路基路面工程沙愛民79講課件

1、第五章 路基路面排水 公路排水目的和要求一 路界地表排水設(shè)施設(shè)計(jì)二 路面內(nèi)部排水設(shè)施設(shè)計(jì)四 路界地下排水設(shè)施設(shè)計(jì)三 排水系統(tǒng)的綜合設(shè)計(jì)五本章內(nèi)容影響公路路基路面的水源第一節(jié) 公路排水目的和要求 水對公路路基路面的危害 地表水的沖刷可以引起路基變形，導(dǎo)致水毀和路基整體失穩(wěn)。地表水和地下水的滲透或浸濕可以軟化路基，降低其強(qiáng)度和抗變形能力，甚至引起路基凍脹、翻漿、邊坡滑塌或整體破壞。 路面積水，抗滑性能降低；路面受水浸泡，瀝青路面松散、坑槽、裂縫、唧泥，水泥路面接縫滲水，唧漿、錯臺、脫空、斷板，導(dǎo)致平整度降低，路面結(jié)構(gòu)破壞。1. 公路排水目的 把降落在路界范圍內(nèi)表面水匯集并迅速排除出路界；同時把路界

2、外可能流入的地表水?dāng)r截在路界范圍外；隔斷、疏干和降低影響路基穩(wěn)定性的地下水，并將其引導(dǎo)到路基范圍以外，防止地表水和地下水對公路的損害，保證路基路面結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和行車安全。 公路排水設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG/T D33-2012） 公路排水系統(tǒng)組成 路界地表排水 路面內(nèi)部排水 路界地下排水 3. 公路排水要求（1）公路排水系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)應(yīng)在全面調(diào)查沿線水文、氣象、地形、地質(zhì)等建設(shè)條件的基礎(chǔ)上，完成排水系統(tǒng)布置圖。（2） 公路排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)注重各種排水設(shè)施的功能和相互之間的銜接，防、排結(jié)合，形成完善的排水系統(tǒng)。（3） 公路排水設(shè)計(jì)應(yīng)避免沖毀農(nóng)田及水利設(shè)施。（4）公路排水設(shè)計(jì)應(yīng)重視環(huán)境保護(hù)和水土保持，防止水體污

3、染。（5） 排水設(shè)施的結(jié)構(gòu)應(yīng)安全耐久、經(jīng)濟(jì)合理，便于施工、檢查和養(yǎng)護(hù)維修。第二節(jié) 路界地表排水設(shè)施設(shè)計(jì) 一、路面表面排水1. 路拱 根據(jù)路面類型不同，路拱平均橫坡度為14%，瀝青混凝土和水泥混凝土路面的路拱平均橫坡度為12%. 路塹：橫向排流， 匯集于邊溝內(nèi)。 路界地表排水可包括路面表面、中央分隔帶、坡面和由公路毗鄰地帶等流入路界內(nèi)的表面水的排除。路拱邊溝邊溝路拱路堤：橫向分散漫流，從邊坡排出。 路線縱坡平緩、匯水量不大、路堤較低且邊坡坡面不易受到?jīng)_刷的路段，以及設(shè)置了具有截、排水功能的骨架護(hù)坡的高填方路段，可采用路面橫向分散漫流排水方式排除路表水。 2. 路面集中排水系統(tǒng) 路堤較高且邊坡坡面

4、未作防護(hù)，或坡面雖有防護(hù)措施但仍有可能受到?jīng)_刷的路段，應(yīng)采用路面集中排水系統(tǒng)排除路表水。 路面集中排水系統(tǒng)由攔水帶、泄水口和邊坡急流槽組成。（1）攔水帶 設(shè)置攔水帶匯集路而表面水時，攔水帶過水?dāng)嗝鎯?nèi)的水面，在高速公路及一級公路上不得漫過右側(cè)車道外邊緣，在二級及二級以下公路上不得漫過右側(cè)車道中心線。 攔水帶宜采用水泥混凝土、瀝青砂預(yù)制或現(xiàn)場澆筑攔水帶，宜采用梯形橫斷面。 （2）泄水口 泄水口的間距應(yīng)根據(jù)過水?dāng)嗝嫠媛w寬度的要求和泄水口的泄水能力確定，宜為 25 50m。 泄水口宜設(shè)置成喇叭口式。二、中央分隔帶排水與超高段排水1. 中央分隔帶排水（1）中央分隔帶表面未采用鋪面封閉時，分隔帶內(nèi)部宜

