第二章路基排水ppt課件

1、第九章第九章 路基排水路基排水排水目的與要求排水目的與要求 水的危害：水的危害：1 1）降低路面材料的強(qiáng)度；）降低路面材料的強(qiáng)度； 2 2）路基路面承載能力下降。）路基路面承載能力下降。 水的來源：地面水和地下水水的來源：地面水和地下水 路基路面排水：地面排水和地下排水路基路面排水：地面排水和地下排水 排水設(shè)計的目的：排水設(shè)計的目的： 將路基范圍內(nèi)的土基濕度降低到一定的限度范圍將路基范圍內(nèi)的土基濕度降低到一定的限度范圍內(nèi)，保持路基常年處于干燥狀態(tài)，確保路基路面具有內(nèi)，保持路基常年處于干燥狀態(tài)，確保路基路面具有足夠的強(qiáng)度與穩(wěn)定性。足夠的強(qiáng)度與穩(wěn)定性。 地面水：排除和攔截于路基范圍以外，并防止地地

2、面水：排除和攔截于路基范圍以外，并防止地面水漫流、滯積或下滲。面水漫流、滯積或下滲。 地下水：隔斷、疏干、降低地下水，并引導(dǎo)至路地下水：隔斷、疏干、降低地下水，并引導(dǎo)至路基范圍以外的適當(dāng)?shù)攸c。基范圍以外的適當(dāng)?shù)攸c。二、排水設(shè)計一般原則二、排水設(shè)計一般原則 1 1、全面規(guī)劃全面規(guī)劃 2 2、因地制宜因地制宜 3 3、綜合治理綜合治理 4 4、以疏導(dǎo)為主以疏導(dǎo)為主 5 5、環(huán)境保護(hù)環(huán)境保護(hù) 邊溝、截水溝、排水溝、跌水、急流槽等等。邊溝、截水溝、排水溝、跌水、急流槽等等。1 1、邊溝邊溝在挖方路基的路肩外側(cè)或低路堤的坡腳外側(cè)，多與路在挖方路基的路肩外側(cè)或低路堤的坡腳外側(cè)，多與路中線平行，用以匯集和排

3、除路基范圍內(nèi)和流向路基的中線平行，用以匯集和排除路基范圍內(nèi)和流向路基的少量地面水。少量地面水。 第一節(jié)第一節(jié) 路基排水設(shè)施路基排水設(shè)施一、地面排水設(shè)施一、地面排水設(shè)施 1 1）、邊溝的橫斷面形式：梯形、矩形、三）、邊溝的橫斷面形式：梯形、矩形、三角形、流線形角形、流線形 2 2）、邊溝的橫斷面尺寸）、邊溝的橫斷面尺寸 3 3）、邊溝的位置）、邊溝的位置邊溝不宜過長，其縱坡一般與路線縱坡一致。邊溝不宜過長，其縱坡一般與路線縱坡一致。2 2、截水溝、截水溝用以攔截并排除路基上方流向路基的地面徑流，減用以攔截并排除路基上方流向路基的地面徑流，減輕邊溝的水流負(fù)擔(dān)，保證挖方邊坡和填方坡腳不受輕邊溝的水流

4、負(fù)擔(dān)，保證挖方邊坡和填方坡腳不受流水沖刷。挖方路基截水溝應(yīng)設(shè)在坡頂流水沖刷。挖方路基截水溝應(yīng)設(shè)在坡頂5m以外以外,填填方路堤上側(cè)的截水溝距填方坡腳的距離不應(yīng)小于方路堤上側(cè)的截水溝距填方坡腳的距離不應(yīng)小于2m。 1 1）截水溝的橫斷面形式：梯形）截水溝的橫斷面形式：梯形 2 2）截水溝的橫斷面尺寸）截水溝的橫斷面尺寸 3 3）截水溝的位置）截水溝的位置截水溝不宜過長，宜為截水溝不宜過長，宜為200500m；截水溝溝底應(yīng)有截水溝溝底應(yīng)有0.5%以上以上的縱坡。的縱坡。 3、 排水溝排水溝 在于引水，將路基范圍內(nèi)各種水源的水流引在于引水，將路基范圍內(nèi)各種水源的水流引至橋涵或路基范圍以外的指定地點。至

