路基排水计算书
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大庆至广州高速公路粤境连平至从化段D1合同段路基排水设施水力计算书一、双向八车道大庆至广州高速公路粤境连平至从化段D1合同段,选用沥青砼路面,路面和路肩(半幅)横向排水的宽度为19.75m(双向八车道),路面和硬路肩横坡为2%,土路肩为4%,路线最小纵坡为5‰。
本项目拟设置排水沟、急流槽、边沟、平台截水沟和截水沟等排水设施来排除和拦截路界范围内外的雨水。
现按照《公路排水设计规范》JTJ 018-97的规定,通过计算设计径流量反算各种排水设施各型号的最大排水距离(即出水口距离)和面积,为确定各路段各种排水设施型号的选取提供参考。
1.拦水路缘石最大排水距离的计算1)降雨历时降雨历时取设计控制点的汇流历时,其值为汇水区最远点到排水设施(出水口)处的坡面汇流历时与沟内的沟管汇流历时之和。
设降雨历时为3min。
拦水路缘石与路肩铺面构成的浅三角型过水断面的泄水能力为:Qc=0.377×h8/3×I1/2/(i h×n)=0.377×0.058/3×I0.5/(0.02×0.013)注:水力坡度I取路线纵坡;水深h=250×0.02=5cm(即水深小于5cm时,浅三角型过水断面的水面入侵硬路肩小于2.5m,保证行车安全。
)2) 汇水面积和径流系数当出水口间距为l时,两个出水口之间的汇水面积为F=l×19.75×10-6km2取径流系数Ψ=0.95。
3) 设计重现期根据《公路排水设计规范》JTJ018-97的规定,高速公路路面和路肩表面排水设计重现期为5年。
4)降雨强度按公路所在地区,查《公路排水设计规范》JTJ018-97得5年设计重现期10min=2.8mm/min,5年设计重现期时的重现期转换系数为降雨历时的降雨强度为q5,10c p=1.0,60min降雨强度转换系数为c60=0.5,3min降雨历时转换系数为c5=1.40。
大庆至广州高速公路粤境连平至从化段D1合同段路基排水设施水力计算书一、双向八车道大庆至广州高速公路粤境连平至从化段D1合同段,选用沥青砼路面,路面和路肩(半幅)横向排水的宽度为19.75m(双向八车道),路面和硬路肩横坡为2%,土路肩为4%,路线最小纵坡为5‰。
本项目拟设置排水沟、急流槽、边沟、平台截水沟和截水沟等排水设施来排除和拦截路界范围内外的雨水。
现按照《公路排水设计规范》JTJ 018-97的规定,通过计算设计径流量反算各种排水设施各型号的最大排水距离(即出水口距离)和面积,为确定各路段各种排水设施型号的选取提供参考。
1.拦水路缘石最大排水距离的计算1)降雨历时降雨历时取设计控制点的汇流历时,其值为汇水区最远点到排水设施(出水口)处的坡面汇流历时与沟内的沟管汇流历时之和。
设降雨历时为3min。
拦水路缘石与路肩铺面构成的浅三角型过水断面的泄水能力为:×n)=0.377×0.058/3×I0.5/(0.02×0.013)Qc=0.377×h8/3×I1/2/(ih注:水力坡度I取路线纵坡;水深h=250×0.02=5cm(即水深小于5cm时,浅三角型过水断面的水面入侵硬路肩小于2.5m,保证行车安全。
)2) 汇水面积和径流系数当出水口间距为l时,两个出水口之间的汇水面积为F=l×19.75×10-6km2取径流系数Ψ=0.95。
3) 设计重现期根据《公路排水设计规范》JTJ018-97的规定,高速公路路面和路肩表面排水设计重现期为5年。
4)降雨强度按公路所在地区,查《公路排水设计规范》JTJ018-97得5年设计重现期10min 降雨历时的降雨强度为q5,10=2.8mm/min,5年设计重现期时的重现期转换系数为c p=1.0,60min降雨强度转换系数为c60=0.5,3min降雨历时转换系数为c5=1.40。
