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路基路面排水設(shè)計(jì)超詳細(xì)圖文

新聞時(shí)間:2022-11-14 文章來源:網(wǎng)絡(luò) 文章作者:admin

路基路面排水是為了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。做好排水,道路病害就會少很多,也會減少很多事故的發(fā)生。設(shè)計(jì)師做好這塊兒,對保證道路質(zhì)量功不可沒!

路基路面排水的一般原則

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件和道路等級等具體情況,注意就地取材,以防為主; 為減少水對路面的破壞作用,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)。

1.邊溝:邊溝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。

設(shè)置要點(diǎn):

①邊溝不宜過長;

②邊溝的縱坡一般與路線縱坡一致;

③邊溝的出水口應(yīng)與橋涵相適應(yīng);

邊溝布置:

(1)橫向位置:邊溝一般布置在路塹的路肩外側(cè)或較低矮路堤坡腳外側(cè)。

(2)邊溝的縱坡:邊溝的縱坡宜與路線縱坡相一致,并不宜小于0.5%,困難情況下可以減至0.3%。

(3)邊溝的長度:單向排水長度每300~500米設(shè)出水口。

2.截水溝: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(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):

①盡量與絕大多數(shù)地面流水方向垂直;

②應(yīng)保證水流暢通,就近引入自然水溝內(nèi)排出;

③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);

④截水溝長度以200~500m為宜;

截水溝布置:

(1)橫向位置:截水溝一般布置在路塹邊坡或陡坡路堤上側(cè),垂直于山坡水流方向或基本與等高線平行。視降雨量,可以不設(shè)或設(shè)計(jì)多道。

(2)縱坡與長度:截水溝的縱坡不宜小于0.3%,長度的考慮以匯水既不造成過大的沖刷,又不淤積為原則。

橫斷面:一般為梯形,溝的邊坡坡度,因巖土條件而定,一般采用1:1.0~1:1.5。溝底寬度b不小于0.5m,溝深h按設(shè)計(jì)流量而定,亦不應(yīng)小于0.5m。

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):

①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(jì)算選定;

②排水溝位置可根據(jù)需要并結(jié)合當(dāng)?shù)氐匦蔚榷?/p>

③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;

④排水溝應(yīng)具有合適的縱坡;

排水溝布置:

(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,距離路基坡腳不宜小于3~4m,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10~20m,連續(xù)長度宜短,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0.5~1.0%,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。

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(jì)算選定。 包括排水溝在內(nèi)的土質(zhì)溝渠在有可能受到?jīng)_刷和滲漏時(shí)必須進(jìn)行防護(hù)和防滲處理。

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, 用于陡坡地段,溝底縱坡可達(dá)45度。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)

跌水構(gòu)造:單級和多級之分,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.急流槽:在陡坡或深溝地段設(shè)置的坡度較陡、水流不離開槽底的溝槽稱作急流槽。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,是山區(qū)公路溝通上下線路路基排水及溝渠出水口的一種常見排水設(shè)施。

6.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,可以采用管道或溝槽,從路基底部或上部架空跨越,前者稱倒虹吸,后者為渡水槽,分別相當(dāng)于涵洞和渡水橋。兩者屬于路基地面排水的特殊結(jié)構(gòu)物,并且多半是配合農(nóng)田水利所需而采用。

倒虹吸的設(shè)置往往是因路基橫跨原有溝渠,且溝渠水位高于路基設(shè)計(jì)標(biāo)高,不能按正常條件下設(shè)置涵洞,此時(shí)采用倒虹吸是可行的方案之一。 渡水槽的設(shè)置是因原水道與路基設(shè)計(jì)標(biāo)高相差較大,如果路基兩側(cè)地形有利,或當(dāng)?shù)卮_有必要,可設(shè)簡易橋梁,架設(shè)水槽或管道,從路基上部跨越,以勾通路基兩側(cè)的水流。

7.盲溝:相對于地面排水的明溝而言,盲溝又稱為暗溝,是一種隱蔽工程。在溝內(nèi)填以大小不同的顆粒材料,利用滲水材料的透水性將地下水匯集與溝內(nèi),并沿溝排泄至指定地點(diǎn)。

(1)設(shè)置要點(diǎn):不宜過長,溝底應(yīng)具有1%~2%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)條件:

1)路基范圍內(nèi)的泉眼。

2)市區(qū)污水管或雨水管 。

(3)構(gòu)造:洞式,管式 :蓋板周圍用碎(礫)石做成反濾層,顆粒直徑自上而下,由外及里,逐漸增大。

(4)縱坡:i≮1%,出口為邊溝高出最高水位20cm。

8.滲溝:利用滲透方式匯集流向路基的地下水,并通過溝底通道將水排至指定的地點(diǎn),起到降低地下水位或攔截地下水。

滲溝構(gòu)造:由排水層(石縫,管,洞),反濾層和封閉層所組成。封閉層:防止地面水的下滲(漿砌片石)。反濾層:匯集水流,防止水層中的土粒堵塞排水層,由大小均勻的砂石材料,分層填埋。

填石滲溝(盲溝)流量不大,滲溝不長??v坡一般采用5% ;管式滲溝適用地下引水較長的地段,縱坡一般不大于1% ;洞式滲溝流量較大,缺乏水管。有條件采用較大縱坡。

塑料管滲溝:帶孔聚乙烯管;

土工布:聚丙烯纖維,有一定厚度,柔軟,而且具有力學(xué)強(qiáng)度。水分可通過土工布,土壤均被擋住。

9.滲井:將地下水(或地表水)通過豎井,滲入地下排除。

使用條件:

