+ All Categories
Home > Documents > Prezentare Curs 2 Drumuri II-Infrastructura

Prezentare Curs 2 Drumuri II-Infrastructura

Date post: 24-Jun-2015
Category:
Upload: ixulescu-haralambie
View: 1,748 times
Download: 68 times
Share this document with a friend
62
DRUMURI II - Infrastructura drumurilor conf.dr.ing. Carmen RACANEL Drumurile sunt supuse actiunii mai multor categorii de ape: - apele din precipitatii atmosferice (ploaia + topirea zapezilor) santuri si rigole laterale, sisteme de canalizare influenteaza rezistenta si stabilitatea terasamentelor erodare sau chiar spalare a taluzurilor - apa de suprafata care se scurge spre terasamente de pe terenul înconjurator santuri de garda si canale de evacuare a apei - apa subterana (vapori, apa de higroscopicitate, apa adsorbita, apa libera etc.) drenuri - ape curgatoare (râuri, pârâuri) regularizari de râuri, aparari de taluzuri si de maluri, constructii pentru combaterea râpelor, canale de scurgere etc.
Transcript
Page 1: Prezentare Curs 2 Drumuri II-Infrastructura

DRUMURI II -

Infrastructura drumurilor conf.dr.ing. Carmen RACANEL

Drumurile sunt supuse actiunii mai multor categorii de ape:

-

apele din precipitatii atmosferice (ploaia + topirea zapezilor)santuri si rigole laterale, sisteme de canalizare

influenteaza rezistenta si stabilitatea terasamentelorerodare

sau chiar spalare a taluzurilor

-

apa de suprafata care se scurge spre terasamente de pe terenul înconjuratorsanturi de garda si canale de evacuare

a apei

-

apa subterana (vapori, apa de higroscopicitate, apa adsorbita, apa libera etc.) drenuri

-

ape curgatoare (râuri, pârâuri)regularizari de râuri, aparari de taluzuri si de maluri, constructii pentru combaterea râpelor, canale de scurgere

etc.

Page 2: Prezentare Curs 2 Drumuri II-Infrastructura

-

santuri la marginea platformei

-

santuri de garda

-

rigole la marginea platformei

-

rigole la bordura trotuarului

-

rigole de acostament

-

casiuri (pentru descarcarea rigolei de acostament la rambleu)

-

lucrari de canalizare

-

canale de evacuare

-

puturi absorbante

DRUMURI II -

Infrastructura drumurilor conf.dr.ing. Carmen RACANEL

Page 3: Prezentare Curs 2 Drumuri II-Infrastructura

Santuri laterale

Ele pot fi cu sectiune neprotejata, partial pavata, pavata sau betonata

La deblee se executa obligatoriu, la marginea platformei, rigole

/ santuri

sant

rigola

La rambleele mici se prevad la piciorul taluzului santuri sau rigole

0.50

0.50

1.752:3

2:3 1:1 sant trapezoidal1:3

1:1

1.00

0.25 rigola

2:3

DRUMURI II -

Infrastructura drumurilor conf.dr.ing. Carmen RACANEL

Page 4: Prezentare Curs 2 Drumuri II-Infrastructura

Rigole

si

Santuri

Ele pot fi cu sectiune neprotejata, partial pavata, pavata sau betonata

Evacuarea apelor din santuri se face la cel mult 500 m iar a apelor din rigole la cel mult 250 m, în depresiuni sau în cursuri de apa

h

d

1:n1:m sant trapezoidal 1:m

1:n h

rigola

Adâncimile minime si maxime prevazute sunt urmatoarele:rigole: 0.20 m ... 0.40 m (atunci când se justifica tehnic si economic)santuri: 0.30 m ... 0.50 m

DRUMURI II -

Infrastructura drumurilor conf.dr.ing. Carmen RACANEL

Page 5: Prezentare Curs 2 Drumuri II-Infrastructura

Rigola la marginea platformei cu sectiune neprotejata

Rigola la marginea platformei cu sectiunea partial pavata

Exemple de dispozitive pentru colectarea si evacuarea apelor din precipitatii

DRUMURI II -

Infrastructura drumurilor conf.dr.ing. Carmen RACANEL

Page 6: Prezentare Curs 2 Drumuri II-Infrastructura

Rigola la marginea platformei cu sectiunea pavata (pereu sau placi

prefabricate din beton simplu)

Rigola cu sectiunea betonata la marginea platformei

DRUMURI II -

Infrastructura drumurilor conf.dr.ing. Carmen RACANEL

Page 7: Prezentare Curs 2 Drumuri II-Infrastructura

Rigola cu sectiunea betonata în interiorul acostamentului cu placuta

carosabila din beton armat

Rigola de acostament cu sectiunea pavata sau placa prefabricata din

beton simplu pentru partea carosabila

DRUMURI II -

Infrastructura drumurilor conf.dr.ing. Carmen RACANEL

Page 8: Prezentare Curs 2 Drumuri II-Infrastructura

Sant la marginea platformei cu sectiune pavata sau cu placa prefabricata din beton simplu

