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1、路 基 路 面 排 水,对路基的影响 1)地面水对路基产生冲刷和渗透； 2)地下水使路基湿软、膨胀、冻胀、翻浆、边 坡滑坍、山坡滑坡等。,水对路基路面的影响：,对路面的影响 1)降低路面材料强度； 2)沥青从石料表面剥落； 3)唧浆、冲刷； 4)使路面因支撑不足而出现疲劳损坏。,水害、水毁,由于排水不良造成公路破坏,排水目的,把降落在路界范围内的表面水有效的汇集并迅速排除出路界； 把路界外可能流向路基的地表水拦截在路界范围以外以减小对路基路面的危害； 隔断、疏干和降低影响路基稳定性的地下水，并将其引导到路基范围以外。,路基排水的意义和一般原则,一、路基排水的意义,保持路基材料的强度稳定性，进而
2、保持路基的稳定性。,二、路基路面排水设计的一般原则,1.设计前必须进行深入细致的调查研究，详细划分流域； 2.路基排水沟渠的设置尽量与环境协调； 3.排水设施要因地制宜、就地取材、经济适用，并做到系统规划，合理布局，与当地排水设施相协调； 4.排水设计应讲求经济效益，临时排水设施应该尽可能与永久排水设施相结合。,路基地表排水设施的径流量计算,对高速公路一级公路应采用15年，其它等级公路应采用10年的重现期内任意30分钟的最大降雨强度（分钟）。 各类地表水沟沟顶应高出设计水位0.2m以上。,各项设施应具有足够的泄水能力，排除渗入路面结构内的自由水； 自由水在路面结构内的渗流时间不能太长，渗流路径
3、不能太长； 排水设施要有较好的耐久性。,常用设施：边沟，截水沟，排水沟，跌水与急流槽,边沟,山区排水,第二节 路基排水设计,一、地表排水设备,（一）边沟,用于汇集和排除降落在路基范围内以及流向路基的少量地表水,2. 布置,（1）横向位置 边沟一般布置在路堑的路肩外侧或较低矮路堤坡脚外侧,（2）边沟的纵坡 边沟的纵坡宜与路线纵坡相一致，并不宜小于0.5，困难情况下可以减至0.3%,（3）边沟的长度 单向排水长度每300500米设出水口。,矮路堤,1. 功能,3. 横断面,从安全和视觉效果角度，一般认为，矩形边沟加盖板型式对于汇水面积较大的挖方路基边沟（与狭长的路基及高陡边坡配合）、与之相接的填方
4、路基排水沟、沿街路段、设置有内挡结构的挖方路基内侧等段的适应性较好，可具有路基视觉增宽、防止车轮卡陷和边坡碎落堵塞等功能。,从安全和景观角度，浅碟式排水沟（边沟）或放缓边坡漫流排水型式对于地形平坦、纵坡平缓的低填、浅挖路段适应性较好。排水沟（边沟）可与原地面舒缓自然衔接，克服沿路基边缘设置规则深排水沟所带来的行车不安全隐患，同时形成流畅优美的视觉效果。,浆砌梯形边沟适应于防止水流冲刷要求高的路段，但生硬不美观，与环境适应性差，因此最好设于高路堤或其他视线以外的路段。,（二）截水沟（天沟）,1. 功能,用以拦截并排除路基上方流向路基的地面径流，减轻边沟的水流负担，保证挖方边坡和填方坡脚不受流水冲
5、刷。,2. 布置,（1）横向位置 截水沟一般布置在路堑边坡或陡坡路堤上侧，垂直于山坡水流方向或基本与等高线平行。视降雨量，可以不设或设计多道。,填方截水沟截水沟,挖方坡顶的截水沟,将截水沟的水引下来,（2）纵坡与长度 截水沟的纵坡不宜小于0.3，长度以汇水既不造成过大的冲刷，又不淤积为原则。,3. 横断面,一般为梯形，沟的边坡坡度，因岩土条件而定，一般采用1：1.01：1.5。沟底宽度b不小于0.5m，沟深h按设计流量而定，亦不应小于0.5m。,土质,石质,（三）排水沟,将路基范围内各种水源的水流（如边沟、截水沟、取土坑、边坡和路基附近积水），引排至桥涵或路基范围以外的指定地点。,2. 布置,