5、橋涵或路基范圍以外的指定地點。 1 1）、排水溝的橫斷面形式：梯形）、排水溝的橫斷面形式：梯形 2 2）、排水溝的橫斷面尺寸）、排水溝的橫斷面尺寸 排水溝長度不宜超過排水溝長度不宜超過500m500m排水溝的縱坡可取排水溝的縱坡可取0.51.0，不小于，不小于0.3，不大于，不大于3。路基排水溝的加固類型路基排水溝的加固類型 簡易式簡易式 干砌式干砌式 漿砌式漿砌式加固類型與溝底縱坡的關(guān)系加固類型與溝底縱坡的關(guān)系4 4、跌水與急流槽、跌水與急流槽 跌水與急流槽是路基排水設(shè)施的特殊形式，用跌水與急流槽是路基排水設(shè)施的特殊形式，用于陡坡地段，溝底縱坡可達(dá)于陡坡地段，溝底縱坡可達(dá)45450 0 1

6、1）、跌水與急流槽的橫斷面形式：梯形）、跌水與急流槽的橫斷面形式：梯形 2 2）、跌水與急流槽的橫斷面尺寸）、跌水與急流槽的橫斷面尺寸單級跌水適用于排水溝連單級跌水適用于排水溝連接處，由于水位落差大，接處，由于水位落差大，需要消能或改變水流方向。需要消能或改變水流方向。多級跌水適用于較長多級跌水適用于較長陡坡地段，為減緩水陡坡地段，為減緩水流速度，并及時予以流速度，并及時予以消能。消能。急流槽適用于的急流槽適用于的縱坡比跌水的縱縱坡比跌水的縱坡更陡，是山區(qū)坡更陡，是山區(qū)公路回頭曲線，公路回頭曲線，溝通上下線路基溝通上下線路基排水及溝渠出水排水及溝渠出水口的排水設(shè)施，口的排水設(shè)施，縱坡可達(dá)縱坡可

7、達(dá)1：1.5。渡水槽：渡水槽：通過架設(shè)簡易橋梁，水槽或管道，從路基上部跨通過架設(shè)簡易橋梁，水槽或管道，從路基上部跨越，以勾通路基兩側(cè)的水流。越，以勾通路基兩側(cè)的水流。虹吸管（涵）：虹吸管（涵）：利用勢能迫使水流降落，經(jīng)路基下部管道流利用勢能迫使水流降落，經(jīng)路基下部管道流向路基另一側(cè)。向路基另一側(cè)。二、地下排水設(shè)備二、地下排水設(shè)備 盲溝、滲溝、滲井。盲溝、滲溝、滲井。 特點：排水量不大，以滲流方式匯集水流，特點：排水量不大，以滲流方式匯集水流，并就近排出路基范圍以外。并就近排出路基范圍以外。1 1、盲溝、盲溝 盲溝的結(jié)構(gòu)形式圖盲溝的結(jié)構(gòu)形式圖盲溝不宜過長，溝底具有盲溝不宜過長，溝底具有12縱坡，

8、出水口縱坡，出水口標(biāo)高高于溝外最高水位標(biāo)高高于溝外最高水位20cm，防止水流倒流。，防止水流倒流。2 2、滲溝、滲溝用于降低地下水位和排除地下水，有深度為用于降低地下水位和排除地下水，有深度為26m的的淺埋滲溝和深度為淺埋滲溝和深度為6 m以上的深埋滲溝以上的深埋滲溝 。 滲溝的結(jié)構(gòu)形式圖滲溝的結(jié)構(gòu)形式圖 盲溝式、洞式、盲溝式、洞式、 管式管式3 3、滲井、滲井滲井是將土基上層存水滲井是將土基上層存水引入透水層，以降低地引入透水層，以降低地下水位高度。下水位高度。第二節(jié)第二節(jié) 明渠的水文水力計算明渠的水文水力計算一、設(shè)計流量一、設(shè)計流量 流量是路基排水設(shè)計的基本依據(jù)，其大小與匯水面積流量是路基

9、排水設(shè)計的基本依據(jù)，其大小與匯水面積和一定頻率下的徑流厚度，以及匯水區(qū)域內(nèi)的地形、地和一定頻率下的徑流厚度，以及匯水區(qū)域內(nèi)的地形、地貌及地表植被等因素有關(guān)。貌及地表植被等因素有關(guān)。二、水力計算二、水力計算 1.基本計算公式：基本計算公式： Q水流通過橫斷面的流量，水流通過橫斷面的流量，m3/s; 水流橫斷面的面積，水流橫斷面的面積，m2; C流速系數(shù)；流速系數(shù)； R水力半徑，水力半徑，m; i水力坡降；水力坡降；iRCQ 2.流速系數(shù)流速系數(shù) 主要取決于水流條件（溝渠、管道或地表等以及其主要取決于水流條件（溝渠、管道或地表等以及其粗糙程度），在試驗的基礎(chǔ)上建立計算公式。粗糙程度），在試驗的基礎(chǔ)