DRUMURI II -

Infrastructura drumurilor conf.dr.ing. Carmen RACANEL

Page 9: Prezentare Curs 2 Drumuri II-Infrastructura

Cazul debleelor

Conditie:fundul santului sau al rigolei trebuie sa fie situat la o cota cu 15 cm mai

mica decât cota la care sunt situate gurile de descarcare ale drenurilor de acostament

Rezulta:în functie de de grosimea structurii rutiere,

ht

hr

sau

hshthr

0.1

5

dren de acostament / strat drenant continuu

DRUMURI II -

Infrastructura drumurilor conf.dr.ing. Carmen RACANEL

Page 10: Prezentare Curs 2 Drumuri II-Infrastructura

Cazul rambleelor

p%

taluz de rambleu

parte carosabilaacostament

strat drenant continuustructura rutiera

DRUMURI II -

Infrastructura drumurilor conf.dr.ing. Carmen RACANEL

Page 11: Prezentare Curs 2 Drumuri II-Infrastructura

Santuri de garda

= aparare

-

rolul de a colecta apele de pe coasta si de a le conduce la punctele de descarcare, în scopul protejarii taluzurilor împotriva degradarilor prin eroziune de catre apele de suprafata

-

studii geotehnice

-

pereere sau pavare

-

dimensiuni:

aceleasi ca ale santurilor trapezoidale laterale.

-

amplasare in debleu: distanta minima de 5.00 m de la muchia taluzului

-

amplasare în rambleu: distante de minim 2.00 m de la piciorul taluzului

DRUMURI II -

Infrastructura drumurilor conf.dr.ing. Carmen RACANEL

Page 12: Prezentare Curs 2 Drumuri II-Infrastructura

Exemple de santuri de garda:

Santuri de garda pentru rambleu

Santuri de garda în profil mixt

DRUMURI II -

Infrastructura drumurilor conf.dr.ing. Carmen RACANEL

Page 13: Prezentare Curs 2 Drumuri II-Infrastructura

Exemple de santuri de garda:

Santuri de garda în debleu

DRUMURI II -

Infrastructura drumurilor conf.dr.ing. Carmen RACANEL

Page 14: Prezentare Curs 2 Drumuri II-Infrastructura

Casiuri

-

pentru descarcarea rigolelor de acostament pe taluzurile de rambleu.

-

se trateaza diferit în functie de înaltimea rambleului:

h = 1.50 ... 3.00 m

DRUMURI II -

Infrastructura drumurilor conf.dr.ing. Carmen RACANEL

Page 15: Prezentare Curs 2 Drumuri II-Infrastructura

Casiuri

h = 3.00 ... 5.00 m

DRUMURI II -

Infrastructura drumurilor conf.dr.ing. Carmen RACANEL

Page 16: Prezentare Curs 2 Drumuri II-Infrastructura

Casiuri

h > 5.00 m

DRUMURI II -

Infrastructura drumurilor conf.dr.ing. Carmen RACANEL

Page 17: Prezentare Curs 2 Drumuri II-Infrastructura

Recomandari:

-

ramblee

cu h ≤

0.50

m: utilizarea rigolelor de tip rigola la marginea platformei cu sectiunea neprotejata, partial pavata sau cu sectiune pavata, în vederea sporirii sigurantei circulatiei

-

ramblee

cu h = 0.50 ... 3.00

m: utilizarea rigolelor de tip rigola la marginea platformei cu sectiunea neprotejata, partial pavata sau

cu sectiune

pavata sau santuri de tip sant la marginea platformei cu sectiunea neprotejata, partial pavata sau cu sectiune pavata

-

ramblee

cu h = 3.00 ... 5.00

m: utilizarea rigolelor si santurilor de tip rigola/sant la marginea platformei cu sectiunea neprotejata, partial pavata sau cu sectiune pavata împreuna cu rigole de acostament în cazul curbelor convertite si supraînaltate atunci când se suprapun cu racordari concave în profilul în lung; decarcarea rigolelor de acostament se face prin casiuri

DRUMURI II -

Infrastructura drumurilor conf.dr.ing. Carmen RACANEL

Page 18: Prezentare Curs 2 Drumuri II-Infrastructura

Recomandari:

-

ramblee

cu h > 5.00

m: utilizarea rigolelor si santurilor de tip rigola/sant la marginea platformei împreuna cu rigole de acostament si casiuri pe taluz pentru evitarea ravinarii taluzurilor

-

deblee: utilizarea, de la caz la caz, a rigolelor si santurilor sau a altor lucrari speciale de colectare si scurgere a apelor meteorice (de

exemplu

canalizari) în functie de cantitatile de apa si de posibilitatile de evacuare.

