Odwodnienie wgłębne dróg i ulic to niezwykle ważny aspekt infrastruktury drogowej, który odgrywa kluczową rolę w zapewnieniu trwałości i bezpieczeństwa nawierzchni drogowych. Norma PN-S-02204:1997 precyzyjnie określa zasady stosowania i wykonania różnych elementów odwodnienia wgłębnego, w tym drenażu głębokiego oraz płytkiego. Poniższy artykuł przedstawia szczegółowe informacje na ten temat, zgodnie z wytycznymi normy.
Przedmiot i zakres zaleceń
Odwodnienie wgłębne dróg i ulic jest kluczowym elementem infrastruktury drogowej, zapewniającym bezpieczeństwo i trwałość konstrukcji drogowej. Norma PN-S-02204:1997 szczegółowo opisuje zasady stosowania i wykonania elementów odwodnienia wgłębnego dróg kołowych, które obejmują drenaż głęboki oraz drenaż płytki.
Drenaż głęboki
Drenaż głęboki polega na instalacji przewodów drenarskich w gruncie poniżej granicy przemarzania. Jego głównym celem jest obniżenie poziomu wód gruntowych. W zakresie drenażu głębokiego wyróżnia się następujące typy drenażu:
Drenaż korony drogi
Stosowany do obniżenia poziomu wód gruntowych do poziomu wymaganego od spodu konstrukcji nawierzchni.
Drenaż skarp
Wykorzystywany, gdy torowisko ziemne przecina warstwę wodonośną.
Drenaż ochronny
Stosowany w przypadku znacznego napływu wód gruntowych na zagrożony teren, zwłaszcza w trudnych warunkach gruntowych, takich jak tereny osuwiskowe.
Drenaż podstawy nasypu
Wykorzystywany w sytuacjach, gdy wody gruntowe występują w postaci wycieków i źródlisk u podstawy nasypu.
Drenaż płytki
Drenaż płytki obejmuje przewody drenarskie lub materiały drenujące założone na spodzie koryta drogowego lub nieco poniżej. Jego zadaniem jest szybkie odprowadzenie wody zbierającej się w obrębie warstw filtracyjnych nawierzchni drogowej i ulepszonego podłoża. Do warstw filtracyjnych zalicza się warstwy wykonane z materiałów sypkich (niezwiązanych), takie jak:
- Warstwa podbudowy
- Warstwa mrozoochronna
- Warstwa odsączająca
- Warstwa wzmacniająca podłoże
Określenia podstawowe
Odwodnienie wgłębne ma na celu przejęcie wód znajdujących się poniżej powierzchni terenu, którymi jest przesycony grunt, i odprowadzenie ich poza obręb pasa drogowego. Realizowane jest poprzez wykonanie drenażu płytkiego i głębokiego.
Drenaż płytki
Przewody drenarskie wbudowane w warstwie ulepszonego podłoża.
Drenaż głęboki
Przewody drenarskie wbudowane w gruncie poniżej granicy zamarzania, mające na celu obniżenie zwierciadła wód gruntowych lub ujęcie wody z warstwy wodonośnej.
Sączek podłużny
Rowek wypełniony materiałem przepuszczalnym, usytuowany równolegle do osi korony drogi.
Dren
Sączek podłużny z rurami drenarskimi na dnie.
Sączek poprzeczny
Sączek usytuowany prostopadle lub ukośnie w stosunku do osi korony drogi.
Geowłóknina
Materiał syntetyczny, charakteryzujący się dużą wytrzymałością oraz wodoprzepuszczalnością.
Podłoże drogowe
Grunt rodzimy lub nasypowy, leżący pod nawierzchnią do głębokości przemarzania.
Warstwa odcinająca
Warstwa stosowana w wykopie, aby uniemożliwić przenikanie cząstek drobnych gruntu do warstwy nawierzchni leżącej powyżej.
Ulepszone podłoże
Górna warstwa podłoża, znajdująca się bezpośrednio pod nawierzchnią, ulepszona przez doziarnienie lub dodatek materiału wiążącego (cement, wapno).
