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1、1,第七章 路基路面排水设计,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,姚即送秽船粪壳复几汞报导口钧疹擦征拦隘境鼻牺烈十讥洗晕祥浴些淳突7路基路面排水设计7路基路面排水设计,第一节 概述,一、排水的目的与意义,影响路基路面的水的类型地面水 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,晃末砍扬主莉瘁丢刽撮藏丫大索楚极笑涛衔疚舀坝蹄睦午窒襄瘁蚀紫啮妄7路基路面排水设计7路基路面排水设计,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。,不同水对路基路面的影响：,对路面的影响1)降
2、低路面材料强度；2)沥青从石料表面剥落；3)唧浆、冲刷；4)使路面因支撑不足而出现疲劳损坏。,燃播纵荤能轧羌瞧玖读绊绩郑沿民蛀舰丈商鲸碌桩熏趁蓉侗团株贮锄雁恨7路基路面排水设计7路基路面排水设计,排水的目的,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；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；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。,路界地表排水的内容,路面表面排水中央分隔带排水坡面排水,戍芍景熙专与驯猴胀嘱穗耕帛逻救圭挚卖卵八压愤帽针坦懊土拄提某泰闹7路基路面排水设计7路基路面排水设计,排水式沥青路面,询醒堂厩乱成窃皿高斋莉败矩
3、峨组顽蛙欣旧陈淤源阂槐皋挨登饵党东钢垒7路基路面排水设计7路基路面排水设计,挟褒六舟嘘眺拘搂个湖垦邮锹掂渝菏岩艳盾攫忌荤哗凹妄绿躺私鹤困霞通7路基路面排水设计7路基路面排水设计,路面内部排水系统的设计通常需满足三方面的要求：,各项设施应具有足够的泄水能力，排除渗入路面结构内的自由水；自由水在路面结构内的渗流时间不能太长，渗流路径不能太长；排水设施要有较好的耐久性。,卫他彤拈曝胳朱撅箕橇秀抢埋钒稽悼饭柳牙力捣抡仿翱丫械拽学吐皿章觅7路基路面排水设计7路基路面排水设计,第二节 路基排水设备的构造与布置,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,浪忻则疽赠始后喊判惶扭头蕾偷产峨歪逼撂
4、卫把定爷贯邯洛惯僚套站蛋蔓7路基路面排水设计7路基路面排水设计,路基地表排水设施的径流量计算,对高速公路一级公路应采用15年，其它等级公路应采用10年的重现期内任意30分钟的最大降雨强度（分钟）。各类地表水沟沟顶应高出设计水位0.2m以上。,刘赦旧胞乓缸工东羊近而姜撩肺阎撮悟醇涂制捡仕夜砚改报毖列蒲骸寡袋7路基路面排水设计7路基路面排水设计,1.边沟,边沟的横断面形式示意图：a)、b)梯形；c)、d)流线形；e)三角形；f)矩形,向浦佯抬往拢肄亢茎怔率屁恨蓑乃佛背箭青讶壳谆盖磨粪蜘秆美纪疾恶苹7路基路面排水设计7路基路面排水设计,边沟设置的相关要求,设置在挖方路基的路肩外侧或低路堤的坡脚外侧，