DRUMURI II -

Infrastructura drumurilor conf.dr.ing. Carmen RACANEL

Page 19: Prezentare Curs 2 Drumuri II-Infrastructura

Panta fundului santului o urmeaza pe cea a drumuluiPe portiunile unde drumul

este în palier:

panta

fundului santului: min.

0.25% în teren naturalmin. 0.1% daca se paveaza fundul (santuri pereate)

Santuri sau rigole neprotejate:pantele maxime

admise sunt în functie de tipul de pamânt:

-

pentru pamânturi coezive: 2 ... 3%-

pentru pamânturi necoezive: 2 ... 5 %

Santuri sau rigole protejate:pantele maxime

admise sunt în functie de tipul de protectie:

-

pereu uscat din piatra bruta negeliva, rostuit: 5%

-

pereu zidit din piatra bruta negeliva sau piatra de râu cu mortar de ciment sau pereu din dale prefabricate din beton simplu pe pat din beton: 15%

-

pereu

din

dale

de beton

simplu

turnat

monolit

pe

pat de nisip: 10%

-

casiuri pe taluzuri înalte din piatra bruta sau piatra de râu zidita cu mortar de ciment pe pat de beton

: 67%

DRUMURI II -

Infrastructura drumurilor conf.dr.ing. Carmen RACANEL

Page 20: Prezentare Curs 2 Drumuri II-Infrastructura

Cascade si canale de fuga

-

drum cu declivitate accentuata: ⇒ viteza mare a apei ⇒ se

poate eroda fundul santului

⇒ masuri pentru a împiedica eroziunea: se proiecteaza cascade sau canale de fuga prin prevederea de trepte

care sa conduca la caderi de nivel de pâna la 50 .. 60 cm.

Se vor amplasa la capete disipatoarelor pentru amortizarea socului produs de apa în cadere (din saltele de apa si praguri)

DRUMURI II -

Infrastructura drumurilor conf.dr.ing. Carmen RACANEL

Page 21: Prezentare Curs 2 Drumuri II-Infrastructura

Distanta, d, între punctele de rupere ale pantei: în functie de înaltimea de cadere propusa, h:

(m)

unde

i este panta terenuluii0

panta fundului santului

0iihd−

=

d

h

i0

i

Daca pe sectorul de sant considerat se executa “n”

trepte iar H este diferenta de

nivel totala între capetele sectorului:

0)1( idnhnH ⋅−+⋅=

Fundul santului poate avea latime constanta sau variabila

DRUMURI II -

Infrastructura drumurilor conf.dr.ing. Carmen RACANEL

Page 22: Prezentare Curs 2 Drumuri II-Infrastructura

Elementele unei cascade:

-

pragul cascadei (punctul de cadere) care împarte constructia în doua parti: bieful superior si bieful inferior

-

peretele cascadei (zidul de cadere), care se face vertical sau cu un mic fruct

-

radierele de intrare si de iesire din cele doua biefuri

-

camera de amortizare a caderii

-

praguri pentru linistirea apei

-

aripi laterale pentru consolidarea taluzurilor

se executa din zidarie de piatra bruta sau din beton

Santurile se consolideaza

in amonte si în aval de cascade si de canalele de fuga

DRUMURI II -

Infrastructura drumurilor conf.dr.ing. Carmen RACANEL

Page 23: Prezentare Curs 2 Drumuri II-Infrastructura

Canale de evacuare a apei

pentru evitarea construirii unui podet

lungimea canalului:

minim 500 m

panta longitudinala: 0.5 –

0.7 %

latimea canalului la fund:

0.40 m

adâncimea:

0.50 m.

DRUMURI II -

Infrastructura drumurilor conf.dr.ing. Carmen RACANEL

Page 24: Prezentare Curs 2 Drumuri II-Infrastructura

Dimensionarea dispozitivelor de colectare si evacuare a apelor de suprafata

doua categorii de calcule:

calcul hidrologic, în urma caruia rezulta debitul hidrologic

calcul hidraulic, în urma caruia rezulta debitul hidraulic

Calculul hidrologiccantitatea apelor de suprafata colectata în bazinul de receptie aferent fiecarui dispozitiv de colectare si evacuare în parte în functie de debitul maxim dat de apele de ploaie

