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路基路面防排水设计

路基路面防排水设计
路基路面防排水设计

交通运输学院

路基路面工程课程设计

学院交通运输学院班级交工1201班姓名周地学号201200423

成绩指导老师贾剑青

2015年7 月7 日

兰州交通大学交通运输学院课程设计任务书

所在系:交通工程课程名称:路基路面工程指导教师(签名):贾剑青

专业班级:交工1201班学生姓名:周地学号:201200423

一、课程设计题目

路基路面防排水设计

二、课程设计的目的

通过路基路面防排水设计,使学生了解水对路基路面工程的影响以及路基路面工程防排水设施的类型、构造及其布置等。

三、课程设计的主要内容和要求(包括原始数据、技术参数、设计要求、工作量要求等)

1、主要内容:(1)、水的来源;(2)、水对路基路面工程的影响;(3)、路基路面工程防排水设施的类型、构造及其布置。

2、要求:(1)、图表规范。防排水设施构造图均需用AutoCAD绘制;涉及的表格均需用Word进行绘制;图片清晰;(2)、参考文献引用及标注规范;(3)、排版格式严格按照兰州交通大学交通运输学院课程设计要求进行。

3、工作量要求:该课程设计字数要求8千字以上。

四、工作进度安排

1、7.6-7.9:撰写课程设计;

2、7.10:集中检查课程设计并提出修改意见;

3、7.10-7.11:修改、完善课程设计;

4、7.12:完成课程设计并提交最终打印文件及电子文件。

五、主要参考文献

[1]陈忠达.路基路面工程. 北京:人民交通出版社,2009.

[2]陆鼎中.路基路面工程.上海:同济大学出版社,1999.

[3]邓学钧.路基路面工程. 北京:人民交通出版社,2005.

审核批准意见

系主任(签字)年月日

指导教师评语及成绩

导师签字:

年月日

目录

摘要 (1)

引言 (2)

1水对路基路面工程的影响 (3)

1.1路基路面中的水源 (3)

1.2水对路基稳定性的危害 (3)

1.3水对沥青路面的影响 (4)

1.4水对混凝土路面的影响 (5)

2 路基路面防排水设施设计 (6)

2.1防水排水的任务和目的 (6)

2.2排水设施分类 (6)

2.3排水系统设计 (15)

2.4地下水的处治 (15)

2.5防水新技术及防水材料 (17)

3 总结 (19)

参考文献 (20)

摘要

回顾历史,国外发达国家公路的发展大致都已经历了三个发展阶段,现正处于第四个发展阶段。第一阶段从19世纪末到本世纪30年代,是各国公路的普及阶段。这期间随着汽车的大量使用,大多是在原有乡村大道的基础上,按照汽车行驶的要求进行改建与加铺路面,构成基本的道路网,达到大部分城市都能通行汽车的要求。第二阶段从30年代到50年代,是各国公路的改善阶段。这期间由于汽车拥有量的迅速增加,交通改善需求增长很快,各国除进一步改善公路条件外,开始考虑城市间、地区间公路有效连接,着手高速公路和干线公路的规划,英、美、法等国都相继提出了以高速公路为主的干线公路发展规划,德国并通过立法,从法律和资金来源方面给予保障。第三阶段从50年代到80年代,是各国高速公路和干线公路高速发展阶段。这期间各国大力推进高速公路和干线公路规划的实施与建设,并基本形成道路使用者税费体系作为公路建设资金来源的筹资模式。第四阶段为上世纪80年代末90年代初以来,是各国公路提高通行能力和服务水平的综合发展阶段。

2012年末全国公路总里程达423.75万公里,公路密度为44.14公里/百平方公里。但随着公路的发展,我国也开始暴露一些在公路工程养护经验上的不足,导致路基路面出现各种损毁和病害时处理时十分棘手。常见的路基病害类型有路基沉陷、路基边坡滑落、碎落和崩塌、路基沿山坡滑动、不良地质和水文条件造成的路基破坏以及季节性冰冻地区的冻胀与翻浆。常见的路面损坏类型有裂缝类(龟裂、纵裂、交叉裂缝等)、变形类(沉陷、错台、翻浆等)、松散类(坑槽、坑洞等)、接缝类(如接缝破碎等)等。

作为一名普通学生和未来的公路建设者,我有必要了解当前我国公路发展的前景以及公路工程中存在的问题,为以后献身公路工程建设事业而做铺垫。本篇论文我所做的工作是收集各种资料,找出了路基路面工程出现破坏的一大“元凶“—水。然后我查阅了各种资料,搜集和总结了路基路面排水的方法、排水设施、排水设施构造及布置的方法。由于本人水平有限,有些问题还需要老师多多指证。

关键字:路基路面;排水;防水;设计

引言

随着我国国民经济的迅速发展,国家对公路基础设施建设进行大力投入,与此同时重载和提速大量开行,这就必然导致对路基路面技术性的要求大大增加。道路等级的不断提高,使得路基路面工程的稳定性和耐久性日益受到人们的关注。如何保证路基路面工程的稳定性和耐久性已经是当前十分重要的问题。经过调查研究,公路界的专家一致认为水是路基路面破坏的“首恶元凶”。路基及沿线构造物经常受到水的侵袭,地面水不仅对路基形成冲刷和破坏,也能渗入路基内部,会逐渐降低土的抗剪强度,并成为地下水的补给来源。地面水的流动,是路基边坡面冲刷与坡脚冲刷的主要原因;地面水渗入含有易溶盐的土产生溶蚀作用形成陷穴(比如黄土遇水会湿陷);由于气温的变化,地面水也成为寒冷地区路基路面产生冻害的一项重要原因。由此均说明了了水对路基路面工程的危害之大。此外,地面水的存在还会增加施工及养护运营的难度。这些情况的出现影响着公路的正常运行,合理的设计路基路面排水设施并做好排水设施的施工,对保证路基路面工程的稳定性和耐久性具有重要意义。

良好的排水系统可防止路面积水,减轻积水对路基路面的的侵蚀,从而可以保证公路工程的稳定性和使用寿命。因此,优化路基路面排水系统设计是提高公路设计水平的重要环节之一。通过调查资料,本篇文章从路基路面工程中水的来源、水对路基路面工程造成的影响以及路基路面排水设施设计三方面进行了说明,详细介绍了边沟、排水沟、截水沟、跌水与急流槽、倒虹吸、渡水槽、蒸发池、以及明沟、暗沟、渗沟、渗井并对它们的设置位置和构造进行了详细说明。

需要注意的是,在进行路基路面排水工程的设计时,一定要从全局出发,综合考虑。即在规划道路排水系统时,要注意地表、地下排水的相互协调,路基、路面排水的综合考虑,排水沟管与沿线的天然水系及桥涵等泄水结构物的密切配合。道路排水还应与当地的农田水利等建设建设规划结合起来考虑。

路基路面防排水除了利用各种排水设施外,现在又涌现出许多新技术,例如利用新的防水技术,新的防水材料以及防水涂料等,实践证明其效果十分显著。

1水对路基路面工程的影响

1.1路基路面中的水源

路基路面水根据来源的不同可以分为地面水和地下水两大类,由此也决定了路基路面工程的排水类型有地面排水工程和地下排水工程。

地面水包括大气降水(雨和雪)、河流、湖泊、海洋、水渠以及水库中的水。地面水会冲刷和渗透路基,使路基的稳定性大大降低,并产生诸多病害。

地下水包括上层滞水、潜水、层间水等,它们对路基的危害程度因条件不同而不同。轻者能使路基湿软,强度显著降低;重者会引起冻胀、翻浆、边坡坍塌,甚至整个路基沿着倾斜基底滑动。水还有可能导致掺有膨胀土的路基路面工程毁灭性破坏的可能。

用下图表示路基路面工程水的来源,如图1—1所示。

图1—1 路基路面工程水的来源示意图

1.2水对路基稳定性的危害

为了使路基经常处于干燥、坚实稳定、稳固的状态,必须及时地修建好地面排水设施,是地面水迅速排离路基的范围,防止地面水囤积、停滞下渗和流动冲刷而降低路基的稳定性,进而导致整个路基路面工程的病害。

地面水渗入路基主体,会逐渐降低土的抗剪强度,并成为地下水的补给来源;地面

水的流动,也是路基边坡面冲刷与坡脚冲刷的主要原因;地面水渗入含有易溶盐的土产生溶蚀作用形成陷穴(比如黄土遇水会湿陷);由于气温的变化,地面水也成为寒冷地区路基路面产生冻害的一项重要原因。由此均说明了了水对路基路面工程的危害之大。此外,地面水的存在还会增加施工及养护运营的难度。