6、（1）排水沟的布置可以根据需要并结合当地地形条件而定，距离路基坡脚不宜小于34m，平面上应力求直捷，需要转弯时亦应尽量圆顺，做成弧形，其半径不宜小于1020m，连续长度宜短，一般不超过500m。,（2）排水沟应具有合适的纵坡，以保证水流畅通，不致流速太大而产生冲刷，亦不可流速太小而形成淤积，为此宜通过水文水力计算而择优选定。一般情况下，可取0.51.0%，不小于0.3，亦不宜大于3。,1. 功能,排水沟与水道衔接示意图 1排水沟；2其它渠道；3路基中心线；4桥涵,3. 横断面,排水沟的横断面，一般采用梯形，尺寸大小应经过水力水文计算选定。,（3）排水沟水流注入其他沟渠或水道时，应使原水道不产生
7、冲刷或淤积。通常应使排水沟与原水道两者成锐角相交，交角不大于45，有条件可用半径R=10b（b为沟顶宽）的圆曲线朝下游与其它水道相接。,4. 防护,包括排水沟在内的土质沟渠在有可能受到冲刷和渗漏时必须进行防护和防渗处理,加固类型与沟底纵坡关系,（四）跌水,在陡坡或深沟地段设置的沟底为阶梯，水流呈瀑布式跌落的沟槽称作跌水。 跌水的作用是在较短的距离内，降低水流流速，消减水流能量，进而防止冲刷（用于坡度大于10，水头高差大于1.0m的陡坡地段）,2. 布置和运用,边沟与涵洞单级跌水连接图 1边沟；2路基；3跌水井；4涵洞,多级跌水纵剖面图 1沟顶线； 2沟底线,1. 功能,跌水,山区排水,（五）急
8、流槽,在陡坡或深沟地段设置的坡度较陡、水流不离开槽底的沟槽称作急流槽。 急流槽的作用是在较短的距离内以沟渠的方式引排水流、降低水头，进而防止冲刷（可用于比跌水更陡的坡度,可达600）,1. 功能,急流槽,排水沟,2.急流槽的布置和运用,高路堤边坡地段急流槽,路堑与高路堤连接处急流槽,路堑边坡急流槽,急流槽设置通常设置在高路堤边坡、高路堑边坡、路堑与高路堤连接处、回头曲线上下边沟等位置，是山区公路沟通上下线路路基排水及沟渠出水口的一种常见排水设施。,（六）倒虹吸与渡水槽,1. 功能,当水流需要横跨路基，同时受到设计标高的限制，可以采用管道或沟槽，从路基底部或上部架空跨越，前者称倒虹吸，后者为渡水
9、槽，分别相当于涵洞和渡水桥。 两者属于路基地面排水的特殊结构物，并且多半是配合农田水利所需而采用。,2. 布置,倒虹吸的设置往往是因路基横跨原有沟渠，且沟渠水位高于路基设计标高，不能按正常条件下设置涵洞，此时采用倒虹吸是可行的方案之一。,原水道与路基设计标高相差较大，如果路基两侧地形有利，或当地确有必要，可设简易桥梁，架设水槽或管道，从路基上部跨越，以勾通路基两侧的水流。,倒虹吸： 借助上下游沟渠水位差，利用势能迫使水流降落，经路基下部管道流向路基另一侧，再复升流入下游水渠。,渡水槽： 原水道与路基设计标高相差较大，如果路基两侧地形有利，或当地确有必要，可设简易桥梁，架设水槽或管道，从路基上部
10、跨越，以勾通路基两侧的水流。,东江深圳渡水槽,墨西哥格雷塔罗市的古渡槽,南水北调北京永定河倒虹吸工程,引大入秦先明峡倒虹吸,作用:拦截,汇集,排除流向路基地下水或降低地下水位,二、地下排水设施,常用地下排水设施：暗沟，渗沟与渗井、渗水隧洞,（一）暗沟 1、作用：地面以下引导水流 2、条件：1）路基范围内的泉眼 2）市区污水管或雨水管,雨水井,3、构造：洞式，管式 盖板周围用碎（砾）石做成反滤层。 4、纵坡：i1%，出口高出边沟最高水位20cm,（二）渗沟,1、作用：汇集流向路基地下水,截断路堑层间水的渗沟,拦截潜水流向路堤的渗沟,降低地下水位的渗沟,2、构造： 由排水层（石缝，管，洞），反滤层