10、上建立計算公式。 3.容許的最小和最大流速容許的最小和最大流速 容許最小流速容許最小流速V min=R0.5 與水中含土粒徑有關(guān)的系數(shù)；與水中含土粒徑有關(guān)的系數(shù)； R 水力半徑，水力半徑，m; 為使溝渠不致沖刷，應(yīng)限制設(shè)計流速，即規(guī)定容許為使溝渠不致沖刷，應(yīng)限制設(shè)計流速，即規(guī)定容許最大流速。最大流速。 容許最大流速容許最大流速 4.驗算驗算適用于軟弱土層位于地表，換挖深度不超過適用于軟弱土層位于地表，換挖深度不超過3m的場合的場合適用于排水困難的洼地，而軟弱土層易于滑動，厚度又較薄，適用于排水困難的洼地，而軟弱土層易于滑動，厚度又較薄，表層無硬殼，石料來源充分表層無硬殼，石料來源充分（一）換填

11、材料法（一）換填材料法第三節(jié)第三節(jié) 軟土的排水固結(jié)軟土的排水固結(jié)1.開挖換填開挖換填2.拋石擠淤拋石擠淤3.爆破擠淤爆破擠淤爆空區(qū)爆空區(qū)擠出區(qū)擠出區(qū)適用于換填深度超過適用于換填深度超過3m，需要快速施工且允許爆破的場合。，需要快速施工且允許爆破的場合。對于稠度較大的軟土采用先爆后填，對于稠度小的軟土，可以對于稠度較大的軟土采用先爆后填，對于稠度小的軟土，可以先填后爆破。先填后爆破。1.砂墊層法砂墊層法砂墊層砂墊層填土填土軟土層軟土層適用于：適用于：a.路堤高度小于兩倍極限高度，軟土表面無透水性低的路堤高度小于兩倍極限高度，軟土表面無透水性低的硬殼；硬殼； b.軟土層不很厚，或雖稍厚，但具有雙面

12、排水條件；軟土層不很厚，或雖稍厚，但具有雙面排水條件； c.當(dāng)?shù)赜猩埃\距不太遠(yuǎn)；當(dāng)?shù)赜猩埃\距不太遠(yuǎn)； d.施工期限不甚緊迫。施工期限不甚緊迫。砂墊層的厚度一般為砂墊層的厚度一般為0.61.0m，視路堤高度、軟土層的厚，視路堤高度、軟土層的厚度及壓縮性而定。度及壓縮性而定。（二）排水固結(jié)法（二）排水固結(jié)法2.砂井砂井/袋裝砂井袋裝砂井/塑料排水板排水法塑料排水板排水法真空堆載預(yù)壓排水法示意圖真空堆載預(yù)壓排水法示意圖砂墊層砂墊層堆載填土堆載填土砂井砂井/袋裝砂井袋裝砂井/塑料排水板塑料排水板塑料薄膜塑料薄膜射流泵射流泵有孔管道網(wǎng)絡(luò)有孔管道網(wǎng)絡(luò)有孔管道網(wǎng)絡(luò)示意圖有孔管道網(wǎng)絡(luò)示意圖廣泛適用于各類飽

13、和粘土、粉土廣泛適用于各類飽和粘土、粉土1.粒料樁粒料樁2.石灰樁石灰樁適用于含砂量低，沒有滯水砂層的軟土適用于含砂量低，沒有滯水砂層的軟土適用于處理松砂、雜填土和粘粒含量不大的普適用于處理松砂、雜填土和粘粒含量不大的普通粘土，亦能有效防止砂土基地的液化通粘土，亦能有效防止砂土基地的液化振沉樁施工示意圖振沉樁施工示意圖（三）擠密法（三）擠密法1.重夯法；重夯法；2.強(qiáng)夯法強(qiáng)夯法廣泛適用于雜填土、碎石土、砂土、粘性土、濕陷性黃土和沼廣泛適用于雜填土、碎石土、砂土、粘性土、濕陷性黃土和沼澤土，還可用于水下澤土，還可用于水下（四）夯實法（四）夯實法1.淺層攪拌法淺層攪拌法2.深層攪拌樁法深層攪拌樁法旋噴樁旋噴樁粉噴樁粉噴樁粉體攪拌復(fù)合地基技術(shù)處理廈門海粉體攪拌復(fù)合地基技術(shù)處理廈門海滄大道海灘滄大道海灘鉆頭葉片鉆頭葉片噴頭噴頭軟管軟管旋噴樁示意圖旋噴樁示意圖水泥適用于含砂量較大的水泥適用于含砂量較大的軟土，石灰適用于含沙量軟土，石灰適用于含沙量較低的軟土或淤泥質(zhì)土。較低的軟土或淤泥質(zhì)土。（五）膠結(jié)硬化法（五）膠結(jié)硬化法1.反壓護(hù)道法反壓護(hù)道法