Утепление и дренаж фундамента: Утепление, гидроизоляция и дренаж фундамента дома — stn-house.ru
Утепление, гидроизоляция и дренаж фундамента дома — stn-house.ru
/ Советы / Утепление, гидроизоляция и дренаж фундамента домаФундамент частного дома подвергается особым рискам, так как ему приходится выдерживать подвижки грунта, высокую нагрузку и агрессивное воздействие окружающей среды. Чтобы защитить его от возможных проблем, проводят целый комплекс мероприятий: гидроизоляцию, дренаж и утепление.
Гидроизоляция фундамента дома
Фундамент любого дома интенсивно впитывает влагу, что со временем приводит к различным негативным последствиям. Во-первых, влага является источником плесени и грибка, от которых особенно часто страдают подвальные помещения. Во-вторых, зимой проникшая в поры фундамента влага превращается в лед, расширяется и разрывает бетон. В-третьих, влага замерзает и в самом грунте, приводя к так называемому явлению морозного пучения, способному вызывать подвижки фундамента и деформацию дома.
Для решения этой проблемы используют
Существуют разные виды гидроизоляции. В зависимости от места нанесения бывает вертикальная и горизонтальная гидроизоляция. По способу нанесения ее делят на обмазочную и оклеечную. Тот или иной вид гидроизоляции выбирается в зависимости от свойств фундамента, грунта и местности.
Дренаж фундамента дома
Во время обильных дождей, снегопадов, паводков и других атмосферных явлений на участке может скопиться большое количество воды, которая неблагоприятно воздействует на фундамент. Для ее отвода прибегают к дренажу фундамента. Дренажная система представляет собой специальную конструкцию, призванную отводить с участка избыточную воду, предотвращать появление на участке ила, грязи и защищать фундамент от опасных микроорганизмов.
Для домов с подвалами традиционно используют пристенный дренаж, для домов без подвальных помещений — кольцевой. Также существуют такие виды: пластовый, поверхностный и дренаж на глинистых почвах.
Утепление фундамента дома
Фундамент является важным звеном дома в плане тепловых потерь, поскольку он непосредственно контактирует с землей. В районах с суровым климатом грунт может промерзать на большую глубину, что ведет к серьезным теплопотерям (более 20%). Еще одной проблемой является риск появление сырости, возникающей из-за большого перепада температур. Защитить дом от таких рисков помогают меры по утеплению фундамента, которые особенно актуальны для домов с подвалами или цокольными этажами.
Возникает вопрос, как утеплить фундамент дома? Наиболее распространенным и надежным считается способ утепления фундамента дома снаружи. При наружном способе тепло- и гидроизоляционные материалы препятствуют проникновению в подвал грунтовых вод, образованию очагов промерзания напольного покрытия и стен, а также защищают фундамент от резких скачков температур. Если утеплить фундамент снаружи нельзя, тогда прибегают к утеплению изнутри.
Фундамент утепляют разными способами. Часто используют такие теплоизоляционные материалы, как пеноплекс или полистирол.
Чтобы получить бесшовную теплоизоляцию, применяют метод распыления материала на поверхность фундамента.
Своевременные меры по защите фундамента помогут избежать множества проблем, которые в будущем могут не только привести к избыточным расходам, но и снизить качество проживания в доме.
Многие годами вынашивают идею построить свой дом, но так никогда и не реализовывают ее. Задача кажется им слишком сложной. Но стоит разложить все по полочкам, как становится очевидным, с чего начатьСтроительство загородных коттеджей имеет множество нюансов, которые нужно учитывать еще на ранних стадиях. Это правильный выбор участка, его полноценное исследование, разработка проекта, составление
Дренаж фундамента, строительство фундаментов дренаж
Заложенный на любой глубине фундамент подвергается воздействию грунтовых вод, которое может со временем привести не только к вымыванию грунта или частичному разрушению фундаментной подушки, но и создает в результате круглогодичного температурного цикла выталкивающее давление, все это постепенно приводит к появлению трещин и в дальнейшем к деформации всего строения. Грунтовые воды очень часто содержат активные коррозийные химические элементы, воздействие которых на фундамент так же негативно влияет на его эксплуатационные характеристики. Негативное влияние этих и других факторов можно исключить посредством устройства дренажа.
Конструкция дренажа фундамента представляет собой замкнутую систему, отводящую грунтовые воды от фундамента состоящую из специальных дренажных труб находящихся внутри траншей из щебня, проложенных по периметру фундамента под заданным углом наклона и инспекционных колодцев. Глубина дренажа зависит от глубины заложения фундамента и уровня грунтовых вод.
Установка инспекционных колодцев, их количество и расположение обусловлено возможностью без проблем добраться до любой части дренажной трубы для ее обслуживания. Если позволяет профиль участка отвод воды, производится самотеком, через поле рассеивания в грунт или напрямую в естественный водоем при его наличии.
Поле рассеивания представляет собой, гранитный щебень средней фракции, уложенный под землей и обернутый в геотекстиль, предотвращающий его заиливание, для увеличения пропускной способности дренажа от основной дренажной трубы, в поле рассеивания могут отходить дополнительные дренажные трубы.
Диаметр, количество и вид дренажных труб, размеры поля рассеивания, толщина слоя щебня рассчитывается в каждом отдельном случае в зависимости от грунта и предполагаемой производительности дренажа. При необходимости на участке устанавливается коллекторный колодец, в который может быть так же выведена и ливневая канализация. В этом случае необходимо выводить дренажные трубы в колодец выше вывода ливневой канализации, во избежание подтапливания дренажа в результате залпового выброса воды из ливневой канализации, во время сильных дождей и устанавливать на них запорный клапан. Если рельеф участка не дает возможности свободного отвода воды, она может отводиться за пределы участка в принудительном порядке, путем установки в коллекторном колодце специального дренажного насоса.
Необходимо понимать, что грамотно выполненный профессионалами дренаж фундамента является непременным условием его надежности, а с учетом свойственных ему функций, надежности и долголетия всего здания.
Предлагаем строительство всех видов фундаментов, выполняем дренаж, гидроизоляцию, отмостку, утепление, облицовку по акции, устанавливаем септики и очистные станции.
СК Домострой предлагает строительство фундаментов по доступным ценам и в короткие сроки
СК Домострой предлагает строительные услуги по техническому оснащению фундаментов
Комплексная программа утепления и защиты фундамента подробнее | ||||
Гидроизоляция | + Дренаж | + Отмостка | + Облицовка |
Строительство фундаментов в Санкт-Петербурге и всех районах Ленинградской области:
Ломоносовский, Гатчинский, Пушкинский, Петродворцовый, Курортный, Приозерский, Выборгский, Всеволожский, Кировский, Кингисепский, Тосненский.
Максимальные комплектации и качественные материалы за разумные деньги.
выбор материала и технология монтажа
Утепление фундамента – важное мероприятие, которое позволяет не только уменьшить теплопотери и сэкономить на отоплении, но и существенно продлить срок службы непосредственно основания дома. О теплоизоляции необходимо позаботиться еще на этапе сооружения, чтобы она была качественной. В данном случае утепление своими руками сделать проще без привлечения профессионалов.
Создавать и утеплять фундамент рекомендуется в теплое время годаДля чего необходимо утеплять фундамент?
От 15 до 20% тепла уходит именно через фундамент. Осуществляя теплоизоляцию отдельно подвального помещения избавиться от проблемы невозможно. К тому же утепление фундамента поможет избавиться от следующих проблем:- разрушению основания, поскольку материалы, на которые воздействуют низкие температуры, быстрее теряют свои качественные характеристики;
- чрезмерно холодных полов нижнего этажа;
- сырости в подвальном помещении, что способствует развитию грибка и плесени, которые распространяются в дальнейшем на стены дома.
Надежная теплоизоляция и гидроизоляция дает возможность не только обеспечить комфортную атмосферу в доме, но и продлить срок его эксплуатации.
Виды утеплителя
- стойкость к влаге;
- повышенная плотность;
- низкий уровень теплопроводности;
- устойчивость к температурным перепадам.
Для утепления применяют минераловатные, полимерные материалы. Они могут быть как рулонные или плитные, так и напыляемые.
Пенополистирол
Утепление фундамента пенопластомНаиболее распространенным вариантом для теплоизоляции являются плиты пенопласта. Дома снаружи утеплять пенополистиролом достаточно просто. При этом стоит правильно подобрать материал, так как листы очень хрупкие. Поэтом предпочтение стоит отдавать материалу с повышенной плотностью, не менее 5 см в толщину. Этот утеплитель имеет отличное соотношение цена-качество.
Преимущества | Недостатки |
|
|
Благодаря правильной форме укладку пенополистирола при утеплении дома своими руками сделать очень просто. Этому способствует также и совместимость материала с различными строительными смесями.
Экструдированный пенополистирол
Теплоизоляция фундамента ЭППСПо сравнению с пенопластом экструдированный пенополистирол имеет более высокие эксплуатационные свойства. Изготавливаемый методом экструзии материал отличается большей устойчивости к влиянию агрессивных факторов.
Преимущества | Недостатки |
|
|
Благодаря высоким теплоизоляционным характеристика плиты для утепления можно использовать меньшей толщины, чем пенопласта. Для утепления достаточно 4 см. Если говорить о холодных регионах, то здесь целесообразней использовать плиты толщиной 6 см.
Керамзит
Схематический рисунок утепления фундамента керамзитомСреди насыпных материалов при утеплении фундамента наиболее распространен керамзит. Но и его сейчас редко используют при теплоизоляции частного жилого дома. Это связано с особенностями утеплителя. Но в определенных случаях применение керамзита позволяет избежать чрезмерных трат. Это особенно касается загородных домов и дач.
Преимущества | Недостатки |
|
|
Несмотря на существенные недостатки, использованием керамзита при утеплении фундамента не пренебрегают, а применяют его в качестве дополнительного слоя при теплоизоляции.
Пенополиуретан
Термоизоляция пенополиуретаномДовольно эффективным при утеплении фундамента является пенополиуретан. Он представлен на рынке в виде плит, а также состава для распыления. Применение данного материала позволяет достичь отличного эффекта теплоизоляции, но сами работы усложнены из-за особенностей структуры и технологии монтажа.
Преимущества | Недостатки |
|
|
Сегодня сделать утепление фундамента пенополиуретаном намного легче, поскольку на рынке представлены специальные одноразовые наборы для монтажа утеплителя.
Какое утепление более эффективно?
Каждый из перечисленных утеплителей имеет свои плюсы и минусы. При этом все они используются для теплоизоляции фундамента. Выбирая утеплитель необходимо учитывать:
- температуру региона;
- особенности грунта;
- тип фундамента;
- необходимую толщину утеплителя.
По статистике, наиболее распространенными при утеплении фундамента являются плитные и напыляемые материалы, а вот насыпной керамзит и минераловатные утеплители пользуются меньшей популярностью.
Технология теплоизоляции фундамента
Схема утепления фундамента частного дома снаружиПроизвести полноценную теплоизоляцию возможно только в случаях с ленточным и плитным фундаментом. Если говорить о столбчатом основании, то здесь следует позаботиться об утеплении непосредственно цоколя. Технология теплоизоляции будет зависеть от выбранного утеплителя. Но существуют общие рекомендации по работе с различными типами фундамента.
Ленточный фундамент
Варианты утепления ленточного фундаментаПри теплоизоляции основания такого типа могут использоваться любые утеплители, кроме минваты, которая при намокании может потерять свои свойства теплоизоляции. При подготовке ленточного основания к теплоизоляции необходимо провести объемные земляные работы. Траншея должна быть в ширину не меньше 1 метра. Что касается глубины, то она зависит от уровня промерзания грунта. Чтобы ускорить данный процесс, то лучше применить спецтехнику.
