路基路面排水設(shè)計原則及水力計算

路基路面排水設(shè)計原則及水力計算第一節(jié)路基路面排水要求及設(shè)計一般原則第二節(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)計第四節(jié)明渠的水文水力計算第五節(jié)暗溝的水文水力計算第一節(jié)路基路面排水要求及設(shè)計

一般原則二、路基路面排水設(shè)計的一般原則

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

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。

路基路面的強度與穩(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。地下排水：可分為盲溝、暗溝、滲溝、檢查井

排水設(shè)計包括排水系統(tǒng)的規(guī)劃和排水結(jié)構(gòu)物的設(shè)計三、影響路基路面的水的類型地面水: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◆不同水對路基路面的影響◆路界地表排水的內(nèi)容

路面表面排水中央分隔帶排水坡面排水◆路面內(nèi)部排水的內(nèi)容下封層及路肩部的排水盲溝排水基層排水面層左圖：排水性路面路面內(nèi)部排水系統(tǒng)的設(shè)計

通常需滿足三方面的要求各項設(shè)施應(yīng)具有足夠的泄水能力，排除滲入路面結(jié)構(gòu)內(nèi)的自由水；自由水在路面結(jié)構(gòu)內(nèi)的滲流時間不能太長，滲流路徑不能太長；排水設(shè)施要有較好的耐久性。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)備第二節(jié)路基排水設(shè)備的構(gòu)造與布置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：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)；1)形式：梯形、矩形、三角形、流線型

2)尺寸：一般底、高為0.4～0.6m，特殊時局部加大尺寸。

3)長度：不宜過長，盡量就近排除路基范圍?？v坡一般與路線相同。但不小于0.5%。

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，用以攔截并排除路基上方流向路基的地面徑流。設(shè)置要點：盡量與絕大多數(shù)地面流水方向垂直；

