Стаття

Отримано 15.08.2021

Доопрацьовано 13.01.2022

Прийнято 15.02.2022

Взято з Том 26, № 1, 2022

Сторінки 352 -362

Slavinska, O., Bubela, A., Onyshchenko, A., Usychenko, О., & Stozhka, V. (2022). Improvement of the calculation method transverse shallow drainage on highways. The National Transport University Bulletin, 26(1), 352-362. https://doi.org/10.33744/2308-6645-2022-1-51-352-362

Удосконалення методу розрахунку параметрів поперечного дренажу мілкого закладання на автомобільних дорогах

Олена Славінська Андрій Бубела Артур Онищенко О. Усиченко Віталій Стьожка

Важливим аспектом забезпечення міцності та стійкості дорожньої конструкції є питання забезпечення сприятливого водно-теплового режиму земляного полотна протягом терміну служби. У статті проаналізовані результати досліджень науковців різних країн щодо питань врахування режиму зволоження та влаштування системи водовідведення на автомобільних дорогах. Одним із основних проектних параметрів поперечних дренажів мілкого закладання є відстань між дренажними прорізями. Точне визначення цього показника обумовлює ефективність відведення води з площинного дренажу та дає можливість оптимізувати витрати на влаштування дренажних конструкцій. В представленій роботі узагальнені питання існуючого нормативного забезпечення щодо визначення розрахункових кліматологічних показників та принципів розрахунку дренажів мілкого закладання та сформульовані задачі досліджень щодо удосконалення та уточнення методу розрахунку відстані між поперечними дренажними прорізями в таких дренажах. Авторами запропоноване нове вирішення поставлених задач. В основу розробленого методу покладене основне диференційне рівняння нерівномірного плавнозмінного руху рідини у призматичних руслах та гіпотезу В.І. Чарномського. Авторами розроблені залежності для визначення відстані між поперечними дренажними прорізями в дренажах мілкого закладання. Розроблені математичні залежності для основних параметрів поперечних дренажів мілкого закладання на характерних ділянках автомобільної дороги адекватно враховують основні фактори, що впливають на процес міграції вологи в дренувальних шарах і дозволяють в новому аспекті розв’язувати задачі регулювання водно-теплового режиму земляного полотна автомобільних доріг. Наведено результати розрахунків відстані між поперечними дренажними прорізями, згідно запропонованої методики, для умов І-ї дорожньо-кліматичної зони України, за розрахункове значення прийнятий максимальний загальний питомий надлишок води, що надходить в дренажну конструкцію, для піщаного дренувального шару із значенням коефіцієнта фільтрації 4,5 та 6 м/добу. Виконано порівняння отриманих даних з результатами розрахунків за традиційною методикою. Зроблені відповідні висновки.

 