Следующим шагом является укладка подушки из щебня и песка на дно вырытой траншеи. Стенки же необходимо очистить и обеспечить им полноценное высыхание. В связи с этим все работы по теплоизоляции ленточного фундамента следует проводить в теплое время года. Если на очищенной поверхности имеются дефекты или трещины, то следует их обработать. Вся поверхность должна быть предварительно выровнена. Согласно технологии утепления ленточного основания снаружи, при слишком больших неровностях потребуется применить армирующую сетку при оштукатуривании.
Столбчатый фундамент
Схема утепления столбчатого фундаментаСуть теплоизоляции столбчатого фундамента заключается в обработке пространства между ростверком и грунтом. Для этого потребуется специальная забирка. Это дополнительная конструкция, которая не оказывает дополнительной нагрузки на здание. Подготовка также предусматривает выкапывание траншеи с последующей засыпкой щебнем и песком. Образованную подушку заливают бетонной смесью, предварительно закрепив металлическим каркасом. Далее укладывается кирпичный слой. На этом этапе необходимо позаботиться о продухах, которые будут обеспечивать вентиляцию. Вместо кирпичного слоя, можно использовать деревянный каркас или металлопрофиль. Если для работы выбран брус, то следует позаботиться о его обработке антисептиком и высушивании.
После завершения подготовительных процедур происходит монтаж утеплителя, поверх которого выполняется декоративная отделка. Это может быть штукатурка, декоративный камень или же обычная покраска.
Плитный фундамент
Схема теплоизоляции плитного фундаментаУтепление монолитного фундамента осуществляется на этапе возведения дома. Для этого в котлован, подготовленный для основания, предварительно засыпают смесь из щебня и песка и тщательно утрамбовывают ее. От того, насколько ровно ляжет песчаная подушка, будет зависеть плотность монтажа утеплителя. После этого происходит монтаж пленки, на которую ложатся плиты утеплителя. Необходимо следить за правильностью стыковки отдельных элементов.
По периметру плитного фундамента необходимо монтировать опалубку с каркасом из металлических прутьев. Поверх конструкции заливается бетонная смесь. Затем сооружается отмостка, которая выравнивается с помощью песка. Далее укладываются плиты, которые следует накрыть гидроизоляционным материалом.
Особенности утепления разными материалами
Каждый из теплоизоляционных материалов имеет свои особенности монтажа. Некоторые утеплители не требуют предварительной гидроизоляции, для укладки других потребуется выполнение дополнительных процедур.
Утепление мастиками
Как отдельный вариант теплоизоляции мастику не используют, но применение данного материала позволяет заделать стыки плит, трещины, благодаря чему исключаются дополнительные утечки тепла. Дальнейшая паро- и гидроизоляция с помощью рулонного материала усиливает теплоизоляционный эффект.
Гидроизоляция и утепление фундамента мастикойКак утеплить фундамент дома пенополистиролом снаружи
Утепление фундамента пенополистиролом возможно при уже готовом основании. Это позволяет осуществлять теплоизоляцию при реконструкции или ремонте здания. После подготовки траншеи и очистке всех поверхностей необходимо выполнить следующий ряд работ:
Обеспечить гидроизоляцию. Сделать это можно с помощью битумного праймера. Основным отличием от мастики его является вязкость, именно поэтому при работе с листовыми материалами лучше использовать именно праймер.
После подготовки поверхности на нее крепятся плиты пенополистирола. Делать это необходимо с помощью клея на основе бетона. Это обязательное условие, поскольку битумные смеси оказывают неблагоприятное воздействие на плиты утеплителя. Дополнительный крепеж из дюбелей не является обязательным. Использовать их следует только на цоколе.
Закрепив плиты нужно обеспечить обратную засыпку, сделать отмостку и только после этого производить декоративную отделку.
Особенности монтажа теплоизоляции из пенополиуретана
Данный материал может наносится двумя способами: заливка и напыление. При утеплении фундамента используют второй вариант. Однокомпонентный раствор продается в специальных баллонах, с помощью которых и происходит распыление. При использовании двухкомпонентного пенополиуретана следует смешать составляющие в специальной установке. Затем под давлением смесь наносится на поверхность.
Теплоизоляция фундамента дома пенополиуретаномОсобенностью данного материала является то, что при работе с ним в большинстве случаев нет необходимости обеспечивать гидроизоляцию. Кроме того, перед декоративной отделкой не нужно производить армирование.
Утепление фундамента с помощью минеральной ваты
Минеральная вата в рулонах не подходит для утепления фундамента. Для теплоизоляции можно использовать минераловатные плиты, обладающие лучшими эксплуатационными особенностями. Они клеятся на подготовленную поверхность с помощью битумной мастики. Чтобы обеспечить большую теплоизоляцию, поверх засыпки следует залить дополнительный слой битумной мастики. Это также поможет улучшить влагостойкость минераловатного утеплителя.
Утепление фундамента пенопластом
Листы утеплителя крепятся на очищенную и выровненную поверхность, на которую предварительно нанесли битумную мастику для гидроизоляции. Крепление происходит с помощью клея, в составе которого имеется цемент. Нижнюю часть листов не нужно дополнительно фиксировать, поскольку она будет прижата грунтом, а вот верхнюю важно закрепить дюбель-гвоздями. Осуществлять данный процесс стоит после полного высыхания клеевого состава. Чтобы защитить поверхность утеплителя от повреждений, важно произвести оштукатуривание с использованием армирующей сетки.
Утепление фундамента при помощи пенопластаУтепление фундамента засыпным способом
Технология утепления фундамента насыпным материалом очень проста. Подготовленную траншею обрабатывают битумной мастикой, чтобы обеспечит гидроизоляцию. Также при высоком уровне грунтовых вод потребуется дополнительный дренаж. После этого укладывает пленка, на которую и засыпается утеплитель. Финальным этапом является изготовление отмостки, поверх которой выполняется декоративная отделка.
Гидроизоляция фундамента дренажной системой (засыпным методом)Отвод воды от цоколя
Дренаж позволит обеспечить отвод воды, что благоприятно влияет на срок службы утеплителя, сохранение его теплоизоляционных характеристик, а также в общем на длительность эксплуатации самого фундамента. Перед укладкой дренажных труб необходимо насыпать подушку из гравия. Трубы должны быть обернуты в геотекстиль, что позволит исключить засорение отверстий. Сверху снова засыпается гравий. По этим трубам вода будет течь в дренажный колодец.
Заключение
Проведение утепления фундамента в комплексе с теплоизоляцией стен, потолков, подвального помещения можно уменьшить теплопотери на 80%, что поможет сохранить комфортную атмосферу в помещении, а также существенно сэкономить на отоплении.
Изоляция внешней кромки для существующих фундаментных плит
Описание
В климате, где среднемесячная температура в самый холодный месяц года опускается ниже 45 ° F, температура по периметру плиты может быть ниже точки росы внутреннего воздуха в течение значительного периода времени.
Даже если на поверхности плиты нет конденсации, относительно низкие температуры около неизолированного края плиты будут иметь тенденцию к повышению местной относительной влажности.С повышением относительной влажности увеличивается и риск появления плесени, грибка, грибковых заболеваний, пылевых клещей и других вредителей. Это особенно важно для плит с ковровым покрытием, поскольку ковер может обеспечить среду и покрыть эти биологические риски.
Установка изоляции по краю существующих фундаментных плит снижает риск этих повреждений за счет повышения температуры плиты по периметру здания в зимние месяцы, а также увеличивает как энергоэффективность, так и тепловой комфорт.Жесткие, нечувствительные к влаге изоляционные материалы (экструдированный полистирол (XPS) и минеральная вата являются наиболее распространенными) могут быть установлены даже по краям существующих плит после завершения строительства. Эту работу могут выполнять генеральные подрядчики во время нового строительства или домовладельцы, стремящиеся улучшить комфорт и долговечность своего существующего дома.
Следуйте инструкциям ниже, чтобы установить изоляцию поверх существующих плит. Для получения информации об изоляционных плитах различных конфигураций в новом строительстве см. Руководство BASC Solution Center «Изоляция кромок плит.”
Как изолировать существующую фундаментную плиту
- Удалите грязь и засыпку, чтобы полностью обнажить существующий край плиты.
- Очистите открытую кромку плиты и нанесите гидроизоляцию в качестве разрыва капилляров.
- Установите жесткую нечувствительную к влаге изоляцию (например, экструдированный полистирол (XPS) или минеральную вату) по краю плиты для фундаментного фундамента, чтобы обеспечить соответствие или превышение R-значения изоляции, требуемого правилами.
- Устанавливайте сверху плиты на глубину, требуемую по нормам, если только не требуется зазор для контроля термитов.
- Установите металлическую, цементную плиту или панель из ячеистого ПВХ, чтобы скрыть любую часть изоляции, оставшуюся открытой над уровнем земли. Обратите внимание: если используется цементная плита, она должна быть не армированной древесными волокнами, или, если она действительно содержит древесные волокна, ее следует покрыть акриловой латексной краской со всех шести сторон, чтобы защитить ее от повреждения водой.
- Установите металлический колпачок в качестве защиты от насекомых, закрывающий верхний горизонтальный край как изоляции, так и закрывающей панели. Приклеиваем заглушку к краю плиты мастикой.Металлический колпак и мастика должны быть сплошными по периметру здания.
- Заменить засыпку, откос в сторону от здания.
Ленточная изоляционная оболочка Дренажные плоскости
Когда изоляционная оболочка из жесткого пенопласта устанавливается на внешние стены дома, пена может служить в качестве дренажной плоскости, заменяя обертку дома для экономии времени и средств. Для использования в качестве дренажной плоскости швы в пенопластовой обшивке должны быть надлежащим образом заклеены защитными и гидроизоляционными лентами, чтобы обеспечить непрерывность дренажной плоскости в местах стыков между панелями.Ленты должны быть достаточно прочными, чтобы предотвратить попадание воды на стыки панелей в течение всего срока службы системы. Ленты для обшивки, а иногда и гидроизоляционные ленты также необходимы для объединения верхнего края отводных гидроизоляционных элементов (гидроизоляционные элементы, гидроизоляционные элементы над проходами, ступенчатые гидроизоляционные элементы и т. Д.) С плоскостью дренажа.
В дополнение к эффективной плоскости дренажа, система контроля воды также требует надлежащей гидроизоляции отверстий, проходов и соединений с другими узлами.Учтите, что это руководство не является исчерпывающим справочником по правильным методам прошивки. Скорее, в нем рассматриваются проблемы, специфичные для использования изоляционных панелей из жесткого пенопласта для создания дренажной плоскости в системе наружных стен. Обратитесь к другим руководствам в Building America Solution Center и к ресурсам, перечисленным для конкретных рекомендаций по перепрошивке. Дополнительную информацию о погодоустойчивых барьерах в стеновых конструкциях см. В руководстве Полностью герметичный непрерывный атмосферостойкий барьер. Дополнительную информацию о жестком пенопласте, используемом в качестве непрерывного теплового барьера в стеновых системах, см. В руководстве «Непрерывная жесткая изоляционная оболочка / сайдинг».Важно понимать, что дренажная плоскость или система контроля воды — это не то же самое, что система контроля воздуха (или воздушная заслонка). В то время как компоненты системы контроля воды также могут служить частью системы контроля воздуха, детализация контроля воздуха отличается от деталей контроля воды. Подробности управления воздушным потоком в этом руководстве не рассматриваются.