(1)路線高度與原地面相仿,排水困難,距地面有滲透性土層。

(2)高速公路或城市道路立交橋下,路線為凹形豎曲線(同雨水井)。

上部:井口(圓或方) 集水結(jié)構(gòu)

下部:填充由中心向四周由粗到細(xì)的砂礫石 排水結(jié)構(gòu)

上層不透水層范圍內(nèi)填砂或礫石 ;下層透水層范圍內(nèi)填碎石或卵石。

井壁和填充料之間設(shè)反濾層。

井頂四周(進(jìn)口除外)用粘土筑堤圍護(hù),井頂加筑砼蓋。

缺點(diǎn):造價(jià)高,不輕易用。

路面排水

1。路面表面排水

降落在路面上的雨水,應(yīng)通過路面橫向坡度向兩側(cè)排流,避免行車道路路面范圍內(nèi)出現(xiàn)積水。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)采用在路堤邊坡上橫向漫坡的方式排除路面表面水。

在路堤較高,邊坡坡面在未做防護(hù)而易遭受路面表面水流沖刷,或者坡面雖已采取防護(hù)措施但仍有可能受到?jīng)_刷時(shí),應(yīng)沿路肩外側(cè)邊緣設(shè)置攔水帶,匯集路面表面水,然后通過泄水口和急流槽排離路堤。

設(shè)置攔水帶匯集路面表面水時(shí),攔水帶過水?dāng)嗝鎯?nèi)的水面,在高速公路及一級公路上不得漫過右側(cè)車道外邊緣,在二級及二級以下公路上不得漫過右側(cè)車道中心線。

攔水帶可由瀝青混凝土現(xiàn)場澆筑,或者由水泥混凝土預(yù)制塊鋪砌而成。

采用水泥混凝土預(yù)制塊攔水帶時(shí),應(yīng)避免預(yù)制塊影響路面內(nèi)部水的排泄。攔水帶的頂面應(yīng)略高于過水?dāng)嗝娴脑O(shè)計(jì)水面高(水深),按設(shè)計(jì)流量公式計(jì)算確定。

超高路段中央分隔帶三個(gè)要求:

(1)寬度小于3m且表面采用鋪面封閉的中央分隔帶排水,降落在分隔帶上的表面水排向兩側(cè)行車道,其坡度與路面的橫坡度相同;在超高路段上,可在分隔帶上側(cè)邊緣處設(shè)置緣石或泄水口,或者在分隔帶內(nèi)設(shè)置縫隙式圓形集水管或碟形混凝土淺溝和泄水口,以攔截和排泄上側(cè)半幅路面的表面水。緣石過水?dāng)嗝娴男顾诳刹捎瞄_口式,格柵式或組合式;碟形混凝土淺溝的泄水口采用格柵式。

(2)寬度大于3m且表面未采用鋪面封閉的中央分隔帶排水,降落在分隔帶上的表面水匯集在分隔帶中央的低洼處,并通過縱坡排流到泄水口或橫穿路界的橋涵水道中。

(3)表面無鋪面且未采用表面排水措施的中央分隔帶,降落在分隔帶上的表面水下滲,由分隔帶內(nèi)的地下排水設(shè)施排除。

路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部水的危害:浸濕各結(jié)構(gòu)層材料和路基土,易造成無粘結(jié)粒狀材料和地基土的強(qiáng)度降低;使水泥混凝土路面產(chǎn)生唧泥,隨之出現(xiàn)錯(cuò)臺、開裂和整個(gè)路肩破壞;進(jìn)入空隙的自由水在行車荷載的作用下,會形成高孔隙水壓力和高流速的水流,引起路面基層的細(xì)顆粒產(chǎn)生唧泥,結(jié)果失去支承;在冰凍深度大于路面厚度的地方,高地下水位會造成凍脹,并在凍融期間降低承載能力;水使凍脹土產(chǎn)生不均勻凍脹;與水經(jīng)常接觸將使瀝青混合料剝落,影響瀝青混凝土耐久性和產(chǎn)生龜裂。

路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部排水設(shè)置條件:

(1)年降水量為600mm以上的濕潤和多雨地區(qū),路基由透水性差的細(xì)粒土(滲透系數(shù)不大于10-5cm/s)組成的高速公路、一級公路或重要的二級公路。

(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),路基為由粉性土組成的潮濕、過濕路段。

(4)現(xiàn)有路面改建或改善工程,需排除積滯在路面結(jié)構(gòu)內(nèi)的水份。

路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部排水設(shè)置要求:

(1)路面內(nèi)部排水系統(tǒng)中各項(xiàng)排水設(shè)施的泄水能力均應(yīng)大于滲入路面結(jié)構(gòu)內(nèi)的水量,且下游排水設(shè)施的泄水能力應(yīng)超過上游排水設(shè)施的泄水能力。

(2)滲入水在路面結(jié)構(gòu)內(nèi)的最大滲流時(shí)間,冰凍地區(qū)不應(yīng)超過1小時(shí),其它地區(qū)不應(yīng)超過2小時(shí)(重交通)~4小時(shí)(輕交通)。滲入水在路面結(jié)構(gòu)內(nèi)的滲流路徑長度不宜超過45m~60m。

(3)各項(xiàng)排水設(shè)施不應(yīng)被滲流從路面結(jié)構(gòu)、路基或路肩中帶來的細(xì)料堵塞,以保證系統(tǒng)的排水能力不隨時(shí)間推移而很快喪失。

排水路面設(shè)計(jì)方案:

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