第三章 路基排水设计

第四章路基排水设计※本章内容提要：概述，路基地表排水设备的构造与布置，路基地下排水设备的构造与布置，路基排水的综合设计。

※本章学习重点：水是危害路基的主要自然因素。

路基的沉陷、冲刷、坍塌、翻浆等病害，都不同程度地与地表水和地下水的侵蚀有关。

水的作用加剧了路基和路面结构损坏，缩短了它们的使用寿命。

因此，路基排水设计是公路工程的重要组成部分，对保证公路的使用性能和使用寿命具有重要作用。

第一节概述不同的水源由不同的途径浸入路基并对路基产生危害，因此做好路基排水设计，就必须深入调查水源及其地质条件，以便进一步了解水源存在的形式及其特征，采取必要的工程技术措施加以排除。

影响路基的水流分为地表水和地下水两大类，与此相适应的路基排水工程设施，相应称为地表排水设施和地下排水设施两大类。

根据水分来源的不同，水流分为地面水和地下水。

地面水主要是由降水（雨和雪）形成的地面径流。

地下水又可分为：上层滞水，即从地面渗入尚未深达下层的土中水。

层间水，即在地面以下任何两个隔水层之间的含水层中的水。

当地面低于水源时，它可以通过岩层裂隙冒出地面而成为泉水。

潜水，即在地面以下第一个隔水层以上的含水层中的水，距地面较近，在重力作用下可沿土层流动。

各种地表水及地下水，如暴雨径流、冰雪覆盖、上层滞水、潜水和泉水等，均能软化、冲刷甚至毁坏路基，造成路基的一系列病害。

因此，在设计中，必须考虑将影响路基稳定的地面水加以拦截，排除于路基范围以外，并防止漫流、停积或下渗。

对于影响路基稳定的地下水，应注意予以截流、疏干、降低并引导至路基范围以外。

在施工中，首先应核实全线路基排水系统的设计是否完备和妥善，必要时予以补充和变更。

此外，在施工现场还应设置一些必要的临时性排水设施，以保证工程质量和施工顺利。

路基排水设计的目的，是拦截路基上方的地面水和地下水，迅速汇集基身内的地面水，把它们导引入顺畅的排水通道，并通过桥涵等将其渲泄到路基的下方。

而排引有困难时，也可将地面水拦蓄在坡顶。

第三章路基设计学习目的：本章主要介绍路基的构成及横断面设计方法，在路基边坡高度较大或存在软弱岩层等情况下可能存在稳定性问题，因此要分析其稳定性，在软土地基上修筑的路基变形量较大，需进行变形分析和监测。

水对路基的耐久性影响非常显著，本章还介绍了路基排水设计的一般方法以及在特殊地区修筑路基的一般原则。

通过学习，可以掌握一般路基的设计方法。

教学要求：通过路基基本概念及主要病害的讲解，要求掌握路基的基本构造要求和路基产生病害的基本原因。

详细讲解路基设计三要素的基本内涵。

详细讲解路基稳定性分析的几种方法，直线滑动面、折线形滑动面的不平衡推力法和传递系数法、圆弧滑动面的瑞典法和简化的Bishop法。

了解熟悉软土地基稳定性分析、浸水路基稳定性分析及路基抗震稳定性分析的特点；明确路基排水设计方法、特殊路基设计、路基填料的选择与压实、路基变形分析等内容。

第一节路基概念及构造一、路基基本概念公路路基是按照路线位置和一定技术要求修筑的带状构造物，是路面的基础，承受由路面传来的行车荷载并将其扩散至地基，是公路的承重主体。