大庆至广州高速公路粤境连平至从化段D1合同段路基排水设施水力计算书一、双向八车道大庆至广州高速公路粤境连平至从化段D1合同段,选用沥青砼路面,路面和路肩(半幅)横向排水的宽度为19.75m(双向八车道),路面和硬路肩横坡为2%,土路肩为4%,路线最小纵坡为5‰。
本项目拟设置排水沟、急流槽、边沟、平台截水沟和截水沟等排水设施来排除和拦截路界范围内外的雨水。
现按照《公路排水设计规范》JTJ 018-97的规定,通过计算设计径流量反算各种排水设施各型号的最大排水距离(即出水口距离)和面积,为确定各路段各种排水设施型号的选取提供参考。
1.拦水路缘石最大排水距离的计算1)降雨历时降雨历时取设计控制点的汇流历时,其值为汇水区最远点到排水设施(出水口)处的坡面汇流历时与沟内的沟管汇流历时之和。
设降雨历时为3min。
拦水路缘石与路肩铺面构成的浅三角型过水断面的泄水能力为:Qc=0.377×h8/3×I1/2/(i h×n)=0.377×0.058/3×I0.5/(0.02×0.013)注:水力坡度I取路线纵坡;水深h=250×0.02=5cm(即水深小于5cm时,浅三角型过水断面的水面入侵硬路肩小于2.5m,保证行车安全。
)2) 汇水面积和径流系数当出水口间距为l时,两个出水口之间的汇水面积为F=l×19.75×10-6km2取径流系数Ψ=0.95。
3) 设计重现期根据《公路排水设计规范》JTJ018-97的规定,高速公路路面和路肩表面排水设计重现期为5年。
4)降雨强度按公路所在地区,查《公路排水设计规范》JTJ018-97得5年设计重现期10min 降雨历时的降雨强度为q 5,10=2.8mm/min ,5年设计重现期时的重现期转换系数为c p =1.0,60min 降雨强度转换系数为c 60=0.5,3min 降雨历时转换系数为c 5=1.40。
路基排水计算书计算:复核:2010年04月15日路基排水水文、水力计算本着高速公路路侧景观美化的原则,排水沟尺寸不宜过大,本地区降雨较少,路基排水沟采用0.4m×0.4m的梯形断面,沟底最小排水纵坡采用6‰进行计算,排水沟预留安全高度10cm。
1.汇水面积和径流系数路面单侧排水宽度13.0m,按《公路排水设计规范》表3.0.8,沥青混凝土路面径流系数可取为ψ1=。
路基以平均高度4m计算,路基边坡为1∶,路基护坡道宽度取1.0m,路基边坡的径流系数可取为ψ2=。
假设最大排水沟长度为L=500m,该长度范围内的汇水面积计算如下:半幅路面汇水面积:A1=13L㎡边坡及护坡道汇水面积:A2=(4×+)L=7L㎡总汇水面积为:F= A1+ A2=20×500=10000㎡汇水区的径流系数为:ψ= =(12L×+7L×)/21L=2.汇流历时计算① 路面及边坡汇流历时计算按《公路排水设计规范》式3.0.4,坡面汇流历时t=(m1L s/I s 1/2)式中:m1—地表粗度系数,由表3.0.4得知,沥青路面粗度系数为m1=,砼预制块拱形骨架防护设置流水槽,路面水在边坡上集中排除,因此边坡粗度系数取m1=。
L s—坡面汇流长度,路基平均高度以4m计,路基边坡为1∶,那么坡面流长度L s=4×2+1=8.21m;半幅路面汇流长度L s =13.0m。
I s—坡面流的坡度。
路面横坡I s =,路基边坡I s =1/=。
