路基路面排水設(shè)計(jì)

第七章路基路面排水

設(shè)計(jì)總論第一頁，共四十四頁。第七章路基路面排水設(shè)計(jì)總論第一節(jié)路基路面排水要求及設(shè)計(jì)一般原則第二節(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)第四節(jié)明渠的水文水力計(jì)算第二頁，共四十四頁。第一節(jié)路基路面排水要求及設(shè)計(jì)

水毀病害板底淘空（沖刷）第三頁，共四十四頁。第四頁，共四十四頁。

路基路面的強(qiáng)度與穩(wěn)定性同水的關(guān)系十分密切。道路路基路面應(yīng)該設(shè)置完善的排水設(shè)施，以排除可能危害道路的地面水和地下水，保證路基路面結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，防止路面積水影響行車安全。道路排水可分為地表排水和地下排水。地表排水又可分為路面（含路肩）表面排水、中央分隔帶排水和坡面排水。排水設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)道路等級(jí)、沿線自然條件以及橋涵設(shè)置等情況進(jìn)行綜合考慮，注意充分利用地形和天然水系，合理布置各項(xiàng)設(shè)施，形成良好的排水系統(tǒng)，確保排水暢通和養(yǎng)護(hù)方便。排水設(shè)計(jì)包括排水系統(tǒng)的規(guī)劃和排水結(jié)構(gòu)物的設(shè)計(jì)。第五頁，共四十四頁。

一、排水的重要性

1.地面水滲入路基→路基強(qiáng)度降低

2.地面水對(duì)邊坡沖刷→路基整體穩(wěn)定性受到威脅

3.地下水浸入路基→強(qiáng)度降低（凍脹，翻漿、滑坍）

4.降水滲入路面→降低材料的強(qiáng)度；高壓水沖刷使承載力下降。二、排水的目的與任務(wù)

1.把路基工作區(qū)內(nèi)的土基含水量降低到一定范圍之內(nèi)。

2.將降落在路基路面上的水和滲入路面內(nèi)的水迅速的排除路基范圍之外。第一節(jié)路基路面排水要求及設(shè)計(jì)一般原則第六頁，共四十四頁。

三、基本要求

1.設(shè)計(jì)中把影響路基路面的水流，加以攔截，排除，截?cái)?，疏干，降低，引?dǎo)。

2.施工中，校核全線排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是否完善。

3.養(yǎng)護(hù)中對(duì)排水設(shè)施應(yīng)定期檢查與維修，并根據(jù)情況不斷完善。四、路基路面排水設(shè)計(jì)的一般原則

1.排水設(shè)施要因地制宜、全面規(guī)劃、合理布局、綜合治理、講究實(shí)效、注意經(jīng)濟(jì)；

2.各種路基排水溝渠的設(shè)置，應(yīng)注意與農(nóng)田水利配合；

3.做到綜合設(shè)計(jì)和分期施工；

4.盡量不破壞天然水渠，選擇有利地質(zhì)條件布設(shè)人工溝渠；

5.以防為主，講究經(jīng)濟(jì)效益；

6.盡量阻止水進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)，提供良好的排水施。第一節(jié)路基路面排水要求及設(shè)計(jì)一般原則第七頁，共四十四頁。第二節(jié)路基排水設(shè)備的構(gòu)造與布置一、地面排水設(shè)備

1.邊溝邊溝設(shè)置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，用以匯集和排除路基范圍內(nèi)流向路基的少量地面水。設(shè)置要點(diǎn)：①邊溝不宜過長；②邊溝的縱坡一般與路線縱坡一致；③邊溝的出水口應(yīng)與橋涵相適應(yīng)；第八頁，共四十四頁。

2.截水溝又稱天溝，一般設(shè)置在挖方路基邊坡坡頂以外，或山坡路堤上方的適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)，用以攔截并排除路基上方流向路基的地面徑流。