高于原地面高程的填方路基称为路堤（Embankment），低于原地面的挖方路基称为路堑（Cutting）。

需要指出的是，原地面高程指的是清除天然地面表土、整平并碾压后的高程。

路基承受行车荷载作用，主要是在应力作用区，其深度一般在路基顶面以下0.8m范围以内，即路面结构的路床部分，其强度与稳定性要求，应根据路基路面综合设计的原则确定。

坚固的路基，不仅是路面强度与稳定性的重要保证，而且能为延长路面使用寿命创造有利条件，所以路基路面的综合设计至为重要。

为了确保路基的强度与稳定性，使路基在外界因素作用下，不致产生过量的变形，在路基的整体结构中还必须包括各项附属设施，其中有路基排水，路基防护与加固，以及与路基工程直接相关的设施，如弃土堆、取土坑、护坡道、碎落台、堆料坪及错车道等。

由于路基高程与原地面高程有差异，且各路段岩土性质的变化，各处附属设施的布置不尽相同，因此各路段的路基横断面形状差别很大。

路基排水设计原则
1）路基排水应尽量利用市政排水设施，应当与附近桥涵、隧道、车站等排水设备衔接，组成合理的排水系统，同时应考虑农田水利综合利用，不使农田
失灌和冲毁。

2）排水设施应按下列原则布置：
（1）在路堤天然护道外设置单侧或双侧排水沟；
（2）路堑应于路肩两侧设置侧沟；
（3）堑顶外应设置单侧或双侧天沟。

3）地面横坡不明显地段，排水沟、天沟宜在路基两侧设置，采用M7.5 浆
砌片石砌筑。

水沟截面一般采用底宽0.4m、高0.6m、壁厚0.3m 的矩形截面；
需按流量设计的天沟、排水沟、急流槽下游的侧沟及需扩大的侧沟地段，采用
1/50 频率的流量计算确定，沟顶高出设计水位0.2m。

4)路基排水的纵坡不宜小于2‰；地面平坦地段或反坡排水地段，仅在困
难情况下可减少至1‰。

5)侧沟断面形状，采用0.4m×0.8m 的矩形沟。

基床换填地段侧沟应根据基
床换填情况适当加深、加强。

6)位于土层、软弱或严重风化的岩石地段的水沟均应采用M7.5 浆砌片石加
固，沟壁厚0.3m。

公路路基路面排水设计一、设计原则与目的公路路基路面排水设计是为了使雨水迅速排除路面，减少水文冲刷对路基路面的破坏，提高路面使用寿命和安全性。

合理的排水设计可以减少路面下的地下水位和软基的液化，保证路基路面的稳定和安全运行。

排水设计应遵循以下原则：1. 保证排水系统的畅通：确保雨水能够迅速排除路面，避免积水，减少水文冲刷。

2. 综合考虑合理利用地形：充分利用地形高低起伏，合理设置排水系统，减少投资成本。

3. 考虑保护环境：避免排水系统对周围环境造成负面影响，如环境污染等。

4. 综合考虑经济性：在保证排水效果的前提下，尽量减少投资成本，提高排水系统的经济性。

二、设计要点1. 路面横坡设计路面横坡是指路面在横向上的坡度，通过合理设置路面横坡可以使路面上的雨水迅速排离路面。

根据实际情况，一般采用2%~4%的横坡设计。

路面纵坡是指路面在纵向上的坡度，根据道路的长度和高差，合理设置路面的纵坡可以保证雨水迅速排除，减少积水和水文冲刷的发生。

3. 排水沟设计排水沟是用于收集和排除路面雨水的设施，根据路面的情况和地形特点，排水沟可以分为横向排水沟和纵向排水沟。

在设计排水沟时，应考虑沟槽的宽度、深度、坡度、出口设置等因素，以保证排水沟的畅通和排水效果。

5. 排水设施设置在排水系统中，还需要设置一些排水设施，如护坡排水管、井口、溢流口等。

这些排水设施的设置需根据实际情况和设计要求进行合理设置，保证排水系统的整体畅通和排水效果。

6. 轴流式排水系统设计在某些路段，可以采用轴流式排水系统来排除路面雨水。

轴流式排水系统利用轴流原理，通过对路面进行微观波纹处理，使雨水能迅速流向路基两侧的排水沟，有效排除路面雨水。

7. 涵洞和涵洞排水设计在设计中需要考虑涵洞和涵洞排水系统。

涵洞是用于排除路面下的积水或地下水的设施，设计时需要考虑洞身和洞面的尺寸、坡度、出口设置等因素；还需要设计合理的涵洞排水系统，确保涵洞周围的排水畅通，防止积水对路基路面的影响。

