Как рассчитать расход воды через дренажный геокомпозит под дорогой и выбрать соответствующий тип материала?

Выбор дренажного геокомпозита для осушения основания дорожной одежды не может быть произвольным. Недостаточная пропускная способность дренажного слоя приведет к накоплению воды, переувлажнению грунта и преждевременному разрушению дороги. Избыточная — к неоправданному удорожанию проекта. Поэтому в основе выбора всегда должен лежать гидравлический расчет, который сводится к сравнению требуемого и фактического расхода воды через материал.

Расчет состоит из двух этапов:

  1. Определение требуемого расхода (Q_треб): Рассчитывается приток грунтовых вод к дренажному слою по закону Дарси на основе данных геологических изысканий.
  2. Выбор материала: По каталогам производителей подбирается такой тип геокомпозита, у которого фактическая водопропускная способность (Q_факт) при расчетном давлении будет с запасом (в 2-3 раза) превышать требуемый расход.

 

Рассмотрим шаги расчета более подробно.

Шаг 1: Расчет требуемого расхода воды (Q_треб)

Эта величина показывает, какой объем воды необходимо отвести с одного квадратного метра дренажного слоя в единицу времени, чтобы не допустить подтопления. Расчет ведется по закону Дарси.

Формула:

$ Q_{треб} = k_ф \cdot i $

где:

  • Q_треб — требуемый расход воды, м³/с на 1 м² (или м/с).
  • k_ф — коэффициент фильтрации водонасыщенного грунта под дренажным слоем, м/с. Это ключевой параметр, который берется из отчета об инженерно-гидрогеологических изысканиях.
  • i — гидравлический градиент. Для горизонтального пластового дренажа, работающего «на проток» снизу вверх, градиент i принимается равным 1 (единице).

Пример:

Под дорогой залегает мелкий песок с коэффициентом фильтрации k_ф=2 м/сутки.

Переводим k_ф в системные единицы (м/с):

k_ф=2/(24⋅3600)≈2.3⋅10^(-5) м/с.

Рассчитываем требуемый расход:

Q_треб=(2.3⋅10^(-5) » м/с»)⋅1=2.3⋅10^(-5) м³/с на 1 м².

Проектируете? Мы готовы на всё, чтобы увидеть свой материал в Ваших проектах. Мы нацелены на долгосрочное и взаимовыгодное сотрудничество с проектными бюро и индивидуальными проектировщиками! Сопровождаем проект на всех стадиях развития!

Шаг 2: Выбор геокомпозита по его фактической водопропускной способности (Q_факт)

Теперь необходимо подобрать материал, который сможет пропустить через себя этот поток воды.

Определение расчетного давления. На дренажный слой будет давить вся вышележащая конструкция дороги и транспорт. Рассчитываем это давление:

$ \sigma = \sum (h_i \cdot \gamma_i) + P_{трансп} $

где h_i и γ_i — толщина и удельный вес каждого слоя дорожной одежды, P_трансп — нагрузка от транспорта.

Выбор материала по каталогу. Открываем технические характеристики дренажных геокомпозитов от производителя. Находим таблицу или график зависимости водопропускной способности в плоскости полотна от прижимного давления.

Сравнение.

Находим в таблице значение Q_факт для нашего расчетного давления σ. Это значение должно удовлетворять условию:

$ Q_{факт} \ge k_{зап} \cdot Q_{треб} $

где k_зап — коэффициент запаса, принимаемый равным 2-3.

Пример (продолжение):

Допустим, расчетное давление на дренажный слой составило σ=50 кПа.
Нам нужен Q_факт≥2⋅(2.3⋅10^(-5))=4.6⋅10^(-5) м³/с на 1 м²

Смотрим характеристики геокомпозита «Тип А»: при давлении 50 кПа его Q_факт=3.5⋅10^(-5) м³/с.

Вывод: Этот материал не подходит.

Смотрим характеристики геокомпозита «Тип Б»: при давлении 50 кПа его

Q_факт=7.0⋅10^(-5) м³/с.

Проверяем: 7.0⋅10^(-5)≥4.6⋅10^(-5). Условие выполняется.

Вывод: Геокомпозит «Тип Б» подходит для применения в данном проекте.

Оптовые скидки

Присылайте Ваши заявки - убедитесь в этом!

Доставка - молния

День - в - день отгрузим до ТК или привезем.

Адекватная поддержка

На этапе проектирования и строительства.

Ждем Ваших звонков

+7  (495)  780 21 92

С понедельника по пятницу. С 9 до 18.

Ждем Ваших заявок

INFO@GEOISOL.RU

Всегда

Заключение

Таким образом, расчет и выбор дренажного геокомпозита — это последовательная инженерная процедура. Она начинается с анализа геологии для определения притока воды, продолжается расчетом давления на дренажный слой и завершается подбором по каталогам производителя такого материала, который сможет пропустить требуемый объем воды с необходимым запасом даже в сжатом состоянии под весом дороги. Такой подход гарантирует, что дренажная система будет эффективной и надежно защитит дорожную конструкцию от разрушительного воздействия влаги.

has been added to your cart.
Checkout