第四章路基路面排水设计

第四章 路基路面排水设计
基本内容
§4-1 路基路面排水要求及设计一般原则 §4-2 路基排水设备的构造与布置 §4-3 路面排水设计
❖ 路基路面的强度与稳定性同水的关系十分密切。
❖ 道路路基路面应该设置完善的排水设施，以排除 可能危害道路的地面水和地下水，保证路基路面 结构稳固，防止路面积水影响行车安全。
1)形式：一般矩形，浆砌片石或混凝土预制块砌筑 2)尺寸：根据地形、地质条件等，一般需水力计算 3)构造：按水力计算特点，可分为进水口、跌水槽、 出水口。跌水槽由跌水墙、平台和消能设备组成。
4)出口连接：桥涵、自然沟、排水沟
5)单级跌水：适用于排水沟渠连接处，由于水位落 差较大，需要消能或改变水流方向（如路基边沟 水流通过涵洞排泄时）。
❖ 道路排水可分为地表排水和地下排水
❖ 地表排水又可分为路面（含路肩）表面排水、中 央分隔带排水和坡面排水。
❖ 排水设计应根据道路等级、沿线自然条件以及桥 涵设置等情况进行综合考虑，注意充分利用地形 和天然水系，合理布置各项设施，形成良好的排 水系统，确保排水畅通和养护方便。
❖ 排水设计包括排水系统的规划和排水结构物的设 计
倒虹吸：水流横跨路基且受到设计标高限制时， 可通过多次改变水流方向从路基下方跨越的排水 设施。倒虹吸是利用上下游沟渠水位差作用，管 道为有压管道，水流条件较差，结构要求高，应 谨慎使用。
渡水槽：水流横跨路基且受到路基标高限制时，水 流从路基上方跨越的排水设施。渡水槽应满足道 路对净空与美化的要求，结构与桥梁相似，但主 要作用是沟通水流，在效能上应满足结构强度和 排水要求防止冲刷和渗漏。
1)形式：一般梯形
2)尺寸：经水力水文计算确定。B、h大于等于 0.5m
3)布置：离路基尽可能远，距路基坡脚一般不宜 小于3~4m，高速公路高路堤，坡脚排水沟不小于 2m，纵坡应保证水流畅通，不产生冲刷或淤积，一 般不小于0.3%，不大于3%
4)长度：小于500m
5)平面线形：平面上应力求直捷，转弯时应圆顺连接； 半径不宜小于10~20m。
三、基本要求
1.设计中把影响路基路面的水流，加以拦截，排 除，截断，疏干，降低，引导。 2.施工中，校核全线排水系统的设计是否完善。 必要时补充，修改。增加临时排水措施。
四、一般原则
1.认真调查研究 2.结合农田水利，城市建设，整体规划 3.全线综合考虑 4.因地制宜，经济适用，尽可能就地取材
§4-2 路基排水设备的构造与布置
5)截水沟离开路基的距离的确定 6)截水沟的沟槽加固
一般要求不能使水下渗，影响边坡稳定。 对于地质不良地段应避免积水成害； 对于纵坡大的截水沟为防止冲刷； 平台上设的边沟，防止水流渗漏影响稳定。
3.排水沟:主要用来引水，将路基范围内各种水源的 水流（边沟、截水沟、取土坑或路基附近低洼处汇 集的水）引排到桥涵、天然河沟或远离路基指定地 点。
2.截水沟：设置在挖方路基边坡坡顶之外或山坡路 堤上方的适当处，用以拦截流向路基的地面水,防止 其冲刷和浸蚀挖方边坡和路堤坡脚，并减轻边沟的 泄水负担。
1)形式：一般为梯形，矩形形式 2)尺寸：按实际流量计算 3)长度：200-500m为宜 4)出水口 A.沿等高线布置 B.保证水流畅通，就近引入自然沟内排除 C.一般不能引入边沟。
路基排水工程：地面排水，地下排水
一、地面排水设备
1.边沟：设在挖方的路肩外侧或低路堤的坡脚外侧， 多与线路平行。主要用以汇集和排除路基范围内和流 向路基的少量的地面水，不宜与其它沟渠合并使用。
1)形式：梯形、矩形、三角形、流线型 2)尺寸：一般底、高为0.4～0.6m，特殊时局部加大 尺寸。 3)长度：不宜过长，尽量就近排除路基范围。
1)构造：倒虹吸：进水口、沉淀池、出水口、管 身
渡水槽：进出水口、槽深、下部支撑
2)尺寸：需水力计算
6.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。
二、地下排水设备
纵坡一般与路线相同。但不小于0.5%。
边沟横断面示意图
4)出水口 (1)边沟水流流向路堤坡脚处，试具体情况确定 (2)当边沟水流流向桥涵进水口时，为避免流水冲 刷、试具体情况确定
(3)当边沟水流流至回头弯处，应顺着边沟方向沿 山坡开挖排水沟，将水流引出路基范围以外的自 然沟或用急流槽引下山坡，以免增加对回头弯边 沟的冲刷。
1)形式：矩形，浆砌片石或混凝土预制块砌筑
2)尺寸：需水力计算来确定尺寸，水流量不大时， 可用标准尺寸
3)构造：进水口、主槽、出水口
4)出水连接：桥涵、自然沟、排水沟
急流槽
I
边沟
I 边沟
立面图
側面图
I-I
急流槽设计图
5.倒虹吸与渡水槽：设置于水流需要横跨路基，同 时受到设计标高的限Βιβλιοθήκη Baidu，从路基底部或上部架空 跨越。前者称为倒虹吸，后者称为渡水槽。
6)出水口：排水沟水流注入其它沟渠或水道时，应保证 原水道不产生冲刷或淤积。通常以不大于45°的锐角 或园曲线朝下游与其它水道相接。
4.跌水与急流槽： 设置于需要排水的高差较大而距 离较短或坡度陡峻的地段
跌水：是阶梯形的建筑物，水流以瀑布形式通过的 排水设施。有单级和多级形式，作用主要是降低流 速和削减水的能量或改变水流方向。
§4-1 路基路面排水要求及设计一般原则
一、排水的重要性
1.地面水渗入路基→路基强度降低 2.地面水对边坡冲刷→路基整体稳定性受到威胁 3.地下水浸入路基→强度降低（冻胀，翻浆、滑坍滑 动） 4.降水渗入路面→降低材料的强度；高压水冲刷使
承载力下降。 二、排水的目的与任务
1.把路基工作区内的土基含水量降低到一定范围之内 2.将降落在路基路面上的水和渗入路面内的水迅速的 排除路基范围之外
6)多级跌水：适用于较长陡坡地段的沟渠，为减缓 水流速度，并予以消能。
急流槽：是具有很陡坡度的水槽，水流以陡坡形式通 过的排水设施，但水流不离开槽底。它的作用主要 是在很短的距离内，水面落差很大的情况下进行排 水。多用于涵洞的进出水口和高路堑边沟流入排水 沟的进出水口，或在特殊情况下，截水沟流向边沟 的场合。沟底纵坡可达45度。