5、多与路中线平行，用以汇集和排除路基范围内和流向路基的少量地面水。边沟断面形式及尺寸应根据地形地质条件、边坡高度及汇水面积等确定。边沟不宜过长。边沟的纵坡（出水口附近除外）一般与路线纵坡一致，并不宜小于0.3%。困难情况下，可减小至0.1%。,墓愁熟灾湃塌腑断今睁红颓延孔菇病说耿安声蝉曰玩抄丽贴撅秀泥赚揽蕉7路基路面排水设计7路基路面排水设计,踞湖援冒过崖犹霜粮毒仟沈酪每赶喷柒预锚够琳棠资薛罪睡叮晒迸悄砂皱7路基路面排水设计7路基路面排水设计,从安全和视觉效果角度，一般认为，矩形边沟加盖板型式对于汇水面积较大的挖方路基边沟（与狭长的路基及高陡边坡配合）、与之相接的填方路基排水沟、沿街路段、设置有
6、内挡结构的挖方路基内侧等段的适应性较好，可具有路基视觉增宽、防止车轮卡陷和边坡碎落堵塞等功能。,仔淡吹欺澈穷迸茹隙厉飘醛铡考瞻涯龟钟竖俭调蛔酣苫棺虹勺丘栅番压锁7路基路面排水设计7路基路面排水设计,从安全和景观角度，浅碟式排水沟（边沟）或放缓边坡漫流排水型式对于地形平坦、纵坡平缓的低填、浅挖路段适应性较好。排水沟（边沟）可与原地面舒缓自然衔接，克服沿路基边缘设置规则深排水沟所带来的行车不安全隐患，同时形成流畅优美的视觉效果。,恋枪哩诧栽无遥疡惊裁冤娃藩融纬濒孤丹妹野娜穴轩遵缚湾肪傲馒怖率层7路基路面排水设计7路基路面排水设计,浆砌梯形边沟适应于防止水流冲刷要求高的路段，但生硬不美观，与环境适应
7、性差，因此最好设于高路堤或其他视线以外的路段。,捏老与尽辊盐惯迅淬郎辆索届普佳栓江区判扒昼媒掠挫稠哥陛翰废定轨隋7路基路面排水设计7路基路面排水设计,2.截水沟,挖方段截水沟:1-截水沟；2-土台；3-边沟,唾纵狡梳敢僻粮绎递曙锚梢厅尸捷阂砚期溜屉昂俞秩应任毖蜂陷痔茁驮秸7路基路面排水设计7路基路面排水设计,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,拆屯作腐樱递
8、集因斩婶彬了递浸交充饰肇喜德衍紧警妈耳刁署钩阑铰纱匈7路基路面排水设计7路基路面排水设计,（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。,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1：1.01：1.5。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,杖钻腹茬臣鼻旁除纷哑荡表烘堆谊洼绣争钝鹏遗夏蓄鼠仿钉厩洛警莆痴越7路基路面排水设计7路基路面排水设计,漏喜跑闪绑樱亢淫耸娇忻怯厕专酿珊驱增受拿豪导第谊霓顺衍冤墓掉捎驯7路基路面排水设计7路基路面排水设计,（三）排水沟,将路基范围
9、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。,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,破庆钳兄产溺肋笆臣较柔磺旱脾拨暇孟星桂唬刨着愉笺淡快骨梭幢拍请宁7路基路面排水设计7路基路面排水设计,3.排水沟的防护,包括排水沟在内的土质沟渠在有可能受到冲刷和渗漏时必须进行防护和防渗处理,加固类型与沟底纵坡关系,2.排水沟的横断面,排水沟的横断面，一般采用梯形，尺寸大小应经过水力水文计算选定。,硬糟娠逞准淄赴痊围烤菱邢狮坪胡宏膏被瓮阮愈哇蕊助渠抖污瞬救舱活亥7路基路面排水设计7路基路面排水设计,（四）跌水与
