《道路工程》講義T8

路基路面排水設(shè)計(jì)中南大學(xué)土木工程學(xué)院道路工程系主要內(nèi)容第一節(jié)概述第二節(jié)路基排水設(shè)備的構(gòu)造與布置第三節(jié)路面排水設(shè)計(jì)第一節(jié)概述GuardRailGuardRailRoute460第一節(jié)概述1、水的來源表面深入地下水毛細(xì)水作用滲流作用水的汽化邊緣進(jìn)入滲流作用表面水的滲入Watertable毛細(xì)水作用水的汽化水位變化地面水

包括大氣降水以及河、海、湖、水渠、水庫水等

地下水

包括土層滯留水、潛水

及層間水等◆2、影響路基路面的水的類型第一節(jié)概述第一節(jié)概述表面水的滲入

是路面水的主要來源一般的比例為:瀝青路面:0.33to0.5水泥混凝土路面:0.5to0.67◆2、影響路基路面的水的類型第一節(jié)概述瀝青路面表面水的滲入第一節(jié)概述第一節(jié)概述水泥路面表面水的滲入第一節(jié)概述對路基的影影響1）地面水對對路基產(chǎn)生生沖刷和滲滲透；2）地下水使使路基濕軟軟、膨脹、、凍脹、翻翻漿、邊坡坡滑坍、山山坡滑坡等等。對路面的影影響1）降低路路面材料料強(qiáng)度；；2）加快路路面材料料損壞；；3）唧漿、、沖刷；；4）使路面面因支撐撐不足而而出現(xiàn)疲疲勞損壞壞?！?、水對路路基路面面的影響響第一節(jié)概概述述第一節(jié)概概述述4、與水有有關(guān)的路路面損害害