Рекомендации по материалам
Изолирующие оболочки, используемые для дренажной плоскости, должны быть одобрены для этого применения (уточняйте у производителя).Эти изолирующие оболочки будут иметь гладкую, не капиллярно-активную поверхность, достаточно прочную, чтобы можно было наклеивать и перемещать ленты. Многие плиты из экструдированного полистирола и полиизоцианурата с покрытием из фольги одобрены для использования в качестве дренажных поверхностей. Некоторые изделия из пенополистирола слишком пористые, чтобы служить дренажной плоскостью. Для эффективной поддержки выполнения дренажной плоскости изоляционная оболочка должна быть
- гладкая или с незначительной текстурой
- чистый
- без пыли
- теплый (в идеале).
Превосходная изоляционная лента для использования с изолирующей оболочкой дренажной плоскости —
- на акриловой основе на клее
- доступны шириной до 4 дюймов
- продемонстрировал на рабочем месте способность надежно приклеиваться практически к любому основанию в различных климатических условиях.
- продукт с хорошей температурой и устойчивостью к ультрафиолету
- доступен по всей стране по конкурентоспособной цене.
Хотя изоляционные оболочки с фольгированной облицовкой могут служить в качестве дренажной плоскости, использование лент из фольги не рекомендуется, так как они легко рвутся и более склонны к складкам и складкам во время установки.Со временем ленты из фольги могут иметь тенденцию «отрываться» от подложки из-за дифференциального теплового расширения.
Превосходная мигающая лента
- на основе бутилового клея
- Толщина не более 20 мил (обеспечивает не слишком большую толщину перекрытия)
- доступен шириной от 6 до 9 дюймов
- с облицовкой, которая очень совместима с адгезивной подложкой
- с облицовкой не шире, чем клей, поэтому он не задерживает воду
- продемонстрировал на рабочем месте способность надежно приклеиваться практически к любому основанию в различных климатических условиях.
- продукт с хорошей температурой и устойчивостью к ультрафиолету
- доступен по всей стране по конкурентоспособной цене.
Некоторые прорезиненные клеи для асфальта обеспечивают адекватную адгезию к изоляционной оболочке; однако необходимо соблюдать осторожность, чтобы обеспечить совместимость с пенопластом.
Гидроизоляционную ленту не следует путать с водозащитной мембраной, которая обычно используется на крышах. Мембраны из льда и воды обычно не прилипают так же хорошо, как гидроизоляционные ленты или мигающие мембраны, а также имеют тенденцию иметь толщину, которая вызывает чрезмерное нарастание в местах нахлеста.
Общие рекомендации по внедрению
- Горизонтальные стыки представляют больший риск, чем вертикальные стыки.По возможности минимизируйте возникновение горизонтальных стыков.
- Z-образные планки следует использовать на любом горизонтальном стыке с высокой степенью риска
- Если более толстые ленты (20-30 мил) устанавливаются горизонтально, всегда следует использовать концевую полоску из тонкой ленты поверх верхнего края более толстой ленты.
- На горизонтальных стыках лента должна быть смещена, чтобы было больше ленты и, следовательно, большее прилегание к верхнему листу основы. Обычно 2/3 ленты должно быть на верхнем листе, а оставшаяся часть нахлестывается на нижний лист.
- Верхний край тонкой ленты должен полностью соприкасаться с подложкой, без «рыбьих пастей», складок или прерываний застежками.
- Вертикальные швы должны быть заклеены акриловой лентой шириной не менее 3 дюймов и под действием силы тяжести притерты к горизонтальному шву.
Горизонтальные стыки с высокой степенью риска — это те стыки, которые подвергаются значительному проливному дождю (или другой жидкой воде) и давлению. Например, горизонтальные стыки на наветренной стороне дома на берегу океана во влажном климате (среднее количество осадков более 40 дюймов в год) будут представлять собой высокий риск.
Конечная полоса необходима на верхнем крае горизонтальных толстых бутиловых клейких лент или мембран, потому что более толстый профиль может удерживать воду и потому, что со временем различное тепловое расширение между клеевым слоем и основой может вызвать скручивание более толстых лент от подложки по краям. Для заделки этого горизонтального края можно также использовать герметик, но ленточную заделочную полосу проще реализовать должным образом и полностью.
Если изоляционная оболочка устанавливается непосредственно над каркасом:
- Опорный деревянный блок должен быть установлен за местами горизонтального стыка, чтобы обеспечить опору и жесткость, обеспечить правильное закрепление периметра листа и обеспечить поддержку при установке ленты
- Вертикальные стыки должны касаться элементов каркаса.
Детали последовательности строительства
Детали последовательности строительства, представленные ниже, показывают установку на стене изоляционной дренажной плоскости. Руководители должностей должны уметь определять подходящие материалы и быть знакомы с надлежащими методами их выполнения. Руководители работ также должны убедиться, что строительные бригады понимают правильные методы выполнения работ.
Приведенные ниже последовательности строительства демонстрируют три рекомендуемых метода эффективной герметизации стыков внешней изоляционной оболочки для создания простой, долговечной и надежной плоскости дренажа.Эти три метода обозначены как ХОРОШИЙ, ЛУЧШИЙ и ЛУЧШИЙ:
ХОРОШО — В основной плоскости дренажа внешней изоляции используется акриловая лента шириной 3 или 4 дюйма для закрытия стыков в изоляционной оболочке.
ЛУЧШЕ — В улучшенной дренажной плоскости внешней изоляции используется бутиловая лента шириной от 4 до 6 дюймов с акриловой концевой лентой шириной 2 дюйма на горизонтальных стыках. Этот подход сочетает в себе агрессивный клей с преимуществом самоуплотняющейся мембраны.
НАИЛУЧШИЙ — Этот подход улучшает подход «ЛУЧШЕ» за счет использования бутил-z-гидроизоляции на горизонтальных стыках панелей для защиты сборки от жидкой воды, которая может находиться на задней стороне стыков панелей.
Переход от ХОРОШЕГО к ЛУЧШЕМ и ЛУЧШЕМУ означает усиление защиты от проникновения воды, а также большую устойчивость к дефектам установки.
Детали последовательности показывают установку изоляционной оболочки непосредственно над каркасом. Последовательности можно легко адаптировать к установке поверх структурной обшивки. В большинстве случаев горизонтальная блокировка за стыками внешней изоляции не требуется, если внешняя изоляция устанавливается поверх структурной оболочки.
Как установить дренажную плоскость с использованием жесткой пенопластовой изоляции — ХОРОШО — Основная внешняя изоляция Дренажная плоскость — 3 или 4 дюйма — Широкая акриловая лента
- Установить каркас во внешнюю стену и включить блокировку для крепления жесткого пенопласта. См. Рисунок 1. Рисунок 1. Постройте внешнюю каркасную стену и установите блокировку для крепления жесткой пенопластовой обшивки. (Источник:
- Установить обшивку из жесткого пенопласта на наружной стене.Используйте крепеж и схему крепежа, рекомендованную производителем. Чтобы свести к минимуму отверстия в поролоне, не переусердствуйте с крепежом. См. Рисунок 2.
Рисунок 2 — Установите изоляцию из жесткого пенопласта на внешние стены в соответствии с инструкциями производителя. - Протрите пенопластовые панели вдоль швов, чтобы удалить пыль и мусор.
- Установите ленту по всем вертикальным швам. Плотно прижмите или используйте валик, чтобы обеспечить прочное прилипание. См. Рисунок 3. Рисунок 3 — Заклейте вертикальные швы жесткой пеной и плотно прижмите для обеспечения сцепления.
- Установите верхние изоляционные панели в соответствии с инструкциями производителя. См. Рисунок 4. Рисунок 4 — Установите верхние изоляционные панели из пенопласта в соответствии с инструкциями производителя.
- Очистите пену вдоль швов и горизонтальных стыков ленты с лентой шириной не менее 3 дюймов, расположив ленту со смещением так, чтобы 2/3 ленты приходилось на верхнюю панель и 1/3 выходило на нижнюю панель, при этом лента закрывала застежки, если возможно. Верхний край ленты должен непрерывно прилегать к верхнему листу без складок, рыбьих пастей или перерывов застежками.Плотно прижмите или роликовую ленту, чтобы обеспечить адгезию. См. Рисунок 5. Рисунок 5 — Обклейте горизонтальные стыки в оболочке из жесткого пенопласта лентой шириной не менее 3 дюймов со смещением таким образом, чтобы 2/3 ленты находилось на верхней панели, а 1/3 — на нижней панели.
- Очистите пенопласт вдоль вертикальных швов и заклейте швы. Плотно прижмите или валик, чтобы обеспечить адгезию. См. Рисунок 6. Рисунок 6 — Установите ленту на вертикальные стыки изоляции верхних пенопластов, плотно прижав ее, чтобы обеспечить сцепление.
- Установить гидроизоляцию вокруг оконных и дверных проемов и установить гидроизоляцию на всех проходах через плоскость дренажа. См. Руководства Полностью закрытые оконные и дверные проемы; Острие внизу наружных стен; и информационный бюллетень «Устойчивые к погодным условиям барьеры».
- Установите материал для защиты от дождя или обеспечьте воздушный зазор за облицовкой. Для деревянного или фиброцементного сайдинга это может быть достигнуто путем установки полос обрешетки на пену, как показано на рисунке 7. Эти полосы обшивки также обеспечивают надежную поверхность крепления для сайдинга.Установите защиту от насекомых. Для получения дополнительной информации об установке дождевых экранов и вентиляционных зазоров за облицовкой, защите от насекомых с помощью полос обрешетки, стяжках для штукатурного сайдинга и просачиваниях отверстий в кирпиче см. Руководства «Мигание снизу наружных стен и дренажная плоскость за облицовкой наружных стен». Рисунок 7 — Наружная обшивка устанавливается на планки обрешетки, установленные поверх жесткой пенопластовой обшивки.
Как установить дренажную плоскость с использованием жесткой пеноизоляции — ЛУЧШЕ — Улучшенная внешняя изоляция Дренажная плоскость — бутиловая лента шириной 4-6 дюймов с акриловой концевой лентой шириной 2 дюйма
- Выполните первые четыре шага, описанных выше для «хорошей» установки: обрамите стену, установите горизонтальную блокировку там, где будут существовать стыки во внешней изоляции, установите нижнюю изоляцию в соответствии с рекомендациями производителя и заклейте вертикальные швы, установите верхнюю изоляцию в соответствии с инструкциями производителя и скотчем горизонтальные швы, как показано на рисунке 8. Рисунок 8 — Обклейте горизонтальные стыки в жесткой пенопластовой оболочке бутиловой лентой шириной 4 дюйма, поместив ленту со смещением 2/3 ленты над стыком и 1/3 ленты под стыком.
- Добавьте второй слой ленты шириной 2 дюйма, сместив ленту так, чтобы 2/3 находились над краем 4-дюймовой ленты и приклеивались непосредственно к изоляции. Плотно прижмите или валик, чтобы обеспечить адгезию. См. Рисунок 9.
Рисунок 9 — Для лучшей герметизации стыков пенопластовой оболочки установите 2-дюймовую ленту поверх 4-дюймовой ленты со смещением ленты так, чтобы 2/3 2-дюймовой ленты приклеились к изоляции. - Очистите пену вдоль вертикальных стыков и установите 3-дюймовую ленту на вертикальные стыки верхних изоляционных панелей, перекрывая горизонтальные стыки. Плотно прижмите или скатайте ленту, чтобы обеспечить прилегание. См. Рисунок 10. Рисунок 10 — Заклейте вертикальные стыки в жесткой пенопластовой оболочке 3-дюймовой лентой, идущей вниз для перекрытия горизонтальных стыков.