路基范围内的地下水及其活动,往往给路基的稳定性带来巨大的危害。例如,地下水浸润路基,发生毛细现象,导致毛细水上升,一种可能是地下水本身各种盐类可能会对路基填料造成侵蚀,另一种可能仅发生在北方冻融交替循环地区,夏季毛细水上升并停留在路床内,冬季冻胀,这都不是问题,但一旦春季发生冻融,被冻涨的毛细孔孔径变大,毛细水下降,路床内部出现空隙,这就是翻浆发生的主要原因,也是路基较为致命的病害。再比如,对于一般的黏性土及泥质岩石的路堑,由于地下水的存在,增加了路基土中的含水量,降低了其抗剪强度,在列车荷载及其他外力的作用下,产生路基病害或严重变形;地下水浸湿基床土,将引起翻浆冒泥、冻胀路肩隆起等基床病害;地下水在边坡中的活动,可引起地表土滑动、溜坍等边坡变形;地下水常常浸湿路堤下部及基床,引起路堤溃爬甚至沿着倾斜基底滑动;路基傍山的土体中地下水的活动是促进滑坡、崩塌等山体变形的重要原因之一。因此,路基范围内的地下水是路基的万恶之源,是路基的痛苦之源,必须对地下水给以足够的重视,及时利用各种排水设施和方法进行排除。

1.3水对沥青路面的影响

对于沥青路面,由于水的渗入和滞留,在温度和荷载的综合作用下,不但可以导致面层的松散、剥落和坑槽的破坏,而且渗入路面内部的水还会造成基层的软化,强度的降低,进而诱发面层更加严重的破坏,直接导致面层更加严重的破坏。在冬季,渗入路面内部的水分还会造成路基冻胀。春季,则可导致路面发生翻浆破坏,大大的危害路面质量。

沥青路面破坏的形式主要有唧浆、路面龟裂、路面凹凸等。路面唧浆现象是指渗入路面中的雨水在行车荷载的作用下,顺着沥青路面的空隙或裂缝被挤出路面,并同时将基层甚至路基中的细料和泥粉以浆的形式带出的一种路面浸水破坏的初期症状;路面龟裂、破碎和坑洞现象是指随着路面唧浆的发展,面层下面的基层和路基被掏出空穴,导致面层下陷而产生裂缝,当裂缝进一步发展连成片和面层下陷量增加时,出现的路面破碎或坑洞状况的一种路面浸水破坏的典型现象;路面凹陷现象是指沥青路面由于其他原因产生局部不均匀沉陷,导致路面开裂,严重时还会形成低洼积水坑,由此而产生路面

大量进水和积水排水不畅,并很快出现翻浆现象,从而发展成路面破碎、出现坑洞等破坏的一种路面遇水破坏的典型现象。

1.4水对混凝土路面的影响

在公路工程路面建设中,水泥混凝土路面的应用越来越广泛,虽然该路面具有使用周期长、耐久性好等特点,但极易因各种原因遭到破坏。水对沥青路面来说是万恶之源,同样对于水泥混凝土路面来说,水的危害也十分巨大,我们在工程技术上一定要给予其足够的重视。地面水会通过水泥混凝土的接缝、裂缝等进入路基,渗入结构层,使路基发生软化,导致路基产生各种工程病害。所以,日常施工中必须严格按照相关施工工艺和施工标准,做好路面防水、排水与养护工作,尽可能减少路面积水,避免水进入路面结构内部,从而使路面处于良好的状态,延长使用寿命。

水泥混凝土路面在水的的作用下的破坏类型主要有唧泥和错台,这些损坏对路面结构性能和行车舒适性影响最大。水泥混凝土路面在使用的过程中,接缝填封缝材料的失效,表面水的渗入并积滞在板底,基层材料耐冲刷能力不够,接缝传递荷载能力差和重载的反复作用,是引起唧泥的主要原因。唧泥造成水泥混凝土路面板底面与基层顶面间出现局部范围的脱空,恶化了面层板的承受荷载的条件,加速了面层板的断裂破坏。在唧泥发生和发展的过程中,基层顶面受冲刷的细集料被高压水流冲积在驶离板板底脱空区内,使接缝或裂缝两侧板面出现高程差,即产生错台病害。错台使得路面的平整度变差,行车舒适性下降。

2 路基路面防排水设施设计

2.1防水排水的任务和目的

路基排水的任务,就是将路基范围内的土基湿度降低到一定范围内,保持路基常年处于干燥状态,确保路基具有足够的强度和稳定。

路面排水的任务,是将路面上的水及时排出路基范围,防止路面形成积水,渗入路基内部,导致路基的稳定性大大降低。

因此,道路路基和路面上应设置完善的排水设施,以排除可能危害道路的地面水(地表水)和地下水,保证路基路面结构稳固,防止路面积水影响行车安全。

2.2排水设施分类

1)地表排水沟渠

①边沟

边沟指的是为汇集和排除路面、路肩及边坡的流水,在路基两侧设置的水沟。边沟设置于挖方地段和填土高度小于边沟深度的填方路段。

边沟的纵坡一般与路线纵坡一致。平坡路段,边沟以保持不小于5%的纵坡。特殊情况容许采用0.3%的纵坡,但边沟口间距应该减短。边沟出水口附近,以及排水困难路段,如回头曲线和路基超高较大的平曲线等处,边沟应进行特殊设计。

边沟的横断面形式,有梯形、矩形、三角形及流线形,如图2—1所示。边沟横断面一般采用梯形,梯形边沟内侧边坡为1:1.0—1:1.5.外侧边坡坡度与挖方边坡坡度形同。石方路段的边沟宜采用矩形横断面,其内侧边坡直立,坡面应采用浆砌片石防护,外侧边坡坡度与挖方边坡坡度相同。少雨浅挖地段的土质边沟可采用三角形横断面,其内侧边坡宜采用1:2—1:3,外侧边坡坡度与挖方边坡坡度相同。三角形边坡的水流条件较差,流量较大时沟深适当加大[1]。

(a) 梯形

(b) 流线形状

(c)流线形

(d)三角形

图2—1 边沟的横断面形式示意图(单位:m)

②截水沟

截水沟,又称天沟,指的是为拦截山坡上流向路基的水,在路堑坡顶以外设置的水沟。截水沟设置时主要考虑位置。在无弃土堆的情况下,截水沟的边缘离开挖方路基坡

顶的距离视土质而定,以不影响边坡稳定为原则;路基上方有弃土堆时,截水沟应离开弃土堆1-5m,弃土堆坡脚离开路基挖方坡顶不应小于10m,弃土堆顶部应设2%倾向截水沟的横坡;山坡上路堤的截水沟离开路堤坡脚至少2m,并用挖截水沟的土填在路堤与截水沟之间,修筑向沟倾斜坡度为2%的护坡道或土台,使路堤内侧地面水流入截水沟排出。截水沟的位置,应尽量与绝大多数地面水流方向垂直,以提高截水效能和缩短沟的长度。截水沟应保证水流畅通,就近引入自然沟内排出,必要时配以急流槽或涵洞等泄水结构物将水流引入指定地点。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,并进行防护。沟底应具有0.5%以上的纵坡,沟底和沟壑要求平整密实、不滞流、不渗水,必要时予以加固和铺砌。截水沟的长度以200—500m为宜。

截水沟的横断面形式,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,如图2—2。沟底宽度b不应小于0.5m,沟深h按设计流量而定,也不应该小于0.5m。

(a)土沟

(b)石沟

图2—2 截水沟的横断面图例

③路侧取土坑

常与路基排水综合考虑,使其起到边沟或截水沟的作用。

④排水沟

排水沟,或称引水沟,用来将边沟、截水沟和取土坑汇聚的水、边坡坡面水及路基附近的积水,引排至桥涵、天然河沟或远离路基的指定地点。

排水沟的位置,可根据需要并结合当地地形等条件而定,离路基尽可能远些,距离路基坡脚不宜小于2m,平面上应力求直接,需要转弯时应尽量圆顺,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。

排水沟水流注入其他沟渠或水道时,应使原水道不产生冲刷或淤积。通常应使排水沟与原水道两者成锐角相交,交角不大于45度,有条件可用半径R=10b(b为沟顶宽)的圆曲线朝下游与其他水道相接,如图2-3所示。

1-排水沟;2-其他渠道;3-路基中心;4-桥涵

图2—3 排水沟与水道衔接示意图

排水沟应具有合适的纵坡,以保证水流畅通,不至于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%,亦不大于3%。

⑤跌水与急流槽

a.跌水

为了避免土壤受冲刷, 一般土质水沟的纵坡都不陡于8‰。如因地形关系,无法使水沟的平均纵坡不超过8‰时,则将水沟分段修筑成跌水或吊沟。跌水是阶梯形的排水设备,如图2—4所示。它有单级和多级两种,视水头差而定。每级高度不小于0.2 m ,不大

于2.0 m ,水流以瀑布的形式通过,利用台阶跌水消能。一般应用铺砌防护。

1—护墙;2—消力槛

图2—4 跌水构造示意图

按照水力计算特点,跌水的基本构造可分为进水口、消力池和出水口三个组成部分,各个组成部分的尺寸,由水力计算而定。一般情况下,如果地质条件良好,地下水位较低,设计流量小于1.0—2.0m3/s,跌水台阶高度最大不超过2.0m。常用的简易多级跌水,台高约0.4—0.5m,护墙用石砌或混泥土结构,墙基埋置深度为水深的1.0—1.2倍,并不小于1.0m,且应深入冰冻线以下,石砌墙厚0.25—0.30m。消力池起消耗能量的作用,要求坚固稳定,底部具有1%—2%的纵坡,底厚0.35—0.30m[2]。

