своеобразным туннелем для протекающего под ним водяного потока. То есть, если имеется, например, ручей, через который необходимо проложить качественную дорогу, в его русло монтируется описываемая конструкция, и уже по ней выполняются запланированные работы.
Следует знать: пропусканием воды функциональность таких труб не ограничивается, и иногда они используются для создания скотопрогона или других путепроводов.
Водопропускная труба в качестве железнодорожного туннеля
Сравнение с мостом
Если, по сути, основной задачей рассматриваемого изделия является прокладка дороги через водное препятствие, то почему бы не установить для этого малый мост?
Дело в том, что при примерно одинаковых затратах на строительство у трубы есть несколько преимуществ:
- Отсутствует нарушение целостности земляного полотна и структуры прокладываемого пути.
- Относительно низкое содержание водопропускных труб. Ремонт и техническое обслуживание обходятся дешевле, чем у мостов.
- Уменьшение нагрузок на трубу пропорционально увеличению толщины насыпи грунта, начиная от двух метров.
Вариант, в котором нагрузки на сооружение практически отсутствуют
- Приемлемая цена всей конструкции.
Таким образом, можно прийти к выводу, что в случае большого расстояния между берегами мост остаётся единственно возможной постройкой, а вот при малом – гораздо более рациональной станет установка водопропускной трубы.
Разновидности
Прямоугольная железобетонная водопропускная труба под дорогой
Существует множество видов рассматриваемых конструкций, их отличительные черты можно выделить в следующую таблицу:
Различие
Возможные варианты
По материалу
- железобетонные;
- бетонные;
- полимерные;
- металлические
По форме поперечного сечения
- прямоугольные;
- круглые;
- овоидальные
По количеству очков в сечении
- одноочковые;
- двухочковые;
- многоочковые
По осуществляемому напору
- напорные – осуществляют работу полным сечением вдоль всей трубы;
- полунапорные – осуществляют работу полным сечением только на выходе;
- безнапорные – осуществляют работу неполным сечением вдоль всей трубы
Размеры
Правильно подобранные размеры – гарантия качественного функционирования
Рекомендуемое соотношение диаметра и длины водосточной трубы выглядят так:
Диаметр, м
Длина, м
1
Не более 30
0,75
Не более 15
0,5
Не более 10
Также существует определённая формула, по которой производится расчет водопропускных труб:
Lтр=в+2(н-с-d)×м, где
Символ
Значение
Lтр
Длина всей конструкции
в
Ширина полотна грунта
н
Толщина насыпного слоя
с
Толщина стенок
d
Диаметр сечения
м
Коэффициент заложений откосов
Общие правила обустройства
- При установке десятиметровой трубы на внутрихозяйственной дороге с полуметровым сечением требуется осуществлять насыпь толщиной не менее пятидесяти сантиметров.
- Водопропускные трубы на автомобильных дорогах по СНиП могут располагаться только при условии наличия профиля и плана, соответствующего данному виду дорог.
- Наиболее распространённый тип работы данных сооружений – безнапорный, предполагающий естественный поток воды. Реже применяется напорный или полунапорный.
- Инструкция запрещает монтаж водопропускных конструкций на водоёмах, по которым в случае образования наледи движутся ледоходы, так как льдины могут создать аварийный затор на входе в трубу.
В местах образования ледоходов строятся мосты
Совет: для обустройства труб в реках, где происходит рыбный нерест, необходимо в первую очередь получить разрешение у рыбного надзора. В обратном случае застройщика будет ожидать крупный штраф.
- Расстояние до грунтовых вод должно соблюдаться в зависимости от режимов работы следующее:
Режим работы
Расстояние, см
Безнапорный
50
Напорный
100
Полунапорный
100
- Оголовки водопропускных труб создаются из стенок из стенок портала и откосных крыльев, закопанных в землю ниже уровня промерзания на 0,25 м, и имеющих под собой гравийную подушку толщиной не менее десяти сантиметров.
Входной оголовок водопропускной трубы
- Обычная почва под сооружением заменяется смесью песка и щебня. Это исключит её проседание.
- Можно выделить три типа групп, отличающихся своими несущими способностями. В каждой из них высота грунтовой засыпки имеет свой показатель: 2 м, 4 м и 6 м соответственно.
Следует знать: в нестандартных условиях допускается использовать иные грунтовые засыпки и расчётные высоты с целью достижения более рационального использования ресурсов.