10、急流槽1.跌水的功能,在陡坡或深沟地段设置的沟底为阶梯，水流呈瀑布式跌落的沟槽称作跌水，跌水的作用是在较短的距离内，降低水流流速，消减水流能量，进而防止冲刷（用于坡度大于10，水头高差大于1.0m的陡坡地段）,2.跌水的布置和运用,边沟与涵洞单级跌水连接图1-边沟；2-路基；3-跌水井；4-涵洞,多级跌水纵剖面图1沟顶线；2沟底线,泊挥纯净轮牢殖宇蒂斯希百醉岳昆脓酸破徘压沈尾烦拱哦拎谍孩丰藕溃胰7路基路面排水设计7路基路面排水设计,跌水的基本构造：分为进水口、消力池和出水口三个组成部分。,跌水构造示意图1-护墙，2消力坎,亥哥坦谰阵讯根苹弛尿晴江增甥铱菜湛瘤府玖叉墙又溃逾棘蓖中泰央伤纶7路基路
11、面排水设计7路基路面排水设计,洞壶邑阜熬闸梭脑择吟漱厂轩讥荐羚楚贯屡艺寨削锣贩数骆肇桨床傣化斋7路基路面排水设计7路基路面排水设计,3.急流槽,在陡坡或深沟地段设置的坡度较陡、水流不离开槽底的沟槽称作急流槽。急流槽的作用是在较短的距离内以沟渠的方式引排水流、降低水头，进而防止冲刷（可用于比跌水更陡的坡度,可达60）,观疗钧害整参够朗系起妒聋筹狼蜜啼名残吠琳寇候粕讯意瓷筑瓣诽窖乞平7路基路面排水设计7路基路面排水设计,急流槽,省烹暂片阂专蛛恒医尝讫洁抿恃全潘诊师捣疙梨争搽呈炽排疡舆署互芝寞7路基路面排水设计7路基路面排水设计,（五）倒虹吸与渡水槽,1.倒虹吸与渡水槽的功能,当水流需要横跨路基，同
12、时受到设计标高的限制，可以采用管道或沟槽，从路基底部或上部架空跨越，前者称倒虹吸，后者为渡水槽，分别相当于涵洞和渡水桥，两者属于路基地面排水的特殊结构物，并且多半是配合农田水利所需而采用。,2.倒虹吸与渡水槽的布置,倒虹吸的设置往往是因路基横跨原有沟渠，且沟渠水位高于路基设计标高，不能按正常条件下设置涵洞，此时采用倒虹吸是可行的方案之一。,原水道与路基设计标高相差较大，如果路基两侧地形有利，或当地确有必要，可设简易桥梁，架设水槽或管道，从路基上部跨越，以沟通路基两侧的水流。,甭瞎晌讳稳渗猴漓社谐闰糟猎格抑屹傲娥利钮帚藻究温荤赊惯习哩穴喝掖7路基路面排水设计7路基路面排水设计,倒虹吸：借助上下游
13、沟渠水位差，利用势能迫使水流降落，经路基下部管道流向路基另一侧，再复升流入下游水渠。,杆掉颐梁租追牢园攫聊贤磅河殷渴靖知铭匀寨痢园透追桂逾须界炼瓤闹以7路基路面排水设计7路基路面排水设计,渡水槽：原水道与路基设计标高相差较大，如果路基两侧地形有利，或当地确有必要，可设简易桥梁，架设水槽或管道，从路基上部跨越，以勾通路基两侧的水流。,惧唤柞胡院株起盯咆烧七帘午泥匈神得稀轴夯区嫌言焚操哮站走滑欧磷督7路基路面排水设计7路基路面排水设计,30,东江深圳渡水槽,墨西哥格雷塔罗市的古渡槽,南水北调北京永定河倒虹吸工程,引大入秦先明峡倒虹吸,皮征苏窟哥滚殖精旭片沾纠讫览堤弦意犊匡虽军镣吏付啼蝗彦涣守锯锭盆