可以以劃分為為三類:路面結(jié)構(gòu)構(gòu)層變?nèi)跞?路面材料料性能下下降;(瀝青層的的剝離,材料腐蝕蝕,水泥混凝凝土路面面的D型開裂)層間粘結(jié)結(jié)性能下下降。PumpingACoverCTB水泥穩(wěn)定粒料層的唧泥第一節(jié)概概述述Localizedsettlement局部沉陷第一節(jié)概概述述第一節(jié)概概述述第一節(jié)概概述述第一節(jié)概概述述60708090100051015TotalDeflection(mm)DegreeofSaturation,%6.2%fines9.1%fines11.5%finesGravelCrushedStone瀝青路面面路基頂頂面彎沉沉與路基基飽和度度之間的的關(guān)系High-severitypothole嚴(yán)重的坑洞第一節(jié)概概述述60801000246810121416%Saturation,SResilientModulusMR,ksi100%AASHTO-T9995%AASHTO-T99第一節(jié)概概述述40201030507090瀝青混合合料的飽飽水率與與模量之之間的關(guān)關(guān)系第一節(jié)概概述述Pumping水泥混凝土路面的唧泥Pumping水泥混凝土路面的唧泥第一節(jié)概概述述Faulting水泥混凝土路面的錯(cuò)臺第一節(jié)概概述述Cornerbreak水泥混凝土路面的板角開裂第一節(jié)概概述述Rebarcorrosion水泥混凝凝土路面面?zhèn)髁U桿銹蝕第一節(jié)概概述述Faultedtransversecrack開裂處再次錯(cuò)臺第一節(jié)概概述述Frostheave引起路面凍脹第一節(jié)概概述述1）把降落落在路界界范圍內(nèi)內(nèi)的表面面水有效效的匯集集并迅速速排除出出路界2）把路界界外可能能流向路路基的地地表水?dāng)r攔截在路路界范圍圍以外以以減小對對路基路路面的危危害3）隔斷、、疏干和和降低影影響路基基穩(wěn)定性性的地下下水，并并將其引引導(dǎo)到路路基范圍圍以外◆5、排水的的目的第一節(jié)概概述述路面表面面排水中央分隔隔帶排水水坡面排水水◆6、路面地地表排水水的內(nèi)容容第一節(jié)概概述述設(shè)置厚的排水基層下封層及及路肩部部的排水水盲溝排水基層層排水面層層◆7、路面內(nèi)內(nèi)部排水水的內(nèi)容容右圖：排排水性路路面第一節(jié)概概述述排水基層排水設(shè)施施要因地地制宜、全面規(guī)規(guī)劃、合合理布局局、綜合合治理、、講究實(shí)實(shí)效、注注意經(jīng)濟(jì)濟(jì)，并充充分利用用有利地地形和自自然水系系；路基排水水溝渠的的設(shè)置，，應(yīng)與農(nóng)田水水利相配配合，必要時(shí)時(shí)可適當(dāng)當(dāng)?shù)卦鲈O(shè)設(shè)涵管或或加大涵涵管孔徑徑；設(shè)計(jì)前必必須進(jìn)行行調(diào)查研研究，重重點(diǎn)路段段要進(jìn)行行排水系統(tǒng)統(tǒng)的全面面規(guī)劃，做到路路基路面面綜合設(shè)設(shè)計(jì)和分分期修建建；路基排水水要注意意防止附附近山坡坡的水土土流失，，盡量不破壞天天然水系系，盡量選選擇有利利地質(zhì)條條件布設(shè)設(shè)人工溝溝渠；路基排水水要結(jié)合當(dāng)?shù)氐厮臈l條件和道道路等級級等具體情情況，注注意就地地取材，，以防為為主；為減少水水對路面面的破壞壞作用，，應(yīng)盡量阻止止水進(jìn)入入路面結(jié)結(jié)構(gòu)，并提供供良好的的排水措措施，以以便迅速速排除路路面結(jié)構(gòu)構(gòu)內(nèi)的水水，亦可可建筑具具有能承承受荷載載和雨水水共同作作用的路路面結(jié)構(gòu)構(gòu)?！?、路基路路面排水水的一般般原則第一節(jié)概概述述◆1、地面排排水設(shè)備備邊溝截水溝排水溝跌水急流槽倒虹吸、、渡水槽槽等第二節(jié)路路基排排水設(shè)備備的構(gòu)造造與布置置第二節(jié)路路基排排水設(shè)備備的構(gòu)造造與布置置邊溝的橫橫斷面形形式示意意圖：a)、b)梯形；c)、d)流線形；；e)三角形；；f)矩形邊溝1:mbHa)1:n1:1bHb)R=0.3R=0.3R1=5.60.3~0.5c)R=0.3R=0.30.3~0.5d)1:nHe)1:n1:0.1bHf)第二節(jié)路路基排排水設(shè)備備的構(gòu)造造與布置置挖方段截截水溝:1-截水溝；；2-土臺；3-邊溝邊溝泄水水流入涵涵前窨井井剖面圖圖（單級級跌水））截水溝第二節(jié)路路基排排水設(shè)備備的構(gòu)造造與布置置挖方路段段棄土堆堆與截水水溝關(guān)系系圖填方路段段上的截截水溝示示意圖截水溝的的橫斷面面圖例:a)土溝；b)石溝第二節(jié)路路基排排水設(shè)備備的構(gòu)造造與布置置排水溝與與水道銜銜接示意意圖1-排水溝；；2-其它渠道道；3-路基中心心線；4-橋涵排水溝第二節(jié)路路基排排水設(shè)備備的構(gòu)造造與布置置邊溝與涵涵洞單級級跌水連連接圖1-邊溝；2-路基；3-跌水井；；4-涵洞多級跌水水縱剖面面圖（單單位：m）1-溝頂線；；2-溝底線跌水跌水構(gòu)造造示意圖圖:1-護(hù)墻；2-消力檻第二節(jié)路路基排排水設(shè)備備的構(gòu)造造與布置置暗溝（管管）滲溝（井井）盲溝檢查井2、地下排排水設(shè)備備特點(diǎn)：排排水量不不大，主主要以滲滲流方式式匯集水水流，并并就近排排出路基基范圍以以外。