路基面以上的防排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

Planungsgrunds?tze,-grundlagen，Liefervor

-schriftenundAnforderungenanAusführungbzgl.desAbdichtungs-undEntw?sserungssystems

oberhalbdesPlanums路基面以上的防、排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則、設(shè)計(jì)依據(jù)、供貨標(biāo)準(zhǔn)和施工要求Verfasser:

Planungsgrunds?tze設(shè)計(jì)原則DasAbdichtungs-undEntw?sserungssystemoberhalbdesPlanumsbeschreibtdieAusführungundBerechnungderMittenentw?sserung.Gem??denVorgabenausdemAKFFsolldieseMittenentw?sserungsoausgebildetwerden,dassdieOberfl?chenentw?sserungmitweitgehendwasserundurchl?ssigenAnschlüssenandieFahrbahnkonstruktionausgeführtwird,umeinEinsickernvonOberfl?chenwasserindenUnterbaum?glichstzuvermeiden.路基面以上的防、排水系統(tǒng)介紹了中間排水槽的結(jié)構(gòu)和計(jì)算。根據(jù)建造無(wú)砟軌道要求目錄規(guī)定，這一排水槽的構(gòu)造應(yīng)使路基表面積水通過(guò)構(gòu)建在軌道結(jié)構(gòu)上的不透水連接管道排放出去，以盡可能地避免表層的積水滲入下部結(jié)構(gòu)。ZurraschenAbleitungdennocheindringendergeringerSickerwassermengenistderBereichunterhalbderOberfl?chenentw?sserungeinschlie?lichderFrostschutzschichtm?glichstwasserdurchl?ssigauszubilden.在急速排水過(guò)程中難免會(huì)出現(xiàn)少量滲水，因此在路基表面排水系統(tǒng)下包括防凍層應(yīng)盡量透水。DieAbleitungderMittenentw?sserungsollinAbst?ndenvon25mbismaximal100müberSch?chtebzw.Einl?ufeundgeschlossenenQuerleitungenunterderFrostschutzschichterfolgen.中間排水槽走向布置應(yīng)考慮每間隔25m至最大100m處要構(gòu)建豎井或注水口，并要在防凍層下方設(shè)置密閉式橫向排水管道。Soweitvorhanden,sollendieseQuerleitungenaneineseitlicheTiefenentw?sserungangeschlossenwerden.OffeneAusl?ufe,z.B.anDammb?schungen,sindaufgeeigneteWeisegegenAusspülenunddasEindringenvonKleintierenzusichern.至此，還應(yīng)將這一橫向的管道連接到布置在側(cè)面的深排水溝。開(kāi)放式的排水口（如設(shè)在路堤邊坡上的），還要采取措施防護(hù)流水沖刷以及防護(hù)小動(dòng)物入內(nèi)。InGeradenkanndieMittenentw?sserungentfallen.IndiesenBereichenwirdübereinedachf?rmigewasserundurchl?ssigeAbdeckungdesMittenbereichesdasOberfl?chenwasserüberdieFahrbahnoberfl?cheseitlicheabgeleitet.在平直段線路上可以取消中間排水槽。在此區(qū)段上，線路中心部位構(gòu)造有屋頂狀的防水保護(hù)層，表面積水可通過(guò)軌道表面層順兩測(cè)流走。

Planungsgrundlagen設(shè)計(jì)依據(jù)DieMittenentw?sserungunddiehydraulischenBerechnungsindaufGrundlagederBundesbahnvorschriftenunddenübrigeneinschl?gigenNormenundVorschriftenzuplanenundzuberechnen.中間排水系統(tǒng)及其水力計(jì)算要依據(jù)聯(lián)邦鐵路規(guī)范和其它相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算。VorrangigsindfolgendeVorschriftenanzuwenden:所使用的主要規(guī)范如下：AnforderungskatalogzumBauderFestenFahrbahn,4.überarbeiteteAuflage AKFF