11、和封闭层所组成 封闭层：防止地面水的下渗（浆砌片石） 反滤层：汇集水流，防止水层中的土粒堵塞排水层，由大小均匀的砂石材料，分层填埋,反滤层,封闭层,排水层,3、分类,1填石渗沟（盲沟）：流量不大，渗沟不长。纵坡一般采用5% 2管式渗沟：适用地下引水较长的地段，纵坡一般不大于1% 3洞式渗沟：流量较大，缺乏水管。有条件采用较大纵坡。,盲沟布置图例,塑料管渗沟：带孔聚乙烯管，土工布组成 土工布：聚丙烯纤维，有一定厚度，柔软，而且具有力学强度。水分可通过土工布，土壤均被挡住。,土工织物做反滤层,塑料带孔排水管渗沟,排水管的固定,排水管上填入砂砾料,渗沟施工图片,接头连接,横向排水管排水,当地下存在多
12、层含水层，其中影响路基的上部含水层较薄，排水量不大，且平式渗沟难以布置，采用立式（竖向）排水，设置渗井，穿过不透水层，将路基范围内的上层地下水，引入更深的含水层中去，以降低上层的地下水位或全部予以排除。,3. 渗井,第三节 路面排水设计,主要包括：路面（路肩）表面、中央分隔带、路面内部、边缘排水系统,排水路面,排水基层,一、路面表面排水,（一）路面表面排水的目的,路面表面排水的主要目的是迅速把降落在路面和路肩表面的降水排走，以免造成路面积水而影响行车安全,（二）路面表面排水的方式,1.在路线纵坡平缓、汇水量不大、路堤较低且边坡坡面不会受到冲刷的情况下，应采用在路拱和路堤边坡上横向漫坡的方式排除
13、路面表面水。,2.在路堤较高，边坡坡面在未做防护而易遭受路面表面水流冲刷，应沿路肩外侧边缘设置拦水带，汇集路拱漫流路面表面水，然后通过泄水口和急流槽排离路堤。,3.当硬路肩汇水量大，或硬路肩狭窄，或爬坡、加速车道占用了路肩过水断面，可以采用路肩排水沟的方式代替拦水带,高路堤利用急流槽排水,设置拦水带汇集路面表面水时，拦水带过水断面内的水面，在高速公路及一级公路上不得漫过右侧车道外边缘，在二级及二级以下公路上不得漫过右侧车道中心线。,现浇（铺）拦水带,预制拦水带,预制路肩排水沟,拦水带与急流槽的组合,拦水带汇集的水流应以2050间距的急流槽排下路基,纵坡上的不对称喇叭形泄水口,路面表面排水应遵循
14、原则： （1）路面横坡排路面雨水 （2）边坡横向漫流排除路面表面水（路堤较矮，边坡坡面不易受冲刷） （3）路肩边缘设置拦水带（路堤较高，边坡坡面易受冲刷）。拦水带高出路肩12cm，顶宽810cm。,路肩边缘设置拦水带,二、中央分隔带排水 （高速，一级公路）,中央分隔带排水分三种类型： （1）表面铺面封闭的中央分隔带 采用两侧外倾横坡，排向两侧行车道（同路面横坡）;,超高段在分隔带上侧边缘设置缘石或泻水口，拦截和排除上半幅路面的表面水。,（2）表面未铺面且未采用表面排水的中央分隔带 （表面种植绿化） 设纵向排水管渗沟,高速公路中央分隔带,高速公路中央分隔带盲沟排水系统现场,三、路面内部排水,排除
15、滞留在路面结构内的水分（接缝，裂隙，空隙，路基，路肩渗入） （一）路面边缘排水系统 路面边缘排水系统：透水性填料集水沟，纵向排水管，横向出水管，土工织物 纵向排水管：PVC或PE塑料管（带孔口或槽口），通常与基底底面齐平，纵坡与路线纵坡相同。 透水填料底面和外侧围以反滤织物（土工布）,路面,路肩面层,安装纵向集水管,每10m设置一处横向排水管,路面边缘排水施工,（二）排水基层的排水系统,在面层下设置 排水基层由水泥或沥青处治不含或含少量粒径4.75mm以下细料的开级配碎石集料组成或未经结合料处治的开级集料组成。(基层厚度一般815cm， hmin=6或8cm） 透水性基层排水系统：纵向集水沟，排水管，横向出水管 纵向集水沟：设在面层边缘外侧、路肩下或路肩边缘外侧。,排水式沥青路面,作业,路基路面排水的任务是什么？排水设计的一般原则有哪些？ 地面、地下排水设备有哪些？各有何功能？ 路面表面排水的任务是什么？有哪些措施？ 路面结构内的水分会产生哪些危害？有哪些排水措施？,