1)形式：一般為梯形，矩形形式

2)尺寸：按實際流量計算

3)長度：200-500m為宜

4)出水口

A.沿等高線布置

B.保證水流暢通，就近引入自然溝內(nèi)排除

C.一般不能引入邊溝。5)截水溝離開路基的距離的確定

6)截水溝的溝槽加固一般要求不能使水下滲，影響邊坡穩(wěn)定。對于地質(zhì)不良地段應(yīng)避免積水成害；對于縱坡大的截水溝為防止沖刷；平臺上設(shè)的邊溝，防止水流滲漏影響穩(wěn)定。3.排水溝排水耕溝的主要奴用途晚在于鏈引水，將音路基鏟范圍榴內(nèi)的布各種水源奧的水價流，表引至模橋涵矛或路際基范盜圍以頂外的帥指定小地點趣。設(shè)置要賴點：1)形式：草一般梯俯形2)尺寸刪：經(jīng)競水力望水文陸計算摩確定肥。B、h大于等報于0.錢5m3)布置館：離職路基缺盡可洪能遠(yuǎn)諒，距洽路基僑坡腳搜一般喉不宜咬小于3~雕4m，高速兄公路高料路堤，筍坡腳排杰水溝不驗小于2m，縱坡除應(yīng)保證鞏水流暢摟通，不盈產(chǎn)生沖嫩刷或淤免積，一鄰般不小萌于0.3股%，不大確于3%4)長度晚：小悟于500譜m5)平面線貫形：平頓面上應(yīng)干力求直叼捷，轉(zhuǎn)飲彎時應(yīng)田圓順連詢接；半姜徑不宜徒小于10~爛20m。6)出水它口：妖排水建溝水雀流注瘡入其袋它溝偵渠或洲水道藍(lán)時，嘗應(yīng)保敵證原惕水道戴不產(chǎn)激生沖奴刷或賺淤積衰。通邊常以餡不大罷于45幼°的銳角材或園曲咬線朝下舍游與其構(gòu)它水道隆相接。4.跌水卡與急斗流槽跌水與忌急流槽穗是路基灑地面排覺水溝渠糕的特殊耗形式，躲用于陡喘坡地段嚴(yán)，溝底脅縱坡可題達(dá)45度。跌水：鉗是階梯粥形的建襪筑物，脫水流以愈瀑布形膜式通過刑的排水舟設(shè)施。策有單級譜和多級熔形式，捷作用主遇要是降俱低流速提和削減房誠水的能賤量或改抗變水流歸方向。跌水構(gòu)本造：單而級和多銀級之分擇，溝底頑有等寬抖與變寬寫之別。創(chuàng)基本構(gòu)舟造可分蘇為進(jìn)水敲口、消艱力池和即出水口騾三個部忽分。1)形式腦：一昨般矩隊形，鞭漿砌濃片石駕或混也凝土缺預(yù)制風(fēng)塊砌買筑2)尺寸：堤根據(jù)地膏形、地渴質(zhì)條件囑等，一雖般需水煎力計算3)構(gòu)造摔：按疑水力劣計算隸特點諸，可錫分為刑進(jìn)水化口、瘦跌水就槽、珍出水拍口。封跌水麥槽由蜂跌水盤墻、帳平臺粥和消燭能設(shè)烏備組聲成。4)出口連擺接：橋廢涵、自慰然溝、闖排水溝5)單級跌柿水：適轎用于排想水溝渠聚連接處毒，由于蜓水位落賢差較大悄，需要廁消能或鏡改變水暮流方向私（如路摔基邊溝搭水流通先過涵洞抗排泄時捕）。6)多級鏡跌水芽：適掃用于帶較長參陡坡沫地段創(chuàng)的溝奔渠，臺為減犯緩水繞流速暖度，叨并予煌以消兔能。急流槽殼：是具有德很陡坡如度的水?dāng)r槽，水旬流以胞陡坡仿形式隸通過頃的排川水設(shè)擦施，菊但水踐流不自離開楊槽底亮。它繼的作問用主施要是冰在很爆短的姿距離損內(nèi)，膊水面藏落差漸很大耳的情蝴況下療進(jìn)行袋排水歸。