高速6路基排水ppt課件

1、1高速公路概論2 上次課主要學(xué)習(xí)了以下內(nèi)容：上次課主要學(xué)習(xí)了以下內(nèi)容：l路基工程基本知識(shí)：路基工程基本知識(shí)：l 路基的特點(diǎn)和要求路基的特點(diǎn)和要求 路基干濕類型和填土高度路基干濕類型和填土高度l 路基的變形和破壞路基的變形和破壞l一般路基設(shè)計(jì)一般路基設(shè)計(jì) l 路基橫斷面路基橫斷面l 路基的基本構(gòu)造路基的基本構(gòu)造3第二章第二章 路基排水路基排水 路基變形和破壞的主要原因是受水的影響。因此，必須十分重視路基的排水設(shè)計(jì)。路基路基變形和破壞的主要原因是受水的影響。因此，必須十分重視路基的排水設(shè)計(jì)。路基水的來(lái)源有地面水和地下水。地面水有雨、雪和江河湖水。地下水有泉水、毛細(xì)水和間隙水的來(lái)源有地面水和地下水。

2、地面水有雨、雪和江河湖水。地下水有泉水、毛細(xì)水和間隙水等。它們都會(huì)便路基濕軟，降低承載力。造成滑坡坍方或凍害翻漿等破壞。水等。它們都會(huì)便路基濕軟，降低承載力。造成滑坡坍方或凍害翻漿等破壞。 路基排水的目的是減少路基的濕度，保證路基常年處于干燥或中濕狀態(tài)，確保路基路面路基排水的目的是減少路基的濕度，保證路基常年處于干燥或中濕狀態(tài)，確保路基路面的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。 考慮排水的原則首先要查清水源，結(jié)合農(nóng)田水利進(jìn)行全面規(guī)劃，排除隱患。水溝宜短不考慮排水的原則首先要查清水源，結(jié)合農(nóng)田水利進(jìn)行全面規(guī)劃，排除隱患。水溝宜短不宜長(zhǎng)，及時(shí)疏散，就近分流。要充分利用地形，防挖深溝，減少水土流失。設(shè)計(jì)要注意就宜

3、長(zhǎng)，及時(shí)疏散，就近分流。要充分利用地形，防挖深溝，減少水土流失。設(shè)計(jì)要注意就地取材，結(jié)構(gòu)應(yīng)經(jīng)濟(jì)實(shí)用，并作出優(yōu)化選擇。地取材，結(jié)構(gòu)應(yīng)經(jīng)濟(jì)實(shí)用，并作出優(yōu)化選擇。4 第一節(jié)第一節(jié) 路基排水設(shè)施路基排水設(shè)施 一、一、地面排水設(shè)施地面排水設(shè)施 1 1、邊溝和截水溝、邊溝和截水溝 5 挖方路段及高度小于邊溝深度的路堤應(yīng)設(shè)置邊溝。挖方路段及高度小于邊溝深度的路堤應(yīng)設(shè)置邊溝。邊溝一般為梯形斷面，內(nèi)側(cè)邊坡為邊溝一般為梯形斷面，內(nèi)側(cè)邊坡為1 1：1.01.01 1：1.51.5，外側(cè)邊坡與挖方邊坡相同。邊溝的寬度和深度一般為，外側(cè)邊坡與挖方邊坡相同。邊溝的寬度和深度一般為0.4m0.4m。高速公路。高速公路和一級(jí)