Obniżenie poziomu wody gruntowej
Poprawnie zaprojektowana niweleta drogi powinna zapewniać ochronę konstrukcji nawierzchni przed wpływem wód gruntowych na jej nośność. Zalecane odległości poziomu zwierciadła wód gruntowych od najniższego punktu spodu konstrukcji nawierzchni, zależnie od rodzaju gruntu podłoża, wynoszą:
- 1,60 m w gruntach nieprzepuszczalnych
- 1,10 m w gruntach o średniej przepuszczalności
- 0,70 m w gruntach przepuszczalnych
Jeśli nie można spełnić tych wymagań na etapie projektowania niwelety drogi, należy obniżyć poziom zwierciadła wody gruntowej stosując drenaż korony drogi.
Drenaż skarp
Drenaż skarp jest konieczny, gdy torowisko ziemne w wykopie przecina warstwę wodonośną. Wycieki wody z warstw wodonośnych mogą powodować uszkodzenia powierzchni skarp, stwarzając zagrożenie dla użytkowników drogi. W takim przypadku realizuje się ujęcia wody poprzez wykonanie sączków kamiennych skarpowych oraz drenażu skarp.
Drenaż ochronny (tereny osuwiskowe)
Drenaż ochronny jest stosowany w przypadku znacznego napływu wód gruntowych na torowisko ziemne w wykopie i nasypie, zwłaszcza na terenach osuwiskowych. Tego typu drenaż nazywa się również ochronnym lub odcinającym.
Drenaż podstawy nasypu
Występujące na powierzchnię terenu u podstawy nasypu liczne wysięki wody oraz źródliska mogą stanowić istotne zagrożenie dla stabilności korpusu drogowego. W takim przypadku konieczne jest indywidualne rozwiązanie ujęcia wód i odprowadzenie ich poza obręb nasypu.
Funkcje i składowe drenażu
Drenaż stosuje się w drogownictwie w celu:
- Obniżenia poziomu zwierciadła wody gruntowej.
- Wykonania drenażu skarp.
- Wykonania drenażu ochronnego w terenach osuwiskowych.
System drenażu składa się z rur drenarskich (perforowanych), filtrów ziarnistych, geowłóknin, rur odprowadzających oraz studzienek do kontroli i utrzymania systemu.
Rury drenarskie (ściekowe)
Rury drenarskie muszą charakteryzować się sztywnością przekroju poprzecznego, przepustowością hydrauliczną oraz wytrzymałością na działanie wody pod wysokim ciśnieniem. Najczęściej stosuje się rury z tworzyw sztucznych, które są wytrzymałe, łatwe w montażu, odporne na działanie środowiska oraz trwałe.
FAQs
Co to jest odwodnienie wgłębne? Odwodnienie wgłębne to system drenażu stosowany w drogownictwie, mający na celu odprowadzenie wód gruntowych i opadowych, aby chronić konstrukcję drogową przed zniszczeniem.
Jakie są rodzaje drenażu wgłębnego? Istnieją dwa główne rodzaje drenażu wgłębnego: drenaż głęboki i drenaż płytki.
Dlaczego drenaż skarp jest ważny? Drenaż skarp jest ważny, ponieważ zapobiega uszkodzeniom powierzchni skarp przez wycieki wody z warstw wodonośnych, co może stwarzać zagrożenie dla użytkowników drogi.
Jakie materiały są stosowane w drenażu wgłębnym? Do drenażu wgłębnego stosuje się rury drenarskie z tworzyw sztucznych, filtry ziarniste, geowłókniny oraz rury odprowadzające.
Czym jest warstwa odcinająca? Warstwa odcinająca to warstwa stosowana w wykopie, aby uniemożliwić przenikanie cząstek drobnych gruntu do warstwy nawierzchni leżącej powyżej.
Jakie są zalecane odległości poziomu zwierciadła wód gruntowych? Zalecane odległości poziomu zwierciadła wód gruntowych wynoszą: 1,60 m w gruntach nieprzepuszczalnych, 1,10 m w gruntach o średniej przepuszczalności i 0,70 m w gruntach przepuszczalnych.
Podsumowanie
Wdrożenie odpowiednich rozwiązań odwodnienia wgłębnego zgodnie z normą PN-S-02204:1997 jest kluczowe dla zapewnienia trwałości nawierzchni drogowych oraz bezpieczeństwa ich użytkowników.