路面汇流历时t1=××/2)= min路基边坡汇流历时t2=××/2)=② 路基排水沟汇流历时计算假定排水沟底宽为0.40m、深0.40m、两侧坡率为1∶1,排水沟水面距顶面的安全高度为10cm,那么过水断面面积A=+/2×=0.21m2湿周P=××2+=1.25m水力半径R= 0.168 mC20混凝土预制块排水沟的粗糙系数n=假定排水沟长度L=500m,沟底最小纵坡I=6‰,那么排水沟的平均流速为V=1/nR2/3I1/2=×2=(m/s)沟内汇流历时为:t3=L/V= 500/=254s=③ 汇流总历时计算t= t1+ t2+ t3=++=(min)3. 降雨强度计算高速公路界内排水设计重现期取P=15年=2.3 mm/min 查图3.0.7-1 该区5年重现期10min降雨历时的降雨强度为强q5,10由表3.0.7-1 该区15年重现期的重现期转换系数为C p=查图3.0.7-2 得该区60min降雨强度转换系数为C60=由表3.0.7-2 可查得降雨历时t =的转换系数为C t=按式3.0.7,15年重现期降雨历时t =的降雨强度为:q15,t=C p×C t×q5,10=××=(mm/min)4.设计径流量计算Q S=ψqF=×××10000×10-6= ( m³/s)5. 排水沟的泄水能力计算Q C=V×A=×=(m3/s)6. 结果校核:由于Q C =0.413m3/s<Q S=0.484m3/s,所以初步拟定的最小排水纵坡不合适,需要调整。
路基排水计算书计算:复核:2010年04月15日路基排水水文、水力计算本着高速公路路侧景观美化的原则,排水沟尺寸不宜过大,本地区降雨较少,路基排水沟采用0.4m×0.4m的梯形断面,沟底最小排水纵坡采用6‰进行计算,排水沟预留安全高度10cm。
1.汇水面积和径流系数路面单侧排水宽度13.0m,按《公路排水设计规范》表3.0.8,沥青混凝土路面径流系数可取为ψ1=0.95。
路基以平均高度4m计算,路基边坡为1∶1.5,路基护坡道宽度取1.0m,路基边坡的径流系数可取为ψ2=0.5。
假设最大排水沟长度为L=500m,该长度范围内的汇水面积计算如下:半幅路面汇水面积:A1=13L㎡边坡及护坡道汇水面积:A2=(4×1.5+1.0)L=7L㎡总汇水面积为:F= A1+ A2=20×500=10000㎡汇水区的径流系数为:ψ= =(12L×0.95+7L×0.5)/21L=0.792.汇流历时计算①路面及边坡汇流历时计算按《公路排水设计规范》式3.0.4,坡面汇流历时t=1.445(m1L s/I s 1/2)0.467式中:m1—地表粗度系数,由表3.0.4得知,沥青路面粗度系数为m1=0.013,砼预制块拱形骨架防护设置流水槽,路面水在边坡上集中排除,因此边坡粗度系数取m1=0.025。
L s—坡面汇流长度,路基平均高度以4m计,路基边坡为1∶1.5,那么坡面流长度L s=4×3.251/2+1=8.21m;半幅路面汇流长度L s =13.0m。
I s—坡面流的坡度。
路面横坡I s =0.02,路基边坡I s =1/1.5=0.667。
路面汇流历时t1=1.445×(0.013×13.0/0.021/2)0.467= 1.57 min路基边坡汇流历时t2=1.445×(0.025×8.21/0.6671/2)0.467=0.76min②路基排水沟汇流历时计算假定排水沟底宽为0.40m、深0.40m、两侧坡率为1∶1,排水沟水面距顶面的安全高度为10cm,那么过水断面面积A=(1.0+0.4)/2×0.3=0.21m2湿周P=0.3×20.5×2+0.4=1.25m水力半径R= 0.168 mC20混凝土预制块排水沟的粗糙系数n=0.012假定排水沟长度L=500m,沟底最小纵坡I=6‰,那么排水沟的平均流速为V=1/nR2/3I1/2=25.372×0.0061/2=1.965(m/s)沟内汇流历时为:t3=L/V= 500/1.965=254s=4.24min③汇流总历时计算t= t1+ t2+ t3=1.57+0.76+4.24=6.57(min)3. 