4、公路則不小于和一級(jí)公路則不小于0.6m0.6m。邊溝縱坡宜與路線縱坡一致，并不小于。邊溝縱坡宜與路線縱坡一致，并不小于0.50.5，以利排水暢，以利排水暢通。通。 截水溝用以匯集并排除路基邊坡上側(cè)的地表徑流。截水溝用以匯集并排除路基邊坡上側(cè)的地表徑流。挖方路基截水溝應(yīng)設(shè)在坡頂挖方路基截水溝應(yīng)設(shè)在坡頂5m5m以以外，填方路堤上側(cè)的截水溝距填方坡腳的距離不應(yīng)小于外，填方路堤上側(cè)的截水溝距填方坡腳的距離不應(yīng)小于2m2m。截水溝寬度和深度不宜小于。截水溝寬度和深度不宜小于0.5m0.5m，梯形斷面邊坡常用，梯形斷面邊坡常用1 1：1.0-11.0-1：1.51.5，溝底縱坡不應(yīng)小于，溝底縱坡不應(yīng)小于0

5、.50.5。 排水溝是將邊溝、截水溝和路基附近積水引排于路基之外。排水溝是將邊溝、截水溝和路基附近積水引排于路基之外。溝渠構(gòu)造與截水溝相同。溝渠構(gòu)造與截水溝相同。排水溝應(yīng)與各種水溝聯(lián)接順暢，其長(zhǎng)度不宜超過(guò)排水溝應(yīng)與各種水溝聯(lián)接順暢，其長(zhǎng)度不宜超過(guò)500m500m。 67 3 3虹吸管虹吸管( (涵涵) ) 虹吸管虹吸管( (涵涵) )是引水渠道橫穿公路而保持水頭高度的一種結(jié)構(gòu)。是引水渠道橫穿公路而保持水頭高度的一種結(jié)構(gòu)。它是有壓管它是有壓管道，必須保證不透水。虹吸管道，必須保證不透水。虹吸管( (涵涵) )直徑由水力計(jì)算決定，一般為直徑由水力計(jì)算決定，一般為40-100cm40-100cm。在

6、。在廣探珠高速公路中，虹吸回管外再砌鋼筋混凝土箱室，中間可供人屈身通過(guò)，廣探珠高速公路中，虹吸回管外再砌鋼筋混凝土箱室，中間可供人屈身通過(guò)，以便養(yǎng)護(hù)檢修。以便養(yǎng)護(hù)檢修。 8二、地下排水設(shè)施二、地下排水設(shè)施 地下排水是排除土體的上層滯水或潛水。地下排水結(jié)構(gòu)有地下排水是排除土體的上層滯水或潛水。地下排水結(jié)構(gòu)有盲溝，滲溝和滲井。盲溝，滲溝和滲井。1 1、盲溝盲溝 盲溝分縱向盲溝和橫向盲溝兩種。縱向盲溝可布置成單列或雙列式，設(shè)在邊溝底下。盲溝分縱向盲溝和橫向盲溝兩種?？v向盲溝可布置成單列或雙列式，設(shè)在邊溝底下。橫向盲溝則與路線垂直，截除順線路下流的地下水并排除路堤存水，降低地下水位。橫向盲溝則與路線垂

7、直，截除順線路下流的地下水并排除路堤存水，降低地下水位?？v橫向盲溝縱坡不小于縱橫向盲溝縱坡不小于1 12 2。 盲溝構(gòu)造為矩形，中部用粗骨料盲溝構(gòu)造為矩形，中部用粗骨料( (卵石卵石) )，周圍粒料尺寸呈六倍遞減。溝底為，周圍粒料尺寸呈六倍遞減。溝底為202030cm30cm厚的夯實(shí)不透水層，盲溝頂面可反貼草皮厚的夯實(shí)不透水層，盲溝頂面可反貼草皮。91011 2 2、滲溝、滲溝 滲溝的排水量比盲溝大得多，常采用預(yù)制滲水管。水泥混凝土圓管的最滲溝的排水量比盲溝大得多，常采用預(yù)制滲水管。水泥混凝土圓管的最小直徑不宜小于小直徑不宜小于20cm20cm，帶孔塑料滲水管直徑宜為，帶孔塑料滲水管直徑宜為1