多仇用于護(hù)涵洞酬的進(jìn)誦出水惱口和護(hù)高路瞎塹邊斷溝流論入排聚水溝撥的進(jìn)勸出水眼口，華或在朱特殊裕情況歸下，猛截水掩溝流瓶向邊屬溝的啄場合霸。溝諸底縱偏坡可咬達(dá)45度。1)形式年：矩臂形，格漿砌軍片石技或混剛凝土魯預(yù)制踢塊砌炭筑2)尺寸：帝需水力廚計算來社確定尺派寸，水悼流量不棚大時，析可用標(biāo)沫準(zhǔn)尺寸3)構(gòu)造蘭：進(jìn)識水口營、主撥槽、酸出水霞口4)出水屢連接逝：橋銜涵、慌自然蹲溝、取排水臣溝5.倒虹吸步與渡水宜槽當(dāng)水既流需賺要橫僑跨路旬基，碰同時哈受到膽設(shè)計地標(biāo)高憐的限著制，可以通若過管道漏或溝槽恥，從路藍(lán)基底部枝或上部聚架空跨朗越，前者稱則為倒虹抵吸，后者宵稱為渡水槽。倒虹吸壞：水流喜橫跨儲路基軟且受斷到設(shè)衡計標(biāo)爆高限亦制時康，可丹通過智多次都改變匪水流貞方向晚從路亭基下托方跨尺越的膊排水儀設(shè)施踢。倒淋虹吸出是利兩用上謝下游興溝渠蕉水位攜差作帶用，榜管道春為有貞壓管恨道，牽水流轎條件弱較差紡，結(jié)費構(gòu)要仔求高乓，應(yīng)山謹(jǐn)慎獄使用裕。渡水再槽：水流橫花跨路基遼且受到培路基標(biāo)拜高限制躬時，水土流從路新基上方振跨越的籍排水設(shè)維施。渡組水槽應(yīng)濾滿足道量路對凈夢空與美癢化的要萬求，結(jié)薯構(gòu)與橋令梁相似嶼，但主防要作用吸是溝通電水流，筆在效能天上應(yīng)滿蝦足結(jié)構(gòu)差強度和駕排水要閱求防止抓沖刷和宴滲漏。1)構(gòu)造：倒虹吸昆：進(jìn)水絮口、沉蜜淀池、疏出水口寺、管身渡水槽蔥：進(jìn)出遍水口、妖槽深、議下部支漫撐2)尺寸：帶需水力翼計算倒虹粗吸管寸道：怪圓形孔和箱養(yǎng)形，閘以水脊泥混絨凝土醬和鋼爭筋混溜凝土垃為主糊。渡水槽譜結(jié)構(gòu)：級進(jìn)出水酷口、槽女身和下爭部支撐克三部分走。6.蒸發(fā)池枯：氣候社干旱糞、排泉水困互難地液段，拐可利半用沿在線的惜集中殖取土制坑或神專門今設(shè)置且蒸發(fā)妥池排歌除地桂表水似。二死、地下崇排水設(shè)耽備二、地繩下排水工設(shè)備1.暗溝設(shè)置要甚點：不友宜過長泡，溝底春應(yīng)具有1％～2％的榆縱坡羽，出觸水口悅底面籌標(biāo)高掌應(yīng)高狀出溝霜外最龍高水踐位20c紀(jì)m,以防水椒力倒?jié)B濾。2.滲溝結(jié)構(gòu)形產(chǎn)式：盲嗎溝式、篩洞式和匠管式。設(shè)置野要點圣：位協(xié)置視睜地下尤排水筋的需蕩要而抓定。3.滲井滲井施材工不易紋，單位島滲水面于積的造奮價高于豎滲溝，芝一般盡做量少獵用。1.暗溝1)作用：搖設(shè)在地肥面以下植引導(dǎo)水投流的溝由渠，無煎滲水和息匯水作庸用，地徒下排水氧溝。2)使用條蠻件：a.路基晨范圍東內(nèi)的菠個別占泉眼譽，泉異水外制涌；b.市區(qū)峽污水心管、菊雨水寄管；c.公路疑中央鑼分隔河帶彎言道超曠高處鼻。3)構(gòu)造：腸進(jìn)水口唇（泉井憂）、暗映溝溝身諷和蓋板共。圓形征和矩形需。4)縱坡和錘出水口話：縱坡肯不小于1%。出口蛙處溝底器應(yīng)高出赴邊溝最棋高水位20c鐘m以上不，不做容許柳出現(xiàn)稻倒灌圖現(xiàn)象透。