qAAA第7章-路基路面排水設計

1、qAAA第7章-路基路面排水設計qAAA第7章-路基路面排水設計第一節(jié) 路基排水的意義和一般原則一、路基排水的意義保持路基材料的強度穩(wěn)定性，進而保持路基的穩(wěn)定性二、路基排水設計的一般原則1.設計前必須進行深入細致的調查研究，詳細劃分流域；2.路基排水溝渠的設置盡量與環(huán)境協(xié)調；3.排水設施要因地制宜、就地取材、經濟適用，并做到系統(tǒng)規(guī)劃，合理布局，與當地排水設施相協(xié)調；5.排水設計應講求經濟效益，臨時排水設施應該盡可能與永久排水設施相結合第一節(jié) 路基排水的意義和一般原則一、路基排水的意義保持路基材第二節(jié) 路基排水設施一、地表排水設施（一）邊溝1.邊溝的功能用于匯集和排除降落在路基范圍內以及流向路基

2、的少量地表水2.邊溝的布置（1）橫向位置邊溝一般布置在路塹的路肩外側或較低矮路堤坡腳外側（2）邊溝的縱坡邊溝的縱坡宜與路線縱坡相一致，并不宜小于0.3，困難情況下可以減至0.1%（3）邊溝的長度單向排水長度每300500米設出水口第二節(jié) 路基排水設施一、地表排水設施（一）邊溝用于匯集和排除3.邊溝的橫斷面3.邊溝的橫斷面（二）截水溝（天溝）1.截水溝的功能用以攔截并排除路基上方流向路基的地面徑流，減輕邊溝的水流負擔，保證挖方邊坡和填方坡腳不受流水沖刷。 2.截水溝的布置（1）橫向位置截水溝一般布置在路塹邊坡或陡坡路堤上側，垂直于山坡水流方向或基本與等高線平行。視降雨量，可以不設或設計多道。填方

3、截水溝截水溝挖方截水溝5m（二）截水溝（天溝）1.截水溝的功能用以攔截并排除路基上方流qAAA第7章-路基路面排水設計（2）截水溝的縱坡與長度截水溝的縱坡不宜小于0.3，長度的考慮以匯水既不造成過大的沖刷，又不淤積為原則。3.截水溝的橫斷面一般為梯形，溝的邊坡坡度，因巖土條件而定，一般采用1：1.01：1.5。溝底寬度b不小于0.5m，溝深h按設計流量而定，亦不應小于0.5m。土質石質（2）截水溝的縱坡與長度3.截水溝的橫斷面一般為梯形，溝的邊（三）排水溝將路基范圍內各種水源的水流（如邊溝、截水溝、取土坑、邊坡和路基附近積水），引排至橋涵或路基范圍以外的指定地點。 2.排水溝的布置（1）排水溝

4、的布置可以根據需要并結合當地地形條件而定，距離路基坡腳不宜小于34m，平面上應力求直捷，需要轉彎時亦應盡量圓順，做成弧形，其半徑不宜小于1020m，連續(xù)長度宜短，一般不超過500m。 （2）排水溝應具有合適的縱坡，以保證水流暢通，不致流速太大而產生沖刷，亦不可流速太小而形成淤積，為此宜通過水文水力計算而擇優(yōu)選定。一般情況下，可取0.51.0%，不小于0.3，亦不宜大于3。 1.排水溝的功能（三）排水溝將路基范圍內各種水源的水流（如邊溝、截水溝、取土排水溝與水道銜接示意圖1排水溝；2其它渠道；3路基中心線；4橋涵3.排水溝的橫斷面排水溝的橫斷面，一般采用梯形，尺寸大小應經過水力水文計算選定。 （

5、3）排水溝水流注入其他溝渠或水道時，應使原水道不產生沖刷或淤積。通常應使排水溝與原水道兩者成銳角相交，交角不大于45，有條件可用半徑R=10b（b為溝頂寬）的圓曲線朝下游與其它水道相接。排水溝與水道銜接示意圖3.排水溝的橫斷面排水溝的橫斷面，一4.排水溝的防護包括排水溝在內的土質溝渠在有可能受到沖刷和滲漏時必須進行防護和防滲處理縱坡（%）11335577加固類型不加固1.土質好，不加固2.土質不好，簡易加固簡易加固或干砌式加固干砌式或漿砌式加固漿砌式加固或改用跌水加固類型與溝底縱坡關系 4.排水溝的防護包括排水溝在內的土質溝渠在有可能受到沖刷和滲溝渠加固類型 溝渠加固類型 （四）跌水1.跌水的