5、設(shè)置由防水層、縱向排水滲溝、集水槽和橫向排水管等組成的防排水系統(tǒng)。 （2）降雨量較小、中央分隔帶較窄時，中央分隔帶可采用表面鋪面封閉分散排水。分隔帶鋪面應(yīng)采用兩側(cè)外傾的橫坡，坡度宜與路面橫坡度相同，鋪面材料可采用瀝青處治材料或其他封閉材料。2. 超高段排水 超高段外側(cè)排水，采取經(jīng)內(nèi)側(cè)路面排除或設(shè)置地下排水設(shè)施排除的方案。（1 ）年降水量小于400mm 的地區(qū)，雙向四車道公路，可采用在中央分隔帶設(shè)開口明槽方案，路面水流經(jīng)內(nèi)側(cè)路面排除。（2）年降水量大于或等于400mm 的地區(qū)，或車道數(shù)超過四車道，外側(cè)路面水宜通過地下排水系統(tǒng)排除。 超高路段的地下排水系統(tǒng)應(yīng)由縱向集水溝(管)、集水井、檢查井、橫向

6、排水管、急流槽等組成。 三、坡面排水（路基地表排水）包括邊溝、截水溝、排水溝、跌水與急流槽、蒸發(fā)池等。1. 邊溝 在挖方邊坡或填方邊坡坡腳外設(shè)置邊溝，匯集和排泄降落在坡面和路面上的表面水。 邊溝邊溝 邊溝橫斷面形式可采用三角形、淺碟形、梯形或矩形等形式。 梯形邊溝矩形邊溝流線形邊溝U形邊溝 高速公路、一級公路挖方路段的矩形邊溝，在不設(shè)護(hù)欄的地段，應(yīng)設(shè)置帶泄水孔的蓋板。 邊溝的縱坡坡度宜與路線縱坡坡度一致，且不宜小于 0.3% 。 邊溝出水口的間距，梯形、矩形邊溝不宜超過 500m ，多雨地區(qū)不宜超過 300m; 三角形和碟形邊溝不宜超過 200m。 防止沖刷和滲透，邊溝可采用漿砌片石、混凝土預(yù)

7、制塊等作防護(hù)。 2. 截水溝 挖方路段或斜坡路堤上方流人路界的地表徑流量大時，應(yīng)設(shè)置攔截地表徑流的截水溝。深路塹或高路堤坡面徑流量大時，可在邊坡中部設(shè)置平臺排水溝，減少坡面沖刷。 截水溝截水溝 截水溝布設(shè)在路塹坡頂 5m 或路堤坡腳 2m 以外，可采用梯形或矩形斷面。截水溝泄水口間距以 200 500m 為宜。3. 排水溝 將邊溝、截水溝、?。墸┩翀龊吐坊浇屯萏巺R集的水引向路基以外時，應(yīng)設(shè)置排水溝。 排水溝斷面形式一般為梯形，溝底縱坡不宜小于 0.3%，與其它排水設(shè)施的連接應(yīng)順暢。易受水流沖刷的排水溝應(yīng)采取防護(hù)、加固措施。排水溝4. 跌水與急流槽（1）跌水 陡坡或溝谷地段的排水溝，跌水消