第九頁，共四十四頁。設(shè)置要點(diǎn)：①盡量與絕大多數(shù)地面流水方向垂直；②應(yīng)保證水流暢通，就近引入自然水溝內(nèi)排出；③截水溝水流不應(yīng)引入邊溝，當(dāng)必須引入時(shí)，應(yīng)增大邊溝橫斷面，并進(jìn)行保護(hù)；④截水溝長度以200～500m為宜；第十頁，共四十四頁。第十一頁，共四十四頁。3.排水溝排水溝的主要用途在于引水，將路基范圍內(nèi)的各種水源的水流，引至橋涵或路基范圍以外的指定地點(diǎn)。

第十二頁，共四十四頁。第十三頁，共四十四頁。

設(shè)置要點(diǎn)：①排水溝的橫斷面一般采用梯形，尺寸大小應(yīng)經(jīng)過水力水文計(jì)算選定；②排水溝位置可根據(jù)需要并結(jié)合當(dāng)?shù)氐匦蔚榷?；③排水溝水流注入其他水渠或水道時(shí)，應(yīng)使原水道不產(chǎn)生沖刷或淤積；④排水溝應(yīng)具有合適的縱坡；第十四頁，共四十四頁。第十五頁，共四十四頁。4.跌水與急流槽跌水與急流槽是路基地面排水溝渠的特殊形式，用于陡坡地段，溝底縱坡可達(dá)45度。跌水構(gòu)造：單級(jí)和多級(jí)之分，溝底有等寬與變寬之別?；緲?gòu)造可分為進(jìn)水口、消力池和出水口三個(gè)部分。急流槽構(gòu)造：進(jìn)口、主槽和出口三部分。第十六頁，共四十四頁。第十七頁，共四十四頁。第十八頁，共四十四頁。5.倒虹吸與渡水槽當(dāng)水流需要橫跨路基，同時(shí)受到設(shè)計(jì)標(biāo)高的限制，可以通過管道或溝槽，從路基底部或上部架空跨越，前者稱為倒虹吸，后者稱為渡水槽。倒虹吸管道：圓形和箱形，以水泥混凝土和鋼筋混凝土為主。渡水槽結(jié)構(gòu)：進(jìn)出水口、槽身和下部支撐三部分。

第十九頁，共四十四頁。第二十頁，共四十四頁。第二十一頁，共四十四頁。6.蒸發(fā)池氣候干旱、排水困難地段，可利用沿線的集中取土坑或?qū)ｉT設(shè)置蒸發(fā)池排除地表水。第二十二頁，共四十四頁。二、地下排水設(shè)備

1.暗溝設(shè)置要點(diǎn)：

1）作用：設(shè)在地面以下引導(dǎo)水流的溝渠，無滲水和匯水作用，地下排水溝。

2）使用條件：a。路基范圍內(nèi)的個(gè)別泉眼，泉水外涌；b。市區(qū)污水管、雨水管；c.公路中央分隔帶彎道超高處。

3）構(gòu)造：進(jìn)水口、暗溝溝身和蓋板。

4）縱坡和出水口：縱坡不小于1%。出口處溝底應(yīng)高出邊溝最高水位20cm以上，不容許出現(xiàn)倒灌現(xiàn)象。

5）注意事項(xiàng)：（1）應(yīng)防止泥土或砂粒落入溝槽或泉眼，以免堵塞（暗溝頂可鋪筑（碎）礫石一層，上填砂礫）（2）暗溝流量一般不予計(jì)算。

第二十三頁，共四十四頁。第二十四頁，共四十四頁。2.滲溝采用滲透方式將流向路基的地下水匯集于溝內(nèi)并排到路基范圍以外指定點(diǎn)的排水設(shè)施，使路基上保持干燥，不致因地下水成害。

