第五章 路面结构排水精要.ppt

第五章 路面结构排水 第一节 一般原理 第二节 路表排水 第三节 排水结构层 第四节 路面结构排水系统 第一节 一般原理 一 水的有害影响 路面结构中截留的水产生的有害影响可归纳如下： 1）使无黏结粒状材料和地基土的强度降低； 2）使混凝土路面产生唧泥，随之出现错台、开裂和整个路肩破坏； 3）由于移动车辆而产生的高动水压力，也会引起沥青路面基层的细颗粒产生唧泥，结果失去支撑； 4）在冰冻深度大于路面厚度的北方地区，高地下水位会造成冻胀，并在冻融期间降低承载能力； 5）水使冻胀土产生不均匀冻胀； 6）使沥青混合料剥落，模量变化，影响混凝土的耐久性和产生龟裂。 二 路面排水系统的组成 1）路面表面排水 2）中央分隔带排水 3）路面结构内部排水 4）桥面铺装体系排水 设置路面排水系统，将积滞在路面结构内的水分迅速排出路面和路基结构，改善路面的使用性能，是国外工程实践中用的较多的一项措施，综合起来有以下几类： 1）开级配透水性沥青混凝土表层 2）排水性土工织物中间层 3）排水性基层 4）路面边缘排水系统 三 路基路面排水设计的一般原则 1）根据具体情况进行系统分析，遵循先主后次，先重点后辅 助，先地下后地面，先排水后防护原则 2）排水设施要因地制宜、全面规划、合理布局、综合治理、讲究时效、注意经济，并充分利用有利地形和自然水系 3）各种路基排水沟渠的设置，应注意与农田水利相配合 4）设计前必须进行调查研究，查明水源与地质条件，重点路段 要进行排水系统的全面规划 5）防止附近山坡的水土流失，尽量不破坏天然水系， 6）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 7）尽量阻止水进入路面结构，并提供良好的排水措施 第二节 路表排水 目的：通过排水设施将降落在公路用地范围内的表面水有效地汇集，并迅速排出路界外，同时将可能流入路界的地表水拦截在路界范围外。 原则： 1）降落在路面上的雨水，应通过路面横向坡度向两侧排流，避免行车道路路面范围内出现积水； 2）在路线纵坡平缓、汇水量不大、路堤较低且边坡坡面不会受到冲刷的情况下，应采用在路堤边坡上横向漫坡的方式排出路面表面水； 3）在路堤较高，边坡坡面在未做防护而易遭受路面表面水流冲刷，或者坡面虽已采取防护措施但仍有可能受到冲刷时，应沿路肩外侧边缘设置拦水带，汇集路面表面水，然后通过泄水口和急流槽排离路堤 4）设置拦水带汇集路面表面水时，拦水带过水断面内的水面，在高速公路及一级公路上不得漫过右侧车道外边缘，在二级及二级以下公路上不得漫过右侧车道中心线。 路表排水主要有两种排水方式。 一 漫流排水方式 二 集中排水方式 第三节 排水结构层 一 一般路段中央分隔带 对一般路段的中央分隔带，其排水系统的主要作用是排除中央分隔带范围内的表面渗入水。按其缘石形式可分为凸形和凹形；按其表面形式可分为有铺面封闭型和无铺面封闭型。 1.在有表面铺面封闭的情况下，中央分隔带表面采用与两侧路面相同的坡度的双向横坡，降落在中央分割带上的表面水流向两侧路面，进入路面表面排水设施。 2.当中央分隔带未采用铺面封闭时，分隔带表面做成向内微凹的横断面形式。降落在分隔带上的表面水横向流向分隔带的低凹处，汇集在带的中央部位，一部分水通过中央带回填土的渗透性向下渗流，一部分水沿纵坡方向流动，排泄到桥涵水道中。因此，中央分隔带排水系统主要由渗沟、渗沟内的集水管和每隔一定间距设置的横向排水管组成。 二 超高路段中央分隔带 超高路段的中央分隔带，除应具有一般路段中央分隔带应具有的一切功能和构造要求外，尚应设明沟拦截上侧半幅路面漫流过来的表面水。针对不同的中央分隔带形式，目前，在高等级公路建设中主要采取以下两者方式来排除这部分水流。 1）凸形中央分隔带 2）凹形中央分隔带 第四节 路面结构排水系统 一 沥青路面水损害 1.静水作用机理 ①水能浸入沥青中而使沥青黏附性减小，从而导致混合料的强度和劲度减小； ②水能进入沥青薄膜和集料之间，阻断沥青和集料的相互黏结，由于集料表面对水比沥青有较强的吸附力，致使沥青与集料表面的接触面减小，结果沥青从集料表面剥落。 2.动水压力的影响 与静水压力相同，动水压力可以软化和剥落沥青混合料，并且，高的动水压力可以加速对混合料的软化和剥落。孔隙水压力越大，对路面破坏越严重。 常用减少路面水损害的措施有以下两种。 1.增强沥青混凝土的水稳定性 ①使用良好的集料 ②对集料进行预处理和掺加抗剥落剂 2.减少雨水的渗入 ①密封混凝土表面和足够的压实 ②做好路面表面排水 3.排出渗入自由水 二 路面表面水的渗入 路面内部排水系统的设计要考虑满足以下三方面的使用要求。 A:各项设施应具有足够的泄水能力，排出渗入路面结构内的自由水 B：自由水在路面结构内的渗流时间不