跌水两端的土质沟渠,应注意加固,保持水流畅通,不至于产生水流冲刷和淤积,以充分发挥跌水的排水效能。

b.急流槽(吊沟)

急流槽是具有很陡纵坡的水槽,修筑在路堑边坡上的叫吊沟,急流槽的沟底坡度可达1∶2。用片石、混凝土建造,其作用与跌水相同。其特点是水流不离槽底。

急流槽的纵坡,比跌水的平均纵坡更陡,结构的坚固稳定性要求更高,是山区公路回头展现,沟通上下线路基排水及沟渠出水口的一种常见排水设施。急流槽多采用抹面和水泥混凝土结构,也可利用岩石坡面挖槽。如临时急需,可就近取材,采用竹木结构。

急流槽的构造,如图2-5所示。按水力计算特点,也可由进口、主槽和出口三部分组成。急流槽的基础必须稳固,端部及槽身每隔2—5m,在槽底设耳墙埋入地面以下。槽深较长时,宜分段砌筑,每段长5—10m,预留伸缩缝,并用防水材料填缝[3]。

·

1—耳墙;2—消力池;3—混凝土槽底;

4—钢筋混凝土槽底;5—横向沟渠;6—砌石护底

图2—5 急流槽构造示意图

⑥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,可以采用管道或沟槽,从路基底部或上部架空或跨越,前者称倒虹吸,后者为渡水槽。分别相当于涵洞和渡水桥,两者多伴是配合农田水利所需而采用。

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,不能按正常条件设置涵洞,此时采用倒虹吸是可行方案之一,如图2—6是其布置图式的一种。

1—路基;2—原沟渠;3—洞身;4—垫层;5—竖井;6—沉淀池

图2—6竖井式倒虹吸布置图

倒虹吸是借助上下游沟渠水位差,利用使能迫使水流降落,经路基下部管道流向路基另一侧,再复升流入下游水渠。两端设竖井,井底标高低于管道,起沉淀泥沙和杂物

作用。倒虹吸管进口处所设的沉淀池,位于原沟渠与管道之间的过渡段,池底与池壁采用砌石抹面或混凝土,厚度为0.3—0.4m(砌石)或0.25—0.30m(混凝土),池的容量以不溢水为宜[4]。

渡水槽的架设应满足道路对净空与美化的要求,其构造与桥梁相似,但主要作用是沟通水流,故除应在结构上具有足够强度外,在效能上应满足排水的要求,其中包括进出口的衔接,以及防止冲刷与渗漏等。如图2—7为渡水槽。

图2—7 渡水槽图

⑦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。蒸发池与路基边沟间应设排水沟连接。蒸发池边缘与路基边沟距离不应小于5m,面积较大的蒸发池不应小于20m。池中水位应低于排水沟的沟底。

蒸发池的容量以一个月内路基汇流入池中的雨水能及时完成渗透与蒸发作为设计依据。每个蒸发池的容水量不宜超过300m3,蓄水深度不应大于2.0m。蒸发池的设置不应使附近地面盐渍化或沼泽化[5]。

2)地下排水沟管

①明沟

设置在路基的上方或两侧,以拦截、引排或降低浅层地下水,并可兼排地表水。考虑到冻结会影响水流,在寒冷地区不宜采用。

②暗沟

暗沟(又称为盲沟),其埋设在地面下,用来排出泉水或地下集中水流,无渗水和汇水的功能。

适用条件:当地下水位较高,潜水层埋藏不深时,可采用排水沟或者暗沟截流地下水及降低地下水位,沟底宜埋入不透水层。沟壁最下一排渗水孔宜高出沟底不小于0.2m,沟壁外侧应填以粗粒透水材料或土工合成材料作反滤层[6]。

施工要点:暗沟设置在路基旁侧时,宜沿路线方向布置。设在低洼地带或天然沟谷处,宜顺山坡的走向布置。暗沟沟底的纵坡宜大于1%,条件困难时,沟底纵坡宜大于0.5%,出水口出宜加大纵坡,并高出地表排水沟常水位20cm。寒冷地区暗沟应做好防冻保温措施,出水口处也宜进行防冻保温措施,坡度宜大于5%。暗沟采用混凝土或者浆砌片石时,在沟壁与含水层以上的高度处布设一排或者多排向沟中倾斜的渗水孔,沟壁外侧应填以粗粒透水材料或土工合成材料作反滤层。沿沟槽地每隔10—15米或者在软硬岩层分界处设置沉降缝或者伸缩缝。暗沟顶面必须设置混凝土盖板,板顶覆土厚度为大于50cm。如图2—8为暗沟的构造图。

1—盲沟;2—层间水;3—毛细水;4—可能滑坡线

图2—8 一侧边沟下设盲沟

1—原地下水位;2—降低后的地下水位;3—盲沟

图2—9 两侧边沟下设盲沟

③渗沟

在沟内填以透水性好的材料或加设排水管,用来拦截地下含水层中的水流,降低地下水位,疏干或引排坡体内的地下水。

渗沟的位置与作用,是地下排水的需要而定,在公路路基中,浅埋的渗沟在2—3m

以内,深埋时可达6m以上[7]。

渗沟有三种结构形式,如图2—10所示。

(a)盲沟式(b)洞式(c)管式

1—黏土填实;2—双层反铺草皮;3—粗砂;

4—石屑;5—碎石;6—浆砌片石;7—预制混凝土管

图2—10渗沟结构图式

④隔离层

也是一种防水、排水设施。它用透水材料或不透水材料建造,设置在路基内部,一个短水分向路基上层移动,使路基处于干燥或中湿状态。

3)路面排水设施

①路面表面排水

一般公路由路面横坡和路肩横坡,汇集于边沟或以横向漫流形式向路堤坡面分散排放。

②中央分隔带排水

同它的布设形式、路线相关。

③路面内部排水

为排除通过路面缝隙,或者由路基或路肩渗入并滞留在路面结构内的自由水,可设置路面边缘渗沟或排水基层[8]。

4)泄水和蓄水结构物

①泄水结构物

是使水流穿越路基的设施,如桥梁、涵洞、倒虹吸、渡水槽、渗水路堤和过水路面等。

②蓄水结构物

有阻水堤和蓄水池等,将山坡的地表水或排水沟渠汇集的水,拦截在一定的地点,任其蒸发或下渗。

2.3排水系统设计

路基排水设计,应先进行总体的规划和综合设计,将针对某一水源和满足某个要求而设置的各项排水设施组成统一完整的综合排水系统,以提高排水效果和降低工程造价。布置路基排水系统时,应联系道路的平纵面和横断面,查明各种水源,分析它们的对道路的各种影响。在规划道路排水系统时,要注意地表、地下排水的相互协调,路基、路面排水的综合考虑,排水沟管与沿线的天然水系及桥涵等泄水结构物的密切配合。道路排水还应与当地的农田水利等建设建设规划结合起来考虑[9]。

2.4地下水的处治

1)拦截

当路基范围内有含水层出露时,可在地下水流的上方设置明沟或渗沟,将其截断并引离,以免含水层内渗流出的水将其中的细颗粒带走引起坡体坍塌或上覆土层下沉。截水明沟和渗沟,应尽量与地下水流方向垂直,还必须埋入含水层下的不透水层。

