1、1第七章第七章 路基路面排水設(shè)計路基路面排水設(shè)計土木建筑工程學(xué)院土木建筑工程學(xué)院鄧苗毅鄧苗毅2主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：n第一節(jié)第一節(jié) 概述概述n第二節(jié)第二節(jié) 路基排水設(shè)備的構(gòu)造與布置路基排水設(shè)備的構(gòu)造與布置n第三節(jié)第三節(jié) 路面排水設(shè)計路面排水設(shè)計n第四節(jié)第四節(jié) 明渠的水文計算明渠的水文計算n第五節(jié)第五節(jié) 暗溝的水文計算暗溝的水文計算主要內(nèi)容主要內(nèi)容3一、水的來源一、水的來源n表面滲入表面滲入n地下水地下水n毛細水作用毛細水作用n滲流作用滲流作用n水的汽化水的汽化第一節(jié)第一節(jié) 概述概述水的作用是路基路面產(chǎn)生病害的主要因素之一。水的作用是路基路面產(chǎn)生病害的主要因素之一。4一、水的來源一、水的來源n地面

2、水地面水包括大氣降水以及河、海、湖、水渠、水庫水等包括大氣降水以及河、海、湖、水渠、水庫水等n地下水地下水包括土層滯留水、潛水及層間水等包括土層滯留水、潛水及層間水等第一節(jié)第一節(jié) 概述概述5二、水對路基路面的影響二、水對路基路面的影響n對路基的影響對路基的影響1 1）地面水對路基產(chǎn)生沖刷和滲透；）地面水對路基產(chǎn)生沖刷和滲透；2 2）地下水使路基濕軟、膨脹、凍脹、翻漿、邊坡滑坍、山）地下水使路基濕軟、膨脹、凍脹、翻漿、邊坡滑坍、山坡滑坡等。坡滑坡等。n對路面的影響對路面的影響1 1）降低路面材料強度；）降低路面材料強度；2 2）加快路面材料損壞；）加快路面材料損壞；3 3）唧漿、沖刷；）唧漿、沖

3、刷；4 4）使路面因支撐不足而出現(xiàn)疲勞損壞。）使路面因支撐不足而出現(xiàn)疲勞損壞。第一節(jié)第一節(jié) 概述概述6三、與水有關(guān)的路面損害三、與水有關(guān)的路面損害n路面結(jié)構(gòu)層變?nèi)趼访娼Y(jié)構(gòu)層變?nèi)? ;n路面材料性能下降路面材料性能下降; ;( (瀝青層的剝離瀝青層的剝離, , 材料腐蝕材料腐蝕, , 水泥混凝土路面的水泥混凝土路面的開裂開裂) )n層間粘結(jié)性能下降。層間粘結(jié)性能下降。第一節(jié)第一節(jié) 概述概述7四、排水的目的四、排水的目的n1 1）把降落在路界范圍內(nèi)的表面水有效的匯集并迅速排除）把降落在路界范圍內(nèi)的表面水有效的匯集并迅速排除出路界出路界n2 2）把路界外可能流向路基的地表水攔截在路界范圍以外）把路界

4、外可能流向路基的地表水攔截在路界范圍以外以減小對路基路面的危害以減小對路基路面的危害n3 3）隔斷、疏干和降低影響路基穩(wěn)定性的地下水，并將其）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)到路基范圍以外引導(dǎo)到路基范圍以外第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 保持路基路面常年處于干燥狀態(tài)，確保路基及路面保持路基路面常年處于干燥狀態(tài)，確保路基及路面具有足夠的強度與穩(wěn)定性具有足夠的強度與穩(wěn)定性，減少水對路基和路面的危害，減少水對路基和路面的危害以及對行車安全的不利。以及對行車安全的不利。 8五、排水的內(nèi)容五、排水的內(nèi)容n路面地表排水路面地表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坡面排水坡面排

5、水n路面內(nèi)部排水路面內(nèi)部排水下封層及路肩部的排水盲溝下封層及路肩部的排水盲溝排水基層排水基層排水面層排水面層第一節(jié)第一節(jié) 概述概述9六、路基路面排水的一般原則六、路基路面排水的一般原則n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，并充分利用有利地形和自然水系；效、注意經(jīng)濟，并充分利用有利地形和自然水系；n路基排水溝渠的設(shè)置，應(yīng)與農(nóng)田水利相配合，必要時可適當?shù)卦雎坊潘疁锨脑O(shè)置，應(yīng)與農(nóng)田水利相配合，必要時可適當?shù)卦鲈O(shè)涵管或加大涵管孔徑；設(shè)涵管或加大涵管孔徑；n設(shè)計前必須進行調(diào)查研究，重點路段要進行排水系統(tǒng)的全面規(guī)

