Поверхностная вода от земляного полотна отводится наземными водоотводами. К ним прежде всего относятся те, о которых уже говорилось при рассмотрении типовых нормальных поперечных профилей, а именно: у насыпей — резервы, водоотводные канавы, в выемках и около них — кюветы, лотки, нагорные и банкетные канавы.
Всем названным водоотводам необходимо давать достаточный продольный уклон с тем, чтобы дно не заиливалось, вода не переполняла их, а быстро стекала в реки, ручьи, овраги и другие пониженные места.
Водоотводные канавы у насыпей устраивают, как правило, с полуторными откосами; их глубина и ширина по дну не должны быть меньше 0,6 м. Во всех случаях размеры канавы у насыпи должны быть такими, при которых канава обеспечивала бы полный отвод всей стекающей в нее воды. При этом наивысший горизонт воды в канаве, соответствующий наиболее интенсивному притоку, должен быть ниже бровки канавы на 25 см.
Продольный уклон дна канавы желательно иметь в 4—5%. Обыкновенно дну канавы придают уклон, равный уклону местности. Однако он не должен быть меньше 2%. Лишь, как исключение, на поймах рек и на болотах разрешается делать канавы с уклоном в 0,001.
Рис. 24. Быстроток бетонный (продольный разрез)
В ряде случаев, в зависимости от характера местности, водоотводным канавам придают уклон и больше 50/00. Когда уклон водоотводной канавы превышает 80/00, следует принимать меры против размыва дна и откосов ее. Такими мерами могут быть одерновка откосов и дна, мощение их. Мощение откосов, как правило, доводят до высоты на 25 см ниже бровки канавы, т. е. соответствующей максимальному уровню воды в ней.
Чтобы избежать дорогостоящих укрепительных работ на всем протяжении канавы при больших уклонах местности, ее делают составной: сначала делают участок канавы с небольшим уклоном, затем устраивают быстроток или перепад, и далее опять участок канавы с небольшим уклоном.
Быстротоками называются участки водоотвода с большим уклоном (до 1 : 2), соединяющие верхние и нижние бьефы. (Бьеф — водное пространство выше или ниже сооружения.) Вода по быстротоку движется, не отрываясь от его дна. На рис. 24 показан в продольном разрезе бетонный быстроток.
Перепадом называется такое сопряжение бьефов, при котором вода из верхнего бьефа в нижний движется водопадом. Перепады могут быть как одноступенчатые, так и многоступенчатые (рис. 25).
Перепады устраивают также у выхода канавы в овраг для предотвращения размыва его. Во всех случаях у склона в овраг водоотводную канаву отводят в сторону от земляного полотна.
Дну резерва в продольном направлении, так же как и дну канавы, придают уклон в зависимости от уклона местности. Во всяком случае он не должен быть меньше 0,002 и больше 0,008. В исключительных случаях продольный уклон дна резерва уменьшают до 0,001. При большом продольном уклоне местности резервы делают не сплошные, а участками, разделенными между собой перемычками нетронутой земли шириной не менее 3 м. В этом случае отдельные участки резерва соединяют между собой с полевой стороны канавой с перепадами, укрепленными от размыва. У выхода в овраг с полевой стороны резерва для выпуска из него воды также устраивают водоотводную канаву. Она должна иметь направление в сторону от насыпи и в необходимых случаях укрепленные перепады.
Если резерв не вмещает всю стекающую в него воду, то в нём у полевого откоса устраивают канаву. Глубину ее устанавливают расчетом.
Рис. 25. Перепад
Кюветы, устраиваемые в выемках, должны иметь ширину дна 0,4 м, глубина их не должна быть меньше 0,6 м. Уклон кювета обыкновенно соответствует уклону пути. Если в выемке по продольному профилю запроектирована площадка, то дну кювета часто не удается придать даже минимальный продольный уклон в 0,002. В этом случае в точке перелома продольного профиля кювета глубину его разрешается уменьшать до 0,3 м, не изменяя ширины его поверху и крутизны его откосов, но увеличивая соответственно ширину по дну. Если же и с уменьшением глубины кювета не удается получить уклон в 0,002, разрешается этот уклон уменьшить до 0,001. Надо при этом иметь в виду, что такие кюветы необходимо содержать особенно тщательно, так как малейшее изменение продольного уклона или засорение в отдельных местах может привести к застою воды, что создаст условия для увлажнения основания выемки.
Нагорные канавы устраивают у выемок как с одной, так и с обеих сторон. Если имеется ясно выраженный поперечный уклон местности, то нагорную канаву устраивают лишь с одной — с нагорной стороны. В отдельных случаях в зависимости от рельефа местности с нагорной стороны выемки устраивают две нагорные канавы, а иногда и больше.
Размеры нагорных канав определяют расчетом. Во всяком случае их глубина и ширина по дну не должны быть меньше 0,6 м.
Откосы делают полуторными, в необходимых случаях их укрепляют. При больших уклонах нагорные канавы могут иметь быстротоки и перепады.
В пределах станций отвод поверхностных вод осуществляется поперечными и продольными водоотводами. Для поперечного стока воды поверхности земляного полотна, а иногда и поверхности балластной призмы придают наклон в сторону продольных кюветов, канав и лотков.
Кроме того, под рельсами между шпалами через 2—3 звена устраивают мелкие поперечные канавы и лотки.
В местах, где постоянно работают станционные работники, все поверхностные водоотводы делают закрытыми. В местах переходов через лотки и канавы устраивают мостики.
На крупных станциях для продольного отвода воды прокладывают также коллекторы и канализационные трубы. В районах с интенсивными осадками на крупных станциях, кроме того, устраивают ливневую канализацию.
Рис. 26. Подкюветные дренажи
Рис. 27. Дрена с обратным фильтром