Принцип прикромочного водоотвода
Прикромочный водоотвод — система организованного сбора и отведения поверхностных вод с проезжей части автомобильной дороги, реализуемая с помощью водоотводных лотков, устанавливаемых непосредственно у кромки дорожного покрытия. Термин «прикромочные лотки» закрепился в инженерной практике за лотками серии ЛВ, монтируемыми на границе проезжей части и обочины (или тротуара) и обеспечивающими перехват воды до её растекания по обочине и проникновения в земляное полотно.
Принципиальное отличие прикромочной схемы водоотвода от традиционной (с дождеприёмными колодцами) заключается в том, что вода собирается не в дискретных точках, а непрерывно по всей длине лотка. Это исключает образование зон застоя воды между колодцами, характерное для точечной схемы, и обеспечивает более равномерный гидравлический режим работы водоотводной системы.
Прикромочные лотки ЛВ особенно эффективны на участках дорог с продольным уклоном более 0,005, где вода движется вдоль кромки проезжей части с высокой скоростью и может быть перехвачена бортовой стенкой лотка. На участках с малыми уклонами (менее 0,005) эффективность прикромочного водоотвода снижается, и может потребоваться комбинация с точечными дождеприёмниками.
Требования к уклонам
Уклоны являются ключевым параметром при проектировании прикромочного водоотвода. Различают три вида уклонов, каждый из которых влияет на эффективность работы системы:
Поперечный уклон проезжей части
Поперечный уклон (iпоп) обеспечивает сток воды от оси дороги к кромке, где расположен лоток. Согласно СП 34.13330.2021, минимальный поперечный уклон проезжей части составляет:
- 20 промилле (0,020) — для асфальтобетонных и цементобетонных покрытий;
- 25 промилле (0,025) — для покрытий из щебня и гравия, обработанных вяжущими;
- 30 промилле (0,030) — для покрытий переходного типа.
При двускатном поперечном профиле вода стекает к обеим кромкам проезжей части, что требует устройства прикромочных лотков с двух сторон дороги. При односкатном профиле (на виражах) лоток устраивается только с низовой стороны.
Продольный уклон лотка
Продольный уклон лотка (iпрод) должен обеспечивать транспорт собранной воды к точке сброса с самоочищающей скоростью. Минимальный продольный уклон — 0,005 (5 промилле). При меньших уклонах скорость потока падает ниже 0,7 м/с, что приводит к заиливанию лотка. Максимальный продольный уклон ограничен 0,050 (50 промилле) — при больших значениях требуется устройство гасителей скорости.
Уклон дна лотка
Уклон дна лотка может отличаться от продольного уклона дороги. В выемках, где дорога имеет уклон менее 0,005, дну лотка придаётся пилообразный профиль с чередованием участков с уклоном 0,005–0,010 и горизонтальных площадок в местах установки водосбросных колодцев.
где imin — минимальный уклон, обеспечивающий самоочищающую скорость, n — коэффициент шероховатости, vmin — минимальная самоочищающая скорость (0,7 м/с), R — гидравлический радиус при расчётном заполнении.
На участках дорог с продольным уклоном менее 0,005 (равнинные участки, подходы к мостам) прикромочные лотки ЛВ должны дополняться дождеприёмными колодцами, устанавливаемыми с шагом не более 50 м. В противном случае вода не будет успевать поступать в лоток и станет растекаться по обочине, вызывая её размыв.
Расчёт площади водосбора
Площадь водосбора для прикромочного лотка ЛВ определяется как произведение длины участка лотка между точками сброса на ширину полосы проезжей части, с которой вода стекает к данному лотку. При двускатном поперечном профиле ширина полосы равна половине ширины проезжей части плюс ширина обочины (при её наличии).
где F — площадь водосбора (м²), L — длина участка лотка между точками сброса (м), Bпч — ширина проезжей части (м), Bоб — ширина обочины (м).
Расчётный расход дождевых вод определяется по СП 32.13330.2018:
где Qr — расчётный расход (л/с), q20 — интенсивность дождя продолжительностью 20 мин (л/с·га), ψ — коэффициент стока, Kt — коэффициент периода однократного превышения.
Значения коэффициента стока ψ для различных типов покрытий:
- Асфальтобетонное покрытие — 0,85–0,95;
- Цементобетонное покрытие — 0,80–0,90;
- Щебёночное покрытие, обработанное вяжущими — 0,60–0,75;
- Обочина с травяным покрытием — 0,35–0,50.