公路路基路面排水设计公路路基和路面排水设计是指为了保证道路的正常通行和维护道路的稳定性，采取一系列的措施来排除和导引降雨水以及路面积水，从而减少水害对公路的影响。

公路路基和路面排水设计工作是公路设计的重要组成部分，下面将详细介绍公路路基和路面排水设计的内容。

一、排水原则公路排水设计的基本原则是：保证道路排水安全、快捷、经济和持久。

具体而言，公路排水设计应遵循以下原则：1.水流量原则：公路排水设计需要合理估算并处理降雨和融雪时刻的水流量，以及考虑到未来可能发生的洪水情况。

2.规整流态原则：公路道路设计需要使得水流在排水设施内保持规则流态，避免因水流剧烈变化而造成水流堆积和冲刷。

3.排水深度原则：公路排水设计需要合理确定排水设施的深度，以确保排水设施能够完全排除降雨和融雪水。

4.泄洪原则：对于经常发生洪水的地区，公路排水设计需要考虑到泄洪渠道和水沟的规划，以便排除大量的洪水水量。

5.合理投资原则：公路排水设计需要经济合理，既要满足排水要求，又要控制设计的投资成本。

公路路基排水设计是指对公路路基进行排水工程设计，以保证路基的稳定性和排水能力。

主要的设计内容包括：1.剖面设计：公路排水设计需要根据道路的地势和存在的水体情况，合理确定剖面的高程和坡度。

3.路基排水层：公路排水设计需要合理设置路基排水层，以便排除路基内部积水。

2.雨水收集设施：公路排水设计需要设置雨水收集设施，如排水沟、雨水篦子等，以便将路面上的降雨水快速导入到排水设施中。

4.雨水篦子：公路排水设计还需要设置雨水篦子，以防止杂物进入排水系统，保持排水设施的畅通。

公路路基和路面排水设计是保证公路通行和保持道路稳定的关键环节。

只有合理设计和设置排水设施，才能确保公路的正常使用和延长道路的使用寿命。

所以，在公路设计过程中，排水设计必须得到足够的重视和合理的安排。

城市道路的路基排水设计城市道路的路基排水设计是指对城市道路路基进行合理的排水设计，确保道路在降雨或融雪期间能够有效排除积水，保持道路的安全和通行能力。

城市道路的路基排水设计的目标是：排水系统能够有效排除降水，防止积水对道路结构造成损坏，并保证行车安全。

城市道路的主要排水形式有：自然排水、边沟排水和排水系统排水。

1. 自然排水：依靠自然地形的坡度和路基表面的横坡来排水。

这种排水方式一般适用于路基较高的区域，如山区或高处的城市道路。

2. 边沟排水：通过设置边沟来排水。

边沟一般设置在道路两侧，通过边沟将积水引导至排水沟或收水井。

这种排水方式适用于道路横坡较小的平坦地区。

3. 排水系统排水：推荐使用下水道排水系统进行排水。

下水道一般按照城市区域的排水规划进行设计和布置，将道路积水通过下水道输送到污水处理厂或排入河流。

1. 路基的纵横坡：纵坡主要是为了保证雨水能够迅速排到下游。

横坡则是为了保证道路两侧的积水能够迅速排到排水系统中。

纵横坡的设计需要结合雨水径流量和路面的材料和状况来确定。