- Маркировка водопропускных труб осуществляется с помощью букв и цифр, разделённых дефисом. По левую сторону указывается тип изделия, а по правую – диаметр условных проходов, полезная длина и номера групп, определяющих несущие возможности конструкции.
- Бетонные изделия устанавливаются согласно ГОСТу 26633. Для этого используется тяжёлый бетон с классом прочности не ниже В25 и водонепроницаемостью – W Только такие параметры гарантируют длительную и исправную работу сооружения.
Следует знать: наличие трещин на трубах из бетона и железобетона не допускается. Исключением является лишь усадочная ширина, не превышающая 0,05 мм.
- Для создания крыльев подходят монолитные плиты из бетона класса B При этом армирование не обязательно.
Чертёж откосного крыла
Строительные работы
Лекальные блоки под звенья водопропускных труб из бетона
О выполнении работы лишь своими руками речи и быть не может, так как элементы конструкции габаритные и тяжёлые. А вот с монтажной бригадой и соответствующим оборудованием справиться будет несложно.
Котлован
Земляные работы при установке водопропускной конструкции
При рытье котлована соблюдается ряд правил:
Крепления боковых стен траншеи
Совет: если же никакие дополнительные работы после укладки трубы не планируются, то можно ограничиться промежутком в 0,1 м. Этого будет вполне достаточно для обеспечения нормального проведения монтажа.
- Если дело обстоит на склоне, то от дна котлована просто роется дополнительная траншея для отвода воды в канаву.
- В остальных же случаях потребуется создание приямка и выкачка из него жидкости при помощи насосного оборудования.
Фундамент
Закладка основания для водопропускного сооружения
Наиболее распространёнными являются сборный и монолитный фундаменты, реже применяется сборно-монолитный, а для мест со слабым грунтом лучше подойдёт столбчатый.
Рассмотрим ход монтажа на примере самого трудоёмкого варианта – монолитного:
Совет: в процессе заливки бетона рекомендуется пробивать его периодически стальным прутом. Это позволит избежать образования воздушных карманов.
Сборный вид основания отличается тем, что вместо заливки раствора, производится монтаж готовых бетонных компонентов.
Материал трубы
Бетонное сооружение в сельскохозяйственной местности
Бетонные или железобетонные трубы являются классическими в данном вопросе и проверены временем. Но хочется уделить отдельное внимание более продвинутому варианту, представляющему собой металлическую гофрированную конструкцию.
Практичные металлические гофрированные водопропускные трубы
Преимущества такого типа сооружения:
- Широкий ассортимент различных диаметров. Позволяет сделать наиболее оптимальный выбор для любой ситуации.
- Малый вес. Значительно упрощает транспортировку и сами монтажные работы.
- Лёгкость установки. Для обращения с рассматриваемым материалом не требуется наличие каких-либо специальных навыков.
- Высокие показатели прочности и гибкости. В сочетании с грунтом даёт большую надёжность, чем железобетонная конструкция.
- Длительный эксплуатационный срок, достигающий до ста лет.
- Низкая цена. Даёт до 50% экономии в сравнении с использованием других материалов.
- Универсальность. Применяется в любых климатических условиях.
Гидроизоляция
Гидроизоляция водопропускного сооружения
Гидроизоляционные работы чаще всего выполняются при помощи битумного раствора или листов рубероида. Главное перед укладкой материала очистить поверхность трубы от мусора, грязи, а зимой и от оледенения.
Обратная засыпка
После того как конструкция установлена, её следует обратно засыпать грунтом. Для этой цели вполне подойдёт тот, который ранее был изъят из котлована.
Происходит всё следующим образом:
Заключение
Сооружение мостов не всегда оправдано при строительстве дорог через реки или овраги. Чаще гораздо рациональнее установка водопропускной трубы, которая обходится дешевле и имеет ещё несколько немаловажных преимуществ (см.также статью “Опрессовка труб в вашем доме”).
Залогом успешного монтажа является соблюдение определённых правил, которые подробно описаны выше. Сам же процесс состоит из земляных работ, закладки фундамента, укладки самого изделия и обратной его засыпки.
Водопропускные трубы на водоёме
Видео в этой статье предоставит вашему вниманию дополнительное количество информации, имеющей непосредственное отношение к рассмотренным материалам.
Установка описанных сооружений позволяет решить множество проблем, связанными с прокладкой дорог на местности, изрезанной реками и овражками.