图3—11 拦截地下水的纵向明沟

2)疏干

路基边坡坡体为上层滞水或降水浸湿而容易产生坍塌或滑坡等病害时,可采用在坡体内设置Y形或拱形边坡渗沟的方法,以疏干和排除其中的地下水。如图2—12。

图3—12 边坡渗沟

3)降低地下水位

当地下水位较高,影响路基稳固时,可在边沟下设置纵向渗沟,以降低地下水位,使路基处于干燥状态。此时,渗沟的埋置深度视地下水位需要下降的高度而定。如图2—13所示。

图2-13 降低地下水位的渗沟

4)引排

在路基范围内有泉眼出露或汇集的地下水流时,可用地下排水沟管将水引出并排出。如图2—14所示。

路基路面排水设计分析

路基路面排水设计分析 路基路面的排水对于道路的运行质量有重要的影响,如果排水系统设计的不够科学,那么在路面上就会淤积大量的水,渗漏到路面后,会对道路产生严重的破损。良好的路基排水系统,可以保证路基常年处于干燥的状态,保证路基的湿度处于一个合理的范围内,在强度以及稳定性方面具有良好的性能,保证道路的使用质量,为行车安全提供基础的条件。 标签:排水;排水设备;强度;稳定 在路基路面的结构构成中,路基是整个道路的基础,承载着所有的荷载,不仅要经受来自路面的车辆荷载,同时还要经受外界自然环境的影响。在危害路基路面质量的因素中,路基中的含水量是关键的一项。如果路基含水量过大的话,将会影响到路基的强度和稳定性,致使承载能力下降。在经过路面的车辆荷载,就会发生损毁。在路基中,如果含水量过大,就会因为压实度不够而发生沉陷,因为水分含量过大,所以土粒间的间隙过大,密度小,所以受到荷载后,就会沉陷。对于这种现象,要做好排水工作,在施工与后期养护中,将排水工作严格重视起来,将含水量控制在规定的范围内,减少对路基的危害。 在近些年来,我国的道路工程建设的速度非常快,覆盖的范围有所增加,加速了我国的经济贸易往来。由于公路属于是线性的构筑物,所以在和地面的接触面积较大,地质条件的不同,对于道路的质量影响也不相同。如果路基含水量过大,在长期的浸泡下,路基会受到侵蚀,从而发生沉陷和坍塌等现象,严重的威胁到路道的质量。所以对于施工公路的沿线地质情况应该做好全面的勘察,充分的了解地质水文状况,然后采取相应的措施,运用科学的手段,处理好排水工作,保证路基施工的正常进行。 对路基的含水性有所影响的因素,主要有自然因素和人为因素。在道路的两侧,会因为地形地貌,植物覆盖等发生含水量的变化。在对路基施工期间,施工水平的高低,质量监督是否到位,养护工作是否能够有效的开展等,都会影响到路基的含水量。除此之外,在道路沿线修建的水利工程等也会影响到路基的含水量。所以在施工之前,要做的准备工作很多,然后采用相应的调节方法进行预防和治理,保证道路的强度和稳定性。 1 排水的目的与要求 对道路进行排水工程,主要是降低路基路面的湿度,使其保持在干燥的状态,维持道路的强度和稳定性。根据水源的不同,排水的方式也有所不同,针对于来自地表水的水源,可以在路面上采取一定的排水设施。在路面上设置排水通道和路界,以保证淤积在路面的地表水可以畅通的流出路面,并且防止路界外的地表水涌入到路面上,减少对路面的浸泡时间,防止发生沉陷,对行车造成安全隐患。在路面排水系统中,还会分为路面的表面排水,中央的分隔带排水以及坡面排水三个部分。针对于来自地下水的水源,对路基的危害非常大,严重的情况下会发

路基路面及排水设计说明

第三篇路基路面 一、设计依据 1、《市政公用工程设计文件编制深度规定》中华人民共和国建设部2004.3 2、《城镇道路工程施工与质量验收规范》CJJ1-2008 3、《城市道路工程设计规范》CJJ37-2012 4、《城镇道路路面设计规范》CJJ169-2012 5、《无障碍设计规范》GB50763-2012 6、《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40-2004; 7、《公路路面基层施工技术规范》JTJ 034-2000; 8、《公路工程集料试验规程》JTG E42-2005; 9、《公路工程质量检验评定标准》JTG F80/1-2004; 10、《天府新区2015年第二批项目新兴28、新兴33、新兴34路初步设计》; 11、《成都市城市道路沥青路面道路结构设计导则》(2011年版); 12、《天府新区成都直管区市政基础设施设计技术导则之城市道路路基路面设计导则》 (2014年试行版); 13、其它国家、行业、地方现行执行规范、规程、标准。 二、工程施工及验收标准 1、《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004); 2、《城市道路路基工程施工及验收规范》(CJJ 44-91); 3、《沥青路面施工及验收规范》(GB50092-96); 4、《城镇道路与工程质量检验评定标准》(CJJ1-2008); 5、《无障碍设施施工验收及维护规范》(GB50642-2011); 三、初步设计审查意见的执行情况 1、建议膨胀土边坡为永临结合性质,在坡脚或土石交界处应考虑隐形挡土墙、埋置式抗滑小桩等加固措施。 回复:本项目周边为工业区,后期将进行场平挖除处理,为避免工程浪费,现设计的所有边坡不采用永久性圬工加固措施。 2、软弱地基路段建议采取盲沟或强夯进行方案比较。 回复:本项目软土分布于地表局部段落,一般厚度为1~1.5m左右,个别段落最大厚度不超过2.5m,故仍采用清除换填处理。 3、核查地勘报告,路槽至地下水位高差不应小于1.5m,否则应加深盲沟排水。 回复:经核查地勘报告,地下水主要为孔隙水及基岩裂隙水。与地下常水位高差小于1.5m的地段路床换填砂卵石。 4、补充道路交通等级,核实车行道路面结构是否满足交通需求。 回复:根据《成都市城市道路沥青路面道路结构设计导则》(2011年版)支路交通等级为轻、中交通,结合工业园区的功能定位及交通量分析,考虑今后重车的作用,三条道路的路面按中交通设计,路面结构组合及厚度满足以上的导则要求。 四、设计范围 1、本文件为新兴28路、33路、34路施工图设计,设计里程范围新兴28路: XX28K0+042.683~ XX28K0+928.910;新兴33路:XX33K0+023.109~ XX33K0+650.414;

沥青公路路基路面排水设计分析

沥青公路路基路面排水设计分析 摘要:根据对沥青公路排水病害以及机理的分析,文章归纳出重要的损坏形式和病害形式,以及浅谈了其损坏的机理,对排水系统以及新型的防排水的系统进行了较为深入的研究。排水设计在实际应用中也得到了初步的验证。新型的材料由于其特点能够在实际工程中得到广泛的应用。 关键词:公路路基;公路路面;排水设计;应用 一、排水系统存在的问题及成因 水与公路的路基路面的强度与稳定性密切相关,排水设施设计与施工的优良与否是直接决定路面水损害的因素。影响路基路面的水,根据其来源的不同可以分为地面水和地下水两大类。其中,地面水主要来自大气降水以及水库水。大气降水是对公路影响最大的水源。地面水对路面结构也会产生冲刷以及渗透,导致路基整体失稳,导致水毁。由于路基土体中由水,这样会使土体过湿,导致强度下降。 沥青路面排水的目的在于迅速排除降落在路面范围之内的积水,其过程有两个关键点,即有效汇集雨水,然后通过排水设施能够迅速的排除到路面范围之外,确保路面结构能够处于在干燥状态,除此之外,也能保证路基范围内的土基湿度能够降低到一定的范围内,这样不仅能够保证路基的强度,还可以保证路基的稳定性,这样可以减少地表水对道路结构的危害,减少对于行车安全的威胁。 二、沥青路面主要的水损害 随着我国经济的快速房展,沥青公路建设进入高潮时期,路网也在逐渐加密。排水设计日益成为民众关注的重点,之前的排水设计作为非主体工程,通常都被忽略,从而造成设计施工上的缺陷,为此公路水损坏的问题一直围绕着工程的施工阶段,甚至成为公路破坏的主要因素,通过对沥青路面的调查,沥青路面主要的水损害主要有如下几点:因为排水不畅通而引起的路面积水,路面发生坑槽,路基的沉降,边坡发生水毁;因为边沟设计不合理造成路基强度下降,通道积水影响通行,路缘带排水不良引发局部的破坏;边坡排水设施由于设计不当或者施工不当从而引起冲刷和失稳的现象。这些病害的出现,不仅影响公路的景观,而且还会危害到行车安全,造成路面的早期破坏,从而造成养护成本大大增大,甚至会引发一些不良的社会影响。调查分析表明:目前的排水设计以及施工的设计过程过于经验化,未引起足够的重视;排水设施的引流环节若衔接不畅的话,很容易导致排水系统崩溃;传统的排水材料自身具有局限性,施工过程难以得到保证。 三、路面排水设施与方案 1、路面排水设计目的

路基路面排水设计在高速公路上的应用

路基路面排水设计在高速公路上的应用 随着我国高速公路建设加快,路基排水设计不当而造成的工程病害日益增多,直接造成国家财产的损失。因此,高速公路路基排水设计的重要性愈益突出,对保证高速公路的使用性能和使用寿命十分重要。 标签:高速公路排水设计路基 1 高速公路排水设计概述 高速公路排水设计对于高速公路路基的稳定性及路面的使用寿命有着显著的影响。高速公路排水设计应包含以下两个方面的内容:其一是要考虑如何减少地下水、农田排灌水对路基稳定性及强度的影响,一般称之为第一类排水;其二是要考虑如何将路表水迅速排出路基之外,最大限度地减少雨水对路基、路面质量的影响,减少因路表水排水不畅或路表水下渗对路基、路面结构和使用性能产生的损害,这称为第二类排水。 第一类排水设计通常采用适当提高路基最小填土高度或在路基底部设置隔水垫层等办法。施工期间一般都考虑在施工前开挖临时排水边沟,排除施工期地表水并降低地下水,同时在路基底部掺加低剂量石灰处理,设置40cm厚的稳定层等。采用这一系列措施可起到事半功倍的效果。 第二类排水设计一般包括:①通过路面横坡、边沟、边沟急流槽等,将路表水迅速排出路基以外;②设计中央分隔带纵向碎石盲沟、软式透水管及横向排水管,将施工期进入中央分隔带的雨水及运营期中央分隔带的下渗水迅速排出路基之外;③设计泄水孔以迅速排除桥面水;④设计中采用沥青封层、土路肩纵横向碎石盲沟或排水管,将渗入路面面层的水引出路基之外。 综上所述,笔者结合高速公路在设计以及施工中出现的问题谈一点自己的体会。 2 高速公路边沟排水设计 边沟设计在高速公路排水设计中占有很大的比重,设计人员都给予高度重视,但在设计过程中往往会忽视一些施工中的问题,如边沟的尺寸不考虑具体情况,死搬硬套有关规范、规定;又如施工单位大都未能按有关设计要求将原地表土、河塘清淤土等弃土运送至取土坑内用于复垦还田,而是弃放于路线两侧河塘中,造成部分河塘无法将路基水排入。另外由于沿线农田为分户承包,当地乡镇为了减少地方矛盾的产生,常常要求增加、改移和调整小型构造物设置位置。还有一点就是设计中没有充分考虑利用高速公路施工中超宽填土土方等。 2.1边沟尺寸选定边沟的排水能力主要取决于以下几个设计参数:边沟底流水坡度、边沟截面尺寸、形状、边沟的表面粗糙程度。