1）作用：降低地下水位或攔截地下水，其水力特性是紊流。

2）分類：盲式、管式、洞式

3）構(gòu)造：滲水層、封閉層、反濾層、排水層

4）尺寸：水力計(jì)算確定。埋深需考慮地下水位和不透水層的位置。

5）使用條件：盲溝：一般用于流量不大、滲溝不長的地段。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮淤塞失效問題，排水層阻力大，其縱坡不應(yīng)小于1%，一般可采用5%。管式滲溝：設(shè)于地下引水較長的地段。但滲溝過長時(shí)，應(yīng)加設(shè)橫向泄水管，將縱向滲溝內(nèi)的水流，迅速的分段排除。洞式滲溝：當(dāng)?shù)叵滤髁枯^大，或缺乏水管時(shí)，采用石砌涵洞，洞口大小依設(shè)計(jì)流量而定。

第二十五頁，共四十四頁。

第二十六頁，共四十四頁。3.滲井是豎直方向的地下排水設(shè)備

1）作用：匯集離地面不深處含水層中的地下水，通過豎井，滲入下層，疏干路基土。

2）使用條件（1）路基下層是存在透水層，能否排走匯集的地下水。（2）影響路基上部含水層較薄，排水量不大，并且平式滲溝難以布置時(shí)采用。

3）構(gòu)造：由上部集水構(gòu)造和下部排水構(gòu)造兩部分組成。第二十七頁，共四十四頁。一、路面表面排水

任務(wù)：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。原則：①降落在路面表面的雨水，應(yīng)通過路面橫向坡度向兩側(cè)排走；②在路線縱坡平緩匯水量不大路堤較低且邊坡坡面不會(huì)受到?jīng)_刷的情況下，應(yīng)采用橫向漫坡的方式排水；③在路肩外側(cè)邊緣設(shè)置攔水帶；④攔水帶過水?dāng)嗝娴乃妫诟咚偌耙患?jí)公路上不得漫過右側(cè)車道外邊緣，二級(jí)及二級(jí)以下不得漫過右側(cè)車道中心線。

第三節(jié)路面排水設(shè)計(jì)第二十八頁，共四十四頁。第二十九頁，共四十四頁。第三十頁，共四十四頁?？v坡坡段上的開口式泄水扣泄水量計(jì)算第三十一頁，共四十四頁。凹形豎曲線底部的開口式泄水扣泄水量的計(jì)算1.開口處設(shè)有低凹區(qū)第三十二頁，共四十四頁。二、中央分隔帶排水類型：

1.寬度小于3米且表面采用鋪面封閉的中央分隔帶排水；

第三節(jié)路面排水設(shè)計(jì)第三十三頁，共四十四頁。2.寬度大于3米且表面未采用鋪面封閉的中央分隔帶排水；3.表面無鋪面且未采用表面排水措施的中央分隔帶；第三十四頁，共四十四頁。

三、路面內(nèi)部排水

危害

設(shè)置內(nèi)部排水系統(tǒng)條件：

1.年降水量為600mm以上的濕潤和多雨地區(qū)；

2.路基兩側(cè)有滯水，可能滲入路面結(jié)構(gòu)內(nèi)；

3.嚴(yán)重冰凍地區(qū)，路基為粉性土組成的潮濕路段；

4.路面改建和改善工程，需排除路面結(jié)構(gòu)內(nèi)的水；第三節(jié)路面排水設(shè)計(jì)第三十五頁，共四十四頁。路面結(jié)構(gòu)表面的滲水量路基下自由水的滲流速度：第三節(jié)路面排水設(shè)計(jì)第三十六頁，共四十四頁。四、邊緣排水系統(tǒng)組成：透水性填料集水溝、縱向排水溝、橫向出水管和過濾織物。第三十七頁，共四十四頁。五、排水基層的排水系統(tǒng)基層排水系統(tǒng)就是直接在面層下面設(shè)置透水性排水基層，在其邊緣設(shè)置縱向集水溝和排水管以及橫向出水管等，組成排水基層排水系統(tǒng)。透水性材料：經(jīng)水泥或?yàn)r青處置，或者未經(jīng)處置的開級(jí)配碎石集料。第三十八頁，共四十四頁。第四節(jié)明渠的水文水力計(jì)算一、設(shè)計(jì)流量流量