2. 排水沟和边沟的设置：排水沟和边沟的设置需要有足够的容量来接纳降水和路面积水。

它们的距离和形状也需要根据道路的横坡和纵横坡来确定。

3. 排水系统的设计：排水系统的设计需要根据道路的规模和雨水径流量来确定。

排水系统包括排水管道、井盖和出水口等设施。

4. 排水设施的维护：城市道路的排水设施需要定期清理和维护，以确保其畅通。

清理排水井和沟渠的垃圾和杂物，修复损坏的排水管道和井盖等都是常规的维护工作。

城市道路的路基排水设计是一个复杂的工程，需要综合考虑道路的横纵坡、排水系统的设计和维护等因素，以确保道路的排水畅通，保证行车安全。

科学合理的排水设计也能够减少对环境的影响，提高城市的整体质量。

城市道路的路基排水设计城市道路的路基排水设计是指为了保证道路在各种气候条件下的正常使用，避免道路结构和路基受到浸水和渗水的影响，而进行的一项重要工作。

在城市道路设计中，合理的路基排水设计可以保证道路畅通无阻，安全可靠，延长道路使用寿命，减少维修成本，提高道路使用效率，改善城市交通状况，受到了广泛的重视。

1.路基排水设计的基本原则路基排水设计的基本原则是“快排、慢渗、波动性排水”，即在道路设计中，要求排水速度快，排水平稳，排水波动小。

路基排水设计应根据具体的地理环境、气候条件、道路使用情况等因素，采取合理的措施，保证道路在各种情况下都能保持良好的排水状态。

主要原则有以下几点：（1）保证排水坡度：在设计道路时，应根据道路的地理位置、气候特点等因素，合理设置路基的横向和纵向坡度，保证排水方向的畅通。

（2）设置排水结构：在路基设计中，通过设置排水沟、雨水篦子、雨水井等排水设施，收集和排除道路上的雨水。

（3）采用透水材料：合理选择路基材料，采用透水性能好的材料，有利于雨水的渗透和排水。

（4）合理设置排水系统：在道路设计中，根据地理环境和气候条件，合理设置排水系统，包括雨水管道、下水道等设施，确保排水畅通。

路基排水设计方法主要包括自然排水和人工排水两种，具体方法如下：（1）自然排水：利用自然地形，通过路面横坡和纵坡的设计，使道路表面的雨水沿着设计好的路肩和排水沟，通过自然排水的方式排除。

在城市道路路基排水设计中，需要考虑以下几个方面的相关要素：（1）地理环境：道路所处的地理环境和地形特点，包括土质、地势、地貌等因素，对路基排水设计有着重要的影响。

（2）气候条件：考虑道路所处地区的气候条件，如降水量、降水频率等，合理设计路基的排水系统。

（3）道路使用情况：考虑道路的使用情况，包括交通量、车辆类型等因素，根据实际情况确定路基排水设计的要求。

4.城市道路路基排水设计的典型案例以某市区的某条城市快速路为例，介绍其路基排水设计的情况。

城市道路的路基排水设计1. 引言1.1 城市道路的路基排水设计概述城市道路的路基排水设计是指为了防止城市道路路面及路基产生积水现象，保障道路交通安全畅通，保护道路设施的健康运行而进行的设计工作。