În calculul hidrologic, ploile sunt caracterizate

prin:durata: timp, în minute, de la începerea pâna la încetarea ploiiintensitate: grosimea stratului de apa cazuta în unitatea de timp

pe o suprafata de 1 m2frecventa: numarul de repetari ale unei ploi de aceeasi durata si

cu intensitatea mai mare sau cel putin egala cu cea considerata, într-o anumita perioada de timp

DRUMURI II -

Infrastructura drumurilor conf.dr.ing. Carmen RACANEL

Page 25: Prezentare Curs 2 Drumuri II-Infrastructura

FiSmQ chg ⋅⋅⋅=

m -

coeficient de reducere care tine seama de capacitatea de înmagazinare pe santuri si canale; se stabileste în functie de durata de curgere, t:

-

pentru

t < 40 min., m = 0.8-

pentru

t > 40 min., m = 0.9

S –

suprafata bazinului de receptie aferent santului sau canalului,

[ha] –se alege suprafata cea mai defavorabila în lungul drumului

S

DRUMURI II -

Infrastructura drumurilor conf.dr.ing. Carmen RACANEL

Page 26: Prezentare Curs 2 Drumuri II-Infrastructura

tkfic =ic

intensitatea de calcul a ploii:

Relatia dintre ic

si t este de tipul unei parabole:k –

coeficientul

ecuatiei

parabolice

(ic

si t); se stabileste

în

functie

de zona: ses, deal, munte

f –

frecventa ploii de calculf = 1/1 pentru drumuri obisnuite, f = 1/2, pentru autostrazif = 1/3, 1/5 pentru aeroporturi

t –

durata

ploii

de calcul, [min.] 15

minute pentru

ses,

10

minute pentru

deal, 5

minute pentru

munte

[l/s ha]

DRUMURI II -

Infrastructura drumurilor conf.dr.ing. Carmen RACANEL

Page 27: Prezentare Curs 2 Drumuri II-Infrastructura

F –

coeficient de scurgere (< 1), dat de raportul între cantitatea de apa care se scurge si cantitatea de apa din precipitatii.

Depinde de natura pamântului, de panta transversala, de gradul de acoperire cu vegetatie a suprafetei respective.

Situatia locala

Coeficientul de scurgere, F

Teren impermeabil

Teren semipermeabil

Teren permeabil

Munte 1000 m 0.70-0.60 0.60-0.50 0.50-0.30

Munte 500 – 1000 m 0.60-0.50 0.50-0.30 0.30-0.20

Deal 150 – 500 m 0.50-0.30 0.30-0.20 0.20-0.10

Podisuri 150 m 0.30-0.20 0.20-0.10 0.10-0.05

Ses 150 m 0.20-0.10 0.10-0.05 0.05-0.00

DRUMURI II -

Infrastructura drumurilor conf.dr.ing. Carmen RACANEL

Page 28: Prezentare Curs 2 Drumuri II-Infrastructura

Calculul hidraulic:se determina capacitatea de scurgere a dispozitivelor de colectare

si evacuare a apelor din precipitatii, care depinde de forma si de marimea sectiunii transversale, de panta longitudinala si de rugozitatea fundului si a peretilor

ω⋅= vQhc [m3/s]

IRCv ⋅=v este viteza medie admisibila în sectiune [m/s]

C –

coeficientul de viteza functie de rugozitatea si raza hidraulica

RnC

+=

1

87(Bazin) yR

nC 1

= (Pavlovski) n –

coeficient

de rugozitate

DRUMURI II -

Infrastructura drumurilor conf.dr.ing. Carmen RACANEL

Page 29: Prezentare Curs 2 Drumuri II-Infrastructura

R –

raza hidraulicaP

R ω= [m]

P –

perimetrul udat al sectiunii, [m]

I –

panta hidraulica a santului sau canalului în ipoteza scurgerii uniforme (se considera egala cu declivitatea drumului pe zona respectiva)

ω–

sectiunea efectiva de scurgere, [m2] (cu 5 cm mai putin plina decât sectiunea totala).

debitul hidrologic trebuie sa fie mai mic decât debitul hidraulic

DRUMURI II -

Infrastructura drumurilor conf.dr.ing. Carmen RACANEL

Page 30: Prezentare Curs 2 Drumuri II-Infrastructura

Apele subterane:

apele care se gasesc si care se misca în straturile de sub nivelul terenului natural

Stratul de roci în care se afla si circula apa subterana: strat acvifer

Pozitia si nivelul stratului acvifer: prin sondajese raporteaza pe harta curbele de nivel ale suprafetei apelor

subterane.

