Projektowanie powierzchni komunikacyjnych musi uwzględniać kwestie związane z prawidłowym odwodnieniem. Ma to na celu ochronę zarówno wszystkich obiektów pasa drogi, jak też zapewnienie bezpieczeństwa użytkowników. Odwodnienia dróg to szerokie spektrum zagadnień, łączące w sobie elementy budownictwa drogowego oraz inżynierii środowiska.
Podstawowe zadania systemu odwodnienia:
- skuteczne odprowadzanie wody opadowej w obrębie pasa drogi, ograniczające w maksymalnym stopniu jej ilość przedostającą się na nawierzchnię;
- skuteczne odprowadzenie wody opadowej z nawierzchni oraz podłoża drogi, celem zminimalizowania poślizgu pojazdów oraz erozji;
- ustabilizowanie zwierciadła wód gruntowych na odpowiednim poziomie;
- drenaż skarp i terenów osuwiskowych, celem zniwelowania wpływu erozji;
- zgodność z wymogami ochrony wód (odprowadzona woda musi zostać przefiltrowana, zanim przeniknie do środowiska).
Główne elementy systemu odwodnienia:
- odwodnienie powierzchniowe pasa drogowego i przyległego terenu;
- odwodnienie wgłębne w ramach drenażu płytkiego, odprowadzające wodę z warstw: podbudowy, mrozoochronnej, odsączającej i wzmacniającej;
- odwodnienie wgłębne w ramach drenażu głębokiego, obniżające poziom wód gruntowych w obrębie korony drogi;
- instalacja kanalizacji burzowej;
- urządzenia retencyjne i oczyszczające wody opadowe.
Zagadnienia obliczeniowe związane z efektywnością systemu odwodnienia
Obliczanie wielkości spływów ze zlewni pozwala określić, jaką wydajnością przejęcia i odprowadzenia wody opadowej musi dysponować system odwodnienia na danym odcinku pasa drogi. W tym celu bierze się pod uwagę następujące parametry:
- prawdopodobieństwo wystąpienia opadu na danym obszarze;
- czas trwania deszczu;
- natężenie deszczu miarodajnego, czyli takiego, którego czas trwania jest równy czasowi spływu wody z najodleglejszego punktu zlewni drogowej do obliczeniowego przekroju odwodnienia powierzchniowego;
- powierzchnia zlewni cząstkowych;
- współczynnik spływu (obliczany dla powierzchni występujących w projekcie);
- współczynnik opóźnienia spływu (różny dla różnych metod obliczania spływów).
Urządzenia wchodzące w skład systemów odwodnienia powierzchniowego ulic i powierzchni komunikacyjnych:
- muldy przydrożne,
- rowy trójkątne,
- rowy opływowe,
- rowy trapezowe,
- rowy stokowe,
- ścieki drogowe,
- bystrotoki i kaskady.
Normy regulują szczegółowo takie parametry, jak: szerokość, głębokość, kształt przekroju poprzecznego, poziom dna, pochylenie skarp, spadek podłużny oraz rodzaj zastosowanych urządzeń dla danej klasy drogi.
Urządzenia wchodzące w skład systemów odwodnienia powierzchniowego dróg;
- ścieki przykrawężnikowe,
- ścieki międzyjezdniowe,
- ścieki skrzynkowe,
- ścieki szczelinowe,
- wpusty deszczowe z nasadami jednospadowymi,
- wpusty deszczowe z nasadami muldowymi,
- wpusty deszczowe z nasadami z wlewem bocznym,
- wpusty deszczowe z nasadami kombinowanymi.
Odwodnienia wgłębne
Głównym celem odwodnień wgłębnych jest odprowadzanie wody z poziomu przemarzania gruntu, bezpośrednio pod nawierzchnią oraz elementami pasa drogi. Ponadto tego typu zabiegi regulują poziom wód gruntowych pod obiektami drogowymi, co korzystnie wpływa na trwałość obiektów. Wyróżniamy:
- drenaż głęboki – zakładany poniżej poziomu przemarzania gruntu;
- drenaż płytki – jako warstwa filtracyjna na naturalnym podłożu (zatrzymuje podciąganie kapilarne, a także wodę przedostającą się do wierzchniej warstwy konstrukcji).
Opisane wyżej zagadnienia stanowią zaledwie trzon rozległej dziedziny, jaką jest odwodnienie dróg i ulic, a ich szczegółowe opisy zawarte są w obszernych podręcznikach, dlatego powyższe informacje należy traktować przede wszystkim, jako hasła naprowadzające.