6、功能在陡坡或深溝地段設置的溝底為階梯，水流呈瀑布式跌落的溝槽稱作跌水，跌水的作用是在較短的距離內，降低水流流速，消減水流能量，進而防止沖刷（用于坡度大于10，水頭高差大于1.0m的陡坡地段）2.跌水的布置和運用邊溝與涵洞單級跌水連接圖1邊溝；2路基；3跌水井；4涵洞多級跌水縱剖面圖1溝頂線；2溝底線（四）跌水在陡坡或深溝地段設置的溝底為階梯，水流呈瀑布式跌落（五）急流槽1.急流槽的功能在陡坡或深溝地段設置的坡度較陡、水流不離開槽底的溝槽稱作急流槽。急流槽的作用是在較短的距離內以溝渠的方式引排水流、降低水頭，進而防止沖刷（可用于比跌水更陡的坡度,可達600）（五）急流槽在陡坡或深溝地段設置的坡度

7、較陡、水流不離開槽底的急流槽平面圖急流槽平面圖2.急流槽的布置和運用高路堤邊坡地段急流槽路塹與高路堤連接處急流槽路塹邊坡急流槽急流槽設置通常設置在高路堤邊坡、高路塹邊坡、路塹與高路堤連接處、回頭曲線上下邊溝等位置，用于排除邊溝和截水溝匯集的水流。2.急流槽的布置和運用高路堤邊坡地段急流槽路塹與高路堤連接處qAAA第7章-路基路面排水設計（六）倒虹吸與渡水槽1.倒虹吸與渡水槽的功能當水流需要橫跨路基，同時受到設計標高的限制，可以采用管道或溝槽，從路基底部或上部架空跨越，前者稱倒虹吸，后者為渡水槽，分別相當于涵洞和渡水橋，兩者屬于路基地面排水的特殊結構物，并且多半是配合農田水利所需而采用。 2.倒

8、虹吸與渡水槽的布置倒虹吸的設置往往是因路基橫跨原有溝渠，且溝渠水位高于路基設計標高，不能按正常條件下設置涵洞，此時采用倒虹吸是可行的方案之一。 原水道與路基設計標高相差較大，如果路基兩側地形有利，或當地確有必要，可設簡易橋梁，架設水槽或管道，從路基上部跨越，以勾通路基兩側的水流。（六）倒虹吸與渡水槽1.倒虹吸與渡水槽的功能當水流需要橫跨路東江深圳渡水槽墨西哥格雷塔羅市的古渡槽南水北調北京永定河倒虹吸工程引大入秦先明峽倒虹吸東江深圳渡水槽墨西哥格雷塔羅市的古渡槽南水北調北京永定河倒（七）蒸發(fā)池1.蒸發(fā)池的功能蒸發(fā)池是在氣候干燥地區(qū)的排水困難地段，于公路兩側每隔一定的距離，為匯集邊溝流水，任其蒸發(fā)

9、所設置的積水池。2.蒸發(fā)池的布置和運用（1）氣候干旱、排水困難地段，可利用沿線的集中取土坑或專門設置蒸發(fā)池排除地表水。（2）蒸發(fā)池與路基邊溝（或排水溝）間應設排水溝連接。蒸發(fā)池邊緣與路基邊溝距離不應小于5m，面積較大的蒸發(fā)池不得小于20m。池中水位應低于排水溝的溝底。（4）蒸發(fā)池的設置不應使附近地面形成鹽漬化或沼澤化。（3）蒸發(fā)池的容量應以一個月內路基匯流入池中的雨水能及時完成滲透與蒸發(fā)作為設計依據。每個蒸發(fā)池的容水量不宜超過200300m3，蓄水深度不應大于1.52.0m。（七）蒸發(fā)池蒸發(fā)池是在氣候干燥地區(qū)的排水困難地段，于公路兩側（八）油水分離池路基排水溝出口位于水質敏感區(qū)，且所排污水水質