дренажна система; дренувальний шар; дренажні прорізі; поперечний дренаж; мілкого закладання; автомобільна дорога; водно-тепловий режим; земляне полотно
  1. Rufaizal Che Mamat, Anuar Kasa, Siti Fatin Mohd Razali. A review of road embankment stability on soft ground: problems and future perspective. IIUM Engineering Journal, Vol. 20, No. 2, 2019. https://doi.org/10.31436/iiumej.v20i2.996.
  2. J. Yazdi, Optimization of hydrometric monitoring network in urban drainage systems using information theory [Текст], Water Science and Technology, 25 July 2016. http://wst.iwaponline.com/content/early/2017/05/06/wst.2017.226
  3. Abou Rjeily, O. Abbas, M. Sadek, I. Shahrour, F. Hage ChehadeY. Flood forecasting within urban drainage systems using NARX neural network [Текст], Water Science and Technology, 7 August 2015. http://wst.iwaponline.com/content/early/2017/07/10/wst.2017.409
  4. Government of the Hong Kong Special Administrative Region, Stormwater drainage manual (with Eurocodes incorporated) [Текст], Planning, Design and Management Fourth Edition, May 2013 p 151. http://www.dsd.gov.hk/EN/Files/Technical_Manual/technical_manuals/Stormwater_Drainage_Manual_Eurocodes.pdf
  5. D. Allen, S. ArthurH. HaynesV. Olive, Multiple rainfall event pollution transport by sustainable drainage systems: the fate of fine sediment pollution [Текст], International Journal of Environmental Science and Technology, March 2017, Volume 14, Issue 3, pp. 639–652. https://link.springer.com/article/10.1007/s13762-016-1177-y
  6. Ş. Tiğrek, O. Sipahi Rehabilitation of storm water collection systems of urban environment using the small roads as conveyance channels [Текст], International Journal of Environmental Science and Technology, January 2012, Volume 9, Issue 1, pp. 95–103. https://link.springer.com/article/10.1007/s13762-011-0002-x
  7. The impact of drainage towards roads inmaintenance cost. Erna Ismiyani1, Dewi Handayani, Rintis Hadiani. MATEC Web of Conferences 195, 05012, 2018. https://doi.org/10.1051/matecconf/201819505012.
  8. Drainage manual, Office of design, drainage section [Текст], Tallahassee, Florida, January 2017, p.111. http://www.fdot.gov/roadway/drainage/files/drainagemanual.pdf
  9. Metodychni rekomendatsiyi shchodo rehulyuvannya vodno-teplovoho rezhymu u mezhakh robochoho sharu zemlyanoho polotna avtomobilʹnykh dorih (MR V 2.3-02070915-849:2014). // rozrob. O.S. Slavinska, V.YA. Savenko, O.YU. Usychenko /. – K.: UKRAVTODOR : NTU, 2014. – 61 s. http://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page?id_doc=59762 [Methodical recommendations for the regulation of water-thermal regime within the working layer of the road pavement]
  10. Slavinska O.S., Stozhka V.V. Optymizatsiya inzhenernykh rishenʹ na prykladi porivnyannya variantiv konstruktsiy drenazhiv milkoho zakladannya // Avtomobilʹni Dorohy i Dorozhnye Budivnytstvo. Vyp. 98. K.: NTU, 2016. S. 228–237. http://publications.ntu.edu.ua/avtodorogi_i_stroitelstvo/98/228-237.pdf. [Optimization of engineering solutions on the example of shallow drainage constructions variants comparison]
  11. Stozhka V.V. Udoskonalennya metodu rozrakhunku drenazhnykh system milkoho zakladannya : dys. na zdobuttya naukovoho stupenya k. t. n.: spetsialʹnistʹ: 05.22.11 – Avtomobilʹni shlyakhy ta aerodromy"; M-vo osvity i nauky Ukrayiny, NTU. – Kyyiv, 2015. – 219 s. – Bibliohr. : s. 141–152. [Improvement of the calculation method of shallow drainage systems: dis. for the degree of Candidate of Technical Sciences: specialty: 05.22.11 – Motorways and airfields].
  12. Dovidnyk № 4 Klimatychni kharakterystyky ta klimatychne rayonuvannya terytoriyi Ukrayiny dlya rehulyuvannya vodno-teplovoho rezhymu v dorozhnʹomu budivnytstvi [Handbook # 4 Climatic characteristics and climatic zoning of the territory of Ukraine for the water-thermal regime regulation in road construction].
  13. DSTU-N Б В.2.3-41:2016 Nastanova z proektuvannya drenazhnykh konstruktsiy milkoho zakladannya na avtomobilʹnykh dorohakh [State Standard 2016. Guidelines for the design of shallow drainage structures on highways].
  14. Slavinska O.S., Bubela, A.V. Proektuvannya optymalʹnykh konstruktsiy poperechnykh drenazhiv milkoho zakladannya ta otsinka yikh vplyvu na transportno-ekspluatatsiynyy stan avtomobilʹnoyi dorohy: monohrafiya / O.S. Slavinska, A.V. Bubela. – K.: NTU, 2020. – 268 s. [Design of shallow transverse drainage optimal structures and assessment of their impact on the road transport and operational condition: a monograph].
  15. Bolshakov V.A. Spravochnyk po hydravlyke. K.: Vyshcha shkola. 1977. 278 s. [Hydraulics Handbook].

https://doi.org/10.33744/2308-6645-2022-1-51-352-362