降雨强度计算高速公路界内排水设计重现期取P=15年=2.3 mm/min 查图3.0.7-1 该区5年重现期10min降雨历时的降雨强度为强q5,10由表3.0.7-1 该区15年重现期的重现期转换系数为C p=1.36查图3.0.7-2 得该区60min降雨强度转换系数为C60=0.40由表3.0.7-2 可查得降雨历时t =16.65min的转换系数为C t=1.172按式3.0.7,15年重现期降雨历时t =16.65min的降雨强度为:q15,t=C p×C t×q5,10=1.36×1.172×2.3=3.67(mm/min)4.设计径流量计算Q S=16.67ψqF=16.67×0.79×3.67×10000×10-6=0.484 ( m³/s)5. 排水沟的泄水能力计算Q C=V×A=1.965×0.21=0.413(m3/s)6. 结果校核:由于Q C =0.413m3/s<Q S=0.484m3/s,所以初步拟定的最小排水纵坡不合适,需要调整。
公路排水计算书公路排水计算书是在公路工程设计中用于计算、分析和规划排水系统的文档。
该文档通常由工程师和设计师编制,用于确保公路在各种天气条件下都能保持良好的排水,防止积水和洪水,保护公路基础和车辆通行的安全。
下面是一个可能包含的内容列表,以供你参考:1.项目背景:•工程项目的基本信息,包括地理位置、公路等级、长度、交叉路口等。
2.降雨分析:•包括设计频率的降雨量,以及设计考虑的降雨持续时间。
•考虑降雨强度、频率,采用合适的降雨公式。
3.流量计算:•根据降雨特征和流域形状,计算流域产生的径流。
•采用合适的水文计算方法,如合理的单位流域法或水文模型。
4.排水系统设计:•包括道路横断面和纵断面的设计,以确保道路纵坡和横坡满足排水要求。
•考虑排水系统的类型,如雨水口、明沟、暗管等。
5.排水设施:•排水系统的细节设计,包括雨水口、沟渠、排水管道等。
•考虑设施的尺寸、坡度、布置等。
6.水质控制:•考虑雨水中可能存在的污染物,采取相应的水质控制措施。
7.洪水分析:•对可能的洪水情况进行分析,确定可能发生的最大洪水,采取相应的防洪措施。
8.计算表和图表:•提供计算结果的表格和图表,用于清晰地展示排水系统的设计和性能。
9.审查和验收标准:•描述设计应符合的标准、规范和法规,以确保设计的合规性。
10.经济性和可行性分析:•对排水系统设计的经济性和可行性进行分析,包括成本估算、维护要求等。
请注意,具体的内容和格式可能会根据国家、地区和工程的要求而有所不同。
在编制公路排水计算书时,建议与相关的国家和地区标准、规范以及工程设计要求相一致。
大庆至广州高速公路粤境连平至从化段D1合同段路基排水设施水力计算书一、双向八车道大庆至广州高速公路粤境连平至从化段D1合同段,选用沥青砼路面,路面和路肩(半幅)横向排水的宽度为19.75m(双向八车道),路面和硬路肩横坡为2%,土路肩为4%,路线最小纵坡为5‰。
本项目拟设置排水沟、急流槽、边沟、平台截水沟和截水沟等排水设施来排除和拦截路界范围内外的雨水。
现按照《公路排水设计规范》JTJ 018-97的规定,通过计算设计径流量反算各种排水设施各型号的最大排水距离(即出水口距离)和面积,为确定各路段各种排水设施型号的选取提供参考。
1.拦水路缘石最大排水距离的计算1)降雨历时降雨历时取设计控制点的汇流历时,其值为汇水区最远点到排水设施(出水口)处的坡面汇流历时与沟内的沟管汇流历时之和。
设降雨历时为3min。
拦水路缘石与路肩铺面构成的浅三角型过水断面的泄水能力为:Qc=0.377×h8/3×I1/2/(i h×n)=0.377×0.058/3×I0.5/(0.02×0.013)注:水力坡度I取路线纵坡;水深h=250×0.02=5cm(即水深小于5cm时,浅三角型过水断面的水面入侵硬路肩小于2.5m,保证行车安全。
)2) 汇水面积和径流系数当出水口间距为l时,两个出水口之间的汇水面积为F=l×19.75×10-6km2取径流系数Ψ=0.95。