-

din precipitatiile atmosferice -

depind

de regimul ploilor si al zapezilor din regiunea respectiva

ape freatice: ape care se gasesc sub forma libera, în straturile de la suprafata terenului

DRUMURI II -

Infrastructura drumurilor conf.dr.ing. Carmen RACANEL

Page 31: Prezentare Curs 2 Drumuri II-Infrastructura

Apele subterane:

-

apa sub forma de vapori: apa care tinde sa migreze catre zone reci unde condenseaza

-

apa higroscopica: apa ce rezulta din condensarea vaporilor de apa pe granulele solide; cu cât granulele sunt mai fine cu atât cantitatea de apa higroscopica este mai mare

-

apa adsorbita: apa fixata pe suprafata granulelor de pamânt si retinuta de acestea datorita atractiei moleculare; este o apa puternic legata (legatura mai puternica pentru granule fine); nu poate fi eliminata prin mijloace curente sau prin drenaje ci numai prin uscare naturala sau artificiala a pamântului

-

apa libera sau gravitationala: apa nelegata; poate fi captata si îndepartata cu ajutorul drenurilor; provine din infilitratii, circula prin straturile aluvionare sau prin crapaturile rocilor masive, se aduna si se scurge întotdeauna pe suprafata unui strat impermeabil

DRUMURI II -

Infrastructura drumurilor conf.dr.ing. Carmen RACANEL

Page 32: Prezentare Curs 2 Drumuri II-Infrastructura

-

apa capilara: apa retinuta care circula în golurile cu dimensiuni capilare dintre granulele pamântului datorita tensiunilor superficiale; ascensiunea capilara este cu atât mai mare cu cât granulele pamântului sunt mai fine; nu poate fi îndepartata direct dar prin scaderea nivelului apelor gravitationale scade si nivelul apelor capilare

Ascensiunea capilara poate fi împiedicata

prin interpunerea unui strat

format dintr-un material cu granule peste 0.5 mm sau având particulele cu dimensiuni neegale si repartizate neuniform în grosimea stratului

-

apa solidificata

(gheata): acumulare sub forma de gheata, în partile expuse frigului în timpul iernii, din cauza variatiilor de temperatura care se transmit în interiorul terasamentelor si care produc o redistribuire a apelor

⇒ masuri care sa combata accesul apei spre patul strazii: drenuri- se pot îndeparta doar apele gravitationale

-

prin asigurarea unei evaporari si a unei ventilari intense se poate obtine o modificare importanta si a cantitatii de apa adsorbita

DRUMURI II -

Infrastructura drumurilor conf.dr.ing. Carmen RACANEL

Page 33: Prezentare Curs 2 Drumuri II-Infrastructura

Drenuri-

constructie subterana cu permeabilitate ridicata:

-

rolul de a intercepta apele libere, de a le colecta si de a le evacua

-

efect usor asupra apelor capilare

-

coboara nivelul -

nu au efect asupra vaporilor

Drenurile sunt constructii necesare pentru:

-

colectarea si evacuarea organizata a apelor de infiltratie;

-

coborârea nivelului pânzei freatice când aceasta poate influenta defavorabil comportarea corpului drumului;

-

asigurarea stabilitatii taluzurilor si versantilor;

-

asigurarea stabilitatii zidurilor de sprijin si infrastructurilor podurilor

DRUMURI II -

Infrastructura drumurilor conf.dr.ing. Carmen RACANEL

Page 34: Prezentare Curs 2 Drumuri II-Infrastructura

Drenurile pot fi executate:

-

izolat

-

în grupuri

- în retele

Dupa directia de scurgere a apei colectate sunt:

-

drenuri verticale

-

drenuri orizontale

Dupa adâncimea la care colecteaza apa, drenurile orizontale pot fi

-

acoperite

-

descoperiteDRUMURI II -

Infrastructura drumurilor conf.dr.ing. Carmen RACANEL

Page 35: Prezentare Curs 2 Drumuri II-Infrastructura

Clasificarea drenurilor

modul de functionare:

-

drenuri care functioneaza gravitational

-

drenuri care functioneaza prin ventilatie

-

drenaj prin lucrari de inginerie biologica

functia drenului si întretinerea lui:

-

drenuri de asanare

-

drenuri de consolidare pentru taluzuri, terasamente si versanti alunecatori

-

drenuri de evacuare a apei

-

drenuri asociate la ziduri de sprijinDRUMURI II -

Infrastructura drumurilor conf.dr.ing. Carmen RACANEL

Page 36: Prezentare Curs 2 Drumuri II-Infrastructura

tehnologia de executie:

-

drenuri executate în sapatura deschisa, manual sau mecanizat

-

drenuri executate prin forare de la suprafata terenului sau din chesoane deschise

-

drenaj realizat prin lucrari de inginerie biologica

terenul în care se fundeaza radierul drenului:

-

drenuri perfecte

-

drenuri imperfecte

DRUMURI II -

Infrastructura drumurilor conf.dr.ing. Carmen RACANEL

Page 37: Prezentare Curs 2 Drumuri II-Infrastructura

pozitia drenului în raport cu axul drumului:

-

drenuri longitudinale

-

drenuri transversale

-

drenuri ventuza sau drenuri pe taluz

-

drenuri spice de captare

DRUMURI II -

Infrastructura drumurilor conf.dr.ing. Carmen RACANEL

Page 38: Prezentare Curs 2 Drumuri II-Infrastructura

Drenuri orizontale deschise:

Atunci când stratul acvifer este aproape de suprafata terenului,

pentru colectarea apelor se pot întrebuinta santuri drenante:

În cazul în care apele colectate în sant se pot infiltra, atunci fundul santului va fi coborât în stratul impermeabil:

DRUMURI II -

Infrastructura drumurilor conf.dr.ing. Carmen RACANEL

Page 39: Prezentare Curs 2 Drumuri II-Infrastructura

Drenuri orizontale închise

-

se compun dintr-un sant a carui adâncime trebuie sa coboare în stratul acvifer

În functie de grosimea stratului acvifer:

-

drenuri perfecte

(cu baza în stratul impermeabil -

strabat complet stratul acvifer)

-

drenuri imperfecte

(cu baza în stratul permeabil –

stratul acvifer are grosime mare, nu se poate cobori pâna la stratul impermeabil)

DRUMURI II -

Infrastructura drumurilor conf.dr.ing. Carmen RACANEL

Page 40: Prezentare Curs 2 Drumuri II-Infrastructura

Dren perfect

NAS (ape subterane)

strat permeabil

strat impermeabil radier

curba de depresiune

60 .. 80 cm

strat permeabil

strat impermeabil

Dren imperfect

DRUMURI II -

Infrastructura drumurilor conf.dr.ing. Carmen RACANEL

Page 41: Prezentare Curs 2 Drumuri II-Infrastructura

Elementele drenului:

-

radier

pentru

colectarea

si evacuarea

apelor-

corp

drenant (umplutura drenanta)

-

capac

de acoperire (închidere)

H

L

10 cm

capac de inchidere

umplutura drenanta

radier pt. colectareasi evacuarea apelor

2% 2%

Panta

longitudinala

a drenurilor

depinde

de declivitatea

drumului

si de rugozitatea

peretilor

dispozitivului

de evacuare: 0,2 …

10%

DRUMURI II -

Infrastructura drumurilor conf.dr.ing. Carmen RACANEL

Page 42: Prezentare Curs 2 Drumuri II-Infrastructura

Radierulse încastreaza în stratul impermeabil pe o adâncime de cca 30 .. 50 cm se executa din zidarie sau beton simplu pe fundul transeei sapata sub

forma de rigola (cuneta)

În cazul drenurilor imperfecte nu se executa radier, pentru ca sub coloana de apa de sub curba de depresiune vor avea loc infilitratii.

Radierul drenului poate fi:rigid

-

se realizeaza din beton simplu-

se foloseste în terenuri stabile, practic incompresibile, cu

compresibilitate redusa sau medie-

pentru pante longitudinale de 0.2 ... 0.5 %

elastic-

se realizeaza prin compactarea terenului din talpa sapaturii

drenului (pentru drenuri perfecte) sau dintr-un strat de balast de 20 cm grosime (pentru drenuri imperfecte)

-

se foloseste în pamânturi cu compresibilitate mare sau foarte mare, sau în pamânturi afectate de fenomene de instabilitate

-

pentru pante longitudinale de 0.5 ... 10 %DRUMURI II -

Infrastructura drumurilor conf.dr.ing. Carmen RACANEL

Page 43: Prezentare Curs 2 Drumuri II-Infrastructura

DRUMURI II -

Infrastructura drumurilor conf.dr.ing. Carmen RACANEL

Page 44: Prezentare Curs 2 Drumuri II-Infrastructura

Umplutura drenanta-

trebuie sa respecte regula filtrului invers: viteza de intrare a apei din

strat în dren nu trebuie sa produca antrenari hidrodinamice. Daca totusi se produc, debitul solid trebuie sa fie retinut de umplutura drenanta.

-

are un coeficient de permeabilitate mai mare decât cel al stratului în care se executa drenul. Pe masura executiei, apele din pânza freatica

se scurg în dren,

se colecteaza în cuneta radierului si se evacueaza.