8、5cm15cm。管的滲水孔徑為。管的滲水孔徑為1.51.52.0cm2.0cm。反濾層應(yīng)選用顆粒大小均勻的砂石材料，分層填筑，相鄰層。反濾層應(yīng)選用顆粒大小均勻的砂石材料，分層填筑，相鄰層顆粒直徑比不宜小于顆粒直徑比不宜小于1 1：4 4，層厚不宜小于，層厚不宜小于15 cm15 cm，砂石粒粒徑小于，砂石粒粒徑小于0.15mm0.15mm顆顆粒應(yīng)小于粒應(yīng)小于5 5。溝底縱坡應(yīng)大于。溝底縱坡應(yīng)大于1 1。3 3、滲井、滲井 滲井是將土基上層存水引入透水層，以降低地下水位高度。滲井是將土基上層存水引入透水層，以降低地下水位高度。 1213三、路基排水系統(tǒng)三、路基排水系統(tǒng) 由于自然條件和路線布置的不

9、同，路基排水有時(shí)比較復(fù)雜。在多雨山區(qū)、寒冷潮由于自然條件和路線布置的不同，路基排水有時(shí)比較復(fù)雜。在多雨山區(qū)、寒冷潮濕地帶或水網(wǎng)密布的平原區(qū)和水文地質(zhì)條件不良地區(qū)更濕地帶或水網(wǎng)密布的平原區(qū)和水文地質(zhì)條件不良地區(qū)更需要進(jìn)行路基排水綜合設(shè)計(jì)，需要進(jìn)行路基排水綜合設(shè)計(jì)，盡量發(fā)揮各種設(shè)施的優(yōu)越性，提高排水效果。盡量發(fā)揮各種設(shè)施的優(yōu)越性，提高排水效果。 對(duì)于流向路基的地面水和地下水，需在路基外設(shè)置截水溝、排水溝或滲溝等進(jìn)對(duì)于流向路基的地面水和地下水，需在路基外設(shè)置截水溝、排水溝或滲溝等進(jìn)行攔截并排水。路基內(nèi)的水源應(yīng)用邊溝、滲溝等予以排除。水流落差較大時(shí)，應(yīng)設(shè)行攔截并排水。路基內(nèi)的水源應(yīng)用邊溝、滲溝等予以排

10、除。水流落差較大時(shí)，應(yīng)設(shè)置躍水和急流槽。置躍水和急流槽。自然溝谷與人工溝渠及涵洞等排水設(shè)施要緊密配合，各自分工，自然溝谷與人工溝渠及涵洞等排水設(shè)施要緊密配合，各自分工，充分發(fā)揮其整體作用。充分發(fā)揮其整體作用。 1415第二節(jié)第二節(jié) 軟土的排水固結(jié)軟土的排水固結(jié) 沿海和湖濱公路路基常在軟弱土層上施工，必須給予高度重視。沿海和湖濱公路路基常在軟弱土層上施工，必須給予高度重視。軟土多軟土多為海洋和內(nèi)陸沉積的淤泥、泥碳和粉砂，孔隙率和壓縮性大，透水性小，土為海洋和內(nèi)陸沉積的淤泥、泥碳和粉砂，孔隙率和壓縮性大，透水性小，土基抗剪強(qiáng)度和承載能力低，路基完工后流變性大而產(chǎn)生長(zhǎng)期下沉?；辜魪?qiáng)度和承載能力低，

11、路基完工后流變性大而產(chǎn)生長(zhǎng)期下沉。16軟土加固軟土加固 軟土加固可用軟土加固可用換土方法換土方法，即用人工挖去一層軟土，回填性質(zhì)良好的素土或填碎，即用人工挖去一層軟土，回填性質(zhì)良好的素土或填碎礫石，砂或灰土，有時(shí)亦可摻少量水泥。此法只能礫石，砂或灰土，有時(shí)亦可摻少量水泥。此法只能加固薄層加固薄層( (如如1 12m)2m)軟土。軟土。 對(duì)對(duì)深層軟土深層軟土的加固，最有效的辦法是的加固，最有效的辦法是砂樁排水固結(jié)法。砂樁排水固結(jié)法。它是它是利用路堤自重加利用路堤自重加壓，排出軟土的飽和水以促進(jìn)沉降固結(jié)。壓，排出軟土的飽和水以促進(jìn)沉降固結(jié)。為縮短排水路線，加快固結(jié)過(guò)程，須設(shè)為縮短排水路線，加快固結(jié)