6、劃，設(shè)計前必須進行調(diào)查研究，重點路段要進行排水系統(tǒng)的全面規(guī)劃，做到路基路面綜合設(shè)計和分期修建；做到路基路面綜合設(shè)計和分期修建；n路基排水要注意防止附近山坡的水土流失，盡量不破壞天然水系，路基排水要注意防止附近山坡的水土流失，盡量不破壞天然水系，盡量選擇有利地質(zhì)條件布設(shè)人工溝渠；盡量選擇有利地質(zhì)條件布設(shè)人工溝渠；n路基排水要結(jié)合當?shù)厮臈l件和道路等級等具體情況，注意就地路基排水要結(jié)合當?shù)厮臈l件和道路等級等具體情況，注意就地取材，以防為主；取材，以防為主；n為減少水對路面的破壞作用，應(yīng)盡量阻止水進入路面結(jié)構(gòu)，并提為減少水對路面的破壞作用，應(yīng)盡量阻止水進入路面結(jié)構(gòu)，并提供良好的排水措施，以便迅速排

7、除路面結(jié)構(gòu)內(nèi)的水，亦可建筑具供良好的排水措施，以便迅速排除路面結(jié)構(gòu)內(nèi)的水，亦可建筑具有能承受荷載和雨水共同作用的路面結(jié)構(gòu)。有能承受荷載和雨水共同作用的路面結(jié)構(gòu)。第一節(jié)第一節(jié) 概述概述10一、地面排水設(shè)備一、地面排水設(shè)備n邊溝邊溝n截水溝截水溝n排水溝排水溝n跌水跌水n急流槽急流槽n倒虹吸、渡水槽等倒虹吸、渡水槽等第二節(jié)第二節(jié) 路基排水設(shè)備的構(gòu)造與布置路基排水設(shè)備的構(gòu)造與布置11邊溝：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。中線平行，用以匯集和排除路基范圍內(nèi)流向路基

8、的少量地面水。 第二節(jié)第二節(jié) 路基排水設(shè)備的構(gòu)造與布置路基排水設(shè)備的構(gòu)造與布置一、地面排水設(shè)備一、地面排水設(shè)備12第二節(jié)第二節(jié) 路基排水設(shè)備的構(gòu)造與布置路基排水設(shè)備的構(gòu)造與布置一、地面排水設(shè)備一、地面排水設(shè)備 邊溝不宜過長；邊溝不宜過長； 邊溝的縱坡一般與路線縱坡一致；邊溝的縱坡一般與路線縱坡一致； 邊溝的出水口應(yīng)與橋涵相適應(yīng)；邊溝的出水口應(yīng)與橋涵相適應(yīng)；13截水溝截水溝: : 又稱天溝，一般設(shè)置在挖方路基邊坡坡頂又稱天溝，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?shù)攸c，用以攔以外，或山坡路堤上方的適當?shù)攸c，用以攔截并排除路基上方流向路基的地面徑流。截并排除路基上方流向路基的地面徑流

9、。 第二節(jié)第二節(jié) 路基排水設(shè)備的構(gòu)造與布置路基排水設(shè)備的構(gòu)造與布置一、地面排水設(shè)備一、地面排水設(shè)備14設(shè)置要點：設(shè)置要點： 盡量與絕大多數(shù)地面流水方向垂直；盡量與絕大多數(shù)地面流水方向垂直； 應(yīng)保證水流暢通，就近引入自然水溝內(nèi)排出；應(yīng)保證水流暢通，就近引入自然水溝內(nèi)排出； 截水溝水流不應(yīng)引入邊溝，當必須引入時，應(yīng)增大截水溝水流不應(yīng)引入邊溝，當必須引入時，應(yīng)增大邊溝橫斷面，并進行保護；邊溝橫斷面，并進行保護； 截水溝長度以截水溝長度以200200500m500m為宜；為宜；第二節(jié)第二節(jié) 路基排水設(shè)備的構(gòu)造與布置路基排水設(shè)備的構(gòu)造與布置一、地面排水設(shè)備一、地面排水設(shè)備截水溝截水溝: :15排水溝排水

10、溝: : 排水溝的主要用途在于引水，將路基范圍內(nèi)的各種水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。源的水流，引至橋涵或路基范圍以外的指定地點。第二節(jié)第二節(jié) 路基排水設(shè)備的構(gòu)造與布置路基排水設(shè)備的構(gòu)造與布置一、地面排水設(shè)備一、地面排水設(shè)備16第二節(jié)第二節(jié) 路基排水設(shè)備的構(gòu)造與布置路基排水設(shè)備的構(gòu)造與布置一、地面排水設(shè)備一、地面排水設(shè)備排水溝溝渠加固排水溝溝渠加固17排水溝設(shè)置要點：排水溝設(shè)置要點： 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)過水力水文計算選定；計算選定； 排水溝位置可根據(jù)需要并結(jié)合當?shù)?/p>