5)注意挽事項派：(1嚴(yán))應(yīng)防止貝泥土或亭砂粒落滲入溝槽鬼或泉眼燈，以免囑堵塞（宋暗溝頂術(shù)可鋪筑礙碎（礫蔬）石一升層，上利填砂礫解）(2)暗溝流角量一般團不予計各算。2.滲溝：采用滲牙透方式恒將流向搖路基的穩(wěn)地下水征匯集于吃溝內(nèi)并魚排到路溉基范圍置以外指收定點的釀排水設(shè)遍施，使屯路基上尋保持干跡燥，不絨致因地封下水成切害。1)作用碑：是若降低餓地下猴水位鑰或攔長截地阿下水艱，其鈴水力縫特性返是紊言流。2)分類：蘇盲式、張管式、叮洞式3)構(gòu)造：糞滲水廢層、封板閉層、正反濾層濫、排水潮層4)尺寸?。核噶τ嬍幩愦_彼定。怠埋深吸需考拔慮地恭下水溪位和渡不透達(dá)水層始的位今置。5)使用條秀件：盲溝：一般用且于流量蜂不大、恰滲溝不伍長的地謎段。設(shè)摔計時應(yīng)侮考慮淤勸塞失效稻問題，尚排水層遵阻力大劣，其縱喪坡不應(yīng)觀小于1%，一蹤蝶般可蹲采用5%。管式滲桃溝：設(shè)藝于地摘下引昌水較殘長的匹地段哭。但屢滲溝臉過長皮時，舍應(yīng)加六設(shè)橫饒向泄消水管撤，將?？v向長滲溝億內(nèi)的護(hù)水流黎，迅備速的踩分段馳排除鉛。洞式傍滲溝：當(dāng)?shù)孛锵滤餍恿枯^大器，或缺慨乏水管墳時，采綠用石砌產(chǎn)涵洞，控洞口大政小依設(shè)留計流量健而定。6)平面辰布置緩：滲刑溝盡包可能父與地斗下水逗流方覽向相悅互垂咳直，考使能竟攔截冒更多障的地詞下水菊。3.滲井才：是豎直際方向的地下砌排水設(shè)殊備1)作用：尸是匯集攀離地面族不深處抖含水層艱中的地乞下水，宗通過豎談井，滲劃入下層病，疏干偷路基土陽。2)使用條善件：(1)路基余下層餡是否鍬存在胞透水劫層，逝能否鴨排走遮匯集膚的地恒下水茶。(2)影響透路基戲上部屆含水霜層較粉薄，笑排水?dāng)嗔坎粨泶?，租并且干平式浩滲溝鄰難以孩布置淚時采朗用。3)構(gòu)造：茅由上部經(jīng)集水構(gòu)吹造和下茂部排水悠構(gòu)造兩墊部分組壞成集水部槽分構(gòu)造雨與滲溝銜相同，起于井的鴉四周設(shè)騙反濾層懷，頂上氧為覆蓋堆層（封青閉層）李。下雪部排水略構(gòu)造，熔采用粗清粒材料葡做充填崇物滲枝井?dāng)嗝嫒椴捎脠A女柱形或顆方柱形鼠。第三節(jié)舉路捏面排水末設(shè)計設(shè)計內(nèi)離容清路面淋表面乓排水崖設(shè)計中項央分隔臘帶排水救設(shè)計距路面株內(nèi)部歸排水脈系統(tǒng)勾設(shè)計路竄面邊緣商排水設(shè)食計和排水鄉(xiāng)豐基層贈或面壁層排橋水設(shè)鴿計一、羽公路販排水宜的分殃類1)路界地爛表排水扎：(1)路面表織面排水：橫睛坡漫督流、崇攔水引帶+急流猴槽、u形溝+急流槽(2)中央分格隔帶排全水：中帽央分劍隔帶妨滲水杠、超雖高路斑段排脂水(3)坡面混排水：邊溝像、截水雪溝等2)路面內(nèi)昂部排水速：(1新)路面邊緣亭排水(2)透水基(墊)層排水(3)多孔靜隙面桂層排水3)地下項排水（降低視路基地比下水位開）：處暗溝、爬滲溝、忘滲井二、政路面船表面耍排水任務(wù)：東迅速把場降落在荷路面和規(guī)路肩表慨面的降奶水排走浴，以免痛造成路亮面積水謠而影響屑行車安航全。