12、過(guò)程，須設(shè)置砂墊層和砂井。置砂墊層和砂井。 1718 砂墊層或砂礫墊層鋪設(shè)在路堤底部，厚度為砂墊層或砂礫墊層鋪設(shè)在路堤底部，厚度為0.30.30.5m0.5m。砂樁是用打樁機(jī)把鋼管打入。砂樁是用打樁機(jī)把鋼管打入軟土形成井孔子軟土形成井孔子, ,再將透水的尼龍砂袋填入再將透水的尼龍砂袋填入, ,砂樁直徑砂樁直徑d=7d=712cm12cm，井距為井徑的，井距為井徑的8-108-10倍。倍。平面上呈矩形或梅花形布置。樁的長(zhǎng)度為軟層厚度或由計(jì)算確定。平面上呈矩形或梅花形布置。樁的長(zhǎng)度為軟層厚度或由計(jì)算確定。 排水砂樁可用塑料排水板代替。土中水是透過(guò)塑料芯板的溝槽排出的。排水板用專用排水砂樁可用塑料排

13、水板代替。土中水是透過(guò)塑料芯板的溝槽排出的。排水板用專用插板機(jī)插入土中，施工簡(jiǎn)便。插板機(jī)插入土中，施工簡(jiǎn)便。 砂墊層上和路堤內(nèi)部可用土工布或土工格柵加固路堤和邊被。這種方法近年在國(guó)內(nèi)砂墊層上和路堤內(nèi)部可用土工布或土工格柵加固路堤和邊被。這種方法近年在國(guó)內(nèi)外得到廣泛的應(yīng)用外得到廣泛的應(yīng)用。 19第二章第二章 路基邊坡的防護(hù)和加固路基邊坡的防護(hù)和加固 路基邊坡常年經(jīng)受冰雪融化和雨水沖刷而風(fēng)化剝落和變形破壞，必須加以適當(dāng)路基邊坡常年經(jīng)受冰雪融化和雨水沖刷而風(fēng)化剝落和變形破壞，必須加以適當(dāng)防護(hù)和進(jìn)行必要的加固。防護(hù)和進(jìn)行必要的加固。 坡面防護(hù)分坡面防護(hù)分植物防護(hù)植物防護(hù)和和礦料防護(hù)礦料防護(hù)兩類。植物防

14、護(hù)一般采用種草、植草皮和種樹(shù)兩類。植物防護(hù)一般采用種草、植草皮和種樹(shù)等方法。等方法。礦料防護(hù)是采用砂石、水泥或石灰等礦質(zhì)材料對(duì)風(fēng)化的軟質(zhì)巖石進(jìn)行抹礦料防護(hù)是采用砂石、水泥或石灰等礦質(zhì)材料對(duì)風(fēng)化的軟質(zhì)巖石進(jìn)行抹面防護(hù)。面防護(hù)。 20 邊坡不陡于邊坡不陡于1 1：1 1的土質(zhì)坡面且沖刷不嚴(yán)重時(shí)，可植草來(lái)固結(jié)表土，防止坡面水土流失。的土質(zhì)坡面且沖刷不嚴(yán)重時(shí)，可植草來(lái)固結(jié)表土，防止坡面水土流失。草種應(yīng)適應(yīng)當(dāng)?shù)赝寥篮蜌夂驐l件，根系發(fā)達(dá)、葉莖低矮的多年生葷種。邊坡較陡、沖刷較草種應(yīng)適應(yīng)當(dāng)?shù)赝寥篮蜌夂驐l件，根系發(fā)達(dá)、葉莖低矮的多年生葷種。邊坡較陡、沖刷較嚴(yán)重而適流速度小于嚴(yán)重而適流速度小于1.5m1.5ms