- Установите мигание, дождевик и внешнюю облицовку, как описано в шагах 8 и 9 выше.
Как установить дренажную плоскость с использованием жесткой пенопластовой изоляции — НАИЛУЧШЕЕ — Дренажная плоскость внешней изоляции с Z-образным перекрытием — Z-образный слой бутила с акриловой концевой лентой шириной 2 дюйма
- Выполните первые три шага, описанных выше, для «хорошей» установки: обрамите стену, установите горизонтальную блокировку там, где будут швы внешней изоляции, установите нижнюю изоляцию в соответствии с рекомендациями производителя и заклейте вертикальные швы.
- Установите самоклеящуюся бутиловую Z-образную планку шириной не менее 6 дюймов.См. Рисунок 11. Рисунок 11 — Для наилучшего распределения шва по водоотведению установите самоклеящуюся бутиловую Z-образную планку шириной 6 дюймов между горизонтальными панелями оболочки из жесткого пенопласта.
- Установите верхние изоляционные панели поверх верхней части гидроизоляции. Закрепите панель с помощью крепежа и схемы крепления, рекомендованной производителем. Будьте осторожны, чтобы не перегрузить крепеж. См. Рисунок 12. Рисунок 12 — Установите верхнюю изоляцию из пенопласта поверх самоклеящейся бутиловой Z-образной планки.
- Очистите пену вдоль горизонтальных швов и установите 2-дюймовую ленту выше и ниже Z-образной планки, чтобы улучшить герметичность. Сильно нажмите, чтобы обеспечить адгезию. См. Рисунок 13. Рисунок 13 — Используйте 2-дюймовую ленту для герметизации стыка над и под самоклеящейся бутиловой Z-образной планкой в горизонтальном стыке обшивки из жесткого пенопласта.
- Очистите поверхности из пеноматериала вдоль вертикальных швов и установите 3-дюймовую ленту, чтобы герметизировать стыки и перекрыть горизонтальную ленту.Плотно прижмите ленту, чтобы обеспечить сцепление. См. Рисунок 14. Рисунок 14 — Установите 3-дюймовую ленту на вертикальные стыки жесткого пенопласта, перекрывая горизонтальные стыки.
- Установите мигание, дождевик и внешнюю облицовку, как описано в шагах 8 и 9 приведенных выше инструкций по установке «Хорошая».
% PDF-1.7 % 3221 0 объект > endobj xref 3221 118 0000000016 00000 н. 0000006495 00000 н. 0000006818 00000 н. 0000006872 00000 н. 0000007002 00000 н. 0000007360 00000 н. 0000008183 00000 п. 0000008222 00000 п. 0000008493 00000 п. 0000009198 00000 п. 0000009313 00000 п. 0000010107 00000 п. 0000010745 00000 п. 0000011002 00000 п. 0000011635 00000 п. 0000012236 00000 п. 0000012487 00000 п. 0000013083 00000 п. 0000013476 00000 п. 0000013734 00000 п. 0000014123 00000 п. 0000061797 00000 п. 0000089399 00000 п. 0000118687 00000 н. 0000130752 00000 п. 0000133403 00000 н. 0000242052 00000 н. 0000302558 00000 н. 0000302633 00000 н. 0000302713 00000 н. 0000302847 00000 н. 0000302904 00000 н. 0000303065 00000 н. 0000303122 00000 н. 0000303246 00000 н. 0000303358 00000 н. 0000303521 00000 н. 0000303578 00000 н. 0000303676 00000 н. 0000303794 00000 н. 0000303997 00000 н. 0000304054 00000 н. 0000304158 00000 н. 0000304335 00000 н. 0000304392 00000 н. 0000304496 00000 н. 0000304614 00000 н. 0000304812 00000 н. 0000304869 00000 н. 0000305015 00000 н. 0000305135 00000 н. 0000305290 00000 н. 0000305347 00000 н. 0000305483 00000 н. 0000305601 00000 п. 0000305750 00000 н. 0000305806 00000 н. 0000306004 00000 н. 0000306122 00000 н. 0000306238 00000 п. 0000306294 00000 п. 0000306397 00000 н. 0000306441 00000 н. 0000306538 00000 н. 0000306582 00000 н. 0000306674 00000 н. 0000306718 00000 н. 0000306811 00000 н. 0000306855 00000 н. 0000306913 00000 н. 0000307103 00000 п. 0000307160 00000 н. 0000307362 00000 н. 0000307419 00000 п. 0000307645 00000 н. 0000307702 00000 н. 0000307759 00000 н. 0000307817 00000 п. 0000308017 00000 н. 0000308075 00000 н. 0000308203 00000 н. 0000308261 00000 н. 0000308319 00000 н. 0000308377 00000 н. 0000308493 00000 п. 0000308551 00000 н. 0000308691 00000 п. 0000308749 00000 н. 0000308877 00000 н. 0000308935 00000 н. 0000309085 00000 н. 0000309143 00000 п. 0000309307 00000 н. 0000309365 00000 н. 0000309507 00000 н. 0000309565 00000 н. 0000309697 00000 н. 0000309755 00000 н. 0000309925 00000 н. 0000309983 00000 н. 0000310127 00000 н. 0000310185 00000 п. 0000310243 00000 п. 0000310301 00000 п. 0000310443 00000 п. 0000310501 00000 п. 0000310559 00000 н. 0000310617 00000 н. 0000310675 00000 н. 0000310807 00000 п. 0000310865 00000 н. 0000311025 00000 н. 0000311083 00000 н. 0000311141 00000 п. 0000311199 00000 п. 0000311257 00000 н. 0000006266 00000 н. 0000002715 00000 н. трейлер ] / Назад 5956464 / XRefStm 6266 >> startxref 0 %% EOF 3338 0 объект > поток hW {\ W) JH * JDX j ; hPA75 (mUkk @ Q ւ @ 5 lj; 3IhW sws
ГЛАВА 4 КОНСТРУКЦИЯ ДРЕНАЖА
4.1 Общие положения
Дороги повлияют на естественную поверхность и подпочву схема дренажа водосбора или отдельного склона холма. Дорожный дренаж основной целью дизайна является сокращение и / или устранение энергия, генерируемая проточной водой. Разрушительная сила текущей воды, как указано в разделе 3.2.2, увеличивается экспоненциально с увеличением скорости. Следовательно, нельзя позволять воде развивать достаточный объем или скорость. так, чтобы вызвать чрезмерный износ вдоль канав, под водопропускными трубами или вдоль открытые рабочие поверхности, порезы или насыпи.
Обеспечение надлежащего дренажа имеет первостепенное значение в дорожном дизайне, и это невозможно переоценить. Наличие лишней воды или влажность в проезжей части отрицательно повлияет на инженерные свойства материалов, из которых он был построен. Вырезать или заполнить отказы эрозия дорожного покрытия и ослабление грунтового основания с последующим массовым разрушением все являются продуктом неадекватного или плохо спроектированного дренажа.Как было Как уже говорилось ранее, можно избежать многих проблем с дренажем в этом месте. и дизайн дороги: наиболее целесообразно включить дизайн дренажа при планировании выравнивания и уклона.
Геоморфология склонов и гидрологические факторы важны соображения относительно местоположения, проектирования и строительства дороги. Наклон морфология влияет на дренаж дороги и, в конечном итоге, на устойчивость дороги. Важный Факторами являются форма откоса (равномерный, выпуклый, вогнутый), уклон, уклон. длина, дренажные характеристики ручья (напр.г., плетеный, дендритный), глубина к коренным породам, характеристикам коренных пород (например, трещиноватость, твердость, слоистость), и текстура почвы и проницаемость. Форма ската (Рисунок 59) указывает концентрации или рассеивания поверхностных и подземных вод. Выпуклые откосы (например, широкие гребни) будут иметь тенденцию рассеивать воду при движении вниз по склону. Прямые склоны концентрируют воду на нижних склонах и способствуют нарастание гидростатического давления.Вогнутые склоны обычно качается и рисует. Вода в этих местах сосредоточена в самой низкой точке. на склоне и поэтому представляют собой наименее желательное место для дорога.
Гидрологические факторы, которые следует учитывать при выборе дорог: количество переходов через ручьи, боковой уклон и режим влажности. Например, в самой низкой точке склона разрешается переходить только один или два ручья. быть обязательным.Точно так же боковые склоны обычно не такие крутые, поэтому уменьшение объема земляных работ. Однако боковые заливки и дренаж требования потребуют особого внимания, так как вода собирается из верхних позиции на склоне будут концентрироваться в нижних позициях. В общем, дороги, построенные на верхней трети склона, имеют лучшую влажность почвы условия и, следовательно, имеют тенденцию быть более стабильными, чем дороги, построенные на более низкие позиции на склоне.
Характеристики естественного дренажа склона холма, как правило, изменять нельзя. Например, расширится дренажная сеть. во время шторма включить мельчайшую впадину и нарисовать, чтобы собирать и транспортировать сток. Следовательно, водопропускная труба должна быть помещена в каждый розыгрыш, чтобы не препятствовать естественному расположению штормового потока. Кульверты должны располагаться на уровне и на одной линии с осевой линией канала.Несоблюдение этого правила часто приводит к чрезмерной эрозии почв над и ниже водопропускной трубы. Кроме того, мусор не может свободно проходить через водопропускную трубу. вызывая закупоривание и часто полное разрушение дорожной призмы. Верхние водотоки вызывают особую озабоченность (точка A, рис. 60), поскольку принято считать, что измеримые потоки не могут быть получены из зона сбора влаги над переходами. Однако мало или нет дренаж на дорожных переходах в этих районах известен тем, что вызывает большие скользящие и обломочные потоки, особенно если они расположены на выпуклом склоне перерывы.
Повышенные риски аварий на дорогах создаются в точках
A и B. В точке A вода будет образовывать пруд над дорогой или течет вниз по склону.
через придорожную канаву до точки B. Затруднение в точке A может вызвать ослабление
и / или эрозия земляного полотна. Если водопропускная труба на ручье 1 закупоривается, поливайте
и мусор будет течь в точку A и из точки A в точку B. Следовательно, водопропускная труба в точке
B обрабатывает выбросы из всех трех потоков. Если рассчитан на минимум
спецификаций, маловероятно, что канава или водопропускная
B сможет эффективно сбрасывать потоки и мусор со всех трех
потоки, приводящие к переполнению и возможному выходу из строя дороги в точке
Б.
Рис. 59. Форма склона и ее влияние на гидрологию склона. Форма наклона определяет, диспергированная или концентрированная вода. (США Лесная служба, 1979).
Дорожная дренажная система должна удовлетворять двум основным критериям, чтобы быть эффективно в течение всего срока службы:
Он должен обеспечивать минимальное нарушение естественного дренажа. шаблон.
- Он должен отводить поверхностные и подземные воды от проезжей части. и рассеивать ее таким образом, чтобы предотвратить чрезмерный сбор воды на нестабильных участках и последующей эрозии ниже по течению.
Проектирование дренажных сооружений основано на науках гидрологии. и гидравлика — первая имеет дело с возникновением и формой воды в естественной среде (осадки, водоток, влажность почвы, и т.п.), в то время как последний касается технических свойств жидкостей в движении.
Рисунок 60. Водопровод и На дорогах изменена схема дренажа эфемерных водотоков 2 и 3. Участки A и B становятся потенциальными участками отказа. Поток 3 принудительно принимать больше воды ниже B из-за неадекватного дренажа в A.