路基路面防排水设计

交通运输学院 路基路面工程课程设计 学院交通运输学院班级交工1201班姓名周地学号201200423 成绩指导老师贾剑青 2015年7 月7 日

兰州交通大学交通运输学院课程设计任务书 所在系:交通工程课程名称:路基路面工程指导教师(签名):贾剑青 专业班级:交工1201班学生姓名:周地学号:201200423 一、课程设计题目 路基路面防排水设计 二、课程设计的目的 通过路基路面防排水设计,使学生了解水对路基路面工程的影响以及路基路面工程防排水设施的类型、构造及其布置等。 三、课程设计的主要内容和要求(包括原始数据、技术参数、设计要求、工作量要求等) 1、主要内容:(1)、水的来源;(2)、水对路基路面工程的影响;(3)、路基路面工程防排水设施的类型、构造及其布置。 2、要求:(1)、图表规范。防排水设施构造图均需用AutoCAD绘制;涉及的表格均需用Word进行绘制;图片清晰;(2)、参考文献引用及标注规范;(3)、排版格式严格按照兰州交通大学交通运输学院课程设计要求进行。 3、工作量要求:该课程设计字数要求8千字以上。 四、工作进度安排 1、7.6-7.9:撰写课程设计; 2、7.10:集中检查课程设计并提出修改意见; 3、7.10-7.11:修改、完善课程设计; 4、7.12:完成课程设计并提交最终打印文件及电子文件。 五、主要参考文献 [1]陈忠达.路基路面工程. 北京:人民交通出版社,2009. [2]陆鼎中.路基路面工程.上海:同济大学出版社,1999. [3]邓学钧.路基路面工程. 北京:人民交通出版社,2005. 审核批准意见 系主任(签字)年月日

道路排水设计的重要性

道路排水设计的重要性 摘要:交通科学技术的发展,要求我们越来越重视道路的排水,去进一步解 决地表水与地下水对道路的破坏问题。 关键词:道路排水;地下水;地表水 Abstract:Transportation science and technology, demands that we more and more emphasis on road drainage, to further address the surface water and groundwater on the issue of road damage. Key words:road drainage;groundwater;surface water 随着交通事业的不断发展和交通科学技术的迅猛发展,公路的数量和质量都在提高,同时,对于道路排水设计越来越重视,对它的要求也越来越高,我国公路排水工程的发展经历了从无到有到逐步完善的过程。建国初期及其后20年,由 于我国经济比较落后,建成的公路技术等级低,使用品质差,且由于缺乏必要的排水设施,公路抵御自然灾害的能力很弱。进入20世纪80年代,公路排水问题逐步被人们所认识。在该时期出版的路基路面设计手册中,对公路排水设计进行了一些分析与计算,提出了路基路面排水设计的要求与规定;在施工手册中,对路基路面的排水施工提出了具体的要求和规定,阐明了各项排水设施施工时应注意的事项。这些手册在相当长的一段时间内作为指导公路排水工程设计与施工的工具,在公路设计与施工中起到了十分重要的作用。20世纪90年代后,随着高速 公路的飞速发展,排水工程的设计、施工和养护愈来愈引起人们的重视,排水工程被提到了一个相当重要的高度。1998年我国制定并发布了《公路排水设计规 范(JTJ018—97)》,它不仅全面系统地介绍了各种排水设施的设计要领,而且在路基路而排水的基础上,增加了路面结构内部排水及公路构造物及下穿道路排水的内容,使公路排水工程更趋完善和合理。这里笔者就水对道路的作用及危害、道路排水的目的和要求、道路排水设计的前景进行详述。 1水对道路的作用及危害 路基和路面结构外露在地表,直接感受自然因素的影响。水是道路上常见的自然物质,由于它的存在,会直接或间接影响到道路的湿度从而会影响到道路的使用质量与行车安全,主要体现在地面水对地表的侵蚀与地下水对地基的破坏。

关于高速公路路基路面排水设计

路基路面排水 一、第一类排水设计通常采用适当提高路基最小填土高度或在路基底部设置隔水垫层等办法。施工期间一般都考虑在施工前开挖临时排水边沟,排除施工期地表水并降低地下水,同时在路基底部掺加低剂量石灰处理,设置40cm 厚的稳定层等。采用这一系列措施可起到事半功倍的效果。边沟是排水的一种重要方式,所以边沟的设计更为重要。 (1)一般路段的路基边沟设计原则:以填筑式边沟为主,尽量减少路基边沟积水现象的发生。 这主要是吸取已建成的高速公路中的教训:部分路段在汛期内路基水不能及时排除。地方群众干扰路基水排入灌溉涵洞内。 (2)路基边沟纵坡的要求:根据交通部部颁《公路路基排水设计规范》要求,采用浆砌片石修筑的边沟为满足排水需要,边沟纵坡应不小于0.12%,由于大营段位于丘陵岗区和冲积平原区,原地形既有较大起伏又有部分平坦地段,本着既要解决路基排水问题,又要经济合理的原则,确定路基排水边沟沟底纵坡一般情况下不小于0.15%。 (3)对于边沟水进入涵洞及跨越通道等情况的处理:沿线设置的涵洞有排涵、灌涵和灌排两用涵。对于需排入排涵的边沟,其边沟底标高不低于涵洞中心的标高;需排入灌涵的边沟,其沟底标高不低于涵顶标高;而对于灌排两用的涵洞应按灌涵要求设置,特殊情况时可适当降低。为防止冲刷涵洞,原则上采用边沟急流槽连接边沟和涵洞洞口。一般情况下边沟尽量少穿越通道,当排水需通过通道排入涵洞时,应优先采用边沟盖板涵,特殊情况下可采用边沟倒虹吸穿越通道。 (4)对边沟标高及纵坡方向的问题:根据路线纵断面和沿线自然地形情况综合确定,通常以沿线自然地形为主确定排水方向。边沟底标高控制应以该段路肩边缘最低点标高以下大于1.7m 为宜,原因是考虑到路线中央分隔带横向排水管不能因边沟积水而引起倒灌。对于个别特殊路段不能满足1.7m 要求的,可放宽至1.4~1.5m,若另一侧边沟较低时应优先采用单侧布设横向排水管。 (5)对于挖方段边沟:考虑到中央分隔带横向排水管排水要求,边沟底标高不低于路肩标高1.2m,同时要求边沟纵坡不小于0.5%。施工期要求各施工单位必须首先在挖方段边坡顶开挖截水沟以防止路基外侧水进入路基,并且应做好挖方段本身临时排水沟的设置工作。 二、第二类排水设计一般包括:路面表面排水、超高段路面表面层排水、路面边缘排水、中央分隔带排水及和纵横向盲沟排水等方面,以下结合沈大路排水做以介绍。 (一)路面表面排水 主线填方段及匝道路面采用集中排水,路面水通过边坡泄水槽排入边沟,主线泄水槽间距20 米,匝道泄水槽间距28 米,泄水槽净宽80cm,槽身采用浆砌片石砌筑,进水口花岗岩条石和花岗岩板拼接而成;主线挖方以及设置路间墙的路段采用散排水,土路肩设置平原石,顶面采用浆砌块石砌筑,路面水通过土路肩直接流入边沟。在设有泄水槽的位置,土质排水沟在一定长度范围内采用浆砌片石进行砌护。 (二)路面边缘排水 主线填方两侧土路肩在与缘石下出水口的对应位置设置砂砾盲沟以利于路面结构层中 的水排出到路基之外。 (三)超高段路面表面层排水 超高段表面层排水采用在中央分隔带边部每隔4m 设置小集水井的集中排水形式,小井之间采用预制的水泥混凝土暗管连接。纵向每隔一定距离在分隔带内设置大集水井,超高内侧的路面水通过暗管汇集到大集水井中,再由埋在路基下的横向排水管排到低侧的挖方边沟或填方边坡泄水槽中,根据具体的横截面,如果向低侧排水有困难,则在高侧增设净宽5