15、 s時(shí)，可采用鋪草皮防護(hù)。草皮可以平鋪、疊鋪，也可垂直坡時(shí)，可采用鋪草皮防護(hù)。草皮可以平鋪、疊鋪，也可垂直坡面或斜鋪成方格式，亦可用拱式邊框，框內(nèi)滿鋪草皮。面或斜鋪成方格式，亦可用拱式邊框，框內(nèi)滿鋪草皮。植樹(shù)主要用于漫水河灘或海灘上，植樹(shù)主要用于漫水河灘或海灘上，可以降低水流速度，減少水流對(duì)灘上路堤的沖刷，還能起到防風(fēng)沙、美化路容和調(diào)節(jié)氣候可以降低水流速度，減少水流對(duì)灘上路堤的沖刷，還能起到防風(fēng)沙、美化路容和調(diào)節(jié)氣候的作用。樹(shù)種與栽植的位置可與有關(guān)部門協(xié)調(diào)配合。的作用。樹(shù)種與栽植的位置可與有關(guān)部門協(xié)調(diào)配合。 21 抹面防護(hù)抹面防護(hù)的抹面材料有三合土的抹面材料有三合土( (石灰、爐渣和粘土，其質(zhì)

16、量比為石灰、爐渣和粘土，其質(zhì)量比為1 1：5 5：1)1)四合土四合土( (石石灰、爐渣、枯土和砂，其質(zhì)量比為灰、爐渣、枯土和砂，其質(zhì)量比為1 1：9 9：3 3：6)6)等，抹面厚度為等，抹面厚度為2-10cm2-10cm。易于風(fēng)化而坡。易于風(fēng)化而坡面不平的巖石邊被可用面不平的巖石邊被可用噴漿防護(hù)噴漿防護(hù)，噴漿為水泥、石灰、河砂和水的混合料，其質(zhì)量比為，噴漿為水泥、石灰、河砂和水的混合料，其質(zhì)量比為1 1：1 1：6 6：3 3。對(duì)巖石堅(jiān)硬而不易風(fēng)化的邊坡，為防止水分浸入裂隙，可用水泥砂漿灌縫。對(duì)巖石堅(jiān)硬而不易風(fēng)化的邊坡，為防止水分浸入裂隙，可用水泥砂漿灌縫和勾縫。和勾縫。 對(duì)于易發(fā)生嚴(yán)重剝

17、落或溜方的路基邊坡，可用對(duì)于易發(fā)生嚴(yán)重剝落或溜方的路基邊坡，可用石砌防護(hù)石砌防護(hù)。石砌護(hù)坡有。石砌護(hù)坡有干砌干砌和和漿砌漿砌兩種。兩種。干砌片石厚度為干砌片石厚度為0.250.250.35m0.35m，下設(shè)，下設(shè)0.10.10.2m0.2m碎石或砂礫墊層，并不使用水泥砂漿材料。碎石或砂礫墊層，并不使用水泥砂漿材料。漿砌片石則用水泥砂漿，片石層厚度為漿砌片石則用水泥砂漿，片石層厚度為0.25-0.4 m0.25-0.4 m。縱向每。縱向每10m10m設(shè)一條伸縮縫。漿砌片設(shè)一條伸縮縫。漿砌片石坡面覆蓋層又稱護(hù)面墻，它不承受土壓力作用，但要緊貼坡面，表面抹平。石坡面覆蓋層又稱護(hù)面墻，它不承受土壓力作