城市道路的路基排水设计旨在合理引导和处理道路上的降水，将雨水及时有效地排走，避免雨水在道路上停留造成积水，减少道路水损，延长道路使用寿命，提高道路抗载能力。

城市道路的路基排水设计需要考虑多种因素，如道路的纵、横坡、路基土质、降水量等。

合理的排水设计不仅需要考虑排水效果，还需兼顾经济性、实用性和美观性。

城市道路的路基排水设计是一个综合性、系统性的工程设计，需要工程师对道路特性进行全面分析，从而确定最佳的排水方案。

城市道路的路基排水设计是城市道路设计中至关重要的一个环节，对于保障城市道路交通畅通，减少交通事故，减轻城市雨水过程带来的灾害具有重要意义。

通过科学合理的设计，可以有效提高城市道路的安全性和舒适度，为市民出行提供便利和保障。

1.2 城市道路路基排水设计的重要性城市道路的路基排水设计可以有效预防道路因雨水积聚而导致的漫水和塌方等安全隐患。

良好的路基排水系统可以及时将雨水排除，降低路面积水和泥浆的积聚情况，保证道路通行的安全性和畅通性。

城市道路的路基排水设计可以延长道路使用寿命。

如果道路路基排水设计不合理，雨水积聚在路面上会导致路基变软、龟裂甚至冻融损伤，加速路面的破损和老化，降低路面的承载能力和使用寿命。

城市道路的路基排水设计对于改善城市环境和提升市民生活质量也具有重要意义。

通过科学的排水设计，可以有效减少雨水对城市环境的影响，减少污水和泥沙对城市的污染，提升城市的整体形象和环境质量。

城市道路的路基排水设计不仅直接关系到道路的安全性和使用寿命，还关系到城市的环境质量和市民的生活品质。

在城市道路建设中，要充分重视路基排水设计的重要性，科学合理地进行设计与施工，确保道路的安全、畅通和持久。

2. 正文2.1 城市道路的路基排水设计原则1.合理设计斜度：路基排水设计中，路面应该设置一定的纵坡和横坡，保证雨水能够迅速排走，避免积水和漫水现象的发生。

路基排水设计第一节路基排水要求及一般设计原则一、路基排水的目的与要求路基路面的病害有许多种，形成病害的因素也很多，其中水的影响是主要因素之一，例如，水分的积聚会导致土质路基边坡坍塌，基身沉陷或产生滑动；在寒冷地区还易冻胀翻浆。

这些都会影响行车安全，甚至造成交通中断。

根据水来源的不同，可将路基水分为地面水和地下水。

路基排水的目的，就是采用拦截、汇集、排除地表水或地下水的措施，将路基范围内的土基湿度降低到一定的限度以内，使路基常年保持干燥状态，确保路基及路面具有足够的强度与稳定性。

二、路基排水设计的一般原则(1)公路路基排水设计应防、排、疏相结合，并与路面排水、路基防护、地基处理以及特殊路基地区(段)的其他处治措施相互协调，形成完善的排水系统。

