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*********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指导教师评语及成绩目录摘要 (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。