3) 设计重现期根据《公路排水设计规范》JTJ018-97的规定,高速公路路面和路肩表面排水设计重现期为5年。
4)降雨强度按公路所在地区,查《公路排水设计规范》JTJ018-97得5年设计重现期10min 降雨历时的降雨强度为q5,10=2.8mm/min,5年设计重现期时的重现期转换系数为c p=1.0,60min降雨强度转换系数为c60=0.5,3min降雨历时转换系数为c5=1.40。
海南省琼中至五指山至乐东至三亚高速公路初步设计路堑排水水文计算书一、 路堑边沟尺寸验算1、计算说明路基宽度为26.0m ,计算长度取300m 。
由于路堑边坡设置平台截水沟,故仅计算第一级边坡汇水,边坡高度为8m ,坡率1:1。
边沟采用矩形断面,浆砌片石加固,分别对两种矩形断面进行验算,分别为0.6×0.6m 、0.6×0.8m 的矩形边沟,出口处水面上预留20cm 安全高度。
2、水文和水力计算 2.1汇流历时① 路面及边坡汇流历时计算坡面汇流历时为467.011445.1⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=s si Lm t式中:m 1——地表粗度系数,由表3.0.4得知,沥青路面粗度系数为m 1=0.013,边坡粗度系数取m 1=0.60;s L ——坡面流长度(m ); s i ——坡面流的坡度。
② 边沟汇流历时计算 边沟汇流时间为t 2=L/v 式中:L ——边沟长度; V ——边沟平均流速21321I R nv =。
式中n ——沟壁或管壁的粗糙系数,按表8.1.3得知,浆砌片石明沟粗糙系数n=0.025; R ——水力半径(m),R=bh/(b+2h ),b ——边沟宽,m ;h ——边沟水深,m ; I ——水力坡度,可取用排水沟的底坡。
《公路排水设计规范 JTJ 018-97》4.4.1沟底纵坡坡度一般不宜小于0.5%。
土质沟渠的最小纵坡为0.25%;沟壁铺砌的沟渠的最小纵坡为0.12%。
③ 汇流总历时计算 总汇流历时t=t 1+t 2其中:路面汇流历时与路堑边坡汇流历时取大值。
计算结果见下表1:表1《公路排水设计规范 JTJ 018-97》8.1.5 沟和管的允许流速应符合下列规定:1. 明沟的最小允许流速为0.4m/s ,暗沟和管的最小允许流速为0.75m/s 。
2.明沟的最大允许流速,在水深为0.4m~1.0m 时,浆砌片石3.0m/s ,草皮护面1.6m/s 。
由表1可知,排水沟流速满足规范要求。
第四节:路基排水1、水力计算(公路排水规范9.1)9.1.1 路界内各项排水设施所需排泄的设计径流量可按式(9.1.1)计算确定。
,16.67p t Q q F ψ=(9.1.1)式中:Q ——设计径流量(m 3/s );,p t q ——设计重现期和降雨历时内的平均降雨强度(mm/min );ψ——径流系数;F ——汇水面积(km 2)。
9.1.2 设计降雨的重现期应根据公路等级和排水类型,按表9.1.2确定。
表9.1.2 设计降雨的重现期(单位:年)9.1.3 计算路面表面排水时,单向三车道及以下的路面汇流历时可取5min ;单向三车道以上的路面汇流历时可按式(9.1.4)计算确定,可不计沟管内汇流历时。
9.1.4 坡面汇流历时可按式(9.1.4)计算确定。
()0.4671 1.445370psL t Lm ⎛⎫=≤(9.1.4)式中:1t ——坡面汇流历时(min );p L ——坡面流的长度(m ); p i ——坡面流的坡度;s ——地表粗度系数,按地表情况查表9.1.4确定。
表9.1.4 地表粗度系数s9.1.5 计算沟管内汇流历时时,应在断面尺寸、坡度变化点或者有支沟(支管)汇入处分段,分别计算各段的汇流历时,再叠加而得,可按式(9.1.5-1)计算确定。