11、地形等而定；排水溝位置可根據(jù)需要并結(jié)合當?shù)氐匦蔚榷ǎ?排水溝水流注入其他水渠或水道時，應(yīng)使原水道不產(chǎn)生沖排水溝水流注入其他水渠或水道時，應(yīng)使原水道不產(chǎn)生沖刷或淤積；刷或淤積； 排水溝應(yīng)具有合適的縱坡；排水溝應(yīng)具有合適的縱坡；第二節(jié)第二節(jié) 路基排水設(shè)備的構(gòu)造與布置路基排水設(shè)備的構(gòu)造與布置一、地面排水設(shè)備一、地面排水設(shè)備18跌水與急流槽跌水與急流槽: : 跌水跌水與與急流槽急流槽是路基地面排水溝渠的特殊形是路基地面排水溝渠的特殊形式，用于陡坡地段，溝底縱坡可達式，用于陡坡地段，溝底縱坡可達4545度。度。 跌水構(gòu)造跌水構(gòu)造：單級和多級之分，溝底有等寬與：單級和多級之分，溝底有等寬與變寬之別?；?/p>

12、構(gòu)造可分為進水口、消力池和變寬之別?；緲?gòu)造可分為進水口、消力池和出水口三個部分。出水口三個部分。 急流槽構(gòu)造急流槽構(gòu)造：進口、主槽和出口三部分。：進口、主槽和出口三部分。第二節(jié)第二節(jié) 路基排水設(shè)備的構(gòu)造與布置路基排水設(shè)備的構(gòu)造與布置一、地面排水設(shè)備一、地面排水設(shè)備19急流槽急流槽: : 第二節(jié)第二節(jié) 路基排水設(shè)備的構(gòu)造與布置路基排水設(shè)備的構(gòu)造與布置一、地面排水設(shè)備一、地面排水設(shè)備20倒虹吸與渡水槽：倒虹吸與渡水槽： 當水流需要橫跨路基，同時受到設(shè)計標高的限制，可以通過管道或溝當水流需要橫跨路基，同時受到設(shè)計標高的限制，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，后者稱為槽，

13、從路基底部或上部架空跨越，前者稱為倒虹吸，后者稱為渡水槽渡水槽。 倒虹吸管道倒虹吸管道：圓形和箱形，以水泥混凝土和鋼筋混凝土為主。：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)渡水槽結(jié)構(gòu)：進出水口、槽身和下部支撐三部分。：進出水口、槽身和下部支撐三部分。 第二節(jié)第二節(jié) 路基排水設(shè)備的構(gòu)造與布置路基排水設(shè)備的構(gòu)造與布置一、地面排水設(shè)備一、地面排水設(shè)備21第二節(jié)第二節(jié) 路基排水設(shè)備的構(gòu)造與布置路基排水設(shè)備的構(gòu)造與布置一、地面排水設(shè)備一、地面排水設(shè)備倒虹吸倒虹吸渡水槽渡水槽22蒸發(fā)池：蒸發(fā)池： 氣候干旱、排水困難地段，可利用沿線的集中氣候干旱、排水困難地段，可利用沿線的集中取土坑或?qū)ｉT設(shè)置

14、蒸發(fā)池排除地表水。取土坑或?qū)ｉT設(shè)置蒸發(fā)池排除地表水。第二節(jié)第二節(jié) 路基排水設(shè)備的構(gòu)造與布置路基排水設(shè)備的構(gòu)造與布置一、地面排水設(shè)備一、地面排水設(shè)備23暗溝暗溝: : 設(shè)置要點：設(shè)置要點： 不宜過長，溝底應(yīng)具有不宜過長，溝底應(yīng)具有1 12 2的縱坡，出水口底面標高的縱坡，出水口底面標高應(yīng)高出溝外最高水位應(yīng)高出溝外最高水位20cm,20cm,以防水力倒?jié)B。以防水力倒?jié)B。第二節(jié)第二節(jié) 路基排水設(shè)備的構(gòu)造與布置路基排水設(shè)備的構(gòu)造與布置二、地下排水設(shè)備二、地下排水設(shè)備24滲溝滲溝: : 結(jié)構(gòu)形式：盲溝式、洞式和管式。結(jié)構(gòu)形式：盲溝式、洞式和管式。 設(shè)置要點：位置視地下排水的需要而定。設(shè)置要點：位置視地下