10、不滿足污水綜合排放標準（GB 9878）中的規(guī)定時，可設置油水分離池。（九）排水泵站路基匯水無法自流排除時，可設置排水泵站。更多用于城市道路雨水處理（八）油水分離池路基排水溝出口位于水質敏感區(qū)，且所排污水水質二、地下排水設施（一）暗溝（管） 1.暗溝（管）的功能用于排除泉水和地下集中水流，是設置在地下引道水流的溝渠，無滲水和匯水作用。2.暗溝的布置（2）市區(qū)街道污水管或雨水管，以及公路有中央分隔帶時彎道處的排水設計也可采用暗溝或暗管排除積水。（1）當路基范圍內遇有個別泉眼，泉水外涌，路線不能繞避時，為將泉水引至 填方坡腳以外或挖方邊溝，加以排除，可在泉眼與出口之間開挖溝槽，修建暗溝。（3）暗溝

11、造價一般高于明溝，同時，如果一旦淤塞，疏通費事，甚至需開挖重建。因此，設計時必須與修建明溝方案進行經濟比較，擇優(yōu)選用。二、地下排水設施（一）暗溝（管） 1.暗溝（管）的功能用于排（4）暗溝溝底縱坡建議不小于1%。如出口處為邊溝，暗溝底應高出邊溝最高水位20cm以上，不允許出現倒灌現象。（5）采用暗管排水時，管底縱坡建議不小于0.5，出口條件同上。（4）暗溝溝底縱坡建議不小于1%。如出口處為邊溝，暗溝底應高3.暗溝的構造（1）在路基填土之前，或挖出泉眼之后，按照泉眼范圍大小，剝除泉眼上層浮土，挖出泉井，砌筑井壁與溝壁，上蓋混凝土(或石)蓋板。井深應保證蓋板頂面的填土厚度不小于50cm，井寬b按泉

12、眼的范圍大小決定。高h約20cm，暗溝寬2030cm。如溝身兩側為石質，蓋板可直接放在兩側石壁上。（2）過水暗溝，例如兩雨水井之間.的水道連接，也可采用混凝土水管。3.暗溝的構造（1）在路基填土之前，或挖出泉眼之后，按照泉眼（二）滲溝1.滲溝的功能采用滲透方式將地下水匯集于溝內，并通過溝底通道將水排至指定地點，此種地下排水設備統(tǒng)稱為滲溝，它的作用是降低地下水位或攔截地下水。 2.滲溝的布置滲溝盡可能與地下水流向相互垂直，使之能攔截更多的地下水。路線所經地段遇有潛水、層間水、路塹頂部出現地下水，或地下水位較高，影響路基或路塹邊坡穩(wěn)定，則需修建滲溝將水排除。填石滲溝的底坡應大于1，帶有溝管的可以放

13、寬道0.5，滲溝內的最大流速一般不應超過1m/s.（二）滲溝1.滲溝的功能采用滲透方式將地下水匯集于溝內，并通截斷路塹層間水的滲溝攔截潛水流向路堤的滲溝降低地下水位的滲溝截斷路塹層間水的滲溝攔截潛水流向路堤的滲溝降低地下水位的滲溝3.滲溝的構造3.滲溝的構造（1）滲溝的槽寬(人工開挖)視溝深而定，一般深度在2m時，寬度為0.60.8m深度在34m時，寬度不小于1m。溝內用作排水和滲水的砂石填料，應經過篩選和清洗。（2）封閉層是為了防止土粒落進填充石料的孔隙，以免造成滲溝堵塞而設置的，同時也能起到防止地面水滲入溝內的作用。（3）反濾層是為了匯集水流，并用以防止含水層中土粒堵塞排水層而設置的。反濾

14、層應盡可能選用顆粒大小均勻的砂石材料，分層填埋，相鄰兩層顆粒直徑之比不小于1:4，設計時填料的顆粒應為含水層土的最大粒徑的810倍。（1）滲溝的槽寬(人工開挖)視溝深而定，一般深度在2m時，寬（一）滲井1. （排水）滲井的功能滲井的作用是將地面水通過豎井，滲入地下排除。2. 滲井的布置和使用環(huán)境（1）路線穿過雨量稀少地區(qū)的村落或集市，路線高度與原地面相仿，因建筑物障礙不能貫通邊溝，而距地面不深處有滲透性土層，且地下水流向背離路基，地面水流量不大，此時可以修筑滲水井將邊溝水流分散到地面1. 5m以下的透水層中，使之不致影響路基穩(wěn)定。 （2）高速公路或城市道路立交橋下的通道，路線為凹形豎曲線時，如