原則爪：①降落走在路面絡(luò)表面的土雨水，鎖應(yīng)通過滴路面橫醫(yī)向坡度手向兩側(cè)律排走；②在路性線縱坡焦平緩匯蹦水量不目大路堤升較低且論邊坡坡性面不會鈴受到?jīng)_猾刷的情應(yīng)況下，測應(yīng)采用僻橫向漫端坡的方斧式排水香；③在票路肩老外側(cè)碧邊緣伯設(shè)置鋒攔水掘帶；④攔水旋帶過水傾斷面的鑒水面，沙在高速命及一級夢公路上眨不得漫磨過右側(cè)塌車道外東邊緣，塊二級及縣二級以舅下不得責(zé)漫過右肥側(cè)車道否中心線尤；第三洗節(jié)售路繩面排腔水設(shè)劑計三、中盤央分隔榮帶排水港類型：1.任務(wù)敵：排箱除中患央分停隔帶厲范圍蹤蝶內(nèi)的聲表面杏滲水降和攔柏截上猜側(cè)半閱幅路聾面漫譯流過鄭來的革表面幣水。2.中央分叛隔帶的伴形式：1)按緣石拒形式分績：凸形咳、凹形2)按表面依形式分刷：有鋪住面封閉宇型、憂無鋪面委封閉型3)根據(jù)需減要，寬般度也不壁同a.寬度變小于3米且表覆面采用道鋪面封趁閉的中單央分隔桑帶排水埋；b.寬度退大于3米且盟表面知未采弟用鋪效面封彈閉的滿中央拜分隔秧帶排深水；c.表面洗無鋪以面且稠未采軟用表府面排送水措宴施的千中央鞭分隔依帶；3.一般路宜段中央剖分隔帶1)有鋪面霜封閉型踏：2)無鋪艇面封胃閉型概：4.超高路潑段中央柴分隔帶扔除應(yīng)挨具有一化般路段四中央分尸隔帶的撥功能和斑構(gòu)造外區(qū)，應(yīng)有糖攔截上載側(cè)路幅妥的表面閃水的功灰能。1)凸形中引央分隔勺帶2)凹形中松央分隔罩帶5.通過云計算寧確定臥排水危設(shè)施塞的尺北寸四、終路面訴內(nèi)部撕排水1.重要鞏性：路面滲細(xì)水主要糾途徑有以下械幾種：1)路面波接縫娛，包爹括施差工接?？p、懸窨井吼等設(shè)猴施接丹縫及超新舊案路面點的接紫縫；2)路面循材料認(rèn)使用卵過程誕中出物現(xiàn)的填松散鍛；3)原先榜面層悟混合遍料較穴大的逆孔隙停等：4)使用過降程中出輸現(xiàn)的各鄙種裂縫室，尤其狀以周圍申施工產(chǎn)寺生的張何拉裂縫議最為嚴(yán)褲重。2.設(shè)置咸內(nèi)部媽排水膨系統(tǒng)涉條件撤：1）年降抗水量為600孫mm以上的半濕潤和百多雨地餅區(qū)；2）路基半兩側(cè)有唐滯水，炮可能滲鳥入路面允結(jié)構(gòu)內(nèi)競；3）嚴(yán)重紡冰凍地晶區(qū)，路鴉基為粉資性土組勻成的潮倡濕路段趙；4）路面蟻改建和共改善工英程，需灑排除路蕉面結(jié)構(gòu)德內(nèi)的水滴；內(nèi)部團水的毛危害員：(1尼)會浸臨濕各熄結(jié)構(gòu)哄層材謎料和污路基科土，輛使其搜強度棒下降疲，變給形增企加，吳降低遍路面俊的承再載力熱。(2)在行車踢荷載的搶作用下接，成為偷高孔隙斤水壓力令和高流挪速水流其，水流遭反復(fù)多耕次地沖卸刷，形成唧宜泥現(xiàn)象。碌因而索，采用淡內(nèi)部排近水設(shè)施艙所增加遍的資金晝投入，降可以很敢快從路刃面使用區(qū)性能的缺提高、乳使用壽茂命的增煉加和養(yǎng)來護(hù)工作緒的減少援中得到根補償。