При расчете дренажной конструкции определяется требуемая толщина дренирующего слоя из дискретных материалов. В районах сезонного промерзания грунтов учитываются два расчетных этапа работы дренажных конструкций:
· первый - для периода, когда основание дорожной одежды под серединой проезжей части уже оттаяло, дренирующий слой у ее краев находится в мерзлом состоянии, а водоотводящие устройства не работают;
· второй для времени, когда дренирующий слой полностью оттаял и водоотводящие устройства начали нормально функционировать. В зависимости от конкретных условий дренажная конструкция может быть рассчитана на один из трех вариантов работы:
· осушение;
· осушение с периодом запаздывания отвода воды;
· поглощение.
Полную толщину дренирующего слоя определяют по формуле:
, (9.1)
где - толщина слоя, полностью насыщенного водой, м;
- дополнительная толщина слоя, зависящая от капиллярных свойств материала, м для песков крупных, м -средней крупности и м - мелких.
Во всех случаях полную толщину дренирующего слоя следует принимать не менее 0,20 м.
Для дренирующего слоя, работающего по принципу осушения устанавливают по номограмме рис. 9.1 в зависимости от длины пути фильтрации L и расчетной величины притока воды в дренирующий слой на 1 , определяемого по формуле:
,, (9.2)
где q - осредненное (табличное) значение притока воды в дренирующий слой при традиционной конструкции дорожной одежды [1, табл. 5.3];
- коэффициент «пик», учитывающий неустановившийся режим поступления воды из-за неравномерного оттаивания и выпадения атмосферных осадков [1, табл. 5.4];
- коэффициент гидрологического запаса, учитывающий снижение фильтрационной способности дренирующего слоя в процессе эксплуатации дороги [1, табл. 5.4];
- коэффициент, учитывающий накопление воды в местах изменения продольного уклона,;
- коэффициент, учитывающий снижение притока воды при принятии специальных мер по регулированию водно-теплового режима,.
Рисунок 9.1 - Расчет толщины дренирующего слоя из песков мелких, средней крупности и крупнозернистых с коэффициентом фильтрации менее 10 м/сут.