-

poate fi alcatuita din:pietris ciuruit sau piatra sparta de cariera, cu filtru din nisip sau geosintetice:

DRUMURI II -

Infrastructura drumurilor conf.dr.ing. Carmen RACANEL

Page 45: Prezentare Curs 2 Drumuri II-Infrastructura

balast fara filtru (pentru evitarea colmatarii se executa filtru

invers: unul sau mai multe straturi de nisip si pietris):

prefabricat geotextil drenant:

DRUMURI II -

Infrastructura drumurilor conf.dr.ing. Carmen RACANEL

Page 46: Prezentare Curs 2 Drumuri II-Infrastructura

La alegerea materialului de filtru

se recomanda:

-

coeficientul de neuniformitate U pentru fiecare strat sa fie cuprins între 5 si 10 iar între diametrele granulelor a doua straturi vecine sa existe raportul:

-

daca D este diametrul unei fractiuni din filtru si d este diametrul unei fractiuni din pamantul stratului acvifer, sa fie satisfacute conditiile:

D15, D50, D5 sunt diametrele corespunzatoare procentelor de 15, 50, 5 de pe curba de granulozitate a materialului din filtrud15, d85, d25 –

diametrele fractiunilor corespunzatoare procentelor de 15, 85 si 25

de pe curba de granulozitate a pamântului din stratul acvifer

Când filtrul se executa din mai multe straturi, materialul fin se aseaza spre exterior iar materialul grosier spre interiorul umpluturii.

61...

41...

3

2

2

1 ===dd

dd

515

15 ≥dD 5

85

15 ≤dD 25

25

50 ≤dD μ755 >D

DRUMURI II -

Infrastructura drumurilor conf.dr.ing. Carmen RACANEL

Page 47: Prezentare Curs 2 Drumuri II-Infrastructura

Capacul de închidere

Drenul se închide la partea superioara astfel încât apele de suprafata sa nu patrunda în dren:

-

fie cu pereu din piatra bruta asezat pe un strat de beton sau mortar, sub forma unei cunete sau casiu (când are rolul de a colecta apele de suprafata din zona drenanta) sau a unei rigole (când acopera drenurile longitudinale amplasate la marginea platformei)

-

fie cu argila batuta cu maiul în straturi de 20 cm grosime, acoperita cu pamant vegetal

DRUMURI II -

Infrastructura drumurilor conf.dr.ing. Carmen RACANEL

Page 48: Prezentare Curs 2 Drumuri II-Infrastructura

DRUMURI II -

Infrastructura drumurilor conf.dr.ing. Carmen RACANEL

Page 49: Prezentare Curs 2 Drumuri II-Infrastructura

Drenurile fara tuburitubul este înlocuit cu o umplutura permeabila care trebuie sa asigure

scurgerea întregului debit de apa colectataau declivitatea: 1 .. 5 %.

Drenuri orizontale foratese elimina executia santului si a umpluturii drenante, executându-se un

foraj orizontal cu panta de scurgere de 5 .. 10%se poate realiza si o retea alcatuita din tuburi de drenaj si conducte de

evacuare introduse în pamânt

DRUMURI II -

Infrastructura drumurilor conf.dr.ing. Carmen RACANEL

Page 50: Prezentare Curs 2 Drumuri II-Infrastructura

Drenuri verticale

se construiesc sub forma de puturi circulare în care se colecteaza apa

foarte rar, evacuarea apei se face prin pompare

de obicei apa este eliminata prin scurgere libera în straturile permeabile situate mai jos de straturile din care s-au colectat. În acest caz drenurile se numesc puturi absorbante

-

puturi forate

si puturi de mina

-

; ele se executa cu

diametrul de 500 .. 600 mm.

DRUMURI II -

Infrastructura drumurilor conf.dr.ing. Carmen RACANEL

Page 51: Prezentare Curs 2 Drumuri II-Infrastructura

Executia drenurilor-

pe tronsoane de 5 .. 6 m lungime

-

când primul tronson este gata, al doilea este în stadiul de executie a radierului, al treilea la stadiul sapaturii santului de dren

Iesirea la suprafata a drenurilor-

daca un dren nu se leaga la un alt dren orizontal sau vertical,

atunci

trebuie sa i se dea scurgere la suprafata

DRUMURI II -

Infrastructura drumurilor conf.dr.ing. Carmen RACANEL

Page 52: Prezentare Curs 2 Drumuri II-Infrastructura

Drenarea terasamentelor:

drenuri executate sub santuri laterale ale drumului, nu în apropierea acestora

drenuri executate în taluzurile debleelor

drenuri executate pentru drenarea rambleelor

drenuri executate pentru drenarea straturilor permeabile din fundatia drumului

drenuri

executate

în

spatele

zidurilor

de sprijin

DRUMURI II -

Infrastructura drumurilor conf.dr.ing. Carmen RACANEL

Page 53: Prezentare Curs 2 Drumuri II-Infrastructura

Coborârea

nivelului

apelor

subterane

Cazul unui rambleu situat pe coasta: dren longitudinal

situat în amonte, sub santul de garda

cele mai indicate: drenurile de sub santuri

datorita

posibilitatii întretinerii lor

DRUMURI II -

Infrastructura drumurilor conf.dr.ing. Carmen RACANEL

Page 54: Prezentare Curs 2 Drumuri II-Infrastructura

Cazul unui debleu, când taluzul strabate un strat acvifer

: dren longitudinal

deasupra crestei taluzului

Când exista pericolul deranjarii echilibrului natural, solutia de consolidare consta în executia unui sistem de drenuri în spic