建造無(wú)砟軌道要求目錄，第4版再版Erbauwerkeplanen,bauenundinstandhaltenRil836

路基結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，施工和維護(hù)RichtlinienfürdieAnlagevonStra?en,TeilEntw?sserungRAS-Ew

公路設(shè)備準(zhǔn)則RichtliniefürdieDimensionierungundNachweisvonLeitungenATV-DVWK-A110

管道的尺寸要求和檢算準(zhǔn)則RichtlinienfürdiehydraulischeBerechnungvonRegenwasserkan?len ATVA118

雨水排放通道水力計(jì)算的準(zhǔn)則

LiefervorschriftenundAnforderungenanAusführung交貨規(guī)范和施工要求AllgemeineBemerkungen一般性說(shuō)明BeimEinbauderGleistragplatteninBereichenohneüberh?hungderGleise(inGeraden)istdieOberfl?chederGleistragplattenmit0,5%nachAu?engeneigt.DadurchwirddasanfallendeOberfl?chenwasserderFestenFahrbahnindieau?enliegendenEntw?sserungsanlagenabgeleitet.EineMittenentw?sserungisthiernichterforderlich,jedocheinedachf?rmigeMittenabdichtungzwischendenGleisen.在無(wú)超高線路上（直線段）建造無(wú)砟軌道時(shí)，軌道板的上表面要向外傾斜0,5%。這樣，無(wú)砟軌道上表面的雨水就可以自動(dòng)流入軌道外部設(shè)置的排水設(shè)施里去。這里就不需要構(gòu)建中間排水槽了，但要在軌道之間備有一個(gè)屋頂形式中間密封層。壓縫8x67mm熱瀝青澆灌最少8x12mm軌道軸線中點(diǎn)軌道軸線壓縫8x67mm熱瀝青澆灌最少8x12mm軌道軸線中點(diǎn)軌道軸線中點(diǎn)混凝土混凝土RegelquerschnittderMittenabdichtung(hierinBeton)inderGeraden平直線路上中間密封層（這里是混凝土制作的）的標(biāo)準(zhǔn)截面InBogenabschnittenwerdendieGleiseüberh?hteingebaut.Diesführtdazu,dassdieNiederschl?geaufdenGleisenderBogenau?enseitenichtausdemBahnk?rperherausabflie?en,sondernzurStreckenmittehinlaufen.HieristdemzufolgeeineEntw?sserungsm?glichkeitzuschaffen.InderRegelwirddieEntw?sserungdurchAsphalt-bzw.Beton-Wasserführungsrinnensichergestellt.曲線段的軌道構(gòu)建有超高。這就導(dǎo)致在曲線外側(cè)軌道上的雨雪水不能從道床上流出去，而是往軌道中心回流。這里，要相應(yīng)地采取排水措施。一般來(lái)說(shuō)，采用瀝青或混凝土作的導(dǎo)水槽就可以保證排水。

