路基路面排水設計 (1)

1、 第七章第七章 路基路面排水設計路基路面排水設計 第一節(jié)第一節(jié) 路基路面排水的要求及設計一般原則路基路面排水的要求及設計一般原則一、排水的目的與要求一、排水的目的與要求 重要性：路基路面的各種病害和變形重要性：路基路面的各種病害和變形的產生都與地面水和地下水的浸濕和的產生都與地面水和地下水的浸濕和沖刷有關。沖刷有關。 目的目的 ：將路基范圍內的土基濕度降低到一定的：將路基范圍內的土基濕度降低到一定的限度以內，保持路基常年處于干燥狀態(tài)，確保路限度以內，保持路基常年處于干燥狀態(tài)，確保路基及路面具有足夠的強度與穩(wěn)定性?；奥访婢哂凶銐虻膹姸扰c穩(wěn)定性。 路基路面排水設備路基路面排水設備路基排水路基排水

2、地面排水設備地面排水設備地下排水設備地下排水設備路面排水路面排水;路面表面排水路面表面排水中央分隔帶排水中央分隔帶排水路面內部排水路面內部排水邊緣排水系統(tǒng)邊緣排水系統(tǒng)排水層排水系統(tǒng)排水層排水系統(tǒng) 第二節(jié)第二節(jié) 路基排水設施的構造與布置路基排水設施的構造與布置一、地表排水設備一、地表排水設備 邊溝邊溝 、天溝、排水溝、跌水與急流槽、天溝、排水溝、跌水與急流槽、 蒸發(fā)法、倒虹吸與渡水槽蒸發(fā)法、倒虹吸與渡水槽 2、截水溝截水溝（或稱為天溝）：（或稱為天溝）： 作用：攔截路基上方流向路基的地面水，作用：攔截路基上方流向路基的地面水，減輕邊溝水流負擔，保護挖方邊坡和填方坡腳減輕邊溝水流負擔，保護挖方邊坡

3、和填方坡腳 位置：設置在路基坡頂位置：設置在路基坡頂5M以外或山坡路以外或山坡路堤上方。堤上方。 作用：匯集和排除；路基范圍內和流向路基作用：匯集和排除；路基范圍內和流向路基的少量地面水的少量地面水 3）排水溝排水溝 1.位置：結合地形、路基坡腳外位置：結合地形、路基坡腳外34m 2. 作用：用來把截水溝和邊溝內匯集的水作用：用來把截水溝和邊溝內匯集的水排引到附近排引到附近 的橋涵、河谷或遠離路基的低洼地的橋涵、河谷或遠離路基的低洼地 3.排水溝的橫斷面形式：排水溝的橫斷面形式： 一般采用梯形，底寬、溝深均不宜小于一般采用梯形，底寬、溝深均不宜小于0.5m，邊坡坡度一般定為，邊坡坡度一般定為1

4、：11：1.5。 2）急流槽）急流槽 1.概念概念 2.作用作用 3.一般布置和構造一般布置和構造 （五）蒸發(fā)池（五）蒸發(fā)池 二、地下排水設備二、地下排水設備 （一）暗溝（一）暗溝 1.暗溝的設置與作用暗溝的設置與作用 三、排水綜合設計概述三、排水綜合設計概述 1、綜合設計的意義、綜合設計的意義 2、綜合設計的基本要求、綜合設計的基本要求 （1）流向路基的地面水和地下水，分）流向路基的地面水和地下水，分別采取邊溝、暗溝、滲溝或滲井匯集及降低別采取邊溝、暗溝、滲溝或滲井匯集及降低水位，也可在路基外適當位置設置截水溝或水位，也可在路基外適當位置設置截水溝或滲水溝攔截，并引致路基范圍以外指定地點，滲