第二節(jié)路路基排排水設(shè)備備的構(gòu)造造與布置置暗溝一側(cè)邊溝溝下設(shè)盲盲溝1-盲溝；2-層間水；；3-毛細(xì)水；；4-可能滑坡坡線二側(cè)邊溝溝下設(shè)盲盲溝1-原地下水水位；2-降低后地地下水位位；3-盲溝第二節(jié)路路基排排水設(shè)備備的構(gòu)造造與布置置1）路面表表面排水水設(shè)計(jì)2）中央分分隔帶排排水設(shè)計(jì)計(jì)3）路面內(nèi)內(nèi)部排水水系統(tǒng)設(shè)設(shè)計(jì)4）路面邊邊緣排水水設(shè)計(jì)5）排水基基層或面面層排水水設(shè)計(jì)◆1、設(shè)計(jì)內(nèi)內(nèi)容第三節(jié)路路面排排水設(shè)計(jì)計(jì)1）路面表表面排水水基基本原則則：1）降落在在路面上上的雨水水，應(yīng)通過路路面橫向向坡度向向兩側(cè)排排流，避免行行車道路路路面范范圍內(nèi)出出現(xiàn)積水水。2）在路線線縱坡平平緩、匯匯水量不不大、路路堤較低低且邊坡坡坡面不不會(huì)受到到?jīng)_刷的的情況下下，應(yīng)采采用在路堤邊坡坡上橫向向漫坡的的方式排除路面面表面水水。第三節(jié)路路面排排水設(shè)計(jì)計(jì)第三節(jié)路路面排排水設(shè)計(jì)計(jì)1）路面表表面排水水基基本原則則：3）在路堤堤較高，，邊坡坡坡面在未未做防護(hù)護(hù)而易遭遭受路面面表面水水流沖刷刷，或者者坡面雖雖已采取取防護(hù)措措施但仍仍有可能能受到?jīng)_沖刷時(shí)，，應(yīng)沿路肩肩外側(cè)邊邊緣設(shè)置置攔水帶帶，匯集集路面表表面水，，然后通通過泄水水口和急急流槽排排離路堤堤。4）設(shè)置攔攔水帶匯匯集路面面表面水水時(shí)，攔攔水帶過過水?dāng)嗝婷鎯?nèi)的水水面，在在高速公公路及一一級公路路上不得漫過過右側(cè)車車道外邊邊緣，在二級級及二級級以下公公路上不得漫過過右側(cè)車車道中心心線。第三節(jié)路路面排排水設(shè)計(jì)計(jì)1）路面表表面排水水?dāng)r水帶可可由瀝青混凝凝土現(xiàn)場澆筑筑，或者者由水泥混凝凝土預(yù)制制塊鋪砌而成成。采用水泥泥混凝土土預(yù)制塊塊攔水帶帶時(shí)，應(yīng)應(yīng)避免預(yù)預(yù)制塊影影響路面面內(nèi)部水水的排泄泄。攔水水帶的頂頂面應(yīng)略略高于過過水?dāng)嗝婷娴脑O(shè)計(jì)計(jì)水面高高（水深深），按按設(shè)計(jì)流流量公式式（7-1）計(jì)算確確定。公式（7-1）第三節(jié)路路面排排水設(shè)計(jì)計(jì)1）路面表表面排水水第三節(jié)路路面排排水設(shè)計(jì)計(jì)2）一般路路段中央央分隔帶帶第三節(jié)路路面排排水設(shè)計(jì)計(jì)3）超高路路段中央央分隔帶帶三三個(gè)要求求（1）寬度小小于3m且表面采采用鋪面面封閉的的中央分分隔帶排排水，降降落在分分隔帶上上的表面面水排向向兩側(cè)行行車道，，其坡度度與路面面的橫坡坡度相同同。（2）寬度大大于3m且表面未未采用鋪鋪面封閉閉的中央央分隔帶帶排水，，降落在在分隔帶帶上的表表面水匯匯集在分分隔帶中中央的低低洼處，，并通過過縱坡排排流到泄泄水口或或橫穿路路界的橋橋涵水道道中。（3）表面無無鋪面且且未采用用表面排排水措施施的中央央分隔帶帶，降落落在分隔隔帶上的的表面水水下滲，，由分隔隔帶內(nèi)的的地下排排水設(shè)施施排除。。第三節(jié)路路面排排水設(shè)計(jì)計(jì)3）超高路路段中央央分隔帶帶第三節(jié)路路面排排水設(shè)計(jì)計(jì)3）超高路路段中央央分隔帶帶第三節(jié)路路面排排水設(shè)計(jì)計(jì)4）路面結(jié)結(jié)構(gòu)內(nèi)部部排水設(shè)設(shè)置置條件（1）年降水量量為600mm以上的濕濕潤和多多雨地區(qū)區(qū)，路基基由透水水性差的的細(xì)粒土土（滲透透系數(shù)不不大于10-5cm/s）組成的的高速公公路、一一級公路路或重要要的二級級公路。。（2）路基兩兩側(cè)有滯水，可能滲滲入路面面結(jié)構(gòu)內(nèi)內(nèi)。（3）嚴(yán)重冰凍凍地區(qū)，路基為為由粉性性土組成成的潮濕濕、過濕濕路段。。（4）現(xiàn)有路路面改建建或改善善工程，，需排除積滯滯在路面面結(jié)構(gòu)內(nèi)內(nèi)的水份份。第三節(jié)路路面排排水設(shè)計(jì)計(jì)4）路面結(jié)結(jié)構(gòu)內(nèi)部部排水設(shè)設(shè)置置要求（1）路面內(nèi)內(nèi)部排水水系統(tǒng)中中各項(xiàng)排水水設(shè)施的的泄水能能力均應(yīng)大于于滲入路路面結(jié)構(gòu)構(gòu)內(nèi)的水水量，且且下游排排水設(shè)施施的泄水水能力應(yīng)應(yīng)超過上上游排水水設(shè)施的的泄水能能力。（2）滲入水水在路面面結(jié)構(gòu)內(nèi)內(nèi)的最大滲流流時(shí)間，冰凍地地區(qū)不應(yīng)應(yīng)超過1小時(shí)，其其它地區(qū)區(qū)不應(yīng)超超過2小時(shí)（重重交通））～4小時(shí)（輕輕交通））。滲入入水在路路面結(jié)構(gòu)構(gòu)內(nèi)的滲流路徑徑長度不宜超過過45m～60m。（3）各項(xiàng)排排水設(shè)施施不應(yīng)被滲滲流從路路面結(jié)構(gòu)構(gòu)、路基基或路肩肩中帶來來的細(xì)料料堵塞，以保證證系統(tǒng)的的排水能能力不隨隨時(shí)間推推移而很很快喪失失。第三節(jié)路路面排排水設(shè)計(jì)計(jì)4）路面結(jié)構(gòu)內(nèi)內(nèi)部排水第三節(jié)路面面排水設(shè)計(jì)第三節(jié)路面面排水設(shè)計(jì)1）排水路面◆2、設(shè)計(jì)方案第三節(jié)路面面排水設(shè)計(jì)2）普通瀝