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路基路面排水设计


第一节 概述
◆8、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;
防为主;

? 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 ? 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
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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。
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第二节 路基排水设备的构造与布置
◆1、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
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第二节 路基排水设备的构造与布置

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第二节 路基排水设备的构造与布置

?

边沟
R1=5.6 H 0.3~0.5 R=0.3 c)

b a)

H

R=0.3

b b)

0.3~0.5

R=0.3 H H

R=0.3

b

d)

e)

f)

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
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1:n

第二节 路基排水设备的构造与布置

?

截水沟

边沟泄水流入涵前窨井剖面图(单级跌水) 挖方段截水沟:1-截水沟;2-土台;3-边沟

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第二节 路基排水设备的构造与布置

挖方路段弃土堆与截水沟关系图

填方路段上的截水沟示意图

截水沟的横断面图例:a)土沟;b)石沟
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第二节 路基排水设备的构造与布置

?

排水沟

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

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第二节 路基排水设备的构造与布置

?跌水

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(单位:m)

1-沟顶线;2-沟底线

跌水构造示意图:1-护墙;2-消力槛
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第二节 路基排水设备的构造与布置

?

倒虹吸

倒虹吸管上游进口构造图
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第二节 路基排水设备的构造与布置

?

渡水槽
水槽

防渗铺盖

路基

渡水槽图例

渡水槽进出口布置图

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第二节 路基排水设备的构造与布置
? 2、地下排水设备 ?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。
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第二节 路基排水设备的构造与布置

?

暗沟

一侧边沟下设盲沟 1-盲沟;2-层间水;3-毛细水;4-可能滑坡线

二侧边沟下设盲沟 1-原地下水位;2-降低后地下水位;3-盲沟
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第三节 路面排水设计
◆1、设计内容

?1)路面表面排水设计

?2)中央分隔带排水设计
?3)路面内部排水系统设计 ?4)路面边缘排水设计

?5)排水基层或面层排水设计
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第三节 路面排水设计

?1)路面表面排水
基本原则:

?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除路面表面水。
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第三节 路面排水设计

?1)路面表面排水
基本原则:

?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。
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第三节 路面排水设计

?1)路面表面排水
?拦水带可由沥青混凝土现场浇筑,或者由水泥混凝土预制块
铺砌而成。 ?采用水泥混凝土预制块拦水带时,应避免预制块影响路面内 部水的排泄。拦水带的顶面应略高于过水断面的设计水面高 (水深),按设计流量公式(7-1)计算确定。
8 3 1 2

1 Qc ? 0.377 h I ih n
公式(7-1)

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第三节 路面排水设计

?1)路面表面排水

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第三节 路面排水设计

?2)一般路段中央分隔带

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第三节 路面排水设计

?3)超高路段中央分隔带
三个要求

?(1)宽度小于3m且表面采用铺面封闭的中央分隔带排
水,降落在分隔带上的表面水排向两侧行车道,其坡度 与路面的横坡度相同;
或者在分隔带内设置缝隙式圆形集水管或碟形混凝土浅沟 和泄水口(图7-31),以拦截和排泄上侧半幅路面的表面 水。

?在超高路段上,可在分隔带上侧边缘处设置缘石或泄水口,

?缘石过水断面的泄水口可采用开口式,格栅式或组合式;
碟形混凝土浅沟的泄水口采用格栅式。
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第三节 路面排水设计

?3)超高路段中央分隔带
?(2)宽度大于3m且表面未采用铺面封闭的中央分隔带
排水,降落在分隔带上的表面水汇集在分隔带中央的低

洼处,并通过纵坡排流到泄水口或横穿路界的桥涵水道
中。

?(3)表面无铺面且未采用表面排水措施的中央分隔带,
降落在分隔带上的表面水下渗,由分隔带内的地下排水

设施排除。
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第三节 路面排水设计

?3)超高路段中央分隔带

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第三节 路面排水设计

?

