4路基排水設(shè)計(jì).ppt

1、第四章 路基排水設(shè)計(jì),4.1 路基排水要求及設(shè)計(jì)一般原則 4.2 路基地表排水設(shè)施 4.3 地下排水設(shè)施 4.4 排水系統(tǒng)的綜合設(shè)計(jì),重點(diǎn),重點(diǎn),地面水包括大氣降水以及河、海、湖、水渠、水庫(kù)水等 地下水包括土層滯留水、潛水及層間水等,1.影響路基路面的水的類型,4.1 路基排水要求及設(shè)計(jì)一般原則,瀝青路面表面水的滲入,水泥路面表面水的滲入,對(duì)路基的影響1）地面水對(duì)路基產(chǎn)生沖刷和滲透； 2）地下水使路基濕軟、膨脹、凍脹、翻漿、邊坡滑坍、山坡滑坡等。 對(duì)路面的影響1）降低路面材料強(qiáng)度； 2）加快路面材料損壞； 3）唧漿、沖刷； 4）使路面因支撐不足而出現(xiàn)疲勞損壞。,2、水對(duì)路基路面的影響,3、與水

2、有關(guān)的路面損害可以劃分為三類: 路面結(jié)構(gòu)層變?nèi)? 路面材料性能下降; (瀝青層的剝離, 材料腐蝕, 水泥混凝土路面的D型開裂) 層間粘結(jié)性能下降。,Pumping AC over CTB水泥穩(wěn)定粒料層的唧泥,Localized settlement局部沉陷,60,70,80,90,100,0,5,10,15,Total Deflection (mm),Degree of Saturation, %,6.2% fines,9.1% fines,11.5% fines,Gravel,Crushed Stone,瀝青路面路基頂面彎沉與路基飽和度之間的關(guān)系,High-severity pothole嚴(yán)

3、重的坑洞,60,80,100,0,2,4,6,8,10,12,14,16,% Saturation, S,Resilient Modulus MR, ksi,100% AASHTO - T99,95% AASHTO - T99,40,20,10,30,50,70,90,瀝青混合料的飽水率與模量之間的關(guān)系,Pumping水泥混凝土路面的唧泥,Pumping水泥混凝土路面的唧泥,Faulting水泥混凝土路面的錯(cuò)臺(tái),Corner break水泥混凝土路面的板角開裂,Rebar corrosion水泥混凝土路面?zhèn)髁U銹蝕,Faulted transverse crack開裂處再次錯(cuò)臺(tái),1）把降落在路

4、界范圍內(nèi)的表面水有效的匯集并迅速排除出路界 2）把路界外可能流向路基的地表水?dāng)r截在路界范圍以外以減小對(duì)路基路面的危害 3）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,4.排水的目的,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(shí)效、注意經(jīng)濟(jì)，并充分利用有利地形和自然水系； 路基排水溝渠的設(shè)置，應(yīng)與農(nóng)田水利相配合，必要時(shí)可適當(dāng)?shù)卦鲈O(shè)涵管或加大涵管孔徑； 設(shè)計(jì)前必須進(jìn)行調(diào)查研究，重點(diǎn)路段要進(jìn)行排水系統(tǒng)的全面規(guī)劃，做到路基路面綜合設(shè)計(jì)和分期修建； 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； 路基排水要結(jié)合當(dāng)?shù)厮臈l件和

5、道路等級(jí)等具體情況，注意就地取材，以防為主； 為減少水對(duì)路面的破壞作用，應(yīng)盡量阻止水進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)，并提供良好的排水措施，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)。,5、路基路面排水的一般原則,邊溝 截水溝 排水溝 跌水、急流槽 蒸發(fā)池 油水分離池 排水泵站,4.2 路基地表排水設(shè)施,邊溝的橫斷面形式示意圖：a)、b)梯形；c)、d)流線形；e)三角形；f)矩形,邊溝,H or b 0.4-0.6m,用于匯集和排除降落在路基范圍內(nèi)以及流向路基的少量地表水,邊溝的縱坡宜與路線縱坡相一致，并不宜小于0.3，困難情況下可以減至0.1%,單向排水長(zhǎng)度每300500米設(shè)出

6、水口,挖方段截水溝:1-截水溝；2-土臺(tái)；3-邊溝,截水溝,用以攔截并排除路基上方流向路基的地面徑流，減輕邊溝的水流負(fù)擔(dān)，保證挖方邊坡和填方坡腳不受流水沖刷。,挖方路段棄土堆與截水溝關(guān)系圖,填方路段上的截水溝示意圖,截水溝的橫斷面圖例:a)土溝；b)石溝,b、h 不小于0.5m,縱坡大于0.3%,長(zhǎng)200-500m,水力計(jì)算,排水溝與水道銜接示意圖 1-排水溝；2-其它渠道；3-路基中心線；4-橋涵,排水溝,將路基范圍內(nèi)各種水源的水流（如邊溝、截水溝、取土坑、邊坡和路基附近積水），引排至橋涵或路基范圍以外的指定地點(diǎn)。,2.排水溝的布置,（1）排水溝的布置可以根據(jù)需要并結(jié)合當(dāng)?shù)氐匦螚l件而定，距離