4.2 Оценка стока
Размер любой дренажной системы рассчитывается исходя из вероятности возникновения ожидаемых пиковых разрядов в течение расчетного срока службы установка.Это, конечно, связано с интенсивностью и продолжительностью осадков, происходящих не только в непосредственной близости от сооружения, но также и перед конструкцией. В снежных зонах пиковые расходы могут быть результатом периода интенсивного потепления, вызывающего быстрое таяние снежный покров.
Помимо учета интенсивности и продолжительности пик дождя, частота или как часто проектный максимум может произойти, также является соображением и чаще всего основывается на жизнь дороги, движение и последствия аварии.Первичный автомагистрали часто имеют периодичность от 50 до 100 лет, второстепенные дорогам 25 лет, а лесным дорогам малой мощности от 10 до 25 лет.
из воды, которая в виде дождя достигает земли, некоторые будут просачиваться в почву и храниться до тех пор, пока не будут поглощены растения или переносятся через поры в виде подземного потока, некоторые испаряются обратно в атмосферу, а остальное будет способствовать сухопутному течению или сток.Поток состоит из накопленной влаги в почве, которая поступает к ручью с более или менее постоянной скоростью в течение года в форма подземного или подземного водотока плюс внесенная вода к каналу быстрее, поскольку дренажная сеть расширяется в эфемерные каналы для улавливания избыточных осадков во время сильного шторма. В доля осадков, которая в конечном итоге становится стоком, зависит от по следующим факторам:
Размер дренажной площади . Более крупный площадь, тем больше объем стока. Оценка площади бассейна необходим для использования формул стока и диаграмм.
Топография . Объем стока в целом увеличивается с крутизной склона. Средний уклон, высота бассейна, и аспект, хотя не часто требуется в большинстве формул стока и диаграммы, могут дать полезные подсказки при доработке дизайна.
Почва . Сток зависит от характеристик почвы, особенно проницаемость и инфильтрация. Проникновение скорость сухой почвы, в силу ее внутренней проницаемости, будет неуклонно уменьшаются со временем по мере увлажнения при постоянном интенсивность осадков. Если количество осадков больше, чем окончательная инфильтрация скорость почвы (инфильтрация), количество воды, которое не впитывается, хранится в углублениях в земле или протекает с поверхности.Любое состояние, которое отрицательно влияет на инфильтрацию характеристики почвы увеличат количество стока. Такие условия могут включать гидрофобность, уплотнение и мерзлую землю.
Существует несколько различных методов прогнозирования пиковые потоки. Анализ частоты наводнений — наиболее точный из используемых методов при наличии достаточных гидрологических данных.Например, United Геологическая служба штата опубликовала эмпирические уравнения, дающие оценки пиковых сбросов из водотоков во многих частях США, базирующихся по региональным данным, собранным из «промерированных» потоков. На северо-западе Орегона, частотный анализ показал, что расход для потока, имеющего 25-летний интервал рецидива наиболее тесно связан с дренированием площадь и интенсивность осадков для 2-летнего 24-часового шторма.Это, безусловно, лучший способ оценки пиковых потоков на не задействованном поток с интервала повторения, связанного с любым заданным событием потока могут быть идентифицированы и использованы для оценки вероятности отказа.
Вероятность возникновения пиковых потоков, превышающих проектная мощность предлагаемой установки перехода через ручей должна быть определенным и использоваться в процедуре проектирования. Чтобы включить эту информацию В проекте необходимо указать риск отказа в течение расчетного срока службы.Определив приемлемый уровень риска, землеустроитель формально заявляя желаемый уровень успеха (или неудачи), который должен быть достигнут с дорожные дренажные сооружения. В таблице 25 приведены интервалы повторения наводнений для установки относительно их расчетного срока службы и вероятности отказа.
Таблица 23. Интервал повторяемости паводков (лет) в соотношении рассчитать срок службы и вероятность отказа. * (Megahan, 1977).
Расчетный срок службы | Вероятность отказа (%) | ||||||
10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | |
интервал повторения (лет) | |||||||
5 | 48 | 23 | 15 | 10 | 8 | 6 | 5 |
10 | 95 | 45 | 29 | 20 | 15 | 11 | 9 |
15 | 100+ | 68 | 43 | 30 | 22 | 17 | 13 |
20 | 100+ | 90 | 57 | 40 | 229 | 22 | 17 |
25 | 200+ | 100+ | 71 | 49 | 37 | 28 | 21 |
30 | 200+ | 100+ | 85 | 59 | 44 | 33 | 25 |
40 | 300+ | 100+ | 100+ | 79 | 58 | 44 | 34 |
50 | 400+ | 200+ | 100+ | 98 | 73 | 55 | 42 |
* На основе формулы P = 1 — (1 -1 / T) n, где n = расчетный срок службы (лет), T = интервал повторения пикового расхода (годы), P = вероятность отказа (%). |
ПРИМЕР: Если дорожная водопропускная труба прослужит 25 лет с 40% вероятность отказа в течение расчетного срока службы, он должен быть рассчитан на 49-летнее событие пикового потока (то есть 49-летний интервал повторения).
Если данные о речном стоке недоступны, пиковый расход может быть оценен «рациональным» методом или формулой и рекомендуется для использования на каналах, осушающих менее 80 га (200 акров):
Q = 0.278 C i A
где: | Q = пиковый расход, (м3 / с) |
i = интенсивность осадков (мм / ч) за критический период времени | |
A = площадь водосбора (км²). |
(В английских единицах измерения формула выражается как:
Q = C i A
где: | Q = пиковый расход (фут3 / с) |
i = интенсивность осадков (дюйм / час) за критический период времени, т.с. | |
A = площадь дренажа (акры). |
Коэффициент стока C выражает отношение скорости стока к уровень осадков и показан ниже в Таблице 26. Переменная tc — это время концентрации водораздела (часы).
Таблица 26. Значения относительной непроницаемости для использования в рациональной формуле. (Американский институт железа и стали, 1971).
Тип поверхности | Фактор C |
Песчаный грунт, равнинный, 2% | 0.05-0.10 |
Песчаный грунт, средний, 2-7% | 0,10-0,15 |
Грунт песчаный, крутой, 7 | 0,15-0,20 |
Тяжелая почва, ровная, 2% | 0.13-0,22 |
Тяжелая почва, средняя, 2-7% | 0,18-0,22 |
Тяжелая почва, крутая, 7% | 0,25–0,35 |
Асфальтовые покрытия | 0.80-0,95 |
Бетонные покрытия | 0,70–0,95 |
Тротуары из гравия или щебня | 0,35-0,70 |
Для использования рационального формула: (1) норма стока должна равняться норме подачи (количество осадков превышение), если train больше или равно tc; (2) максимальная разрядка происходит, когда вся территория вносит сток одновременно; (3) в состоянии равновесия продолжительность дождя с интенсивностью I равна t = tc; (4) осадки равномерно распределяются по бассейну; (5) интервал повторения Q совпадает с частотой появления интенсивности дождя Я; (6) коэффициент стока постоянен между штормами и во время учитывая шторм и определяется исключительно условиями поверхности бассейна.В тот факт, что климат и реакция водораздела изменчивы и динамичны, объясняют Большая часть ошибок связана с использованием этого метода.
Формула Мэннинга, пожалуй, наиболее широко применяемая эмпирическая уравнение для оценки расхода, поскольку оно зависит исключительно от характеристик канала которые легко измерить. Формула Мэннинга:
Q = n-1 А R2 / 3 S1 / 2
где: | Q = расход (м3 / с) |
A = площадь поперечного сечения потока (м²) | |
R = гидравлический радиус (м), (площадь / смоченный периметр канала) | |
S = уклон водной поверхности | |
n = коэффициент шероховатости канала. |
(в английских единицах уравнение Мэннинга:
Q = 1,486 н-1 А R2 / 3 S1 / 2
где | Q = разряд (cfs) |
A = площадь поперечного сечения потока (фут2) | |
R = гидравлический радиус (фут) | |
S = уклон водной поверхности | |
n = коэффициент шероховатости канала.) |
Значения коэффициента шероховатости Маннинга представлены в таблице 27.
Таблица 27. Число Мэннинга для каналов естественных водотоков (поверхность ширина в стадии паводка менее 30 м) (Целевая группа по шоссейным дорогам, 1971).
Каналы естественного потока | n |
1.Достаточно обычный раздел: | |
Немного травы и сорняков, мало или совсем нет кисти | 0,030 — 0,035 |
Густой рост сорняков, глубина потока существенно больше, чем у сорняков высота | 0.035 — 0,050 |
Сорняки, легкая кисть на берегах | 0,050 — 0,070 |
Сорняки, берега тяжелая | 0,060 — 0,080 |
Сорняки, густые ивы на берегах | 0.010 — 0,020 |
Для деревьев внутри канала, с затопленными ветками на высокой ступени, увеличить вышеуказанные значения на | 0,010 — 0,020 |
2. Участки неправильной формы, с бассейнами, с небольшим меандром русла; увеличение значения, указанные выше на | 0.010 — 0,020 |
3. Ручьи горные, русло без растительности, берега. обычно крутые, деревья и кустарники вдоль берегов, затопленных на высоком уровне: | |
Дно из гравия, булыжников и нескольких валунов | 0.040 — 0,050 |
Дно булыжников с крупными валунами | 0,050 — 0,070 |
Рисунок 61. Определение высокого уровня воды для измерения размеров русла потока.
Площадь и периметр смачивания определяются в поле наблюдая отметки половодья на соседних берегах ручья (Рис. 61).Посмотрите на русло ручья на предмет размывающего эффекта и обесцвечивания почвы. Рыскать и эрозия почвы, обнаруженная за пределами русла ручья на поймах, может быть вызвано 10-летним пиковым наводнением. Осматривая стволы деревьев и щетку в канал и пойма могут обнажить небольшие плавучие обломки, висящие в растительность. Застревание бревен также является хорошим индикатором следов наводнения, потому что их возраст можно оценить, а старые, высокие пробки бревен покажут высокий водяной знак по журналам.Трудность связать отметки паводка с течением события указанного интервала повторения делает значения, полученные этим метод допускает грубую неточность. Если можно определить 10-летнее наводнение, уровни потока для событий с более высоким интервалом повторения могут быть определены примерно из Таблицы 28.
Таблица 28. Связь пикового расхода с разными периоды возврата. (Надь и др., 1980).
Период возврата пикового расхода (лет) | Фактор интенсивности паводка |
10 | 1,00 |
25 | 1.25 |
50 | 1,50 |
100 | 1,80 |
Ключевым допущением при использовании уравнения Мэннинга является этот равномерный устойчивый поток существует.Сомнительно, что засаженные деревьями с высоким уклоном потоки когда-либо демонстрируют это состояние. (Кэмпбелл и др., 1982) Когда достаточно гидрологические данные отсутствуют, однако уравнение Мэннинга вместе с наблюдения за условиями потока в аналогичных каналах, имеющих поток и / или данные об осадках, обеспечивают наилучшую оценку расхода водотока для цели проектирования переходов через реки. Пример, иллюстрирующий использование уравнения Мэннинга для расчета пикового расхода:
ПРИМЕР: Трапециевидный канал прямой выравнивание и равномерное сечение имеет нижнюю ширину 10 метров, боковые уклоны 1: 1, уклон канала 0.003, и большая глубина воды (25-летнее событие) 5 метров. По берегам канал зарос водорослями и густыми зарослями.
1. Смачиваемый периметр равен 10 + 2 (5 / cos 45 °) = 24,1 м.
2. Площадь поперечного сечения равна 1/2 суммы параллельных сторон. x высота перпендикуляра = 0,5 (10 + 20) (5) = 75 м².