Период однократного превышения расчётной интенсивности дождя Kt принимается в зависимости от категории дороги: для дорог I–II категорий — 1,0 (расчёт на ежегодный дождь), для дорог III категории — 0,75, для дорог IV–V категорий — 0,5.
Для дороги II категории с шириной проезжей части 7,5 м, шириной обочины 2,5 м, длиной участка между сбросами 100 м, при q20 = 100 л/с·га (Московская область), ψ = 0,90, Kt = 1,0: F = 100 × (7,5/2 + 2,5) = 625 м². Qr = 100 × 625 × 0,90 × 1,0 / 10000 = 5,63 л/с. Лоток ЛВ-2 с пропускной способностью 35 л/с при уклоне 0,01 обеспечивает шестикратный запас.
Типовые поперечные сечения
Поперечное сечение дороги в месте установки прикромочного лотка ЛВ должно обеспечивать беспрепятственный сток воды с проезжей части в лоток и исключать образование застойных зон. Ниже приведены типовые решения для различных категорий дорог.
Сечение 1: Дорога II категории с бортовым лотком ЛВ-2
Проезжая часть шириной 7,5 м с двускатным поперечным профилем (уклон 20 промилле). Лоток ЛВ-2 устанавливается на границе проезжей части и обочины. Верх борта лотка возвышается над покрытием на 150 мм. Обочина шириной 2,5 м имеет уклон 40 промилле в сторону от дороги. Вода с проезжей части поступает в лоток через водоприёмные отверстия в бортовой стенке. Вода с обочины отводится по её уклону в боковой кювет.
Сечение 2: Городская магистраль с лотком ЛВ-3
Проезжая часть шириной 14,0 м (4 полосы по 3,5 м) с двускатным профилем. Лоток ЛВ-3 устанавливается на границе проезжей части и тротуара. Верх борта — 200 мм над покрытием. Тротуар шириной 3,0 м с уклоном 20 промилле в сторону проезжей части (вода с тротуара также поступает в лоток). Сброс воды из лотка — в дождеприёмные колодцы ливневой канализации с шагом 50–80 м.
Сечение 3: Дорога на насыпи с лотком ЛВ-1
Проезжая часть шириной 6,0 м (IV категория) с двускатным профилем. Лоток ЛВ-1 на границе проезжей части и обочины. Ввиду малой площади водосбора сброс воды осуществляется на откос насыпи через водосбросные лотки, устраиваемые с шагом 50–100 м. Для предотвращения размыва откоса в месте сброса устраивается бетонный водобойный колодец или гаситель из каменной наброски.
| Параметр | Сечение 1 (II кат.) | Сечение 2 (магистраль) | Сечение 3 (IV кат.) |
|---|---|---|---|
| Тип лотка | ЛВ-2 | ЛВ-3 | ЛВ-1 |
| Ширина проезжей части, м | 7,5 | 14,0 | 6,0 |
| Поперечный уклон, промилле | 20 | 20 | 20 |
| Шаг сброса, м | 100–150 | 50–80 | 50–100 |
| Способ сброса | В ливневую канализацию | В ливневую канализацию | На откос насыпи |
| Класс нагрузки лотка | D400 | D400 | C250 |
Подключение к ливневой канализации
Сброс воды из прикромочных лотков ЛВ в ливневую канализацию осуществляется через дождеприёмные колодцы, устанавливаемые в створе лотка. Существует два основных способа подключения:
Прямой сброс через дно лотка
В днище лотка в месте установки дождеприёмного колодца выполняется отверстие, через которое вода поступает непосредственно в колодец. Преимущества: минимальные гидравлические потери, простота конструкции. Недостатки: необходимость точного совмещения оси лотка и колодца, сложность очистки колодца.
Боковой сброс через патрубок
В боковой стенке лотка (со стороны, противоположной проезжей части) выполняется отверстие, к которому подсоединяется патрубок, отводящий воду в дождеприёмный колодец, расположенный на некотором удалении от лотка. Преимущества: возможность размещения колодца за пределами проезжей части, удобство обслуживания. Недостатки: дополнительные гидравлические потери в патрубке.
Диаметр отводящего патрубка определяется гидравлическим расчётом, но должен быть не менее 150 мм. Уклон патрубка — не менее 0,01 в сторону колодца. В месте присоединения патрубка к лотку устанавливается съёмная решётка для задержания крупного мусора.
Согласно СП 32.13330.2018, сброс неочищенных поверхностных сточных вод с автомобильных дорог в водные объекты допускается только при условии, что концентрация загрязняющих веществ не превышает ПДК для водных объектов рыбохозяйственного значения. Для дорог I–II категорий, как правило, требуется устройство локальных очистных сооружений (пескоуловителей, маслобензоотделителей) перед сбросом.