5、水溝攔截，并引致路基范圍以外指定地點，若沖刷較為嚴重，必要時可設置跌水或急流若沖刷較為嚴重，必要時可設置跌水或急流槽、倒虹吸、橋涵等。槽、倒虹吸、橋涵等。 （2）不要輕易改變自然水系）不要輕易改變自然水系 （3）合理布置地面溝渠。）合理布置地面溝渠。 （4）各種排水結構物均應設置與穩(wěn)固）各種排水結構物均應設置與穩(wěn)固的地基上，不得滲流、溢水或滯留，沖刷嚴的地基上，不得滲流、溢水或滯留，沖刷嚴重時應予以加固，防止危害路基和引起水土重時應予以加固，防止危害路基和引起水土流失。流失。 7-3 路面排水設計 一一 、 路面表面排水路面表面排水 路面表面排水的主要任務是迅速把降落在路面和路肩路面表面排水的

6、主要任務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。表面的降水排走，以免造成路面積水而影響行車安全。 路面排水應遵循的原則：路面排水應遵循的原則： 1.1.降落在路面上的雨水，應通過路面橫向坡度向兩側排降落在路面上的雨水，應通過路面橫向坡度向兩側排走，避免行車道路內出現積水。走，避免行車道路內出現積水。 2.2.在路線平緩、匯水量不大、陸地較低且邊坡坡面不會在路線平緩、匯水量不大、陸地較低且邊坡坡面不會受到沖刷的情況下，應采用在陸地邊坡橫向漫坡的方式排受到沖刷的情況下，應采用在陸地邊坡橫向漫坡的方式排除路面表面水。除路面表面水。 3.3.在路堤較高，邊坡坡面在未作防

7、護而易受路面表面水在路堤較高，邊坡坡面在未作防護而易受路面表面水沖刷或者坡面雖已采取防護措施但仍有可能受到沖刷時，沖刷或者坡面雖已采取防護措施但仍有可能受到沖刷時，應沿路肩外側邊緣設置攔水帶，匯集路面表面水，然后通應沿路肩外側邊緣設置攔水帶，匯集路面表面水，然后通過泄水口和急流槽排離路堤。過泄水口和急流槽排離路堤。 4.4.設置攔水帶匯集路面表面水時，攔水帶過水斷面內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道外邊緣，水面，在高速公路及一級公路上不得漫過右側道外邊緣，在二級及二級以下公路上不得漫過右側道中心線。在二級及二級以下公路上不得漫過右側道中

8、心線。 瀝青混凝土（現澆）水泥混凝土（現澆）（1）在縱坡坡段上的開口式泄水口）在縱坡坡段上的開口式泄水口（2）在凹形豎曲線底部的開口式泄水口，按泄水口處的水深和泄水的尺寸確定泄水量。 1、如開口處設有低凹區(qū)，當開口處的凈高不小于由圖確定的滿足堰流要求的最小高度時，可利用圖確定開口的泄水量或最大水流。（2）如不設低凹區(qū)，可按下式確定其泄水量：（3）當開口處水深超過凈高的）當開口處水深超過凈高的1.4倍時，按下式確倍時，按下式確定其泄水量定其泄水量v二二 、 中央分隔帶排水中央分隔帶排水高速、一級路高速、一級路 v v 1、 寬度小于寬度小于3m且表面采用鋪面封閉的中央分隔且表面采用鋪面封閉的中央

9、分隔帶，在不設超高時，降落在分隔帶上的表面水排向帶，在不設超高時，降落在分隔帶上的表面水排向兩側行車道，坡度與路面橫坡相同兩側行車道，坡度與路面橫坡相同;v 在有超高路段，在分隔帶上側邊緣設緣石或排在有超高路段，在分隔帶上側邊緣設緣石或排水口水口 ，或設置縫隙式圓型集水管或蝶形混凝土淺溝，或設置縫隙式圓型集水管或蝶形混凝土淺溝和泄水口。和泄水口。 v2 、 寬度大于3m，且表面未采用鋪面封閉的中央分隔帶,表面水匯集在中央分隔帶中央低洼處，并通過縱坡排流到泄水口或橫穿路界的橋涵水道中。 3 、 表面無鋪面且未采用表面排水設施的中央分隔帶，地下水下滲，由分隔帶內的地下排水設施排除。 三三 、路面內