3. Гидравлический радиус — это площадь поперечного сечения + смоченный периметр = 75/24.1 = 3,1 м.
4. Число Мэннинга из таблицы 25 составляет n = 0,06
5. Расход Q по уравнению Маннинга = (0,06) -1 (75) (3,1) 2/3 (0,003) 1/2
= 146 м3 / сек
(Скорость, если необходимо, можно рассчитать как Q / A = 1,9 м / сек.)
4.3 Переходы через канал
4.3.1 Расположение переходов через Ла-Манш
Переходы через канал требуют тщательного проектирования и строительства.Функционально они должны (1) обеспечивать прохождение максимального количества вода, которая, как можно разумно ожидать, появится в течение срока службы конструкция и (2) не ухудшать качество воды и не подвергать опасности структуру сама или любые нижестоящие структуры. Следует отметить, что большинство аварии на дорогах связаны с несоответствующими конструкциями водопровода и насыпью проектирование и размещение, а также плохая практика строительства в таких местах.
Ускоренная эрозия, вызванная выходом из строя канала пересекающиеся конструкции могут быть вызваны:
Несоответствующая конструкция для работы с пиковым потоком и мусором. Вода вернется за структурой, насыщая заливку и создавая дополнительную гидростатическую давление. Вода выльется из конструкции, и заливку можно мыть. вне.
Несоответствующий дизайн розетки.Ограничивая поток через небольшую площадь, скорость воды (вместе с ее эрозионной силой) увеличится. Магазины должны быть правильно спроектированы, чтобы выдерживать высокие скорости потока и таким образом избежать чрезмерной эрозии ниже по течению и возможного разрушения дороги.
Плохое расположение переезда. Крестовины необходимо располагать относительно стабильные участки, где на дне и берегах ручьев есть небольшие признаки чрезмерной эрозии или отложений.Извилистые и / или множественные каналы часто указывают на нестабильные условия. Если нет другого выбора, кроме как использовать неудачное расположение, тщательный учет выбранного типа перехода, наряду с мерами по стабилизации и защите дна берегов и ручьев, должно быть выдано.
Существует три общепринятых метода пересечения каналы на дорогах с низкой интенсивностью движения — мосты, броды и водопропускные трубы.Выбор зависит от объема и характеристик движения, условий площадки (гидрологические / гидравлические условия канала) и потребности управления, такие как периодическое закрытие, непрерывное использование, соображения безопасности, воздействие на ресурсы (рыба, дикая природа, осадок). Перечислены факторы, которые следует учитывать при выборе типа пересечения. следующим образом:
Мосты: интенсивное движение, большой и переменный объем воды, высокий засоренность, чувствительное дно и берега канала, значительная рыбные ресурсы, большой перепад высот между руслом и дорогой сорт
Водопровод: от среднего до низкого объема воды, от среднего до низкого потенциала засорения, рыбные ресурсы незначительны, перепад высот между руслом и уклон дороги менее 10 метров, интенсивность движения
Ford: от слабого до прерывистого потока воды, высокий потенциал засорения, нет рыбный ресурс, уклон дороги может быть сброшен до дна русла, низкий объем трафика
Все три типа пересечения каналов требуют тщательного анализа. как вертикального, так и горизонтального выравнивания.В частности, тщательный анализ требований к расширению кривой обязательно по отношению к указанным критический автомобиль. Переходы через каналы — это стационарные сооружения, где дорога Ширина проезжей части не может быть временно увеличена. Ширина дороги, кривизна, подъезд, и касательные съезда определяют габариты транспортного средства, которое может проехать через перекресток.
За исключением мест мостов, дороги должны уходить в сторону от переходов через каналы в обоих направлениях, где это практически возможно, так много воды не будет течь по дорожному покрытию.Это особенно актуально для Ford установки.
4.3.2 Форды
Форды — удобный способ обеспечить переход водных путей в районах, подверженных внезапным паводкам, сезонным пикам сильного ливневого стока или частое обильное прохождение обломков или сходов лавин. Мусор будет просто смывать над дорожным сооружением. После инцидента может потребоваться некоторая очистка для обеспечения проезда транспортных средств. На рисунке 62 показана очень простая конструкция Ford. где каменные габионы используются в качестве дорожного полотна через ручей канал.
Рисунок 62. Конструкция Ford стабилизирована габионами, размещенными на нижнем конце. (Megahan, 1977).
Есть некоторые конструктивные особенности, требующие особого внимания:
1. Брод должен пропускать мусор и воду. не отводя его на дорожное покрытие. Брод приводит к ручью уменьшение градиента пласта. Следовательно, мусор имеет тенденцию оседать. на вершине брода из-за пониженной скорости потока.
2. Броды должны иметь крутые короткие берега, помочь ограничить и направить поток (Рисунок 63). Крутизна и длина неблагоприятного подъема вне брода зависит от ожидаемого мусора и требуемая пропускная способность воды, а также геометрия транспортного средства (см. Глава 3.1.3). Как правило, проектируемое транспортное средство должно быть в состоянии пройти форд без труда. Критические транспортные средства (транспортные средства, которые необходимо использовать дороги, но очень редко) может потребоваться временная засыпка для разрешить проход.
Рисунок 63. Профиль перехода через ручей с бродом. Падение в неблагоприятном уровне препятствует образованию каналов. скопление мусора из-за направления потока на дорогу и вдоль дороги поверхность. Профиль брода и габариты автомобиля должны быть считается для обеспечения надлежащего зазора и проезда транспортного средства. (После Куонен, 1983)
Альтернатива описанному выше форду — «закаленный» заполнить водопропускной трубой (Рисунок 64).Такой подход — привлекательная альтернатива для пересечения потоков, подверженных торрентам. Преобладающий низкий расход условия обрабатываются небольшой водопропускной трубой и случайными внезапными паводками Или лавина обломков просто смоет дорожное покрытие. Поверхность заполнения должен быть укреплен бетоном или крупными камнями, способными противостоять огромная кинетическая энергия, связанная с наводнениями и потоками. Вертикальный конструкция кривой через поток должен включать неблагоприятный уклон, как обсуждалось для типичного брода.
Рис. 64. Пересечения с затвердевшей насыпью обеспечивают привлекательная альтернатива ручьям, подверженным ливням или сходам обломков (Амимото, 1978).
4.3.3. Водопроводные трубы
Гидравлические трубы на сегодняшний день являются наиболее часто используемым сооружением для пересечения каналов. используется на лесных дорогах. Типы водопропускных труб, обычно используемые, и условия под которыми они используются, следующие площади:
Труба металлическая гофрированная (ХМП)…………………………………. Все условия, кроме указанных ниже
ГНБ с асфальтированным переворотом ……………………………………… ….. Вода переносит отложения, вызывающие эрозию металла
СМ труба-арка ……………………………………… …………….. Низкие заливки; ограниченная высота
Многопластинчатый ………………………………………. ……………….. Большие размеры (больше 1.8 метров)
Труба железобетонная (ЖБИ) ……………………………… Коррозийный почва или вода, как соленая вода; короткие расстояния от завода; разгрузка и размещение в наличии
Ящик железобетонный ………………………………………. Очень большой водный путь; путь перелетных рыб
Хотя дороже, чем круглые водопропускные трубы, трубчатая арка или пластинчатая арка типы предпочтительнее обычных круглых труб.Трубы-арки, пиво имеющий более эффективное отверстие на единицу площади, чем круглая труба для данного слив, со временем будет собирать донные отложения при установке чуть ниже ручья. Они также требуют меньшего заполнения. Однако, в периоды низкого расхода вода в трубах такой формы может растекаться дно настолько тонкое, что проход рыбы невозможен. Тарелка-арка бетонные опоры — самый желанный вид из рыбного прохода точка зрения, поскольку у нее нет дна.Поток может оставаться практически нетронутым если при его установке проявить осторожность. (Йи и Рулофс, 1980)
Независимо от типа водопропускной трубы, все они должны соответствовать в соответствии с надлежащими стандартами проектирования в отношении согласования с каналом, емкость, контроль мусора и рассеяние энергии. Все они должны выступать следующие функции:
Водовод с соответствующими входными и выходными сооружениями должен эффективно сбрасывать воду, постельные принадлежности и плавающий мусор на все стадии потока.
Не должно причинять прямого или косвенного материального ущерба.
Он должен обеспечивать адекватную транспортировку воды, мусора и отложений. без резких изменений структуры потока над или под конструкцией.
Он должен быть спроектирован так, чтобы будущие улучшения каналов и шоссе можно сделать без особого труда.
Он должен быть спроектирован таким образом, чтобы он функционировал должным образом после того, как заполнится.
Не должно вызывать нежелательных застойных бассейнов, в которых комары мог размножаться.
Он должен быть спроектирован с учетом повышенного стока, вызванного по ожидаемой застройке.
Должен быть экономичным в сборке и гидравлически адекватным для управления дизайн разряда, конструктивно прочный и простой в обслуживании.
Он должен быть спроектирован таким образом, чтобы у входа не было чрезмерного скопления воды. которые могут вызвать материальный ущерб, накопление отложений, водопропускную трубу засорение, насыщение заполнителей или вредные отложения мусор.
Входные конструкции должны быть спроектированы так, чтобы не пропускать материалы, которые не будет проходить через водопропускную трубу, сводит к минимуму входные потери, использовать скорость приближения, насколько это возможно, и использовать переходов и повышенных уклонов, по мере необходимости, облегчают русло поток, поступающий в водопропускную трубу.
Конструкция розетки должна обеспечивать восстановление допустимого неэрозионный русловой поток в полосе отвода или в пределах разумной короткое расстояние под водопропускной трубой и должно выдерживать подрезку и вымывание.
Рассеиватели энергии должны быть простыми, удобными в сборке, экономичными и разумная самоочистка в периоды низкого расхода.
Выравнивание должно быть таким, чтобы вода входила и выходила из водопропускной трубы. прямо. Любое резкое изменение направления на любом конце замедлит течь и вызвать образование прудов, эрозию или скопление мусора в водопропускной трубе Вход.Все эти условия могут привести к отказу. (См. Рисунок 65 для предлагаемых конфигураций выравнивания канала водопропускной трубы и Рис. 66 для предлагаемых марок водопропускных труб. На практике линии укладки водопропускных труб обычно совпадают со средним руслом выше и ниже водопропускная труба.)
Рис. 65. Возможное выравнивание водопропускных труб для минимизации канала чистка. (USDA, Лесная служба, 1971).
Рисунок 66. Правильные уровни водопропускной трубы. (Задание на шоссе Force, 1971).
Если в водоразделе есть существующие дороги, проверка производительности существующих водопропускных труб часто служит лучшим ориентиром для определения типа, размера и сопутствующих улучшений на входе / выходе необходимо для предполагаемого перехода через ручей.Для оценки стока на многие лесные водоразделы, существующие сооружения водопропускных труб могут использоваться как «контрольные секции». Расход можно рассчитать как произведение скорости воды. (V) и площадь поперечного сечения (A):
Q = A * V
Площадь поперечного сечения воды, протекающей в круглой водопропускной трубе, затруднена для измерения, однако приблизительную оценку можно рассчитать из следующих уравнение:
где: | r = радиус водопропускной трубы |
d = измеренная глубина потока | |
ß = угол (°) между радиальными линиями до нижней части водопропускной трубы и к поверхности воды (Рис. 62) | |
= cos-1 [(r-d) / r] |
Рисунок 67. Схема определения переменных, используемых в потоке расчеты.