当沿程有旁侧入流时,第一段沟管的平均流速可用该段沟管的末断面流速乘折减系数0.75计算,其余各段可用上、下端断面流速的平均值计算。
2160nm m l t p =⎛⎫= ⎪⎝⎭∑(9.1.5-1)式中:2t ——沟管内汇流历时(min );n m 、——分段数和分段序号;m l ——第m 段的长度(m );m v ——第m 段沟管的平均流速(m/s ),可按式(9.2.3)计算确定,也可按式(9.1.5-2)近似估算;0.620m m v i =(9.1.5-2)m i ——第m 段沟管的平均坡度。
9.1.6 当地气象站有10年以上自记雨量计资料时,宜利用气象站观测资料,经统计分析,确定相关参数后按式(9.1.6)计算设计重现期和降雨历时内的平均降雨强度。
路基排水计算书计算:复核:2010年04月15日路基排水水文、水力计算本着高速公路路侧景观美化的原则,排水沟尺寸不宜过大,本地区降雨较少,路基排水沟采用0.4m×0.4m的梯形断面,沟底最小排水纵坡采用6‰进行计算,排水沟预留安全高度10cm。
1.汇水面积和径流系数路面单侧排水宽度13.0m,按《公路排水设计规范》表3.0.8,沥青混凝土路面径流系数可取为ψ1=。
路基以平均高度4m计算,路基边坡为1∶,路基护坡道宽度取1.0m,路基边坡的径流系数可取为ψ2=。
假设最大排水沟长度为L=500m,该长度范围内的汇水面积计算如下:半幅路面汇水面积:A1=13L㎡边坡及护坡道汇水面积:A2=(4×+)L=7L㎡总汇水面积为:F= A1+ A2=20×500=10000㎡汇水区的径流系数为:ψ= =(12L×+7L×)/21L=2.汇流历时计算① 路面及边坡汇流历时计算按《公路排水设计规范》式3.0.4,坡面汇流历时t=(m1Ls/Is1/2)式中:m1—地表粗度系数,由表3.0.4得知,沥青路面粗度系数为m1=,砼预制块拱形骨架防护设置流水槽,路面水在边坡上集中排除,因此边坡粗度系数取m1=。
L s —坡面汇流长度,路基平均高度以4m计,路基边坡为1∶,那么坡面流长度Ls=4×2+1=8.21m;半幅路面汇流长度Ls=13.0m。
I s —坡面流的坡度。
路面横坡Is=,路基边坡Is=1/=。
路面汇流历时t1=××/2)= min路基边坡汇流历时t2=××/2)=② 路基排水沟汇流历时计算假定排水沟底宽为0.40m、深0.40m、两侧坡率为1∶1,排水沟水面距顶面的安全高度为10cm,那么过水断面面积 A=+/2×=0.21m2湿周P=××2+=1.25m水力半径R= 0.168 mC20混凝土预制块排水沟的粗糙系数 n=假定排水沟长度L=500m,沟底最小纵坡I=6‰,那么排水沟的平均流速为V=1/nR2/3I1/2=×2=(m/s)沟内汇流历时为:t3=L/V= 500/=254s=③ 汇流总历时计算t= t1+ t2+t3=++=(min)3. 降雨强度计算高速公路界内排水设计重现期取P=15年查图3.0.7-1 该区5年重现期10min降雨历时的降雨强度为强q5,10=2.3 mm/min由表3.0.7-1 该区15年重现期的重现期转换系数为 Cp=查图3.0.7-2 得该区60min降雨强度转换系数为C60=由表3.0.7-2 可查得降雨历时t =的转换系数为 Ct=按式3.0.7,15年重现期降雨历时t =的降雨强度为:q15,t =Cp×Ct×q5,10=××=(mm/min)4.设计径流量计算QS=ψqF=×××10000×10-6= ( m³/s) 5. 排水沟的泄水能力计算QC=V×A=×=(m3/s)6. 结果校核:由于QC =0.413m3/s<QS=0.484m3/s,所以初步拟定的最小排水纵坡不合适,需要调整。
路基排水计算书
计算:
复核:
2010年04月15日
路基排水水文、水力计算