7、路基坡腳不宜小于34m，平面上應(yīng)力求直捷，需要轉(zhuǎn)彎時(shí)亦應(yīng)盡量圓順，做成弧形，其半徑不宜小于1020m，連續(xù)長(zhǎng)度宜短，一般不超過500m。,（2）排水溝應(yīng)具有合適的縱坡，以保證水流暢通，不致流速太大而產(chǎn)生沖刷，亦不可流速太小而形成淤積，為此宜通過水文水力計(jì)算而擇優(yōu)選定。一般情況下，可取0.51.0%，不小于0.3，亦不宜大于3。,（3）排水溝水流注入其他溝渠或水道時(shí)，應(yīng)使原水道不產(chǎn)生沖刷或淤積。通常應(yīng)使排水溝與原水道兩者成銳角相交，交角不大于45，有條件可用半徑R=10b（b為溝頂寬）的圓曲線朝下游與其它水道相接。,溝渠加固,加固類型與溝底縱坡關(guān)系,邊溝與涵洞單級(jí)跌水連接圖 1-邊溝；2-路基；

8、3-跌水井；4-涵洞,多級(jí)跌水縱剖面圖（單位：m） 1-溝頂線；2-溝底線,跌水,跌水構(gòu)造示意圖:1-護(hù)墻；2-消力檻,在陡坡或深溝地段設(shè)置的溝底為階梯，水流呈瀑布式跌落的溝槽稱作跌水，跌水的作用是在較短的距離內(nèi)，降低水流流速，消減水流能量，進(jìn)而防止沖刷（用于坡度大于10，水頭高差大于1.0m的陡坡地段）,急流槽,急流槽的作用是在較短的距離內(nèi)以溝渠的方式引排水流、降低水頭，進(jìn)而防止沖刷（可用于比跌水更陡的坡度,可達(dá)600）,急流槽的布置和運(yùn)用,高路堤邊坡地段急流槽,路塹與高路堤連接處急流槽,路塹邊坡急流槽,急流槽設(shè)置通常設(shè)置在高路堤邊坡、高路塹邊坡、路塹與高路堤連接處、回頭曲線上下邊溝等位置，

9、用于排除邊溝和截水溝匯集的水流。,蒸發(fā)池,蒸發(fā)池是在氣候干燥地區(qū)的排水困難地段，于公路兩側(cè)每隔一定的距離，為匯集邊溝流水，任其蒸發(fā)所設(shè)置的積水池。,蒸發(fā)池與路基邊溝（或排水溝）間應(yīng)設(shè)排水溝連接。蒸發(fā)池邊緣與路基邊溝距離不應(yīng)小于5m，面積較大的蒸發(fā)池不得小于20m。池中水位應(yīng)低于排水溝的溝底。,蒸發(fā)池的容量應(yīng)以一個(gè)月內(nèi)路基匯流入池中的雨水能及時(shí)完成滲透與蒸發(fā)作為設(shè)計(jì)依據(jù)。每個(gè)蒸發(fā)池的容水量不宜超過200300m3，蓄水深度不應(yīng)大于1.52.0m。,油水分離池,路基排水溝出口位于水質(zhì)特別敏感區(qū),沉淀法,格柵 沉砂池,排水泵站,路基匯水無法自流排除時(shí)，可設(shè)置排水泵站。,暗溝（管） 滲溝（井） 滲井

10、檢查井,特點(diǎn)：排水量不大，主要以滲流方式匯集水流，并就近排出路基范圍以外。,4.3 地下排水設(shè)施,暗溝,一側(cè)邊溝下設(shè)盲溝 1-盲溝；2-層間水；3-毛細(xì)水；4-可能滑坡線,二側(cè)邊溝下設(shè)盲溝 1-原地下水位；2-降低后地下水位；3-盲溝,滲溝的結(jié)構(gòu)形式圖 利用滲透方式將地下水匯集于溝內(nèi)，并通過溝底通道將水排至指定地點(diǎn)。其作用降低地下水或攔截地下水。 盲溝式、洞式、管式,滲溝,豎直方向上的地下排水設(shè)備，穿過不透水層，將路基范圍內(nèi)的上層地下水，引入更深的含水層中去，以降低上層的地下水或全部予以排除。,滲井,一般施工不易，造價(jià)高，土基含水量較大，導(dǎo)致強(qiáng)度降低，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)分析比較。,檢查、疏通井,深而長(zhǎng)的暗溝、滲溝及滲水隧洞，在直線段每隔一定距離及平面轉(zhuǎn)彎、縱坡變坡點(diǎn)等處，宜設(shè)置檢查、疏通井。檢查井內(nèi)應(yīng)設(shè)檢查梯，井口應(yīng)設(shè)井蓋，兼起滲井作用的檢查井的井壁應(yīng)設(shè)置反濾層。,1）流向路基路面的地面水和地下水，需在路基范圍意外的地點(diǎn)排除； 2）對(duì)于明