18、用，但要緊貼坡面，表面抹平。22 對(duì)于無(wú)嚴(yán)重局部沖刷的沿河路堤，為保護(hù)坡腳可用對(duì)于無(wú)嚴(yán)重局部沖刷的沿河路堤，為保護(hù)坡腳可用拋石防護(hù)拋石防護(hù)。一般石塊尺寸為。一般石塊尺寸為0.30.30.5m0.5m，拋石厚度為，拋石厚度為1-2m1-2m。洪水沖刷嚴(yán)重的邊坡可用竹木石籠或鐵絲石籠甚至鋼筋框架石。洪水沖刷嚴(yán)重的邊坡可用竹木石籠或鐵絲石籠甚至鋼筋框架石籠防護(hù)，其容許流速可達(dá)籠防護(hù)，其容許流速可達(dá)5m5ms s。23第三章第三章 擋土墻擋土墻 一、擋土墻的種類與構(gòu)造一、擋土墻的種類與構(gòu)造 擋土墻在道路工程中應(yīng)用很廣。其擋土墻在道路工程中應(yīng)用很廣。其作用作用是承受支擋土體的側(cè)壓力，穩(wěn)定邊坡、是承受支擋

19、土體的側(cè)壓力，穩(wěn)定邊坡、防治滑坡，防止路堤沖刷，并可節(jié)省路基土方數(shù)量。防治滑坡，防止路堤沖刷，并可節(jié)省路基土方數(shù)量。24 擋土墻按其擋土墻按其位置位置分為路堤墻、路塹墻、路肩墻和山坡墻。分為路堤墻、路塹墻、路肩墻和山坡墻。25 擋土墻按其擋土墻按其結(jié)構(gòu)功能結(jié)構(gòu)功能又可分為重力式、半重力式和衡重式擋上墻。又可分為重力式、半重力式和衡重式擋上墻。重力式墻重力式墻，靠自，靠自重平衡墻背土壓力，墻身體積大，但施工方便。重平衡墻背土壓力，墻身體積大，但施工方便。半重力式墻半重力式墻是在墻體中加筋，如懸臀式是在墻體中加筋，如懸臀式和扶壁式擋土墻。和扶壁式擋土墻。衡重式擋土墻衡重式擋土墻靠衡重臺(tái)把墻的重心后

20、移，增加穩(wěn)定力矩，減少斷面尺靠衡重臺(tái)把墻的重心后移，增加穩(wěn)定力矩，減少斷面尺寸。寸。 26擋土墻按其結(jié)構(gòu)形式也可分為下列五種類型；擋土墻按其結(jié)構(gòu)形式也可分為下列五種類型；實(shí)心式：實(shí)心式：靠墻身自重保持墻體平衡穩(wěn)定。靠墻身自重保持墻體平衡穩(wěn)定。垛式：垛式：預(yù)制桿件或廢枕木縱、橫交錯(cuò)疊成框架，內(nèi)填土石，預(yù)制桿件或廢枕木縱、橫交錯(cuò)疊成框架，內(nèi)填土石，懸臂式：懸臂式：基底用鋼筋混凝土懸臂，增強(qiáng)抗傾覆穩(wěn)定性。基底用鋼筋混凝土懸臂，增強(qiáng)抗傾覆穩(wěn)定性。描桿式：描桿式：水平或斜向鉆孔，加樁錨固。水平或斜向鉆孔，加樁錨固。加筋土式：加筋土式：由豎向鋼筋混凝土面板、水平拉筋和填土組成。拉筋一般用薄金屬板由豎向鋼筋混凝土面板、水平拉筋和填土組成。拉筋一般用薄金屬板( (厚厚度度2-5mm2-5mm，寬度約，寬度約20cm)20cm)或鋼筋混凝土預(yù)制薄板，亦常用聚丙烯土工帶?；蜾摻罨炷令A(yù)制薄板，亦常用聚丙烯土工帶。 2728 擋上墻一般由擋上墻一般由墻身、基礎(chǔ)、排水設(shè)施和伸縮縫墻身、基礎(chǔ)、排水設(shè)施和伸縮縫等部分組成。等部分組成。29 擋土墻墻背作用