本着高速公路路侧景观美化的原则,排水沟尺寸不宜过大,本地区降雨较少,路基排水沟采用0.4m×0.4m的梯形断面,沟底最小排水纵坡采用6‰进行计算,排水沟预留安全高度10cm。
1.汇水面积和径流系数
路面单侧排水宽度13.0m,按《公路排水设计规范》表3.0.8,沥青混凝土路面径流系数可取为ψ1=0.95。
路基以平均高度4m计算,路基边坡为1∶1.5,路基护坡道宽度取1.0m,路基边坡的径流系数可取为ψ2=0.5。
假设最大排水沟长度为L=500m,该长度范围内的汇水面积计算如下:
半幅路面汇水面积:A1=13L㎡
边坡及护坡道汇水面积:A2=(4×1.5+1.0)L=7L㎡
总汇水面积为:F= A1+ A2=20×500=10000㎡
汇水区的径流系数为:
ψ= =(12L×0.95+7L×0.5)/21L=0.79
2.汇流历时计算
①路面及边坡汇流历时计算
按《公路排水设计规范》式3.0.4,坡面汇流历时t=1.445(m1L s/I s 1/2)0.467
式中:m1—地表粗度系数,由表3.0.4得知,沥青路面粗度系数为m1=0.013,砼预制块拱形骨架防护设置流水槽,路面水在边坡上集中排除,因此边坡粗度系数取m1=0.025。
L s—坡面汇流长度,路基平均高度以4m计,路基边坡为1∶1.5,那么坡面流长度L s
=4×3.251/2+1=8.21m;半幅路面汇流长度L s =13.0m。
I s—坡面流的坡度。
路面横坡I s =0.02,路基边坡I s =1/1.5=0.667。
路面汇流历时t1=1.445×(0.013×13.0/0.021/2)0.467= 1.57 min
路基边坡汇流历时t2=1.445×(0.025×8.21/0.6671/2)0.467=0.76min
②路基排水沟汇流历时计算
假定排水沟底宽为0.40m、深0.40m、两侧坡率为1∶1,排水沟水面距顶面的安全高度为10cm,那么
过水断面面积A=(1.0+0.4)/2×0.3=0.21m2
湿周P=0.3×20.5×2+0.4=1.25m
水力半径R= 0.168 m
C20混凝土预制块排水沟的粗糙系数n=0.012
假定排水沟长度L=500m,沟底最小纵坡I=6‰,那么
排水沟的平均流速为V=1/nR2/3I1/2
=25.372×0.0061/2=1.965(m/s)
沟内汇流历时为:t3=L/V= 500/1.965=254s=4.24min
③汇流总历时计算
t= t1+ t2+ t3=1.57+0.76+4.24=6.57(min)
3. 降雨强度计算
高速公路界内排水设计重现期取P=15年
=2.3 mm/min 查图3.0.7-1 该区5年重现期10min降雨历时的降雨强度为强q5
,10
由表3.0.7-1 该区15年重现期的重现期转换系数为C p=1.36
查图3.0.7-2 得该区60min降雨强度转换系数为C60=0.40
由表3.0.7-2 可查得降雨历时t =16.65min的转换系数为C t=1.172
按式3.0.7,15年重现期降雨历时t =16.65min的降雨强度为:
q15,t=C p×C t×q5,10=1.36×1.172×2.3=3.67(mm/min)
4.设计径流量计算
Q S=16.67ψqF=16.67×0.79×3.67×10000×10-6=0.484 ( m³/s)
5. 排水沟的泄水能力计算
Q C=V×A=1.965×0.21=0.413(m3/s)
6. 结果校核:
由于Q C =0.413m3/s<Q S=0.484m3/s,所以初步拟定的最小排水纵坡不合适,需要调整。
按照以上计算方法,不同排水长度及排水纵坡的计算结果如下表所示:
设计人员在实际操作时,应根据排水沟长度适当控制排水沟底最小纵坡,以使其满足排水要求。