8、能，防沖刷。 跌水槽橫斷面一般采用矩形斷面。跌水跌水（2）急流槽 邊溝、截水溝、排水溝縱坡很大時，可設(shè)置急流槽(管) 。 急流槽一般采用矩形斷面，漿砌片石。急流槽急流槽 急流槽(管)的進(jìn)水口與溝渠泄水口之間宜采用喇叭口形式連接，并作鋪砌處理，出水口處應(yīng)設(shè)消能設(shè)施。急流槽底面宜設(shè)置防滑平臺或凸榫。5.蒸發(fā)池 氣候干旱且排水困難地段，可利用沿線的取土坑或?qū)ｉT設(shè)置蒸發(fā)池匯集地表水。 蒸發(fā)池邊緣距路基邊溝外緣的距離不應(yīng)小于 5m。 蒸發(fā)池應(yīng)根據(jù)具體情況采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)加固措施。6.油水分離池 路基排水溝出口位于水質(zhì)特別敏感區(qū)，且所排污水水 質(zhì)不滿足時，可設(shè)置油水分離池。 油水分離宜采用沉淀法處理，經(jīng)分離

9、或過濾凈化后的 水排出。7. 排水泵站 路基匯水無法自流排出時，可設(shè)置排水泵站。排水泵 站包括集水池和泵房。第三節(jié) 路界地下排水 當(dāng)?shù)叵滤绊懧坊€(wěn)定或強(qiáng)度時，應(yīng)設(shè)置暗溝、滲溝、滲井、滲水隧道或仰斜式排水管等地下排水設(shè)施，攔截、引排含水層的地下水，降低地下水位或疏干坡體內(nèi)地下水。 1. 滲溝 有地下水出露的挖方路基、斜坡路堤、路基填挖交替地段，當(dāng)?shù)叵滤癫販\或無固定含水層時，宜采用滲溝。 滲溝的滲水部分應(yīng)采用潔凈的透水性粒料充填，回填料外圍應(yīng)設(shè)置反濾層。 滲溝按構(gòu)造不同，區(qū)分為三種型式：填石滲溝（也稱為盲溝式滲溝）、管式滲溝和洞式滲溝。三種型式均由排水層（石縫或管、洞）、反濾層和封閉層所組成。

10、 管式滲溝的排水管管徑不宜小于 150mm ，可選用帶孔的 PVC 、 PP 、 PE 塑料管、軟式透水管、無砂混凝土管或帶孔的水泥混凝土管等材料。 填石滲溝、無砂混凝土滲溝最小縱坡不宜小于 1% ，管式滲溝、洞式滲溝最小縱坡不宜小于 0.5% 。 在盛產(chǎn)石料地區(qū)，可采用洞式滲溝。洞式滲溝應(yīng)在路基范圍外設(shè)置。滲溝洞頂板條間應(yīng)留有寬 20mm 的縫隙，縫隙間距不宜超過 300mm。 反濾層用砂礫石應(yīng)潔凈。 防滲層可采用復(fù)合土工膜等材料。2. 邊坡滲溝或支撐滲溝 賦存有地下水的坡面，當(dāng)坡體土質(zhì)潮濕、無集中的地下水流但危及路基安全時，宜設(shè)置邊坡滲溝或支撐滲溝。3. 滲水隧洞、滲井 當(dāng)?shù)叵滤癫厣罨驗(yàn)?/p>

11、固定含水層時，可采用滲水隧洞、滲井。滲井宜用于地下含水層較多，但路基水量不大，且滲溝難以布置的地段。 滲井直徑宜為 0.5 0.6m ，距離路堤坡腳不宜小于 10m。 4. 暗溝(管) 路基基底范圍有泉水外涌時，宜設(shè)置暗溝(管)將水引排至路堤坡腳外或路塹邊溝內(nèi)。 暗溝(管)的尺寸應(yīng)根據(jù)泉水流量計(jì)算確定。暗溝宜采用矩形斷面，井壁和溝底、溝壁宜采用漿砌片石或水泥混凝土預(yù)制塊砌筑，溝頂應(yīng)設(shè)置混凝土或石蓋板，蓋板頂面上的填土厚度不應(yīng)小于 0.5m。應(yīng)采取有效措施防止暗溝淤塞。5. 仰斜式排水孔 當(dāng)坡面有集中地下水時，可設(shè)置仰斜式排水孔。 仰斜式排水孔仰角不宜小于 60，長度應(yīng)伸至地下水富集部位或潛在滑