(2)路基排水设计应遵循总体规划、合理布局、少占农田、保护环境的原则，并与当地排灌系统相协调。

(3)排水困难地段，可采取降低地下水位、设置隔离层等措施，使路基处于干燥、中湿状态。

(4)施工场地的临时性排水设施，应尽可能与永久性排水设施相结合。

各类排水设施的设计应满足使用功能要求，结构安全可靠，便于施工、检查和养护维修。

第二节路基地表排水设施的构造与布置常用的路基地表排水设备包括边沟、截水沟、排水沟、跌水与急流槽、拦水带、蒸发池和倒虹吸与渡水槽等设施。

高速公路、一级公路的辅道应有自身的地表排水设施。

这些排水设施，分别设在路基的不同部位，各自的主要功能、布置要求及构造形式，均有所差异。

一、边沟挖方路基路肩外侧及低填方路基坡脚外侧，与路中心线平行的路肩外缘均应设置的纵向人工沟渠，称之为边沟。

其主要功能是汇集和排除路基范围内和流向路基的少量地面水，以保证路基稳定。

平坦地面填方路段的路旁取土坑，常与路基排水设计综合考虑，使之起到边沟的排水作用。

边沟排水量不大，一般不需要进行水文、水力计算，依沿线具体条件，直接选用标准横断面即可。

边沟由于紧靠路基，通常不允许其他排水沟渠的水流进入，也不能与其他人工沟渠合并使用。

城市道路的路基排水设计城市道路的路基排水设计是道路工程中非常重要的一环，它直接关系到道路的使用寿命和驾驶安全。

良好的路基排水设计能够排除道路表面和路基深层的积水，减少路面的损坏，提高道路的使用寿命，同时也能够防止水涝对交通和环境造成的影响。

本文将对城市道路的路基排水设计进行详细的介绍和分析。

一、路基排水设计的原则1. 畅通排水：路基排水设计的基本原则是要保证排水顺畅，防止积水对道路的损害。

设计时需要考虑周边地势、建筑物、排水管线等情况，确定排水的最佳方案。

2. 合理布局：在道路设计时，需要合理布局排水设施，尽可能减少盲区和积水的情况，确保排水系统的均匀性和全面性。

3. 防止渗漏：为了防止地下水对路基的影响，需要在路基设计的时候考虑水平排水和垂直排水的设施，避免地下水对路基的渗透和侵蚀。

1. 垂直排水：垂直排水是指通过设置排水管道或者渗水井等设施，将路面和路基中的雨水迅速排放出去，避免积水对路基的损害。

垂直排水的设置需要考虑地形地势和排水井的位置布局等情况，确保排水的快速和顺畅。

2. 注意排水设施的维护：在道路使用过程中，排水设施经常会受到污物和杂物的堵塞，导致排水系统失效，因此需要定期进行检查和维护，确保排水设施的畅通和有效性。

3. 结合环境保护：在进行路基排水设计时，需要充分考虑环境保护的要求，避免污水和废水对周围环境造成污染和影响，确保排水系统的环保性和可持续性。

以某城市某条主干道为例，介绍其路基排水设计的情况。

该主干道采用了横向排水和地下水排水的方式，通过设置排水沟和透水性路基，将雨水引导至路侧的排水系统中，并且设置了渗水井等设施，将地下水排放出去，保证了路基的排水顺畅和稳定。

该设计方案考虑了周边地势和建筑物等因素，确保了排水系统的均匀性和全面性，避免了盲区和积水的情况。

在使用过程中，需要定期进行排水设施的清理和维护，确保排水系统的畅通和有效性。

排水系统的设计也充分考虑了环境保护的要求，避免了污水和废水对周围环境的污染和影响。

公路路基排水设计公路路基是公路工程中最基础的部分，其质量和稳定性直接关系着道路的安全和使用寿命。

而路基排水设计则是公路工程中不可忽视的重要环节，它能够有效地保证路基的排水效果，防止水分对路基的侵蚀和损害。

本文将就公路路基排水设计的原理和方法进行探讨，旨在为读者提供参考和指导。

1. 排水设计的背景与意义公路路基的排水问题一直是公路工程中的热点和难点问题。

公路路基处于室外，经常遭受雨水、地下水的侵蚀，如果不能及时排除堆积的水分，会导致路基变软、沉陷、结冰等一系列问题。

因此，合理的排水设计能够有效地提高公路路基的稳定性和使用寿命，降低维护成本，保障道路的安全性。

2. 排水设计的原理与方法2.1 路面与路基结构设计排水设计的第一步是对路面和路基结构进行合理设计。

合适的路面材料以及正确的压实方法能够减少路面渗水的可能性，从而减轻路基的排水压力。

此外，采用分层填方和合理的路基坡度也能有效地提高路基的排水性能。

2.2 路基纵横断面设计在公路设计中，合理的纵横断面设计能够增加路基的排水坡度，是排除积水的有效手段。

在设计过程中应根据地形、降雨量等因素合理确定路基的横向和纵向坡度，以提高排水效果。

2.3 系统排水设计系统排水设计是公路路基排水设计的重要一环。

通过设置雨水口、沟渠等排水设施，将积水快速引导至河流或其他排水渠道，以保证路基及时排水。

在设计过程中，还需对排水设施进行合理布置，考虑到交通、环境等因素，以兼顾排水效果和工程安全。

3. 排水设计的考虑因素在进行公路路基排水设计时，需综合考虑多个因素，以获得最佳的设计效果。

3.1 降雨量和频率设计者应具备一定的气候知识，合理确定设计降雨量和频率，以确保排水系统的正常运作和路基的稳定。

3.2 基土类型和特性不同的基土类型具有不同的排水性能，设计者需要了解各种基土类型的水分渗透特性，以选择合适的排水方案。

3.3 地下水位地下水位直接关系到路基的排水难度，合理掌握地下水位的变化规律，有助于确定排水系统的设计参数。