10、部排水、路面內部排水 1 、 危害： 、下列情況設置：、下列情況設置：公路排水設計規(guī)范（公路排水設計規(guī)范（JTJ 018JTJ 01897)97) 、年降水量為以上的濕潤多雨地區(qū)，路基土為透水性、年降水量為以上的濕潤多雨地區(qū)，路基土為透水性差的土。差的土。 、路基兩側有滯水，可能滲入路面結構內。、路基兩側有滯水，可能滲入路面結構內。 、嚴重冰凍地區(qū)，路基為由粉性土組成的潮濕、過濕路段。、嚴重冰凍地區(qū)，路基為由粉性土組成的潮濕、過濕路段。 、現有路面改建或改善工程，需排除積滯在路面結構內的水分。、現有路面改建或改善工程，需排除積滯在路面結構內的水分。 同時規(guī)定，路面內部排水系統(tǒng)設計應符合下列要求

11、同時規(guī)定，路面內部排水系統(tǒng)設計應符合下列要求: : a a、各項泄水設施的排水能力應大于滲入路面結構內的水量，并且、各項泄水設施的排水能力應大于滲入路面結構內的水量，并且下游排水設施的泄水能力應超過上游的。下游排水設施的泄水能力應超過上游的。 b b、滲入水在路面結構內的最大滲流時間，冰凍地區(qū)不超過、滲入水在路面結構內的最大滲流時間，冰凍地區(qū)不超過1h1h，其，其他地區(qū)不超過他地區(qū)不超過2h(2h(重交通重交通) )4h4h（輕交通）。滲入水在路面結構內（輕交通）。滲入水在路面結構內的滲流路徑長度不超過的滲流路徑長度不超過454560m 60m c c、各項排水設施不應出現堵塞、各項排水設施不

12、應出現堵塞降低結構層強度唧泥凍脹面層剝落四、邊緣排水系統(tǒng)：四、邊緣排水系統(tǒng)： （5）水流應遵循最短通路迅速排出路基范）水流應遵循最短通路迅速排出路基范圍以外圍以外 （6）路基排水綜合設計，須先做事先調查，）路基排水綜合設計，須先做事先調查，查明水源和有關現狀，測繪現場圖紙，進查明水源和有關現狀，測繪現場圖紙，進行必要的水利水文計算，作出總體規(guī)劃，行必要的水利水文計算，作出總體規(guī)劃，提出總體布置方案，逐項進行細部設計計提出總體布置方案，逐項進行細部設計計算，并進行效益分析和經濟核算。算，并進行效益分析和經濟核算。蓄水池：蓄水池： 當截水溝或邊溝內匯集的水無法排引出路基當截水溝或邊溝內匯集的水無法

13、排引出路基時，可在路旁設置蓄水池，用以攔蓄部分水，使時，可在路旁設置蓄水池，用以攔蓄部分水，使之自然滲透和蒸發(fā)。之自然滲透和蒸發(fā)。3、各種底下排水構造物、各種底下排水構造物 明溝：設置在路基上方，攔截、引排或降明溝：設置在路基上方，攔截、引排或降低埋藏不深的淺層地下水，并可兼起排地面水的低埋藏不深的淺層地下水，并可兼起排地面水的作用。作用。 暗溝暗溝:設在邊坡坡體或山坡上，用以疏干及設在邊坡坡體或山坡上，用以疏干及引排坡體內的地下水。引排坡體內的地下水。 滲溝滲溝4、各種泄水構造物、各種泄水構造物 穿越路基，將路基上方的水流宣泄到下方，穿越路基，將路基上方的水流宣泄到下方，如橋梁、涵洞、滲水路

14、堤和過水路面等。如橋梁、涵洞、滲水路堤和過水路面等。5、河道整治工程、河道整治工程 改善河道水流狀況，防止沖刷路基下方的構改善河道水流狀況，防止沖刷路基下方的構造物，如導流壩、人工渠道等造物，如導流壩、人工渠道等（二）具體布置步驟（二）具體布置步驟 1、把主要流向路基的天然溝和排水溝規(guī)劃、把主要流向路基的天然溝和排水溝規(guī)劃成橫向排水系統(tǒng)（垂直路線方向）。成橫向排水系統(tǒng)（垂直路線方向）。 2、攔截山坡水流，作為縱向排水系統(tǒng)，并匯集入、攔截山坡水流，作為縱向排水系統(tǒng)，并匯集入橫向排水系統(tǒng)或攔蓄山坡水流作成縱向蓄水系統(tǒng)。橫向排水系統(tǒng)或攔蓄山坡水流作成縱向蓄水系統(tǒng)。 3、在橫向和縱向排水溝渠之間的山坡