12、動面，并宜根據(jù)邊坡滲水情況成群分布。排水孔鉆孔直徑宜為 75 150mm，孔內(nèi)應(yīng)設(shè)置透水管。透水管直徑宜為 50 100mm，可選用軟式透水管或帶孔的 PVC、PP、PE 塑料管等材料。透水管應(yīng)外包土工布作為反濾層。6. 檢查、疏通井 深而長的暗溝（管）、滲溝及滲水隧洞，在直線段每隔一定距離及平面轉(zhuǎn)彎、縱坡變坡點(diǎn)等處，宜設(shè)置檢查、疏通井。 檢查井內(nèi)應(yīng)設(shè)檢查梯，井口應(yīng)設(shè)井蓋，兼起滲井作用的檢查井的井壁，應(yīng)設(shè)置反濾層。第四節(jié) 路面內(nèi)部排水設(shè)施設(shè)計(jì) 需要設(shè)置路面內(nèi)部排水系統(tǒng)的工況：（1）年降水量為 600mm 以上的濕潤多雨地區(qū)，路床由滲透系數(shù)不大于 104 mm/S 的細(xì)粒土填筑的高速、一級或重要

13、的二級公路。（2）路基兩側(cè)有滯水，可能滲入路面結(jié)構(gòu)內(nèi)。（3）重冰凍地區(qū)，路床為粉性土的潮濕路段。（4）現(xiàn)有公路路面改建或路基改善工程，需排除積滯在路面結(jié)構(gòu)內(nèi)的水。 路面內(nèi)部排水系統(tǒng)可由路面邊緣排水系統(tǒng)、排水基層或排水墊層單獨(dú)或組合構(gòu)成。 路表面滲入路面結(jié)構(gòu)的水量大，僅設(shè)置路面邊緣排水系統(tǒng)難以迅速排除時，可在面層下設(shè)置排水基層。地下水豐富的低填和挖方路段的路基頂面應(yīng)設(shè)置排水墊層。一、路面邊緣排水系統(tǒng) 路面邊緣排水系統(tǒng)應(yīng)沿路面結(jié)構(gòu)外側(cè)邊緣設(shè)置，宜由透水性填料集水溝、縱向排水管、橫向出水管和過濾織物等組成。1. 集水溝 對于新建路面，集水溝底面的最小寬度，不宜小于 0.3m。透水填料底面和外側(cè)應(yīng)鋪反

14、濾織物。 透水性填料宜采用水泥處治開級配碎石，其空隙率宜為 15 %20% 。2. 縱向排水管 縱向帶孔排水管管徑宜在 70 150mm 范圍內(nèi)選用。排水管的縱坡宜與路線縱坡相同，且不宜小于 0.3% 。 縱向排水管宜選用聚氯乙烯 (PVC) 或聚乙烯 (PE) 塑料管。3. 橫向出水管 出水水流應(yīng)引排至排水溝或涵洞內(nèi)。二、排水基層 透水性排水基層應(yīng)直接設(shè)置在面層下，排水基層下應(yīng)設(shè)置不透水層阻截自由水的下滲。排水基層可采用橫貫路基整個寬度的形式，也可采用在排水基層邊緣設(shè)置邊緣排水系統(tǒng)的形式。 水泥混凝土面層的排水基層，宜采用水泥處治開級配碎石。瀝青混凝土路面的排水基層，宜采用瀝青處治碎石。 采用瀝青處治碎石時，最小厚度不得小于60mm; 采用水泥處治碎石時，最小厚度不得小于 80mm; 采用級配碎石時，最小厚度不得小于 120mm。排水基層的寬度應(yīng)根據(jù)面層施工需要確定，宜超出面層寬度 300 900mm