3)超高路段中央分隔带

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第三节 路面排水设计

?4)路面结构内部排水
路面结构内部水的危害

?(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)使水泥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;
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第三节 路面排水设计

?4)路面结构内部排水
路面结构内部水的危害

?(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。
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第三节 路面排水设计

?4)路面结构内部排水
设置条件

?(1)年降水量为600mm以上的湿润和多雨地区,路基
由透水性差的细粒土(渗透系数不大于10-5cm/s)组成 的高速公路、一级公路或重要的二级公路。

?(2)路基两侧有滞水,可能渗入路面结构内。

?(3)严重冰冻地区,路基为由粉性土组成的潮湿、过
湿路段。

?(4)现有路面改建或改善工程,需排除积滞在路面结
构内的水份。
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第三节 路面排水设计
?4)路面结构内部排水
设置要求
? (1)路面内部排水系统中各项排水设施的泄水能力均应大于渗入路面结构内
的水量,且下游排水设施的泄水能力应超过上游排水设施的泄水能力。

? (2)渗入水在路面结构内的最大渗流时间,冰冻地区不应超过1小时,其它
地区不应超过2小时(重交通)~4小时(轻交通)。渗入水在路面结构内的 渗流路径长度不宜超过45m~60m。

? (3)各项排水设施不应被渗流从路面结构、路基或路肩中带来的细料堵塞,
以保证系统的排水能力不随时间推移而很快丧失。
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第三节 路面排水设计

?4)路面结构内部排水

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第三节 路面排水设计

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第三节 路面排水设计

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第三节 路面排水设计
◆2、设计方案

?1)排水路面

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第三节 路面排水设计
◆2、设计方案

?1)排水路面

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第三节 路面排水设计
◆2、设计方案
? 2)普通沥青(AC)路面的排水基层
AC pavement Permeable base Separator layer AC shoulder

Drainage pipe
Geotextile
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◆2、设计方案
? 3)全厚式沥青(AC)路面的排水基层

AC surface PATB AC Separator

AC shoulder

Drainage pipe
Geotextile
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第三节 路面排水设计
◆2、设计方案
? 4)沥青(AC)路面的排水基层

AC pavement
Permeable base Subgrade

AC shoulder

Geotextile separator layer Drainage pipe Geotextile
34

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第三节 路面排水设计
◆2、设计方案
? 5)水泥混凝土路面的排水基层

PCC pavement Permeable base Separator layer

AC shoulder

Drainage pipe

Geotextile

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第三节 路面排水设计
◆2、设计方案
? 6)水泥混凝土路面的耐腐蚀基层 PCC pavement AC Shoulder Porous concrete

Nonerodible base Separator layer Slotted pipe Geotextile
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第三节 路面排水设计
Installed edgedrain设置边缘排水设施

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第三节 路面排水设计

Placing OGBC backfill边缘排水设施的施工
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第三节 路面排水设计
Recommended Detail of Edge drain/Outlet Joint 边缘排水设施设计示意图

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第三节 路面排水设计

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第三节 路面排水设计

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第三节 路面排水设计

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第三节 路面排水设计

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第三节 路面排水设计

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第三节 路面排水设计

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第三节 路面排水设计

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复习思考题
1、地表排水包括哪几部分? 2、路基路面排水设计的原则? 3、路基地面排水设备有哪些?如何区分边沟、排水沟和截水 沟? 4、路基地下排水设备有哪些? 5、路面边缘设置拦水埂进行路表水的汇集集中排除有何优缺 点?路面水漫流排除有何好处?其对边坡有何要求? 6、何种情况下要设置路面内部排水系统? 7、如何进行路面边缘排水系统设置? 8、边沟按明渠进行水力计算时,如何考虑其纵向排水坡度? 9、何为倒虹吸?其设计原理如何?设置中应重点考虑什么? 10、路基路面排水设计考虑的降水流量如何获得?
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课外任务

课外任务六:
分析路面集中排水的优缺点,讨论 其适用情况,提出改善措施!

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《路基工程》复习提纲

?1、公路用土的粒径界限,分类及其依据 ?2、公路自然区划的原则,三级区划,大区特点 ?3、路基的干湿类型,要求的干湿状态,干湿类型
的区分指标

?4、路基的冻胀与翻浆 ?5、路基土的平均稠度 ?6、路基临界高度 ?7、路面的等级,公路技术等级 ?8、路面的类型,结构层位与功能及对材料的要求 ?9、路基工作区 ?10、重复荷载导致土基的结果状况及其主要影响因素
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《路基工程》复习提纲
? 11、路基的主要病害 ? 12、一般路基 ? 13、路堤的横断面型式 ? 14、路堑的横断面型式 ? 15、一般路基设计包括的内容 ? 16、路基的宽度、高度及设计标高 ? 17、路基土的压实度,分层压实的作用 ? 18、路基压实的特性及其影响因素 ? 19、浸水路堤失稳破坏容易发生的状态 ? 20、陡坡上路堤的稳定性验算 ? 21、几种重力式挡墙的特点及其图形 ? 22、挡土墙的土压力计算 ? 23、挡土墙的设计计算 ? 24、地表排水的内容 ?
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