1、第七章 路基路面排水 設(shè)計(jì),第七章 路基路面排水設(shè)計(jì)總論,第一節(jié) 路基路面排水要求及設(shè)計(jì)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(jì) 第四節(jié) 明渠的水文水力計(jì)算 第五節(jié) 暗溝的水文水力計(jì)算,第一節(jié) 路基路面排水要求及設(shè)計(jì)一般原則,一、排水的目的與要求 目的：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(qiáng)度與穩(wěn)定性。 要求：1.各項(xiàng)排水設(shè)施具有足夠的泄水能力； 2.自由水在路面結(jié)構(gòu)內(nèi)的滲流時(shí)間不能太 長(zhǎng)滲流路徑不能太長(zhǎng)； 3.排水設(shè)施要有較好的耐久性； 4.各種排水設(shè)施要形成一個(gè)有效的排水 系統(tǒng)。,二、路基路面排水設(shè)計(jì)的一般原則 1.排水設(shè)施要因地制宜、全面規(guī)劃、

2、合理布局、綜 合治理、講究實(shí)效、注意經(jīng)濟(jì)并充分利用有利地形 和自然水系； 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(jì)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(jì)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。,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 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(xiàn)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(diǎn)： 邊溝不宜過(guò)長(zhǎng)； 邊溝的縱坡一般與路線(xiàn)縱坡致； 邊溝的出水口應(yīng)與橋涵相適應(yīng)；,2.截水溝 又稱(chēng)天溝，一般設(shè)置在挖方路基邊坡

3、坡頂以外， 或山坡路堤上方的適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)，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(diǎn)： 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； 截水溝水流不應(yīng)引入邊溝，當(dāng)必須 引入時(shí)，應(yīng)增大邊溝橫斷面，并進(jìn) 行保護(hù)； 截水溝長(zhǎng)度以200500m為宜；,3.排水溝 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(diǎn)。 設(shè)置要點(diǎn)： 排水溝的橫斷面一般采用梯形，尺寸 大小應(yīng)經(jīng)過(guò)水力水文計(jì)算選定； 排水溝位置可根據(jù)需要并結(jié)合當(dāng)?shù)氐?形等而定； 排水溝水流注入其他水渠或水道時(shí)， 應(yīng)使原水道不產(chǎn)生沖刷或淤積； 排水溝應(yīng)具有合適的縱坡；,

4、4.跌水與急流槽 跌水與急流槽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(dá)45度。 跌水構(gòu)造：?jiǎn)渭?jí)和多級(jí)之分，溝底有等寬與變寬之別?；緲?gòu)造可分為進(jìn)水口、消力池和出水口三個(gè)部分。 急流槽構(gòu)造：進(jìn)口、主槽和出口三部分。,5.倒虹吸與渡水槽 當(dāng)水流需要橫跨路基，同時(shí)受到設(shè)計(jì)標(biāo)高的限制， 可以通過(guò)管道或溝槽，從路基底部或上部架空跨越，前 者稱(chēng)為倒虹吸，后者稱(chēng)為渡水槽。 倒虹吸管道：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)：進(jìn)出水口、槽身和下部支撐三部分。 6.蒸發(fā)池 氣候干旱、排水困難地段，可利用沿線(xiàn)的集中取土坑 或?qū)ｉT(mén)設(shè)置蒸發(fā)池排除地表水。,二、地下排水設(shè)備 1.暗溝

5、 設(shè)置要點(diǎn)：不宜過(guò)長(zhǎng)，溝底應(yīng)具有12的縱 坡，出水口底面標(biāo)高應(yīng)高出溝外最高水 位20cm,以防水力倒?jié)B。 2.滲溝 結(jié)構(gòu)形式：盲溝式、洞式和管式。 設(shè)置要點(diǎn)：位置視地下排水的需要而定。 3.滲井 滲井施工不易，單位滲水面積的造價(jià)高于滲溝，一 般盡量少用。,一、路面表面排水 任務(wù)：迅速把降落在路面和路肩表面的降水排走，以免造成路面積水而影響行車(chē)安全。 原則：降落在路面表面的雨水，應(yīng)通過(guò)路面橫向 坡度向兩側(cè)排走； 在路線(xiàn)縱坡平緩匯水量不大路堤較低且邊 坡坡面不會(huì)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； 攔水帶過(guò)水?dāng)嗝娴乃?，在高速及一?jí)公路 上不得漫過(guò)右側(cè)車(chē)道外邊

6、緣，二級(jí)及二級(jí)以下 不得漫過(guò)右側(cè)車(chē)道中心線(xiàn)；,第三節(jié) 路面排水設(shè)計(jì),二、中央分隔帶排水類(lèi)型： 1.寬度小于3米且表面采用鋪面封閉的中央分隔帶排水； 2.寬度大于3米且表面未采用鋪面封閉的中央分隔帶排水； 3.表面無(wú)鋪面且未采用表面排水措施的中央分隔帶；,三、路面內(nèi)部排水 設(shè)置內(nèi)部排水系統(tǒng)條件： 1.年降水量為600mm以上的濕潤(rùn)和多雨地區(qū)； 2.路基兩側(cè)有滯水，可能滲入路面結(jié)構(gòu)內(nèi)； 3.嚴(yán)重冰凍地區(qū)，路基為粉性土組成的潮濕路段； 4.路面改建和改善工程，需排除路面結(jié)構(gòu)內(nèi)的水；,四、邊緣排水系統(tǒng) 組成：透水性填料集水溝、縱向排水溝、橫向出水 管和過(guò)濾織物。 五、排水基層的排水系統(tǒng) 基層排水系統(tǒng)就

7、是直接在面層下面設(shè)置透水性排水 基層，在其邊緣設(shè)置縱向集水溝和排水管以及橫向出水 管等，組成排水基層排水系統(tǒng)。 透水性材料：經(jīng)水泥或?yàn)r青處置，或者未經(jīng)處置的 開(kāi)級(jí)配碎石集料。,第四節(jié) 明渠的水文水力計(jì)算,一、設(shè)計(jì)流量 流量石路基排水設(shè)計(jì)的基本依據(jù)，其大小與匯水 面積和一定頻率下的徑流厚度，以及匯水區(qū)域內(nèi)的地 形、地貌及地表植被等因素有關(guān)。 二、水力計(jì)算 1.基本計(jì)算公式：Q=CR i Q水流通過(guò)橫斷面的流量，m3/s; 水流橫斷面的面積，m2; C流速系數(shù)； R水力半徑，m; i水力坡降；,2.流速系數(shù) 主要取決于水流條件（溝渠、管道或地表等以及其 粗糙程度），在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上建立計(jì)算公式。 3.容許的最小和最大流速 容許最小流速V min=R1/2 與水中含土粒徑有關(guān)的系數(shù)； R 水力半徑，m; 為使溝渠不致沖刷，應(yīng)限制設(shè)計(jì)流速，即規(guī)定容許 最大流速。 4.常用溝渠橫斷面的水力要素 要素：水流橫斷面面積、濕周、水力半徑。,第五節(jié) 暗溝的水文水力計(jì)算,一、地下水流量及降落曲線(xiàn)方城 1.滲流流量與流速的關(guān)系： 按達(dá)西定律，流過(guò)土中的水量與水力坡降、水流橫斷面面積及時(shí)間稱(chēng)正比。 2.完整式滲