Стаття

Отримано 31.01.2024

Доопрацьовано 29.05.2024

Прийнято 30.06.2024

Взято з Вип. 115, Ч. 2, 2024

Сторінки 137 -146

Petrovych, V., & Kаsai, K. (2024). STUDY OF PRECIPITATION CHARACTERISTICS FOR CALCULATIONS OF SURFACE WATER DRAINAGE AND MOISTURE INFILTRATION INTO THE SOIL OF ROAD SUBGRADE. Automobile Roads and Road Construction, (115.2), 137-146. https://doi.org/10.33744/0365-8171-2024-115.2-137-146

ДОСЛІДЖЕННЯ ХАРАКТЕРИСТИК ОПАДІВ ДЛЯ РОЗРАХУНКІВ ПОВЕРХНЕВОГО ВОДОВІДВЕДЕННЯ Й ІНФІЛЬТРАЦІЇ ВОЛОГИ В ҐРУНТ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА АВТОМОБІЛЬНИХ ДОРІГ

Володимир Петрович Костянтин Касай

У статті досліджено вплив характеристик опадів на поверхневе водовідведення та інфільтрацію вологи в ґрунт земляного полотна автомобільних доріг. Актуальність. З огляду на повномасштабне вторгнення російської федерації в Україну, будівництво нових автомобільних доріг та реконструкція існуючих відкладені на другий план. Однак питання, пов'язані з дорожнім будівництвом, особливо ті, що потребують наукового обґрунтування, мають вирішуватися вже сьогодні. Надійність і довговічність дорожнього одягу значною мірою залежать від стану ґрунтової основи, що служить фундаментом для всієї конструкції. Аналіз великої кількості звітів щодо обстежень ділянок доріг з дефектами земляного полотна і дорожнього одягу свідчить про те, що основною причиною їх утворення є надмірне зволоження ґрунтів робочої зони, викликане недостатнім водовідведенням, дефектами в дорожньому одязі, незабезпеченою щільністю ґрунтів та використанням непридатних матеріалів. Проблематика. Питання забезпечення водовідведення та водно-теплового режиму дорожніх конструкцій потребують детального вивчення. Вологість від атмосферних опадів має вирішальний вплив на деформації та руйнування дорожньої конструкції, тому врахування цього чинника є надзвичайно актуальним. Автори статті зазначають, що вивчення впливу атмосферних опадів на дорожню конструкцію та ґрунт земляного полотна вимагає подальшого наукового дослідження. Мета. У статті розглянуто підходи до розрахунків поверхневого водовідведення та інфільтрації вологи в ґрунт, враховуючи інтенсивність опадів, яка є одним із ключових параметрів при проєктуванні дренажів, виборі ґрунту для насипу та інших елементів дорожньої конструкції. Запропоновано методи удосконалення цих розрахунків, зокрема щодо врахування тривалості та інтенсивності опадів, що дозволяє підвищити економічну та технічну ефективність проєктних рішень. Висновки. Проведено огляд наукових досліджень, присвячених класифікації та характеристикам опадів. На основі аналізу для подальших розрахунків і досліджень пропонується використовувати наступну середню інтенсивність опадів: для всієї території країни (окрім гірських районів) – 1,26 мм/хв; для Криму – 1,50 мм/хв; для Карпат – 1,78 мм/хв