Скорость можно рассчитать с помощью уравнения Маннинга:
V = Q / A = (n-1) (R2 / 3) (S1 / 2)
где: | S = уклон | |
n = коэффициент шероховатости Маннинга | ||
R = гидравлический радиус (метры) | ||
(см. Рисунок 67) |
Значения коэффициента шероховатости (n) для водопропускных труб приведены в таблице. 29.
Таблица 29. Значения коэффициента шероховатости (n) для водопропускные трубы. (Целевая группа по шоссе, 1971).
Диаметр водопровода (фут) * | Кольцевые гофры (дюйм) * | n | |
гофрированный металл | от 1 до 8 | 2-2 / 3 х 1/2 | 0.024 |
от 3 до 8 | 3 х 1 | 0,027 | |
бетон | все диаметры | — | 0.012 |
* 1 фут = 0,30 м, 1 дюйм = 2,54 см |
Типы условий потока в обычных круговых трубы и водопропускные дуги показаны на Рис. 68. Под входом контроль, площадь сечения ствола, входная конфигурация или геометрия, и количество верховья или пруда имеют первостепенное значение.При регулировании на выходе, глубина забоя в выходном канале и уклон, также учитываются шероховатость и длина ствола. Пропускная способность большинства водопропускных труб, установленных в лесных районах, обычно определяется характеристики входного патрубка, так как почти любая труба с дном наклон 1,5% или больше покажет входной контроль. На уклонах 3% или больше, водопропускная труба может самоочищаться от наносов.
Рисунок 68. Гидравлика водопропускных труб. (Задание на шоссе Force, 1971).
Как только расчетный пиковый расход был определен один из методов, описанных выше, размер трубы, необходимой для обработки расход можно определить по имеющимся уравнениям, графикам, таблицам, номограммы и т. д., например, представленные на рисунках 70, 71, 72, 73 и 74.На рисунке 69 представлен пример рабочего листа, который можно использовать для расчета диаметра и пропускной способности. Если указано управление розеткой (например, на участке с низким градиентом, где могут наблюдаться «эффекты подпора» создается на выходе), читатель отсылается к Справочнику по стали Опубликованы изделия для дренажа и строительства дорог (1971 г.) или циркуляр № 5 Министерством торговли США (1963 г.). Условия управления выходом показаны на рисунке 74 для гофрированной металлической трубы.
Важно помнить, что помимо разряда на участках перед установкой водопропускная труба должна выдерживать скопилась вода из придорожных канав, напоминая, что придорожные канавы на дорогах ниже по склону улавливают больше подземных вод, чем по дорогам выше по склону. Внезапные нагоны из-за быстрого таяния снега (если применимо) также должно быть разрешено. Органический мусор и донные отложения могут закупоривать водопропускная труба и может значительно снизить эффективность водопропускной трубы.Поэтому, может быть указана конструкция «негабаритной» водопропускной трубы.
Характеристики впуска могут сильно влиять на эффективность потока через водопропускную трубу. Конец либо (1) выступает за заливку, (2) заподлицо с оголовьем, или (3) дополнено изготовленным скошенным стальной концевой профиль. Воздухозаборники с перегородками обычно наиболее эффективны. за ними следуют водопропускные трубы со скошенными входами и, наконец, водопропускные трубы с выступающими подъезды.Когда глубина истока в 1-2 раза больше водопропускной трубы диаметра, водопропускные трубы с оголовками имеют увеличение пропускной способности на примерно 11 и 15%, соответственно, над водопропускными трубами с выступающими подъезды.
Процедура выбора диаметра водовода
Примечание. Таблицы конструкции водопровода, аналогичные рис. 69, должны использоваться для записывать проектные данные.
Шаг 1 : Перечислить данные:
а.Расчетный расход Q, м3 / сек.
г. Приблизительная длина водопропускной трубы в метрах.
г. Допустимая глубина истока, в метрах. Глубина истока определяется как расстояние по вертикали от обратного канала водопропускной трубы (выкидной линии) на входе до допустимой отметки водной поверхности в подходном канале выше по течению от водопропускной трубы.
г. Тип водопропускной трубы, включая материал ствола, поперечное сечение ствола форма и тип входа.
e. Наклон водопропускной трубы. (Если оценка дана в процентах, преобразовать в уклон в метрах на метр).
ф. Допустимая скорость на выходе (если опасны размывы или проход рыбы).
г. Преобразуйте метрические единицы в английские единицы для использования с номограммами.
Объемный расход от Q (м3 / сек) до Q (кубических футов / сек): 1 м3 / сек = 35,2 кубических футов / сек. Умножьте Q (м3 / сек) на 35.2, чтобы получить Q (cfs)
Длина, диаметр (метр): 1 метр = 3,3 фута; 1 см = 0,4 дюйма. Умножить (см) на 0,4, чтобы получить (дюймы). Умножьте (метр) на 3,3, чтобы получить (футы)
.Шаг 2 : Определите кульверт пробного размера:
а. См. Номограмму входного контроля для выбранного типа водопропускной трубы.
г. Используя HW / D (глубина / диаметр истока) приблизительно 1.5 и масштаб для типа входа, который будет использоваться, найдите водопропускную трубу пробного размера следуя инструкциям по использованию номограмм. Если меньшее или требуется большая относительная глубина истока, другое значение HW / D может быть использовано.
г. Если пробный размер водопропускной трубы явно слишком большой из-за ограниченной высоты насыпи или наличия размеров, попробуйте различные значения HW / D или несколько водопропускных труб за счет равномерного разделения разгрузки количество используемых водопропускных труб.Повышение высоты насыпи или использование арка трубы и коробчатая водопропускная труба, которые позволяют уменьшить высоту заполнения, больше гидравлически эффективнее, чем при использовании подхода с несколькими водопропускными трубами. Дано равные площади концов, дуга трубы выдержит больший поток, чем два круглых водопропускные трубы. Выбор должен основываться на экономическом анализе.
Шаг 3 : Найдите исток (HW) глубина кульверта пробного размера:
а.Определите и запишите. Глубина HW при использовании соответствующего номограмма входного контроля. Условиями хвостовой воды (TW) пренебречь. в этом определении. HW в этом случае находится простым умножением HW / D (получено из номограммы) Д.
Шаг 4 : Проверить скорость на выходе на выбранный размер:
а. Если управление на входе, скорость на выходе может быть предполагается равной нормальной скорости в потоке в открытом канале, как вычислено методом Маннинга. уравнение для размера ствола, шероховатости и наклона выбранной водопропускной трубы.
Примечание. При вычислении выходных скоростей используются графики и таблицы, например предоставлено Инженерным корпусом армии США, Бюро мелиорации и Министерство торговли может помочь (см. Цитируемую литературу).
Шаг 5 : Попробуйте использовать водопропускную трубу другого типа или сформировать и определить размер и HW с помощью описанной выше процедуры.
Шаг 6 : Запись окончательного выбора водопропускной трубы с размерами, типом, скоростью на выходе, требуемой HW и экономичностью оправдание.Хорошие исторические данные о конструкции водопропускных труб, установке, и наблюдения за производительностью могут быть ценным инструментом при планировании и проектировании будущие установки.
Инструкции по использованию номографов управления впуском
1. Для определения высоты истока (HW):
а. Соедините линейкой указанный диаметр водопропускной трубы. или высота (D) и расход Q, или Q / B для кульвертов коробчатого типа; обозначить пересечение линейки на отметке шкалы HW / D (1).
г. Если отметка шкалы HW / D (1) представляет используемый тип входа, прочтите HW / D на шкале (1). Если используется другой тип входа, увеличьте точка пересечения, найденная в (a) по горизонтали в масштабе (2) или (3) и прочитать HW / D.
г. Вычислить HW, умножив HW / D на D.
2. Определить размер водопропускной трубы :
а. Учитывая значение HW / D, найдите HW / D на шкале для соответствующего тип входа.Если используется шкала (2) или (3), вытяните точку HW / D по горизонтали. масштабировать (1).
г. Подключите точку на шкале HW / D (1), как указано в пункте (a) выше, к заданному разряду. и прочтите требуемый диаметр водопропускной трубы.
3. Для определения расхода (Q):
а. Учитывая HW и D, найдите HW / D на шкале для соответствующего типа входа. Продолжайте, как в 2а.
г. Точка подключения на шкале HW / D (1), как указано в (a) выше, размер водопропускной трубы на левой шкале и прочтите Q или Q / B на разгрузке масштаб.
г. Если Q / B читается в (b), умножьте на B, чтобы найти Q.
Хорошие методы установки необходимы для правильного функционирование водопропускных труб независимо от материала, из которого изготовлено строительство водопропускной трубы (Рисунок 75). Гибкая труба, такая как алюминиевая, стальная или полиэтилен, требует хорошей боковой поддержки и уплотнения, особенно в больших размерах. Рекомендуется построить дорогу до уклон или, по крайней мере, на метр выше верха трубы, заливка оставалась до осесть, а затем выкопать, чтобы сформировать необходимую траншею.
Фундамент определяет, нужна подстилка или нет. Правильный фундамент поддерживает ровный уклон трубы. Большую часть времени, однако водопропускная труба может быть проложена без подстилки; несколько сантиметров постельные принадлежности помогают в установке водопропускной трубы. Когда требуется постельное белье, глубина должна быть 8 см, если материал фундамента грунт и 30 см. если это рок.
Засыпка — самый важный аспект установки водопропускной трубы.Десять процентов нагрузки приходится на трубу, а на 90 процентов — материалом, окружающим трубу, если засыпка сделана правильно. Материал обратной засыпки должен состоять из земли, песка, гравия, камня или их сочетаний. из них, без гумуса, органических веществ, растительных веществ, замороженного материала, комьями, палками и мусором и не содержащие камней размером более 8 см (3 дюйм) в диаметре. Укладывать его следует слоями не более 15 см. (6 дюймов) и уплотнены до 95% плотности по Проктору при оптимальной или близкой к ней влажность материала.
Рисунок 69. Образец рабочего листа для определения размеров водопропускной трубы.
РЕЗЮМЕ И РЕКОМЕНДАЦИИ: Скорости считываются из диаграмма 46, 47 — «Расчетные схемы для потока в открытом канале» (см. стр. 5-14). Скорости, считанные с диаграмм, примерно одинаковы для каждого размера, указание на изменение размера оказывает незначительное влияние.Выбранный размер будет основываться на точности оценки наводнения. Если 180 c.f.s. консервативен, выберите 54 «. Обратите внимание, что TW должно быть больше 10,1 ‘для управления выходом для 54-дюймовой трубы с расходом 180 куб. футов. Это указывает на то, что точность в оценке глубины TW в некоторых случаях не требуется. |
Рисунок 70. Номограмма для бетонных труб вход контроль (У.S. Министерство торговли, 1963 г.).
Рисунок 71. Номограмма для гофрированной металлической трубы (CMP) , впускной регулятор. (Министерство торговли США, 1963 г.).
Рисунок 72. Номограмма для гофрированной металлической дуги труба (ЦМП), входной регулятор. (Министерство торговли США, 1963 г.).
Рисунок 73. Номограф для коробки — водопропускная труба , вход контроль. (Министерство торговли США, 1963 г.).
Рисунок 74. Номограмма для гофрированной металлической трубы (CMP), управление выходом . (Министерство торговли США, 1963 г.).
Рисунок 75. Правильный фундамент и основание трубы (1 фут. = 30 см). (USDA, Лесная служба, 1971).
4.3.4 Сооружения для борьбы с мусором
Критический фактор при оценке пересечения каналов конструктивная и конструктивная способность — это допуск на обработку или прохождение мусор. Прошлый опыт показал, что пересечение каналов не было неудачным. из-за неадекватной конструкции для обработки непредвиденных потоков воды, но из-за недостаточного учета плавающего мусора, который в конечном итоге заблокирован проход воды через водопропускную трубу.Следовательно, каждое пересечение канала должен быть проанализирован на предмет его способности справляться с мусором.