路基路面排水设计论文

浅谈路基路面的排水设计 摘要:随着我国经济的不断发展,道路建设成为了经济一个相辅相成的项目。在公路建设中由于路基路面排水设计不合理造成的豆腐渣工程日益增多,给我们国家的经济财产造成了不小的损失,所以,道路建设中路基路面排水的重要性不断凸显出爱,在这方面设计的力度加大也是保证道路使用寿命增长的有效手段。 关键词:公路建设排水设计路基路面 abstract: along with the development of economy, road construction become the economy a supplement each other projects. in the construction of highway subgrade pavement drainage design because not reasonable cause of shoddy school projects increase, to our country’s economy and property caused a big loss, so, the road construction in the importance of subgrade pavement drainage continuously highlights the love, in this aspect of the design intensified also is to make sure road service life of growth effective means. key words: highway roadbed construction drainage design 1、公路建设中路基路面排水设计概述 路基路面的排水设计对于公路的稳定性和使用寿命上都有至关重要的作用,其影响是十分显著的。在路基路面的排水设计中主要包括两方面的内容:第一是主要考虑到路基路面的地下水对道路的

道路排水系统规范

冯剑(浙江中和建筑设计有限公司) 摘要:本文介绍了城市道路排水的内容,论证分析了路基排水、路面排水和中央分隔带排水设计等在实践中的应用。 关键词:城市道路排水设计路基路面 0 引言 水害是使城市道路破坏的最主要病害之一。道路路面积水,会降低车辆的运行能力,甚至使车辆产生液面滑移,对交通安全极为不利,同时路面长期积水会浸润路基,降低路基土的强度,甚至造成路基整体破坏,混凝土板在行车荷载的作用下产生不均匀沉陷。造成断板、错台、开裂等,最终导致路面早期破坏。在设计城市道路时,为保证行车安全、改善城市卫生条件,以及避免路面过早损坏,要求迅速及时地排除路面积水,同时城市道路排水也是城市排水系统的一部分,很多排水主干管均敷设在其下,为保障生产和人民生活,还需及时排除生活污水和生产废水。所以城市道路排水是城市道路设计的一个重要组成部分。城市道路排水重点是路基路面排水和绿化带的排水,应综合合理设计使排水系统能迅速、及时地排除雨雪水、各种工业废水和生活污水。 1 道路排水设计的内容 道路排水设计一般包含以下两个方面的内容:一是要考虑如何减少地下水、农田排灌水对路基稳定性及强度的影响,一般称之为第一类排水;二是要考虑如何将路表水迅速排出路基之外,最大限度地减少雨水对路基、路面质量的影响.减少因路表水排水不畅或路表水下渗对路基、路面结构和使用性能产生的损害,这称为第二类排水。 第一类排水设计通常采用提高路基最小填土高度或在路基底部设置隔水垫层等办法。对于地下水位较高路段,施工期间一般都考虑在施工前开挖临时排水边沟,排除地表水并降低地下水,对于软土地基处理路段f如塑料排水板、预压等卜一般设置50cm 左右砂垫层,以加快排水。 第二类排水设计一般包括:①路面水:通过道路横坡、急流槽、边沟及排水构造物等形成完整排水系统把路面水收集并排出路基范围:对于超高路段,可通过设置在中央分隔带处的中央排水沟和横向排水管等排出路面水,或通过中央分隔带开豁口方法把超高路段外侧路面水排到路面另外一侧并通过路面横坡

高速公路路基路面排水设计研究.

高速公路路基路面排水设计研究 1、高速公路路基排水的分类及常见病害分析 1.1高速公路路基排水分类根据水源的不同,影响路基的水流可分为地面水和地下水两大类。与此相适应的路基排水设施,则可分地面排水设施和地下排水设施。地面排水设施可采用边沟、截水沟、跌水与急流槽、栏水带、蒸发地等设施。地下排水设施有排水沟、暗沟、渗沟、渗井、检查 1.2高速公路路基的常见病害有以下几种:①路基沉陷:一是路基本身的压缩沉降,二是由于路基下部天然地面承载力不足,在路基自重的作用下引起沉陷或向两侧挤出而造成的。②边坡滑塌:由于流动水冲刷、施工不当、路堤边坡坡度过陡或边坡坡脚被冲刷淘空,或填土层次安排不当。 ③碎落和崩坍:由于边坡风化岩层表面在大气温度与湿度的交替作用,以及雨水冲刷和动力作用,使表层岩石或大块岩石从坡面上落下。④路基沿山体滑动:在较陡的山坡填筑路基,路基底被水浸湿,形成滑动面,坡脚又未进行必要的支撑,在路基自重和行车荷载作用下,整个路基沿倾斜的原地面向下滑动。地下水对路基稳定性的危害是指在路基设计和施工中,由于地下水存在的形式和数量可使工程设计与施工产生一定的困难,地下水的变化可造成路基稳定性下降。因而应采取措施,使地下水存在的形式或数量改变。在稳定路堤堤身中,也常受到地下水的危害,如地下水位高,路堤填料为黏性土,在毛细作用下,水分可升至路堤内,使填料含水量增大,强度下降。在路堑地段,如果路堑开挖到地下水位以下,当路堑边坡土为细粒土,则边坡的稳定性可受到地下水渗出的动力水压影响;当堑体为破碎的岩块时,地下水从裂隙中或含水层中流出时,也会使原有的胶结物质及沉淀的碎屑被带出而使边坡失去稳定。 地表水降落在公路表面的自由水对公路的影响主要表现在两个方面: 1)对公路安全行车的影响。2)影响路面的使用性能和使用寿命 2、高速公路路基路面排水设计概述 2.1高速公路路基路面排水设计的内容道路排水设计主要包含了两方面的内容:首先要考虑如何减少地下水、农田排灌水对路基的不良影响,这

路基路面教案(7章路基路面排水设计)

第七章路基路面排水 § 7-1 概述 一、排水的目的与要求 1、影响路基路面的水源有两大类地面水:包括--- 大气降水、海河湖水、水渠水库水 危害--- 冲刷路基使其失稳;渗入路基路面降低强度;在接缝、路肩处造成唧泥地下水:包括—上层滞水、潜水、层间水 危害—轻者路基湿软、强度降低、承载力下降;重者冻胀、翻浆、边坡滑塌分为:路基排水(地面、地下), 路面排水(表面、中央、内部) 2、排水任务:将路基范围内土基湿度降到一定限度内,保持路基常年干燥,确保强度和稳定性 3、排水要在设计、施工、养护三个环节上重视 ⑴ 设计—排除、拦截地面水;隔断、疏干和降低地下水,引走 ⑵ 施工—校核排水系统设计,必要时补充修改;重视工程质量;施工现场设临时排水措施,保证正常条件 施工和质量 ⑶ 养护—对排水设施定期检查、维修,保证正常使用,水流通畅。 4、路面内部排水很重要 路面排水—路表面、中央带、路面结构内部排除接缝下渗水、路旁滞水侧渗水,内部排水系统要满足:设施泻水能力强;自由水在路面结构内渗流时间、路径不能太长;设施要耐久 二、排水设计的一般原则 因地制宜,配合农田水利,充分调查研究,保护自然环境,就地取材,排水设施良好 § 7-2 路基排水设备的构造与布置一、地面排水设备 1、边沟 ⑴位置:路堑两侧;山坡路堤上方一侧;平坦地区矮路堤两侧 ⑵作用:汇集和排除路基范围内或流向路基的少量地面水⑶断面形式:梯形、矩形、三角形、流线形。见 p183图7-1 ⑷方向纵坡:平行路中线;与路线纵坡一致,最小坡度≥0.5%,长<500m 2、截水沟(又称天沟) ⑴ 位置:路堑边坡坡顶以上;山坡路堤上方的适当地点。见p185 图7-4 、5、6 ⑵ 作用:拦截排除路基上方流向路基的地面径流,减轻边沟的水流负担,保护边坡和坡角不受冲刷 ⑶ 断面形式:一般为梯形, 深宽>0.5m。见p185 图7-7