Cazul unui profil mixt, existand o pânza de apa freatica: dren longitudinal

sub

sant

DRUMURI II -

Infrastructura drumurilor conf.dr.ing. Carmen RACANEL

Page 55: Prezentare Curs 2 Drumuri II-Infrastructura

Drenarea straturilor permeabile din fundatia drumului: dren transversal

de acostament

sau dren longitudinal de acostament

DRUMURI II -

Infrastructura drumurilor conf.dr.ing. Carmen RACANEL

Page 56: Prezentare Curs 2 Drumuri II-Infrastructura

Prescriptii de amplasare

a drenurilor

-

drenurile longitudinale

se amplaseaza în lungul drumului sub rigola, sant sau sub o parte a acostamentului

DRUMURI II -

Infrastructura drumurilor conf.dr.ing. Carmen RACANEL

Page 57: Prezentare Curs 2 Drumuri II-Infrastructura

Prescriptii de amplasare

a drenurilor

-

drenurile transversale

de interceptie se amplaseaza pe sectoare de drum cu declivitati mai mari de 4% sub patul drumului, la 50...100 m distanta între ele si înclinare, în sensul pantei, sub un unghi de cca 60º

fata de axul drumului, la o

adâncime H = 1.0 ... 1.5 m; are rolul de a intercepta si evacua apele care circula prin fundatia drumului

DRUMURI II -

Infrastructura drumurilor conf.dr.ing. Carmen RACANEL

Page 58: Prezentare Curs 2 Drumuri II-Infrastructura

Prescriptii de amplasare

a drenurilor

-

drenurile ventuza

se amplaseaza pe taluzurile debleelor în scopul de a capta si evacua apele din izvoare; evacuarea se face printr-un cap de dren

DRUMURI II -

Infrastructura drumurilor conf.dr.ing. Carmen RACANEL

Page 59: Prezentare Curs 2 Drumuri II-Infrastructura

Prescriptii de amplasare

a drenurilor

-

drenurile de taluz

se compun din drenuri transversale

unite cu drenuri

în forma de unghi; drenurile transversale se amplaseaza la distanta de 6 m iar cele în unghi pe unul sau mai multe niveluri, în functie de înaltimea taluzului

DRUMURI II -

Infrastructura drumurilor conf.dr.ing. Carmen RACANEL

Page 60: Prezentare Curs 2 Drumuri II-Infrastructura

Calculul drenurilor

Prezenta unui dren într-un strat acvifer are ca efect coborârea nivelului apei subterane, dupa o suprafata curba, care în sectiune transversala reprezinta o parabola denumita curba de depresiune.

Se fac doua tipuri de calcule:-

calcul hidrologic: se determina cantitatea de apa colectata de dren

-

calcul hidraulic: se determina dimensiunile tubului de dren

DRUMURI II -

Infrastructura drumurilor conf.dr.ing. Carmen RACANEL

Page 61: Prezentare Curs 2 Drumuri II-Infrastructura

Debitul de apa care se scurge în dren (formula lui Darcy):

k este coeficientul de permeabilitate care depinde de caracteristicile pamântului (m/s)

I –

panta medie a curbei de depresiune (panta piezometrica sau gradientul hidraulic)

S –

sectiunea transversala a masei de pamânt prin care se infiltreaza apa

Viteza teoretica de infilitrare:

Debitul de apa pe unitatea de lungime de dren si pentru un singur perete:

SIkSL

hHkQ ⋅⋅=−

= 0

dxdykkI

SQv ===

dxdykykIySvQ =⋅== )1( dyykdxQ ⋅⋅=⋅

DRUMURI II -

Infrastructura drumurilor conf.dr.ing. Carmen RACANEL

Page 62: Prezentare Curs 2 Drumuri II-Infrastructura

Prin integrare:

∫=⋅H

h

dyykdxQ0

))((2

)(2 00

20

2 hHhHkhHkQL −+=−=

IL

hH=

− 0 gradient hidraulic

ho

este mult mai mic decât H (grosimea stratului permeabil):2

kIHQ =h0

este aproximativ diametrul tubului

Debitul hidraulic total: lungimeaQQT ⋅⋅= 2

DRUMURI II -

Infrastructura drumurilor conf.dr.ing. Carmen RACANEL


Recommended