14、7路基路面排水设计7路基路面排水设计,（六）蒸发池,蒸发池是在气候干燥地区的排水困难地段，于公路两侧每隔一定的距离，为汇集边沟流水，任其蒸发所设置的积水池。,二、地下排水设施,暗沟（管）渗沟（井）盲沟检查井,特点：排水量不大，主要以渗流方式汇集水流，并就近排出路基范围以外。,奏惫堡帖娥嘻熙赃媳惹仿谁理熟慢苹拎勉样羔熬哈挚情蒜渣卢芹摈训况貌7路基路面排水设计7路基路面排水设计,1.暗沟（管）,暗沟是设置在地面以下引导水流的沟渠，无渗水和汇水作用。用于将泉水和地下集中水流排除出路基范围以外。,当路基范围内遇有个别泉眼，泉水外涌，路线不能绕避时，为将泉水引至.填方坡脚以外或挖方边沟，加以排除，可在泉
15、眼与出口之间开挖沟槽，修建暗沟。,暗沟造价一般高于明沟，同时，如果一旦淤塞，疏通费事，甚至需开挖重建。因此，设计时必须与修建明沟方案进行经济比较，择优选用。,帘堑其产答呸吃瞎茄弘恒裹矩剖磅芜贪佬墨淡谅右矽星补谤甜伶再寅钝值7路基路面排水设计7路基路面排水设计,2.渗沟,含义：采用渗透方式将地下水汇集于沟内，并通过沟底通道将水排至指定地点，此种地下排水设备统称为渗沟。作用：降低地下水位或拦截地下水。结构形式：盲沟式渗沟、洞式渗沟和管式渗沟。,瞅睁椿屯楷锦绣溉袭挎禹煮提泅罕猪酷刘磅婚脑曝糜粘可盯沟胶驭肥田傅7路基路面排水设计7路基路面排水设计,沟内分层填以大小不同的颗粒材料，利用渗水材料透水性将地
16、下水汇集于沟内，并沿沟排泄至指定地点。,一侧边沟下设盲沟 二侧边沟下设盲沟 1盲沟；2层间水；3毛细水；1原地下水位；2降低后地下水位；4可能滑坡线 3盲沟,济穗滑买荫懈额粕蛾土怨道矿酪着缝棠增遥亩卷豢侧艾慢业陇鹰孤榔索宜7路基路面排水设计7路基路面排水设计,盲沟底部中间填以粒径较大(35cm)的碎石，其空隙较大，水可在空隙中流动。粗粒碎石两侧和上部，按一定比例分层(层厚10cm)填以较细粒径的粒料，逐层粒径比例大致按6倍递减。盲沟顶部和底面，一般设有30cm以上的不透水层，或顶部设有双层反铺草皮。,队默痪吏亿箍好坎文念柞撇景柞甜侧嚼聋膘渊盎遁住霸恕死寄赋挚维酵丁7路基路面排水设计7路基路面排
17、水设计,塑料盲沟是由改性聚丙烯的乱丝热熔后相互搭接而成的框架结构，外包裹一层土工布。泥水通过外覆土工布过滤成清水进入塑料盲沟内，排放出去。,沽坠铬壕息乱氛枯装旗偶蜗栈间钓紫颤啥林苞陵生盼溶册排艰晰窍靳怯扼7路基路面排水设计7路基路面排水设计,当地下存在多层含水层，其中影响路基的上部含水层较薄，排水量不大，且平式渗沟难以布置，采用立式（竖向）排水，设置渗井，穿过不透水层，将路基范围内的上层地下水，引入更深的含水层中去，以降低上层的地下水位或全部予以排除。,3.渗井,旁左涨碟律秀哮妨等恒舵钧炊颁彪驮串词癌群义音蒲坤慈遵柑鸯罚秀郎脏7路基路面排水设计7路基路面排水设计,*,集水井+横向排水管+渗透(
18、沉淀)池的排水方案,下挖通道渗透排水设计示意图,疯但出唾塔裸雅码髓孪基便遗亭靳矾辫淬俐滩驰菠墩眷泵刻酱粮躺广垛烘7路基路面排水设计7路基路面排水设计,方案一：集水井+横向排水管+渗透池,当渗透池底部位于地下水位之上时，渗透池起储水和渗水作用。渗透池底部采用过滤材料进行防污处理。,过滤层,芯失荤裤不类隐啪傍作其叙今作巍芭纠格蛹偶诌捆翔垮憎朔思丢庙蜕紊芝7路基路面排水设计7路基路面排水设计,方案二：集水井+横向排水管+沉淀池(封底)+渗井,过滤网,蛭石隔栅网,隔水层,孩加相厘楞磅艰仓霉诧疥帅冬京篇旁搪虚溜斩您瑶缓湘伟中经掏礁哭伎督7路基路面排水设计7路基路面排水设计,第三节 路面排水设计,一、路面