一级公路排水设计要点分析

一级公路排水设计要点分析 摘要排水系统作为公路工程中的重要组成部分,对公路的质量有着十分重要的影响,能够避免水对公路质量造成不良影响,从而能够有效保障公路的使用性能,提高公路的使用寿命。因此,设计师在进行公路设计时应当做好排水设计。本文主要阐述了一级公路中路基路面的排水设计要点,供相关工作人员参考。 關键词一级公路;排水;设计要点 前言 当前,我国人民生活水平显著提高,城市化建设的进程不断加快,相应的汽车的保有量也在不断增加,这就使得人民对一级公路建设的要求也不断提高。排水设计作为一级公路设计中的重要内容,其一般包括路界地表、路面内部、地面以下及构造物等排水措施内容。 1 路基排水设计 1.1 路基地表排水 (1)边沟 在一级公路路基排水施工过程中可能会出现挖方段和填土高度在边沟以下的情况,这时就应当在填方段设置边沟。此外,为了防止边沟被冲刷,可以分段设置出水口。对于梯形边沟,每段长度应该控制在300m以内;三角形边沟每段长度控制在200m以内。平曲线边沟施工中,应该注重平顺衔接曲线前后沟底纵坡,尽可能避免出现积水或是外溢现象。同时,施工过程中应依据实际情况对曲线外侧的边沟深度进行适当的加深;如果在沟底加固中,沟底纵坡在3%以上,则可以进行适当的加固措施;如果是利用干砌片石砌筑,则要求使用的片石表面平整,用小石子将砌筑缝隙嵌紧,从而提升边沟整体的稳定性。 (2)截水沟 一级公路截水沟设计应当分为两种,依据具体情况的不同,选择不同的方案进行施工。在不具备弃土的情况下,截水沟边缘到开挖路基坡顶的距离需要根据土质情况来确定。截水沟边缘到开挖路基坡顶的距离一般在5m以上,才能不影响边坡的稳定性和安全性,而黄土地区的加固处理应当在10m以上,从而提升截水沟整体的防渗性能。截水沟挖出来的土可以修筑成土台,经夯实处理后在土台的顶部砌筑横坡为2%的截水沟。若是在排水施工中路基上方存在大量的弃土,则截水沟应当距离弃土坡脚的距离在5m以内,且弃土堆顶部设置横坡为2%的截水沟。将截水沟开挖出来多余的土填筑在路堤与截水沟之间,修筑成一条倾斜坡度为2%的土台,确保内部的水分可以沿着截水沟顺利排出,避免对公路路基路面造成破坏。

公路排水从设计到施工

公路排水从设计到施工 一、路基排水目的及原则 1.1危害路基的水源 水源:地面水、地下水; 排水工程:地面排水、地下排水。 地面水:产生冲刷(导致路基整体稳定性受损害,形成水毁)和渗透(降低路基强度)。 地下水:使路基湿软,降低路基强度;引起冻胀、翻浆或边坡滑坍,甚至整个路基沿倾斜基底滑动。水还可能造成掺有膨胀土的路基工程毁灭性的破坏。 1.2路基排水的目的 路基排水的任务: 是将路基范围内的土基湿度降低到一定的限度以内,保持路基常年处于干燥状态,确保路基具有足够的强度与稳定性。 方法: 1、地面水 排除和拦截于路基用地范围以外,防止漫流、滞积或下渗。 2、地下水 予以隔断、疏干和降低,并引导至路基范围以外的适当地点。 施工:校核全线路基排水系统的设计是否完备和妥善,必要时应予以补充或修改,应重视排水工程的质量和使用效果。设置施工现场

的临时性排水措施,消除路基基底和土体内与水有关的隐患,保证路基工程质量,提高施工效率。 养护:定期检查与维修,保证排水设施正常使用,水流畅通,并不断改善路基排水条件。 1.3路基排水的设计原则 1、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。 2、各种路基排水沟渠的设置,应注意与农田水利相配合,必要时可适当地增设涵管或加大涵管孔径,以防农业用水影响路基稳定。 3、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,考虑路基排水与桥涵布置相配合,地下排水与地面排水相配合,各种排水沟渠的平面布置与竖向布置相配合,做到路基路面综合设计和分期修建。 4、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,不轻易合并自然沟溪和改变水流性质,尽量选择有利地质条件布设人工沟渠,减少排水沟渠的防护与加固工程。 5、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,既要稳固适用,又必须讲究经济效益。 二、地表排水设施设计 2.1路基地面排水设施 包括:边沟、截水沟、排水沟、跌水与急流槽、蒸发池、油水分离池、排水泵站等。

道路排水设计的重要性(一)

道路排水设计的重要性(一) 摘要:交通科学技术的发展,要求我们越来越重视道路的排水,去进一步解决地表水与地下水对道路的破坏问题。 关键词:道路排水;地下水;地表水 Abstract:Transportationscienceandtechnology,demandsthatwemoreandmoreemphasisonroaddra inage,tofurtheraddressthesurfacewaterandgroundwaterontheissueofroaddamage. Keywords:roaddrainage;groundwater;surfacewater随着交通事业的不断发展和交通科学技术的迅猛发展,公路的数量和质量都在提高,同时,对于道路排水设计越来越重视,对它的要求也越来越高,我国公路排水工程的发展经历了从无到有到逐步完善的过程。建国初期及其后20年,由于我国经济比较落后,建成的公路技术等级低,使用品质差,且由于缺乏必要的排水设施,公路抵御自然灾害的能力很弱。进入20世纪80年代,公路排水问题逐步被人们所认识。在该时期出版的路基路面设计手册中,对公路排水设计进行了一些分析与计算,提出了路基路面排水设计的要求与规定;在施工手册中,对路基路面的排水施工提出了具体的要求和规定,阐明了各项排水设施施工时应注意的事项。这些手册在相当长的一段时间内作为指导公路排水工程设计与施工的工具,在公路设计与施工中起到了十分重要的作用。20世纪90年代后,随着高速公路的飞速发展,排水工程的设计、施工和养护愈来愈引起人们的重视,排水工程被提到了一个相当重要的高度。1998年我国制定并发布了《公路排水设计规范(JTJ018—97)》,它不仅全面系统地介绍了各种排水设施的设计要领,而且在路基路面排水的基础上,增加了路面结构内部排水及公路构造物及下穿道路排水的内容,使公路排水工程更趋完善和合理。这里笔者就水对道路的作用及危害、道路排水的目的和要求、道路排水设计的前景进行详述。1水对道路的作用及危害 路基和路面结构外露在地表,直接感受自然因素的影响。水是道路上常见的自然物质,由于它的存在,会直接或间接影响到道路的湿度从而会影响到道路的使用质量与行车安全,主要体现在地面水对地表的侵蚀与地下水对地基的破坏。 (1)雨雪形成的大气降水轻微会导致地面积水影响正常交通,严重会造成地面的重病害——可以直接冲毁路肩、边坡和路基;渗入路基内部的水会使土基湿软从而引起路基冻胀、翻浆或边坡塌方、泥石流,甚至整个路基沿倾斜基底滑动;进入结构层内的水分可浸湿无机结合料处治的粒料层,导致基层强度下降,使沥青面层出现剥落和松散;水泥混凝土路面由于接缝多,从接缝中渗入的水分聚集在路面结构中,在重载的反复作用下,产生很大的动水压力,导致接缝附近的细颗粒集料软化,形成唧泥,产生错台、断裂等病害。 (2)海、河、湖、水渠及水库水会影响离这些水源较近的道路的使用,长时间作用就会造成临近道路路面的严重积水,降低路面材料的强度,形成各种各样影响交通的病害;如果地上排水不充分会使水流进入封闭性不好的道路内部形成松软土层,造成路基沉陷;遇到易发洪水季节甚至会冲毁路基及周边的附属工程构造物。 (3)位于地下上层相对不透水层一带的滞水,会软化路基,使路基潮湿,降低路基的强度。 (4)在地面以下第一个隔水层以上的含水层的潜水,距地面较近,在重力作用下可沿土层以薄膜形式从含水量高的位置向含水量低的地方流动,从温度高的地方向温度低的冻结中心周围流动,会形成水分集中,造成路基局部损坏,影响路基的整体强度和水温稳定性,重者会引起冻胀、翻浆或边坡滑坍,甚至整个路基沿倾斜基底滑动,水还可能造成掺有膨胀土的路基工程毁灭性的破坏。 (5)在地面以下任何两个隔水层之间含水层中的层间地下水,当水源高于地面时,可以通过岩层裂缝冒出地面而成泉水,上升到路基,导致路基湿软,强度降低,重者也会引起路基的整体破坏。 总之,路基、路面的强度与稳定性同水的关系十分密切。路基、路面的病害有多种,形成病害

路基路面及排水设计说明-主线

路基、路面及排水设计说明 一、设计依据 1.《公路沥青路面设计规范》(JTJ 014-97); 2.《公路排水设计规范》(JTJ 018-97); 3.《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTJ 012-94); 4.《公路土工合成材料应用技术规范》(JTJ 019-98); 5.《公路沥青路面施工技术规范》(JTJ 032-94); 6.《公路路面基层施工技术规范》(JTJ 034-93); 7.《公路改性沥青路面施工技术规范》(JTJ 036-98); 8.“长永高速公路改造工程专家咨询会议纪要”[2001.2.26];9.“湖南长永高速公路改造工程设计方案专家评审会议纪要” [2001.4.3]; 10.“湖南长永高速公路改造工程设计有关问题协调会会议纪要” [2001.4.15]; 11.其他有关规范、规程及会议精神。 二、路基横断面布置 路基宽24.5m,其中中央分隔带宽2m,中央路缘带宽2×0.5m,行车道宽2×7.5m,硬路肩(包括右侧路缘带)宽2×2.75m,土路肩宽2×0.5m。