автомобільна дорога, вологість, ґрунт, дощ, земляне полотно, інфільтрація, опади
  1. Sidenko, V.M. (1962). Calculation and regulation of the water-thermal regime of road pavements and subgrade. Moscow: Avtotransizdat.
  2. Puzakov, M.A., Zolotar, I.A., Sidenko, V.M., & Tulaev, A.Ya. (1971). Water-thermal regime of subgrade and road pavements. Moscow: Transport.
  3. Sidenko, V.M. (1973). Highways. Improvement of design and construction methods. Kyiv: Budivelnyk.
  4. Zavoritskyi, V.Y. (1986). Ensuring operational reliability of high embankments of highways. (Doctoral dissertation, Kyiv, Ukraine).
  5. Omitted
  6. Ruvynskyi, V.I. (1982). Optimal subgrade structures based on regulation of water-thermal regime. Moscow: Transport.
  7. Cedergren, H.R., & O'Brien, K.H. (1972). Development of guidelines for the design of subsurface drainage systems for highway pavement structural sections. Retrieved from https://rosap.ntl.bts.gov/view/dot/16445.
  8. Cedergren, H.R. (1981). Drainage of road pavements and airfield pavements (Translated from English). Moscow: Transport.
  9. Dawson, A. (2009). Water in road structures. Nottingham: Transportation Engineering Centre, University of Nottingham.
  10. Savenko, V.Ya., & Kaskiv, V.I. (1997). Influence of precipitation on moisture distribution in soils of the upper part of the subgrade. Automobile Roads and Road Construction, 54, 6-11.
  11. Kaskiv, V.I. (1998). Improvement of performance indicators of the working zone of high embankments taking into account infiltration of atmospheric precipitation. (PhD dissertation, Kyiv, Ukraine).
  12. Savenko, V.Ya., Slavinska, O.S., & Stozhka, V.V. (2011). Individual approach in designing shallow drainage systems taking into account climatic features of the region. Automobile Roads and Road Construction, 80, 3-15.
  13. Stozhka, V.V. (2015). Improvement of the method for calculating shallow drainage systems. (PhD dissertation, Kyiv, Ukraine).
  14. Bubela, A.V. (2019). Investigation of patterns of road structure wetting and methods of its regulation. Automobile Roads and Road Construction, 105, 44-48. 
  15. Savenko, V., Kvatadze, A., Davydenko, O., Stozhka, V., & Ianchuk, L. (2020). Forecasting of the moisture mode of the drainage layer of a road structure under the action of a load. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4(7)(106), 62-75. doi: 10.15587/1729-4061.2020.209421.
  16. Bubela, A.V. (2021). Methodology for designing transverse shallow drainage systems with assessment of the qualitative condition of the highway. (Doctoral dissertation, Kyiv, Ukraine).
  17. Horodetskyi, O.A., Huralnyk, I.I., & Larin, V.V. (1984). Meteorology, methods and technical means of observation. Leningrad: Gidrometeoizdat.
  18. Zverev, O.S. (1977). Synoptic meteorology. Leningrad: Gidrometeoizdat.
  19. Bolshakov, V.A., & Kurganovich, A.A. (1983). Hydrological and hydraulic calculations of small road structures. Kyiv: Vyshcha Shkola.
  20. Khromov, S.P. (1983). Meteorology and climatology. Leningrad: Gidrometeoizdat.
  21. Lebedev, A.P. (1981). Consideration of features of maximum storm flood formation on small catchments of the BSSR when determining openings of road drainage structures. Automobile Transport and Roads, 8, 112-116.
  22. Vorobiev, V.I. (1991). Synoptic meteorology. Leningrad: Gidrometeoizdat.
  23. Alibegova, Zh.D. (1985). Spatial-temporal structure of liquid precipitation fields. Leningrad: Gidrometeoizdat.
  24. Sedunov, Yu.S. (Ed.). (1991). Atmosphere: Handbook. Leningrad: Gidrometeoizdat.
  25. Handbook No. 4. Climatic characteristics and climatic zoning of the territory of Ukraine for regulation of water-thermal regime in road construction. (2018). 
  26. DSTU-N B V.1.1-27:2010. (2011). Construction climatology. Kyiv: Ministry of Regional Development, Construction and Housing and Communal Services of Ukraine.
  27. Palamarchuk, L.V., Sokur, K.S., & Zabolotska, T.M. (2019). Dynamics of precipitation intensity and mesostructural features of their fields in the warm period of the year in the plain part of Ukraine. Hydrology, Hydrochemistry and Hydroecology, 4(55), 95-111.
  28. Perevoznikov, B.F. (1975). Calculations of maximum runoff during design of road structures. Moscow: Transport.
  29. VSN 63-76. (1976). Instructions for calculating storm runoff from small basins. Retrieved from https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page.html?id_doc=73590.
  30. Bolshakov, V.A., & Kurganovich, A.A. (1983). Hydrological and hydraulic calculations of small road structures. Kyiv: Vyshcha Shkola.
  31. Konstantinov, N.M., & Chistiakov, I.V. (2011). Calculation of road drainage system. Moscow.
  32. Guide to DSTU 9057:2020. (2020). Guidelines for design and installation of surface drainage structures on public highways. Kyiv.
  33. Kaskiv, V.I., & Havryshchuk, V.V. (2020). Justification of the feasibility of designing surface drainage systems as part of a complex of treatment facilities on highways. Roads and Bridges, 21, 95-109.
  34. Kaskiv, V., & Havryshchuk, V. (2020). Mathematical model for the duration of runoff formation determined from the road surface. Heliyon, 6(12), article number e05687. doi: 10.1016/j.heliyon.2020.e05687.
  35. Solodkyi, S.Y., Kaskiv, V.I., & Havryshchuk, V.V. (2019). Surface runoff concentration and design slope of highways. Automobile Roads and Road Construction, 106, 46-53.
  36. MR V 2.3-02070915-849:2014. (2014). Methodological recommendations for regulation of water-thermal regime within the working layer of highway subgrade. Retrieved from https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page.html?id_doc=59762.
  37. M 218-02070915-684:2011. (2011). Method for determining the capacity of shallow drainage structures taking into account the annual operating cycle. Retrieved from https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page?id_doc=27490.
  38. MR V.2.3-37641918-933:2023. (2023). Methodological recommendations for design of road structures with transverse pipe shallow drains based on investigation of stress-strain state. Retrieved from https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page.html?id_doc=108143.
  39. Guide to design methods for regulation of water-thermal regime of the upper part of subgrade (to SNiP 2.05.02-85). (1989). Retrived from https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page?id_doc=22136.
  40. Lebedev, A.N. (1977). Assessment of probabilistic characteristics of precipitation in Western Europe. Proceedings of the Main Geophysical Observatory named after A.I. Voeikov, 390, 115-125.

https://doi.org/10.33744/0365-8171-2024-115.2-137-146