Гидравлический расчёт системы
Полный гидравлический расчёт прикромочной системы водоотвода включает определение расчётного расхода, проверку пропускной способности лотка и подбор параметров отводящих трубопроводов. Расчёт выполняется в следующей последовательности:
- Определение площади водосбора для каждого расчётного участка лотка (между точками сброса).
- Вычисление расчётного расхода Qr по формуле из раздела «Расчёт площади водосбора».
- Проверка пропускной способности лотка при принятом уклоне и заполнении. Заполнение лотка не должно превышать 80% от его глубины (нормативный запас на засорение и погрешности монтажа).
- Определение расстояния между точками сброса Lсбр из условия Qлот ≥ Qr.
- Расчёт отводящих трубопроводов от лотка до дождеприёмного колодца и от колодца до коллектора.
Пропускная способность лотка ЛВ проверяется по формуле Шези для безнапорного режима:
При невыполнении условия необходимо уменьшить расстояние между точками сброса, увеличить типоразмер лотка или применить многорядную схему.
Для дорог с интенсивным движением дополнительно проверяется условие незатопления проезжей части: глубина воды у кромки покрытия не должна превышать 20 мм при расчётном дожде. Это условие обеспечивается правильным выбором расстояния между водоприёмными отверстиями в бортовой стенке лотка.
Монтаж прикромочных лотков
Монтаж прикромочных лотков ЛВ выполняется в увязке с устройством дорожной одежды и включает следующие этапы:
- Подготовка основания. После устройства земляного полотна и песчаного подстилающего слоя дорожной одежды выполняется траншея под лоток. Глубина траншеи — на 200 мм ниже подошвы лотка. Ширина — на 400 мм больше ширины лотка.
- Щебёночная подготовка. Укладка щебня фракции 20–40 мм слоем 150 мм с уплотнением. Выравнивающий слой из цементно-песчаной смеси M150 — 30 мм.
- Установка лотков. Монтаж секций от точки сброса вверх по уклону. Контроль высотного положения: верх борта должен быть на 150–200 мм выше проектной отметки покрытия проезжей части. Стыки герметизируются цементно-полимерным раствором.
- Бетонная обойма. Устройство обоймы из бетона B25 толщиной 150 мм с боков и 100 мм снизу. Бетонирование со стороны проезжей части выполняется до укладки асфальтобетона, со стороны обочины — после.
- Укладка покрытия. Асфальтобетон проезжей части укладывается с примыканием к бортовой стенке лотка. Для обеспечения плотного примыкания край покрытия уплотняется ручным виброкатком.
- Обратная засыпка. Засыпка пазух со стороны обочины дренирующим грунтом с послойным уплотнением. Укрепление обочины щебнем или засевом трав.
При приёмке смонтированных прикромочных лотков обязательному контролю подлежат: продольный уклон (отклонение не более ±0,002 от проектного), высотное положение верха борта (отклонение не более ±10 мм), герметичность стыков (визуально, отсутствие протечек при контрольном проливе), прочность бетонной обоймы (неразрушающим методом).
Прикромочные лотки ЛВ являются эффективным и надёжным решением для организации водоотвода с проезжей части автомобильных дорог. Их применение позволяет совместить функции водоотвода и организации дорожного пространства, сократить количество дождеприёмных колодцев и повысить безопасность дорожного движения за счёт исключения аквапланирования на проезжей части. Специалисты vodoo.ru готовы оказать техническую поддержку на всех этапах — от проектирования до подбора оборудования.
- СП 34.13330.2021. Автомобильные дороги. Актуализированная редакция СНиП 2.05.02-85*.
- СП 32.13330.2018. Канализация. Наружные сети и сооружения. Актуализированная редакция СНиП 2.04.03-85.
- ГОСТ 32955-2014. Дороги автомобильные общего пользования. Лотки дорожные водоотводные. Технические требования.
- ОДМ 218.2.055-2015. Рекомендации по расчёту и проектированию систем поверхностного водоотвода с проезжей части автомобильных дорог.
- Типовая серия 3.503.1-89. Водоотводные сооружения на автомобильных дорогах. Выпуск 1. Лотки водоотводные.
- СП 42.13330.2016. Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений. Актуализированная редакция СНиП 2.07.01-89*.
- Технический каталог vodoo.ru. Раздел «Прикромочные водоотводные лотки», редакция 2025.