当平曲线半径小于不设超高半径时,在平曲线范围内设置超高,圆曲线一采用全超高值,超高缓和段设置在弯道缓和曲线上,超高缓和段长度根据弯道全超高值和弯道超高渐变率计算后确定。超高旋转方式采用绕中央分隔带外侧边缘旋转,外侧硬路肩与外侧行车道同步超高(保持与原有硬路肩超高方式一致)。公路全线未设置加宽。 三、路基处治及防护工程设计 1、路基沉陷的处理 路基沉陷主要是高填方路段、个别通道顶部、桥头等位置,长永高速公路路基沉陷病害不多,但仍需在此次改造工程中加以处理。处治方式采用灌浆处理。 2、路基边坡的修整 长永高速公路挖方边坡有个别路段产生塌方和滑坡,填方路段也有个别路段产生塌方、滑坡、路肩被雨水冲刷等病害,改造工程中针对具体情况分别设置挡土墙、护坡及其它防护工程和绿化措施。 对于填方边坡主要采用“人”字形骨架种草防护;对于挖方边坡在绿化美化工程设计中考虑景观设计的基础上进行边坡防护设计。 3、土路肩的修整 长永高速公路目前的土路肩宽度为50cm,在此次改造工程中尽可能调整到75cm。对于挖方路段需改造边沟的路段,将原梯形边沟或矩形边沟改为矩形边沟或加深矩形边沟时,将土路肩宽度调整到75cm,不改造边沟的路段仍保持原土路肩宽度;对于填方路段,在改造工程中

二级公路路基路面排水设计分析

二级公路路基路面排水设计分析 摘要:本文从公路的整体排水系统进行勘察设计出发,进而细分到路基,路面 及边沟的设计,分别对它们的设计分析探讨。 关键词:二级公路;排水设计;边沟设计 1.引言 随着我国经济的快速发展,对于公路的建设要求也越来越高,特别是公路的 安全性,成为人们关注的重要话题。而水是影响公路安全及质量的重要因素。对 于公路而言,由于水而造成的病害逐渐增多,严重的甚至影响到行车的安全。因此,完善路基路面的排水系统是确保安全的重要前提。 2.排水设计一般原则 二级公路的排水设计直接影响到二级公路的稳定性及其使用寿命。排水系统 的主要目的是将土体的湿度减少到可接受范围,确保其含水量在一定范围内。二 级公路应该根据现场的地质及降水条件合理的布设排水设施,并与沿线所经过的 桥涵相配合,确保整个路线的排水系统处于良好状态,以保证公路的稳定性及强度。 排水系统一般应遵循下列原则: (1)排水系统应尽量避开农田,减少对农田的占用,并且应与现场农田配合使用,或适当的增加排水管径以便于灌溉农田。通常情况下,农田的灌溉渠道不 可以选取边沟,若无法避免时,应防止取水过程的流水对边坡的稳定性造成影响,采取相应的加固措施。 (2)排水系统的设计应根据实际现场调查确定其规划,并因地制宜的设计。排水通道应设置于地质条件较好的地段,避开地质条件较差的地区,以便减少对 排水系统的加固等预防措施,进而降低资金投入。 (3)排水系统的排水口应接至天然的河道,减少其他工程的施工,不可直接流入农田,影响农业生产。 3.二级公路排水形式 二级公路的排水系统主要有路基地下排水和路基地表排水,地下排水的设计 主要是确保地下水能及时的排出,减少灌溉水对路基的强度和稳定性的影响。地 下排水系统的设计主要采取提高路基的填土高度和设置隔水垫层的方法,在施工 时通常先开挖临时的排水边沟清除地表水,同时往路基的底面加入少剂量的石灰等,以降低地下水。表面排水的设计主要是将确保地表水的及时排出,减少降水 对于路面结构及使用性能的影响。表面排水的设计主要包括:(1)路面的边沟,急流槽等。(2)中间分隔带的盲沟,横向排水沟等。(3)泄水孔。(4)路肩 地段的排水管等,将水排除路基外。排水系统的设计要点主要为各自分家,使其 自成体系。 3.1路基排水 路基排水的设计过程中应遵循的原则如下:在设计之前,应先对现场的地形 地质及水文条件进行分析研究,合理的配备排水通道,使其都能发挥各自的功效。在地形地质条件较差,且排水较为困难的路段,应使排水系统与防护措施相结合,从整体进行更改规划,确保排水系统的科学有效性。此外,路基排水的设计应综 合考虑对周围环境的影响,排除的水不能导致环境遭到破坏,不能出现水土流失

路基路面及排水设计说明

路基、路面及排水设计说明 一、设计任务 根据给定的路线设计方案,结合后地形,地物,水文及周围的环境进行路基、路面以及排水设计。 设计内容包括: (1)、路基横断面设计(2)、路基稳定性验算及防护设计 (3)、挡土墙结构设计(4)、排水结构设计 二、设计资料 平原微丘区高速级公路设计,路基宽度24.5米,双向四车道,中央分隔带2.0米,。土路肩为2×0.5米,硬路肩为2×2.75米,中央两左侧路缘带2×0.50米,设计车速:100km/h。 设计交通量换算成标准轴载后为2562 n/d,年平均增长率为4. 5 %,路面为沥青路面,厚为18cm。 路面设计根据交通量情况及公路性质设计机动车道,设计交通标准轴载为BZZ-100。 路基设计应贯彻路基稳定性及少占耕地为原则。排水设计重现期为5年,设计洪水频率为100年一遇。 地质条件:该地区为Ⅳ4自然区,路基土为红壤黏性土。 三、设计内容 1、路基部分:路基为2×1.0m+2×0.50m+2×2.75m+2×0.50m+4×3.75m宽,填方边坡坡度为1:1.5,挖方边坡坡度为1:0.5~1:1,边沟和截水沟均为2×60+60cm,排水沟为2×60+60cm,路拱横坡度为 2%,路肩、横坡度为3%。填方边坡采用种草防护。挖方当大于8m时可采用护面墙与其他护坡组合的方式共同护坡或者采用拱形浆砌片石骨架护坡。 2、路基稳定性验算,路基稳定性验算采用4.5H法,验算破裂面位置,并进行路基验算。 3、挡土墙设计:该路段分段采用仰斜式路堤墙。 4、路面结构设计:该路面设计为沥青路面,行车道宽15米,设计年限内标准轴载作用次数Ne=7774317次,路面厚18 cm。 5、路面补强设计及接缝、传力杆设计:路面补强有钢筋网补强和角隅补强,接缝设置横缝和纵缝。 6、路面排水包括路表排水和路面内部排水。 四、施工方法 1、路基施工应达到一定的压实度、平整度,填方路基应分层压实。 2、路面施工采用自卸汽车运砼,机械搅拌、振捣,并在规定条件下进行养护。 五、设计标准 [1]邓学钧.路基路面工程[M].北京:人民交通出版社,2000. [2]杨少伟.道路勘测设计[M].北京:人民交通出版社,2000. [3]中华人民共和国交通部.JTJ 018-96公路排水设计规范[S].北京:人民交通出版社;1998.

高速公路路基路面排水设计浅析

高速公路路基路面排水设计浅析 【摘要】:高速公路排水设计对于高速公路路基的稳定性及路面的使用寿命都有显著影响,本文通过水文计算并结合安徽马芜高速公路设计、施工的实际情况,提出了切实可行的设计思路,以便更好地为高速公路建设服务。 【关键词】:高速公路路基路面排水设计 一.前言 在稳定性和高速公路路基路面的公路排水设计使用寿命有显著的影响。公路排水设计应包括以下两个方面:一是要考虑如何减少地下水,灌溉和排水对路基的稳定和强度的影响,通常被称为第一排水;二是考虑如何迅速排出路基路面的水,减少降雨对路基,路面质量的影响,减少路面排水不良或道路路基的地表水下渗,路面结构和性能的损害,即排水第二型。 二.水沟边设计边沟排水设计 认为在公路排水设计占很大比例,设计师必须重视设计过程,设计师往往忽视了一些施工中的问题,如侧沟的大小而不考虑具体情况,规范,规则的束缚;施工单位往往与设计图面不一样,原位河塘清淤土弃运到取土复垦,但放弃在路的两边,造成一些河流的水不能路基。在家庭承包耕地沿线,当地乡镇为了减少局部冲突,往往需求增加,变化和结构位置进行小调整。另一点是,设计没有充分考虑公路建设超宽回填土方的使用. 1.边沟尺寸。排水沟,主要取决于以下参数:侧沟底面,边沟排水坡断面尺寸,形状,侧沟粗糙度。根据公路排水设计规范要求,公路边沟一般采用1∶1梯形沟坡,因此,可用于液压《设计手册公路路基》在梯形沟式梯形排水沟排水能力Q = WCRI,Q是流侧沟区,C是速度(由于R)系数;R是流体力学半径;I 是边沟沟底纵坡。根据地理位置,当地历史最高雨量限于到沟里的水不溢水槽,并假设马武公路路基填土高度平均350万,因此,约2300万流域的带宽,可以根据不同的侧沟坡,不同底宽(或边缘通道截面积)排水量,计算路面排水的最大长度。公路一般每公里四涵洞,即2.5亿在涵,即路面排水长度一般在100 ~ 200m。通过分析,计算,马芜高速公路边沟50cm梯形渠道能满足路基排水的需要。

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