路基路面工程_第七章_路基路面排水.ppt

第七章 路基路面排水 第一节 路基排水的意义和一般原则 一、路基排水的意义 第二节 路基排水设施 一、地面排水设施 第四节 明渠的水力水文计算 一、设计流量 流量是路基路面排水设计的基本依据，其大小与汇水面积、洪水频率、汇水区域内的地形、地貌及植被等因素有关。 设计流量 Q－－设计流量 q－－设计重现期和降雨历时内的平均降雨强度(mm/min) －－径流系数 F－－汇水面积（Km2） 第四节 明渠的水力水文计算 坡面汇流历时 t1－－坡面汇水历时 m1－－地表粗度系数 Ls、is－－分别为坡面长度（m）和坡度。 沟管内汇流历时 t2－－沟管内汇流历时 n、i－－分段数和分段序号 li－－第i段的长度（m） vi－－第i段平均流速 第四节 明渠的水力水文计算 沟管内的平均流速 设计重现期的降雨强度 当气象站有10年的雨量资料时 当地缺少雨量资料时 例题见P208 第四节 明渠的水力水文计算 二、水力计算 1.常用的沟渠断面水力要素计算 水流断面面积 湿周 水力半径 m——坡率 K——断面系数 第四节 明渠的水力水文计算 2.基本计算公式 3.流速系数 当 时 当R1.0时 第四节 明渠的水力水文计算 4.容许的最小与最大流速 容许最小流速 容许最大流速见表7－14 表中数值适用于深度h＝0.4～0.6m 当h0.4m 系数为0.85 当h1.0m 系数为1.25 当h=2.0m 系数为1.40 第四节 明渠的水力水文计算 5.最佳水力断面的水力要素计算 最佳水力断面又称经济断面：是指在固定设计流量的条件下，按容许最大流速通过时，所得面积为最小的水流断面。 也就是在固定条件下即QS、v、C、m不变的条件下设计的沟渠断面具有最小的湿周，即可实现最佳水力断面的目的。 两边对h求导，并令 可得 有以上条件可得： 根据不同的m，可以查表7－15 第四节 明渠的水力水文计算 最佳断面时的湿周 水力半径 容许的最大流速 例题见P214 （三）路面内部排水方式 1.路面边缘排水系统 2.排水基层排水系统 设纵向集水沟和管的排水基层排水系统 全宽式排水基层 2.排水垫层 用于有地下水、临时滞水、泉水有可能进入路面结构或者需要迅速排除负温作用引起的积聚在路基上层的自由水时 m1 m2 b h A B H * * 保持路基材料的强度、稳定性，进而保持路基的稳定性 二、路基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 （一）边沟 1.边沟的功能 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.边沟的布置 （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300—500米设出水口 3.边沟的横断面 （二）截水沟（天沟） 1.截水沟的功能 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刷。 2.截水沟的布置 （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 挖方截水沟 5m （2）截水沟的纵坡与长度 截水沟的纵坡不宜小于0.3％，长度的考虑以汇水既不造成过大的冲刷，又不淤积为原则。200m~500m 3.截水沟的横断面 一般为梯形，沟的边坡坡度，因岩土条件而定，一般采用1：1.0～1：1.5。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.排水沟的布置 （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3～4m，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10～20m，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0.5～1.0%，不小于0.3％，亦不宜大于3％。 1.排水沟的功能 　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.排水沟的横断面 排水沟的横断面，一般采用梯形，尺寸大小应