油進(jìn)入路便面結(jié)構(gòu)硬內(nèi)的水援使路面探使用性超能變壞沸，加劇蔥了路基互和路面度結(jié)構(gòu)的僻損壞，止從而縮擦短道路恭的使用說壽命。國外的頃情況：路面喜內(nèi)部飯排水去系統(tǒng)欣在美崇國一惠些州箭的路虧面通包用結(jié)顫構(gòu)斷溝面中獨，己曬成為傾一項政常用鼻的技紡術(shù)措憐施。國內(nèi)情碰況：交昏通部重隱慶公路?？茖W(xué)研惑究所開圣展了路淡基排水況系統(tǒng)和川設(shè)施課陡題的研淋究，并申提出建股立排水姥系統(tǒng)各樓種結(jié)構(gòu)叼物幾何段尺寸與燙暴雨徑屯流間關(guān)慢系的路夫面排水列設(shè)計方高法。湖致南長沙豬交通學(xué)醉院在進(jìn)悟行紅砂完巖路面遍內(nèi)部排轉(zhuǎn)水課題扮研究，囑并修建般了試驗獵路。19聲97年8月我貸國頒嫂布《公路翻排水韻設(shè)計稼規(guī)范(J脊TJ禁01相8—97)奏》，促與使我群國在住公路色建設(shè)遮中考納慮設(shè)禿置路黨面內(nèi)刷部排供水設(shè)處施。3.分類加：邊緣排必水系統(tǒng)顏、排水匙基層排那水系統(tǒng)紅、面層固排水結(jié)膜構(gòu)4.路面徐結(jié)構(gòu)容表面捆滲水磁量：水泥竟混凝餃土路叼面瀝青納路面5.滲流時秧間：滲流旬的速漲度隨路基土西的滲透常性和地這下水位的高絕度而烤異，彎根據(jù)煌達(dá)西奧定律啟計算五、脅邊緣題排水體系統(tǒng)組成：透水啄性填萄料集嗚水溝首、縱穴向排母水溝觀、橫音向出款水管治和過名濾織菊物。五、桑邊緣廣排水暮系統(tǒng)1)定義巨：由沿路璃面邊緣卡設(shè)置的嬸透水性莫填料集會水溝，識縱向排戒水溝，震橫向出壘水管和喪過濾織威物組成棉的排水?dāng)傁到y(tǒng)。2)構(gòu)造：集水色溝、橫俘向出水粘管、過慨濾織物喬、縱向坡排水溝3)使用債條件含：適用于競改建路鍬面、基牌層透水榆性小的杠路面結(jié)棟構(gòu)面、扛水泥混膝凝土路苗面4)尺寸：倦管的直字徑一般市為7-輪15朗cm，按水族力計算額確定。六、眠基層葡的排嘉水系廉統(tǒng)基層嫩排水送系統(tǒng)侵就是束直接季在面澇層下迎面設(shè)饒置透允水性掠排水贏基層熄，在思其邊攝緣設(shè)儉置縱綢向集猴水溝巧和排借水管智以及癢橫向氏出水率管等爸，組勉成排間水基晚層排階水系輩統(tǒng)。透水性置材料：打經(jīng)水泥窮或瀝青闖處置，恨或者未滑經(jīng)處置拜的開級旨配碎石賢集料。1)定義樣：直灰接在冊面層壟下設(shè)穩(wěn)置透絮水性肝排水完基層閥。在療邊緣撈設(shè)置運縱向才集水土溝和歡排水辜管以兼及橫鳥向出鎮(zhèn)水管設(shè)所組朗成的爬排水貢系統(tǒng)2)適用機條件究：新柴建路扮面中袍采用跨。3)構(gòu)造：燥水泥砼緊的路面嬸、瀝青垃路面4)尺寸獎：管的跡直徑籌一般巧為7-熊15仍cm，按鼻水力癢計算構(gòu)確定Po斬ro瞎us文A窗sp陽ha灑lt顆P販av狐em險en猜t（排吊水性膊路面翻的効獨能）改善提愚高視覚空隙崗率２棵０％處空晚隙率父２３膚％排水項性鋪充面通常航鋪面通常敲鋪面排