路基路面排水设计研讨.ppt

第七章 路基路面排水设计 土木建筑工程学院 邓苗毅 主要内容： 第一节 概述 第二节 路基排水设备的构造与布置 第三节 路面排水设计 第四节 明渠的水文计算 第五节 暗沟的水文计算 一、水的来源 表面渗入 地下水 毛细水作用 渗流作用 水的汽化 一、水的来源 地面水 包括大气降水以及河、海、湖、水渠、水库水等 地下水 包括土层滞留水、潜水及层间水等 二、水对路基路面的影响 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。 对路面的影响 1）降低路面材料强度； 2）加快路面材料损坏； 3）唧浆、冲刷； 4）使路面因支撑不足而出现疲劳损坏。 三、与水有关的路面损害 路面结构层变弱; 路面材料性能下降; (沥青层的剥离, 材料腐蚀, 水泥混凝土路面的开裂) 层间粘结性能下降。 四、排水的目的 1）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 2）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 3）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 五、排水的内容 路面地表排水 路面表面排水 中央分隔带排水 坡面排水 路面内部排水 下封层及路肩部的排水盲沟 排水基层 排水面层 六、路基路面排水的一般原则 排水设施要因地制宜、全面规划、合理布局、综合治理、讲究实效、注意经济，并充分利用有利地形和自然水系； 路基排水沟渠的设置，应与农田水利相配合，必要时可适当地增设涵管或加大涵管孔径； 设计前必须进行调查研究，重点路段要进行排水系统的全面规划，做到路基路面综合设计和分期修建； 路基排水要注意防止附近山坡的水土流失，尽量不破坏天然水系，尽量选择有利地质条件布设人工沟渠； 路基排水要结合当地水文条件和道路等级等具体情况，注意就地取材，以防为主； 为减少水对路面的破坏作用，应尽量阻止水进入路面结构，并提供良好的排水措施，以便迅速排除路面结构内的水，亦可建筑具有能承受荷载和雨水共同作用的路面结构。 一、地面排水设备 边沟 截水沟 排水沟 跌水 急流槽 倒虹吸、渡水槽等 一、地面排水设备 边沟： 边沟设置在挖方路基的路肩外侧或低路堤的坡脚外侧，多与路中线平行，用以汇集和排除路基范围内流向路基的少量地面水。 一、地面排水设备 一、地面排水设备 截水沟: 又称天沟，一般设置在挖方路基边坡坡顶以外，或山坡路堤上方的适当地点，用以拦截并排除路基上方流向路基的地面径流。 一、地面排水设备 设置要点： ①尽量与绝大多数地面流水方向垂直； ②应保证水流畅通，就近引入自然水沟内排出； ③截水沟水流不应引入边沟，当必须引入时，应增大边沟横断面，并进行保护； ④截水沟长度以200～500m为宜； 一、地面排水设备 排水沟: 排水沟的主要用途在于引水，将路基范围内的各种水源的水流，引至桥涵或路基范围以外的指定地点。 一、地面排水设备 排水沟设置要点： ①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； ②排水沟位置可根据需要并结合当地地形等而定； ③排水沟水流注入其他水渠或水道时，应使原水道不产生冲 刷或淤积； ④排水沟应具有合适的纵坡； 一、地面排水设备 跌水与急流槽: 跌水与急流槽是路基地面排水沟渠的特殊形式，用于陡坡地段，沟底纵坡可达45度。 跌水构造：单级和多级之分，沟底有等宽与变宽之别。基本构造可分为进水口、消力池和出水口三个部分。 急流槽构造：进口、主槽和出口三部分。 一、地面排水设备 急流槽: 一、地面排水设备 倒虹吸与渡水槽： 当水流需要横跨路基，同时受到设计标高的限制，可以通过管道或沟槽，从路基底部或上部架空跨越，前者称为倒虹吸，后者称为渡水槽。 倒虹吸管道：圆形和箱形，以水泥混凝土和钢筋混凝土为主。 渡水槽结构：进出水口、槽身和下部支撑三部分。 一、地面排水设备 蒸发池： 气候干旱、排水困难地段，可利用沿线的集中取土坑或专门设置蒸发池排除地表水。 二、地下排水设备 暗沟: 设置要点： 不宜过长，沟底应具有1％～2％的纵坡，出水口底面标高应高出沟外最高水位20cm,以防水力倒渗。 二、地下排水设备 渗沟: 结构形式：盲沟式、洞式和管式。 设置要点：位置视地下排水的需要而定。 二、地下排水设备 渗井: 渗井施工不易，单位渗水面积的造价高于渗沟，一般尽量少用。 一、路面表面排水 任务： 迅速把降落在路面和路肩表面的降水排走