Когда органический мусор выше по потоку представляет непосредственную угрозу целостности водопропускной трубы можно рассмотреть несколько альтернатив.
Очистка струи от плавающего мусора — дело рискованное и дорогое. Поскольку многие гидравлические характеристики канала подвержены влиянию по размеру и размещению мусора его удаление необходимо проводить только после того, как обученный специалист, предпочтительно гидролог, произведет оценка факторов стабильности канала для конкретного объекта.
Различные типы механических конструкций (рисунки 76, 77 и 78) могут размещать над входным отверстием для улавливания любого мусора, который может попасть внутрь.
Вместо водопропускной трубы можно заменить мост.
Рис. 76. Конструкция для борьбы с мусором — ограждение из древесина.
Рисунок 77. Конструкция для борьбы с мусором — мусор Стойка из стального рельса (двутавра), размещенная над входом.
Рисунок 78. Защита на входе и выходе водопропускной трубы с каменной наброской. Используемые камни обычно должны весить 20 кг и более. и примерно 50 процентов камней должны быть больше 0,1 м3. в объеме.Камни также можно заменить слоем зацементированного песка (1 часть цемент, 4 части песка).
При высоком заполнении впускные отверстия могут быть защита каменной наброской до отметки паводка (Рисунок 78). Изгиб также может потребоваться для обеспечения надлежащего качества после оседания засыпки.
4.3.5. Мосты
Мосты часто представляют собой предпочтительный переход через канал альтернатива в районах, где водные ресурсы чрезвычайно чувствительны к беспокойство.Однако плохое расположение опор, фундаментов или опор может вызвать размытие канала и способствовать закупорке мусора.
Мосты были спроектированы с использованием различных конструктивных материалы для основания и надстройки. Выбор типа моста для конкретного сайта следует учитывать функциональные требования строительной площадки, экономики строительства на этой площадке, требований к временным нагрузкам, фундаментные условия, оценка технического обслуживания и экспертиза проекта инженер.
Некоторые произвольные правила оценки минимально желаемого горизонтальные и вертикальные зазоры в потоках, не подлежащих навигации могут быть установлены для конкретной области на основе суждений и опыта. Как правило, вертикальные зазоры должны быть больше или равны 1,5. метров (5 футов) выше уровня 50-летнего паводка плюс 0,02 горизонтального расстояние между опорами. Горизонтальный зазор между опорами или опорами в лесных угодьях или переходах под лесными угодьями не должно быть меньше более 85 процентов ожидаемой высоты деревьев в лесных угодьях или боковая ширина 50-летнего паводка.(Агентство по охране окружающей среды США, 1975)
Разумеется, более длинные пролеты мостов потребуют тщательной экономической оценки, поскольку часто возникают более высокие затраты на надстройку. Подводный фундаменты дороги и требуют высокой квалификации в строительстве установка защитных перемычек, установка уплотнений и осушение перемычек. В в дополнение к угрозам качеству воды, которые могут возникнуть из-за потерянной перемычки, временные и денежные потери будут значительными.Подводные фундаменты часто ограничить сезон строительства относительно уровня воды и относительного нерестовой деятельности рыб. Таким образом, сроки строительства необходимо строго контролировать.
Предлагается максимально использовать сборный железобетон. или сборные элементы надстройки, поскольку удаленность многих горных дороги экономически исключают строительство мостов из разобранных материалов которые необходимо перевозить на большие расстояния.Однако использование таких материалы могут быть ограничены возможностью транспортировки единиц через узкие дороги с высокой кривизной к участку или горизонтальной геометрией самого моста.
Другой альтернативой является использование древесины местного производства. для мостов из срубов. Отличный образец для дизайна и строительства однополосных бревенчатых мостов — Справочник по строительству бревенчатых мостов, М.M. Nagy, et al., И опубликовано издательством Forest Engineering Research. Институт Канады. Читателю предлагается обратиться к этой публикации для получения дополнительной информации. подробное обсуждение этих тем.
4.4 Дренаж дорожного покрытия
4.4.1 Наклон поверхности
Уменьшения эрозионной способности воды можно достичь за счет уменьшения его скорость. Если по практическим причинам скорость воды не может быть уменьшена, поверхности должны быть как можно более укреплены или защищены, чтобы свести к минимуму эрозия от высокоскоростных потоков.Дренаж с поверхности дороги пытается удалить поверхностная вода до того, как она разовьется до эрозионных скоростей и / или проникнет в дорожную призму, разрушающую прочность почвы за счет увеличения поровой воды давления. Это особенно актуально для грунтовых, гравийных или грунтовых дорог.
Вода движется по поверхности дороги в поперечном или продольном направлении. Боковой дренаж достигается за счет венцовки, а также за счет наклона или наклона дорожное покрытие (рисунок 79).Перехватывается продольное движение воды по провалам или поперечным стокам. Эти особенности дренажа становятся важными на крутых склонах. уклоны или на грунтовых дорогах, где колеи могут направлять воду в продольном направлении на дорожном покрытии.
Рисунок 79. Используемые схемы профилирования поперечного сечения дороги для контроля поверхностного дренажа.
Таблица 30. Влияние склона на отложения урожайность гравированного, интенсивно используемого участка дороги с уклоном на 10% для разных поперечных уклонов *
Поперечный | Доставка осадка |
обычная | 970 |
5% | 400 |
9% | 300 |
12% | 260 |
* Дорожное покрытие шириной 4 метра |
Наклон или выпуклость значительно сокращают вынос наносов с дороги поверхности.Исследование Reid (1981) показало уменьшение поступления отложений за счет увеличения поперечного уклона дорожного покрытия. В данном конкретном случае дорожное покрытие с уклоном от 5 до 12 процентов сравнивалось с традиционным построенные дорожные покрытия с уклоном от 0 до 2 процентов. Выход осадка был уменьшен в 3,0 до 4,5 раза по сравнению с обычным дорога с уклоном (таблица 30).
Отклонение достигается путем сортировки поверхность с поперечным уклоном от 3 до 5 процентов в сторону спуска дорога.Дороги с откосом просты в строительстве и обслуживании. Недостатки выгрузки включают проблемы безопасности дорожного движения и отсутствие сброса воды контроль. Когда поверхность становится скользкой (например, снег или ледяной покров, или когда илистые или глинистые поверхности становятся влажными), автомобили могут потерять сцепление с дорогой и скользить к краю спуска. Outsloping следует использовать только при условиях где сток может быть направлен на устойчивые участки. Если рельеф меньше Уклон 20% и уклон дороги менее 4%, выход на уклон не является эффективным способом удаления воды.
Временные дороги или дороги с очень слабым движением могут быть вне уклона, если боковые уклоны не превышают 40 процентов. Из соображений безопасности когда боковые уклоны превышают 40 процентов, ограничения движения должны быть в сила в ненастную погоду. Когда для поверхностного дренажа используется отвод, на дорожном покрытии следует установить поперечные водостоки или насыпи (Рисунок 75). Расстояние будет зависеть от типа почвы, дорожного покрытия и уровня дороги.
Insloping используется там, где более надежен требуется дренажная система, например, на постоянных дорогах, дорогах с высокими ожидаемые объемы движения и / или нагрузки, или в районах с чувствительными почвами или суровые климатические условия. Подъем на уклон достигается за счет профилирования дороги поверхность в сторону подъема дороги с уклоном от 3 до 5 процентов. Вода, стекающая с дорожных покрытий с уклоном, собирается и уносится внутри дороги либо на самой поверхности дороги, либо чаще в канаве.Линию канавы можно не указывать в шаблоне дороги, тем самым уменьшая общую ширину дороги. Это может быть желательно в крутых местности, чтобы уменьшить выемку грунта (см. также раздел 3.2). Однако, этот вариант необходимо взвесить с учетом потенциальных проблем с дренажом вдоль сторона дороги в гору. Должны быть установлены отводы, перекрестные дренажи или водопропускные трубы. и поддерживается для удаления воды с дорожной призмы.
Корончатые поверхности обеспечивают самую быструю удаление воды, так как расстояние, которое она должна преодолеть, сокращается вдвое.В увенчанные уклоны от 3 до 10 процентов с обеих сторон дороги осевая линия. Корончатые поверхности и любые связанные с ними поперечные дренажи или провалы являются сложно поддерживать. Вода должна контролироваться с обеих сторон дорога через канаву и стабильные участки должны быть предусмотрены для стока вода. Толщина балласта обычно самая большая в центре, чтобы для достижения правильной формы коронки.
4.4.2 Поверхностные перекрестные трапы
Поперечные стоки часто нужны для перехвата продольных, или вниз по дороге, поток воды для уменьшения и / или минимизации поверхности эрозия. Со временем движение вызовет образование колеи, пересекая поверхность вода продольно по дороге. Продольный или дорожный поток вода становится все более важной с:
— повышающие оценки
— частота колейности
— защита дорожного покрытия
Рисунок 80. Конструкция наклонных провалов для лесных дорог. От A до C, наклон примерно от 10 до 15 см для обеспечения бокового потока; B, в этой точке не скопился материал — может потребоваться наплавка для предотвращения резка; D, обеспечьте каменную насыпь для предотвращения эрозии; E, берма, чтобы ограничить сток в водосброс шириной 0,5 м. (Megahan, 1977).
Рисунок 81. Конструкция наклонных выступов
JPB Foundation —
Фонд JPB
Наша миссия
Продвигать возможности в Соединенных Штатах посредством трансформационных инициатив, которые расширяют возможности людей, живущих в бедности, обогащают и поддерживают окружающую среду, а также позволяют проводить новаторские медицинские исследования.
Программные области
Мы расширяем возможности людей переезжать и избегать бедности, поддерживая работу в областях справедливости в отношении здоровья, демократии и экономической справедливости
Благодаря инновационной модели сотрудничества мы поддерживаем медицинские исследования ученых мирового уровня, изучающих хронические заболевания с различных точек зрения. Мы также поддерживаем исследования мозга в области обучения и памяти, в частности, путем изучения механизмов, способствующих неврологической дисфункции.
Мы делаем упор на создание здоровых и устойчивых сообществ путем финансирования инициатив, направленных на решение вопросов энергетики, здоровья окружающей среды, зеленой инфраструктуры и укрепления полей.
Наши ценности
Собственный капитал
Мы работаем через призму разнообразия, справедливости и инклюзивности, и мы стараемся понимать взгляды всех.
Лидерство
Мы делаем ставку на дальновидных лидеров, способных построить сильные организации на долгую перспективу.Мы развиваем прочные отношения с этими лидерами и стремимся помочь им расти.
Удар
У нас высокие стандарты как для нашей работы, так и для наших грантополучателей.
Смелость
Мы поддерживаем инициативы, которые направлены на создание устойчивых и значительных изменений, часто крупномасштабных.
Партнерство
Мы считаем, что благодаря продуктивному партнерству и совместной выдаче грантов мы можем добиться гораздо большего воздействия, чем мы могли бы действовать в одиночку.
Профилактика
Мы считаем, что профилактика более значима, чем восстановление.
Фонд JPB тщательно отбирает организации, от которых мы запрашиваем заявки на гранты. Поэтому мы не принимаем незапрошенные предложения. Фонд не финансирует попытки повлиять на законодательство или другие виды защиты интересов и поддерживает исключительно грантополучателей из США.
875 Third Avenue, 29th Floor, New York, NY 10022Авторские права © 2020 Фонд JPB
.