淺談浸水路堤的設(shè)計(jì)與施工

淺談浸水路堤的設(shè)計(jì)與施工

隨著交通的快速發(fā)展，提高道路等級(jí)和線(xiàn)性，增加浸水道路的可能性。因此做好浸水路堤的設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù),對(duì)確保運(yùn)輸暢通和安全行車(chē)具有重大意義。1排水及隔層防護(hù)當(dāng)路基基底為不透水層時(shí),貫穿堤身的滲流可能沖動(dòng)下游一側(cè)邊坡的土粒,邊坡可能溜坍時(shí),可放緩下游一側(cè)邊坡;或在下游一側(cè)邊坡水下部分設(shè)置排水設(shè)備;或在上游一側(cè)設(shè)置防滲隔層。當(dāng)路基基底為透水層時(shí),由于滲透動(dòng)水壓力的作用,貫穿基底下的滲流自下游坡腳附近向上冒出,可能造成路堤坡腳溜坍時(shí),可在路堤下游坡腳以外的基底土層上設(shè)置倒反濾層護(hù)底鋪蓋;或在上游坡腳附近設(shè)置防滲隔墻,與上游邊坡防滲隔墻配合使用。2邊坡防護(hù)分類(lèi)浸水路堤除受地層結(jié)構(gòu)、巖性,水文地質(zhì)條件影響外,還會(huì)受到重力、風(fēng)力、水、地震、人們的活動(dòng)影響,在濱臨水庫(kù)或大江河的浸水路堤,還會(huì)受到波浪的沖擊作用及波浪滾退時(shí)的動(dòng)力作用,因此需要將邊坡進(jìn)行防護(hù)。邊坡防護(hù)分為直接防護(hù)和間接防護(hù)兩種。直接防護(hù)是對(duì)路基邊坡直接加固,以抵抗水流的沖刷和淘刷作用,它必須有足夠的堅(jiān)固性和穩(wěn)固性。否則,一旦遭受破壞,直接威脅路基的安全。間接防護(hù)是用導(dǎo)流和阻流來(lái)改變水流性質(zhì),用以防護(hù)路基。2.1直接防護(hù)工程的高度要求護(hù)坡頂標(biāo)高=路基設(shè)計(jì)洪水位(或水庫(kù)正常洪水位)+壅水高度+波浪侵襲高度+0.5m(安全高度)。2.2基礎(chǔ)埋深按設(shè)計(jì)規(guī)范要求。2.3充填石或粗砂加砂和伸縮縫浸水路堤邊坡主要采用漿砌片石。墊層的設(shè)置:對(duì)于可能發(fā)生凍脹變形的土質(zhì)邊坡必須設(shè)置墊層。墊層材料一般采用級(jí)配砂礫石或粗砂加碎石,其厚度為10～25cm。伸縮縫的設(shè)置:一般沿其縱向每隔10～15m設(shè)置一道伸縮縫,縫寬2cm,用瀝青麻絮或?yàn)r青木板填塞。伸縮縫與沉降縫可合并設(shè)置。泄水孔的設(shè)置:一般在護(hù)坡的中下部設(shè)置,其間距為2～3m交錯(cuò)排列,孔徑可用10×15cm的矩形或直徑為10cm的圓形。4護(hù)坡厚度的確定在非冰凍地區(qū),漿砌片石護(hù)坡的穩(wěn)定性主要受水流繞過(guò)護(hù)坡時(shí)所產(chǎn)生的上舉力或波浪侵襲自斜坡滾退時(shí)產(chǎn)生的上舉力控制,故護(hù)坡厚度通過(guò)計(jì)算確定。δ=Psi/[(γs?γu)cosα]δ=Ρsi/[(γs-γu)cosα]式中:δ為護(hù)坡厚度,m;Psi為作用于護(hù)坡上的上舉力,kN/m2;γs為漿砌圬工密度,kg/m3;γu為水的密度,kg/m3;α為護(hù)面斜坡的坡角度。5體系上舉力驗(yàn)算波浪侵襲上舉力是當(dāng)波浪沖擊邊坡并沿邊坡卷爬時(shí),作用于護(hù)坡表面上的波浪壓力不是立即傳達(dá)到護(hù)坡底層上,因此而產(chǎn)生的護(hù)坡表面與其底層的瞬時(shí)壓力差使護(hù)面壓緊在斜坡上。當(dāng)波浪自斜坡上滾過(guò)時(shí),則情況相反,護(hù)坡表面的壓力減退得快,即形成一種上舉力,可能會(huì)造成波浪對(duì)建筑物的破壞?？紤]波浪作用時(shí)的上舉力按下式計(jì)算Psi=1.59K?γuAm+2hbΡsi=1.59Κ?γuAm+2hb式中:Psi為波浪滾退時(shí)的單位上舉力,kn/m2;K為與邊坡系數(shù)有關(guān)的系數(shù),m=2,k=1.2;m=2.5,k=1.3;m=3,k=1.4;γu為水的密度,kg/m3;hb為波浪高度,m;A為試驗(yàn)系數(shù),對(duì)于砌石,A=0.64。6計(jì)算波高和波的可見(jiàn)度6.1波浪侵蝕高度靜止水位線(xiàn)—靜水面,在未發(fā)生波浪前的平均水位線(xiàn);波峰—波浪向上凸起的表面,以hf表示;波谷—波浪向下凹進(jìn)的表面,以hs表示;波長(zhǎng)—相鄰兩波峰頂(或波谷底,或相同點(diǎn))之間的水平距隔,以λ表示;波浪高度—波峰與波谷之間的高度,以表示。半個(gè)波浪高度即為波浪的振幅;波陡—波高與波長(zhǎng)之比(hb/λ);波浪侵襲高度—也稱(chēng)波浪爬高。波浪沿防浪建筑物胸波上卷爬至一定高度然后滾退。自靜止水位線(xiàn)算起的波浪卷爬最大高度稱(chēng)為波浪侵襲高度,以hq表示;α—邊坡與水平面的夾角。6.2區(qū)分?2h的公式按安得利安諾夫公式計(jì)算hb=0.0208W5/4d1/3λ=0.304Wd1/3(適用范圍λ≤2H)式中:H為平均水深,m;hb為波浪高度,m;W為洪水期最大風(fēng)速,m/s;d為歷史最高洪水位泛濫范圍內(nèi)河灘的水面寬度,km;λ為波浪長(zhǎng)度,m。6.3漿砌片石護(hù)坡計(jì)算hq當(dāng)沒(méi)有漫水護(hù)道,邊坡為1∶1～1∶4,波浪高度hb<1.5m時(shí),可按德隆可夫斯基公式計(jì)算hq=3.2hbKtgα式中:hq為邊坡波浪侵襲高度,m;tgα為邊坡陡度;K為與邊坡坡面粗糙程度及滲透性有關(guān)的系數(shù),漿砌片石護(hù)坡K=0.9。當(dāng)有漫水護(hù)道,且hb>1.5m,波浪較長(zhǎng)時(shí),按下式計(jì)算hq=K1·K2·K3·hb式中:K1為與邊坡的粗糙程度和透水性有關(guān)的系數(shù),對(duì)于漿砌片石護(hù)坡K1=1.0;K2為考慮邊坡率1∶m與波浪陡度(hb/λ)有關(guān)的系數(shù),按下式計(jì)算K2=1m+0.25(1.35+0.585hbλ??√)Κ2=1m+0.25(1.35+0.585hbλ)K3為考慮邊坡上有護(hù)道并受淹沒(méi)時(shí)的影響系數(shù),按下式