壓縫8x20mm熱瀝青澆灌軌道軸線中點(diǎn)壓縫8x20mm熱瀝青澆灌軌道軸線中點(diǎn)軌道軸線中點(diǎn)礦物混合物礦物混合物RegelquerschnittderMittenabdichtung=Mittenentw?sserung(hierinBeton)imBogen曲線段中間排水設(shè)施的截面圖（這里用的是混凝土）BeiStreckenl?ngsneigungenvonmindestens0,25%wirddieWasserführungsrinneinderjeweiligenStreckenneigunghergestellt.SinddieStreckenneigungengeringerals0,25%erhaltendieRinnenein?künstliches“L?ngsgef?lle.EswirdhierbeizwischenzweibenachbartenAbl?ufeneinHochpunkthergestellt.在線路縱坡至少為0,25%時(shí)，要在其線路坡道上構(gòu)建導(dǎo)水槽。當(dāng)線路的坡度小于0,25%時(shí)，溝槽構(gòu)建成一個(gè)具有“人工性”的縱坡。此時(shí)，要在兩個(gè)相鄰的出水口之間構(gòu)造出一個(gè)制高點(diǎn)。MittelsAblaufsch?chtenundQuerungenDN150wirdindenRinnengesammeltesRegenwasserindieau?enliegendenEntw?sserungsanlagenabgeleitet.FürdieBemessungdieserWasserführung,denAblaufunddieQuerungenistderhydraulischungünstigsteFallnachzuweisen.Diesbedeutet,dassdasgeringstevorkommendeGerinnegef?lleunddiegr??teanzunehmendeEinzugsfl?che(=Rinnenl?nge)alsRandbedingungangesetztwird.匯集在溝槽中的雨水可以通過(guò)注水井繼續(xù)被引致設(shè)置在軌道外部的排水系統(tǒng)。在計(jì)算設(shè)計(jì)水流導(dǎo)向，經(jīng)路和穿線管時(shí)，要對(duì)水力最為不利的情況進(jìn)行檢算。這就是說(shuō)，要取溝槽中最小的坡度和z最大的假設(shè)積水面積（=溝槽長(zhǎng)度）作為邊緣條件來(lái)計(jì)算。Planungsbeispiel:圖例AblaufschachtundQuerungDN150(Mittenabdichtung=Mittenentw?sserunghiermitbit.Abdichtung)imBogen曲線段注水井和DN150Planungsbeispiel:圖例AblaufschachtundQuerungDN150(Mittenabdichtung=Mittenentw?sserunghiermitbit.Abdichtung)imBogen曲線段注水井和DN150規(guī)定的穿線管（中間密封=中間排水，這里用的是瀝青）在排水區(qū)，瀝青覆蓋層區(qū)域性的匹配熱澆帶熱澆帶防凍層（根據(jù)ZIVI-StB95）中部排水槽：預(yù)制井用StB和井的覆蓋層覆蓋層礦物混合物（沙礫-沙子，防凍）GrundlagenzurBemessungderabzuführendenRegenmengen外排雨水量計(jì)算設(shè)計(jì)依據(jù)BerechnungderanfallendenRegenmengen雨水量計(jì)算DieBerechnungdesRegenabflussesQRsollnachRAS-Ewerfolgen,wobeidienachfolgendaufgeführteneisenbahnspezifischenBesonderheitenzuberücksichtigensind.DerRegenabflussQRkannfürdiezuentw?sserndenFl?chenüberschl?gignachFormel2ermitteltwerden.雨水流量QR應(yīng)按RAS-Ew公式來(lái)計(jì)算，但要按下列方法考慮鐵路專有的特殊性。雨水流量QR可以針對(duì)排水面積的大小通過(guò)公式2來(lái)得出。mit: r15;1 = RegenspendemitRegendauerT=15min其中： 雨量乘以降雨時(shí)間T=15min undRegenh?ufigkeitn=1[l/(s

.