15、通道路基下層有良好的滲水性土層，則可于凹形的最低部位設置滲井，井口寬可取41.5cm，與一般雨水井同，上蓋鐵蓖蓋板，總寬與通道寬相等，使低洼處積水由滲井排走。（一）滲井1. （排水）滲井的功能滲井的作用是將地面水通過豎3. 滲井的構造上部構造:滲水井面積的大小，取決于路基表面的流量，一般可采用直徑為0.7m的圓井，或0.6m x0.66m1.0m x 1.0m的方井。滲水井的頂部四周(進口部分除外)用粘土筑堤圍護。頂上也可加筑混凝土蓋，嚴防滲井淤塞。上部構造為集水結構，下部為排水結構。下部構造:滲水井的下部，必須穿過不透水層而深達滲透層。井內填充材料用碎石或卵石，上部不透水土層內填充砂和礫石。

16、透水性土層離地面較深時，可甩鉆井機鉆孔，但鉆井的直徑不應小于15cm，有時可達50一60cm。a)滲井構造b)滲水擴散曲線3. 滲井的構造上部構造:滲水井面積的大小，取決于路基表面的第三節(jié) 路面排水設計一、路面表面排水（一）路面表面排水的目的路面表面排水的主要目的是迅速把降落在路面和路肩表面的降水排走，以免造成路面積水而影響行車安全 （二）路面表面排水的方式1.在路線縱坡平緩、匯水量不大、路堤較低且邊坡坡面不會受到沖刷的情況下，應采用在路拱和路堤邊坡上橫向漫坡的方式排除路面表面水。2.在路堤較高，邊坡坡面在未做防護而易遭受路面表面水流沖刷，應沿路肩外側邊緣設置攔水帶，匯集路拱漫流路面表面水，然

17、后通過泄水口和急流槽排離路堤。3.當硬路肩匯水量大，或硬路肩狹窄，或爬坡、加速車道占用了路肩過水斷面，可以采用路肩排水溝的方式代替攔水帶第三節(jié) 路面排水設計一、路面表面排水（一）路面表面排水的目的設置攔水帶匯集路面表面水時，攔水帶過水斷面內的水面，在高速公路及一級公路上不得漫過右側車道外邊緣，在二級及二級以下公路上不得漫過右側車道中心線。現澆（鋪）攔水帶預制攔水帶預制路肩排水溝攔水帶與急流槽的組合攔水帶匯集的水流應以2050間距的急流槽排下路基縱坡上的不對稱喇叭形泄水口設置攔水帶匯集路面表面水時，攔水帶過水斷面內的水面，在高速公二、中央分隔帶排水（一）中央分隔帶排水的方式1.寬度小于3m且表面

18、采用鋪面封閉的中央分隔帶排水，降落在分隔帶上的表面水排向兩側行車道，其坡度與路面的橫坡度相同；在超高路段上，可在分隔帶上側邊緣處設置緣石或泄水口，或者在分隔帶內設置縫隙式圓形集水管或碟形混凝土淺溝和泄水口（圖2-7-4），以攔截和排泄上側半幅路面的表面水。 二、中央分隔帶排水（一）中央分隔帶排水的方式1.寬度小于3m3表面無鋪面且未采用表面排水措施的中央分隔帶，降落在分隔帶上的表面水下滲，由分隔帶內的地下排水設施排除。 2寬度大于3m且表面未采用鋪面封閉的中央分隔帶排水，降落在分隔帶上的表面水匯集在分隔帶中央的低洼處，并通過縱坡排流到泄水口或橫穿路界的橋涵水道中。 我國通常采用較窄的中央分隔帶，僅在中間設預留車道時才采用寬的中央分隔帶。各地在選用排水設施類型時，并未拘泥于以分隔帶寬度限值作為唯一的依據，而是結合地區(qū)和工程需要確定，形式是多樣的。因而，上述分類中的寬度標準并不是絕對的。3表面無鋪面且未采用表面排水措施的中央分隔帶，降落在分隔帶上三、路面內部排水（一）路面內部排水的目的（1）浸濕各結構層材料和路基土，造成路面基層材料和地基土的強度降低；（2）使水泥混凝土路面產生基層唧泥，隨之出現脫空、錯臺、開裂和整個路肩破壞；（3）與水經常接觸將使瀝青混合料的瀝青剝落，