15、排水的需要而定。 第二節(jié)第二節(jié) 路基排水設(shè)備的構(gòu)造與布置路基排水設(shè)備的構(gòu)造與布置二、地下排水設(shè)備二、地下排水設(shè)備25滲井滲井: : 滲井施工不易，單位滲水面積的造價高于滲溝，一滲井施工不易，單位滲水面積的造價高于滲溝，一般盡量少用。般盡量少用。第二節(jié)第二節(jié) 路基排水設(shè)備的構(gòu)造與布置路基排水設(shè)備的構(gòu)造與布置二、地下排水設(shè)備二、地下排水設(shè)備26 任務(wù)：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。路面積水而影響行車安全。 原則：原則： 降落在路面表面的雨水，應(yīng)通過路面橫向坡度向兩側(cè)降落在路面表面的雨水，應(yīng)通過路面橫向坡度

16、向兩側(cè)排走；排走； 在路線縱坡平緩匯水量不大路堤較低且邊坡坡面不會在路線縱坡平緩匯水量不大路堤較低且邊坡坡面不會受到?jīng)_刷的情況下，應(yīng)采用橫向漫坡的方式排水；受到?jīng)_刷的情況下，應(yīng)采用橫向漫坡的方式排水； 在路肩外側(cè)邊緣設(shè)置攔水帶；在路肩外側(cè)邊緣設(shè)置攔水帶； 攔水帶過水斷面的水面，在高速及一級公路上不得漫過右側(cè)攔水帶過水斷面的水面，在高速及一級公路上不得漫過右側(cè)車道外邊緣，二級及二級以下不得漫過右側(cè)車道中心線。車道外邊緣，二級及二級以下不得漫過右側(cè)車道中心線。第三節(jié)第三節(jié) 路面排水設(shè)計路面排水設(shè)計一、路面表面排水一、路面表面排水 27第三節(jié)第三節(jié) 路面排水設(shè)計路面排水設(shè)計一、路面表面排水一、路面表

17、面排水 攔水帶：攔水帶：28第三節(jié)第三節(jié) 路面排水設(shè)計路面排水設(shè)計一、路面表面排水一、路面表面排水 攔水帶：攔水帶：29第三節(jié)第三節(jié) 路面排水設(shè)計路面排水設(shè)計一、路面表面排水一、路面表面排水 攔水帶：攔水帶：有組織排水與漫排水有組織排水與漫排水301.1.寬度小于寬度小于3 3米且表面采用鋪面米且表面采用鋪面封閉的中央分隔帶排水；封閉的中央分隔帶排水；第三節(jié)第三節(jié) 路面排水設(shè)計路面排水設(shè)計二、中央分隔帶排水類型二、中央分隔帶排水類型312.2.寬度大于寬度大于3 3米且表面未采用米且表面未采用鋪面封閉的中央分隔帶排鋪面封閉的中央分隔帶排水；水；第三節(jié)第三節(jié) 路面排水設(shè)計路面排水設(shè)計二、中央分隔

18、帶排水類型二、中央分隔帶排水類型3.3.表面無鋪面且未采用表表面無鋪面且未采用表面排水措施的中央分面排水措施的中央分隔帶；隔帶；32第三節(jié)第三節(jié) 路面排水設(shè)計路面排水設(shè)計二、中央分隔帶排水類型二、中央分隔帶排水類型中央分隔帶排水設(shè)施中央分隔帶排水設(shè)施33 路面中存水的危害：路面中存水的危害：降低結(jié)構(gòu)層強度唧泥凍脹面層剝落第三節(jié)第三節(jié) 路面排水設(shè)計路面排水設(shè)計 三、路面內(nèi)部排水三、路面內(nèi)部排水 設(shè)置內(nèi)部排水系統(tǒng)的條件：設(shè)置內(nèi)部排水系統(tǒng)的條件： 1.1.年降水量為年降水量為600mm600mm以上的濕潤和多雨地區(qū)；以上的濕潤和多雨地區(qū)； 2.2.路基兩側(cè)有滯水，可能滲入路面結(jié)構(gòu)內(nèi)；路基兩側(cè)有滯水，可能滲入路面結(jié)構(gòu)內(nèi)； 3.3.嚴重冰凍地區(qū)，路基為粉性土組成的潮濕路段；嚴重冰凍地區(qū)，路基為粉性土組成的潮濕路段； 4.4.路面改建和改善工程，需排除路面結(jié)構(gòu)內(nèi)的水；路面改建和改善工程，需排除路面結(jié)構(gòu)內(nèi)的水；34組成：組成： 透水性填料集水溝、縱向排水溝、橫向出水管和