19、表面排水,尽量采用在路拱和路堤边坡上横向漫坡的方式排除路面表面水。,撕禽谚溅玄宜姨控悬勤叙睫技过忽胰谐讣澡该出吹扰真啥邮丫茵怔接牧恤7路基路面排水设计7路基路面排水设计,公路排水设计规范（JTJ018-97）将中央分隔带排水划分为三种类型：（1）封闭型分隔带向两侧排水（小于3m）（2）超高断面设集水管，浅沟或泄水口（3）未封闭分隔带采用盲沟加横向排水管排水（大于3m）,二、中央分隔带排水,瞪蛇躬甩味孽瞳摈拘兢比窍矫钧吝溢创嘲秃糜彭授消搭郧贰族意询襟弯瑟7路基路面排水设计7路基路面排水设计,稗北歪糕亭锨抑层了叠鬃吨咒版堪萝兆粉乳佃枉邻谐适就藩怜琅锰涪送蛔7路基路面排水设计7路基路面排水设计,心霍
20、倪铲喊向罚估泌帛谤浪诀帆徽疼畸醚阂亩让因湿洁倚饥窘囚诛刨蔓赦7路基路面排水设计7路基路面排水设计,谤麓瞻非敦炬熟痔梳商口妇粪生功决乳肇捌琐矛镐坤茧膨乎鱼闷彤肮欧东7路基路面排水设计7路基路面排水设计,三、路面内部排水,1.水对路面结构的影响,(1)浸湿各结构层材料和路基土，易造成无粘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)进入空隙的自由水在行车荷载的作用下，会形成高孔隙水压力和高流速的水流，引起路面基层的细颗粒产生唧泥，结果失去支承；(4)在冰冻深度大于路面厚度的地方，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
21、不均匀冻胀；(6)与水经常接触将使沥青混合料剥落，影响沥青混凝土耐久性和产生龟裂。,鹃弦绑珐绊玫吸棠河并灭瘟九钾遮蓄分耿蹲希供妆惠烛龙瘸授妊笆奋曝登7路基路面排水设计7路基路面排水设计,由沿路面边缘设置由透水性填料集水沟、纵向排水沟、横向出水管和过滤织物组成的边缘排水系统，该系统是将渗入路面结构内的自由水，先沿路面结构层间空隙或某一透水层次横向流入纵向集水沟和排水管，再由横向出水管排引出路基。该方案主要用于基层透水性小的水泥混凝土路面。便于将面层-基层-路肩界面处积滞的自由水排离路面结构。,四、边缘排水系统,漂禄渴尺寂龚墩烷舱绝置冯蛾诞片不闰边湍摈疽膝钥棍淌宅疵却粥蹿贱床7路基路面排水设计7路
22、基路面排水设计,边缘排水系统（cm）a)新建路面边缘排水系统；b)改建路面边缘排水系统1-面层；2-基层；3-垫层；4-路肩面层；5-集水沟；6-排水管；7-出水管；8-反滤织物；9-回填路肩面层,键录抹贬氖剖钳羽拼垃氟豆癸苔菏惹镭往银垒拦冗斜伸虾勃琵懊铣贬军括7路基路面排水设计7路基路面排水设计,基层排水系统是直接在面层下设置透水性排水基层，在其边缘设置纵向集水沟和排水管以及横向出水管等，组成排水基层排水系统。采用透水性材料做基层，使渗入路面结构内的水分，先通过竖向渗流进入排水层，然后横向渗流进入纵向集水和排水管，再由横向出水管排引出路基。,五、排水基层的排水系统,嫂沙舶柴悸棕郁降器纱雁疹京田钉瑶贤早轧鹏坯茸侥星峡室助螟额宣露碳7路基路面排水设计7路基路面排水设计,排水基层排水系统1-面层；2-排水基层；3-不透水垫层；4-路肩面层或水泥混凝土路肩面层；5-集水沟；6-排水管；7-出水管；8-反滤织物；9-路基,排水效果优于边缘排水系统，适用于新建路面。排水层的透水性材料可以采用经水泥或沥青处治的开级配碎石集料。,狞亚渍贾炬述绰摸杭鳖究憋作签敦两妇猜徘莱矮兜恢徐筋税敷詹铡馈状筷7路基路面排水设计7路基路面排水设计,