ha)]和降雨頻率 = Zeitbeiwert[-]時(shí)間系數(shù) AE = Gr??ederzuentw?sserndenFl?che[ha]排水面積的大小 s = zuAEgeh?renderSpitzenabflussbeiwert[-]高峰流量系數(shù)DieEinzugfl?cheermitteltsichwiefolgt積水面積計(jì)算求證如下：AE=L.Bmit: L=L?ngederEinzugsfl?che其中：L=積水面的長(zhǎng)度R=BreitederEinzugsfl?cheR=積水面的寬度Wievorerw?hnt,erfolgtderNachweisderMittenentw?sserungfürdenhydraulischungünstigstenFall.DemzufolgemussbeiderErmittlungderEinzugsfl?chediegr??tm?glicheFl?cheberücksichtigtwerden.如上所述，中間排水溝槽的檢算要取水力最為不利的狀況。因此，在計(jì)算積水面積時(shí)須考慮最大可能的面積。目標(biāo)系數(shù)要按ATVA118規(guī)范節(jié)規(guī)定依照下列方法來(lái)計(jì)算：mit:其中T=Regendauer 降雨時(shí)間n=Regenh?ufigkeit 降雨頻率NachweisderEntw?sserungsanlagen排水設(shè)施的檢算Wasserführungsrinne導(dǎo)水槽DieLeistungsf?higkeitderRinnenergibtsichausderBerechnungnachGauckler-Manning-Strickler溝槽排水能力按Gauckler-Manning-Strickler的計(jì)算方法來(lái)計(jì)算。DiezurhydraulischenBerechnungverwendetenFormelnsind:水力學(xué)計(jì)算所用的公式是：Querschnittsfl?che[m2]橫截面mit:其中： A=Querschnittsfl?chederRinne[m2]溝槽橫截面h=Tiefe[m]深度b=Breite[m]寬度BenetzterUmfang[m]侵濕范圍U=s1+s2mit:其中U=benetzterUmfang[m] 侵濕的范圍s1=linkeFlankenl?ngederRinne[m] 溝槽左側(cè)沿長(zhǎng)度s2=rechteFlankenl?ngederRinne[m] 溝槽右側(cè)沿長(zhǎng)度HydraulischerRadius[m]等效半徑mit:其中 rhy=hydraulischerRadius[m] 水力學(xué)半徑A=Querschnittsfl?chederRinne[m2] 溝槽橫截面積U=benetzterUmfang[m] 侵濕范圍

根據(jù)RAS-Ew規(guī)范第節(jié)規(guī)定計(jì)算平均流速mit:其中 v=Flie?geschwindigkeit[m/s]流速kst=75m1/3/sRauhigkeitsbeiwertnachManning-Strickler[m1/3/s]Manning-Strickler規(guī)定的粗糙系數(shù)[m1/3/s] rhy=hydraulischerRadius[m]水力半徑 lE=0,25%Rinnenl?ngsgef?lle(Minimalgef?lle:hydraulisch ungünstigsterFall) 溝槽縱坡（最小坡度：水力學(xué)最不利狀況）按RAS-Ew,第節(jié)[l/s]規(guī)定計(jì)算的水流量mit:其中 Q=Abflussmenge[l/s]水流量 A=Querschnittsfl?chederRinne[m2]溝槽橫截面積 v=Flie?geschwindigkeit[m/s]流速BetrieblicheRauhigkeitderRinnegem??ATV-DVWK-A110,AbschnittA7[mm]按ATV-DVWK-A110規(guī)范,第A7章計(jì)算的常用粗糙度[mm]mit:其中 k=Rauhigkeit[mm]

粗糙度 kst=75m1/3/sRauhigkeitsbeiwertnachManning-Strickler [m1/3/s] 粗糙度系數(shù)（按Manning-Strickler定律）[m1/3/s]DaessichbeiderWasserführungsrinnezwischenzweiAblaufsch?chtenumeinhomogenesSystemhandelt,gilt:因?yàn)閷?dǎo)水槽的設(shè)計(jì)要使兩個(gè)注水井之間構(gòu)成一個(gè)均質(zhì)的系統(tǒng)，因此：K=kbmit:其中 k=Rauhigkeit[mm] 粗糙度 kb=BetrieblicheRauhigkeit[mm] 常用粗糙度Abl?ufederMittenentw?sserung中間排水槽的出水口Nachjeweilsh?chstens100mHaltungsl?nge(vgl.AKFF)wirddasinderWasserführungsrinneangefalleneRegenwasserübereinenSchachtundeineQuerungDN150indenBahnseitengrabenbzw.dieTiefenentw?sserungabgeleitet.在至多100m的長(zhǎng)度范圍內(nèi)（比照要求目錄的規(guī)定）要將匯集在導(dǎo)水槽中