15、上，根、在橫向和縱向排水溝渠之間的山坡上，根據面積大小和地形，確定是否需要設置邊溝和各據面積大小和地形，確定是否需要設置邊溝和各種排水系統(tǒng)溝渠，以構成排水網絡。種排水系統(tǒng)溝渠，以構成排水網絡。 4、在路基兩側設置邊溝、排水溝等或利用取、在路基兩側設置邊溝、排水溝等或利用取土坑排水，以保證路基經常干燥土坑排水，以保證路基經常干燥。5、選定橋涵的位置，并使這些溝渠同橋涵聯、選定橋涵的位置，并使這些溝渠同橋涵聯成網成網6、考慮是否需要設置地下排水系統(tǒng)、考慮是否需要設置地下排水系統(tǒng)（三）地面排水設備設計（三）地面排水設備設計設計內容包括：確定位置、設計橫斷面和縱斷設計內容包括：確定位置、設計橫斷面和縱

16、斷面面1、位置：、位置： 溝渠應設在地質上穩(wěn)定和地形上較平緩的溝渠應設在地質上穩(wěn)定和地形上較平緩的地方。地方。 溝渠溝渠 ：平面線形力求平順，轉折處盡量用：平面線形力求平順，轉折處盡量用較大半徑。較大半徑。 截水溝：應距路塹邊坡坡頂邊緣或路堤邊坡截水溝：應距路塹邊坡坡頂邊緣或路堤邊坡坡腳一定距離坡腳一定距離2、橫斷面常用梯形，邊溝也有三角形和矩形、橫斷面常用梯形，邊溝也有三角形和矩形（巖石路塹）（巖石路塹）溝渠斷面尺寸，應能保證排泄設計流量。溝渠斷面尺寸，應能保證排泄設計流量。（溝渠端面能排泄的流量，按明渠均勻流的（溝渠端面能排泄的流量，按明渠均勻流的計算公式）計算公式）（截水溝（截水溝 ，排

17、水溝）邊溝不用計算，排水溝）邊溝不用計算3、縱坡、縱坡 溝渠應沒有一定的縱坡，使其中的水流能溝渠應沒有一定的縱坡，使其中的水流能順暢的流出，不至于淤塞。溝渠最小縱坡通順暢的流出，不至于淤塞。溝渠最小縱坡通常規(guī)定為常規(guī)定為0.5%，特殊困難情況下可減小到，特殊困難情況下可減小到0.2%4、長度、長度 為防止沖刷，溝渠單向排水的長度限制在為防止沖刷，溝渠單向排水的長度限制在300500m，土質不良縱坡過大處，此長度還土質不良縱坡過大處，此長度還應縮短，溝長超出范圍時，應增設出水口，將應縮短，溝長超出范圍時，應增設出水口，將水引離。水引離。5、在縱坡無法減小而必然引起沖刷時，應對溝、在縱坡無法減小而

18、必然引起沖刷時，應對溝壁進行加固壁進行加固加固試（草皮加固）加固試（草皮加固）（四）地下排水設備設計（四）地下排水設備設計 在地下水位及路基穩(wěn)定性在地下水位及路基穩(wěn)定性或嚴重降低時其強度的情況下或嚴重降低時其強度的情況下應根據具體情況采用不同方法應根據具體情況采用不同方法來處理地下水。來處理地下水。1、攔截地下水。、攔截地下水。上側坡體上有含水層出露時。上側坡體上有含水層出露時。2、疏干坡體內地下水。、疏干坡體內地下水。3、降低地下水位：、降低地下水位： 當地勢低洼地下水很高時，路基上層受地下水當地勢低洼地下水很高時，路基上層受地下水的影響而過分濕軟，可在路基兩側地面下設置縱的影響而過分濕軟，可在路基兩側地面下設置縱向或橫向滲溝以降低地下水位（疏干路基上層，向或橫向滲溝以降低地下水位（疏干路基上層，提高其高度）提高其高度） 明溝