地面排水设备

1、地面排水设备有哪些类型，分别适用于什么条件。地面排水设备主要有：排水沟、侧沟、天沟、截水沟、矩形水槽、跌水和急流槽。（一）排水沟1.平坦地带，横坡不明显，且路堤高度小于2 m时，宜在路堤两侧设置排水沟。 2.当路堤高度大于2.0m时，可以只在大面积横坡方向的上方设置排水沟。在路堤高度小于2.0m的平原地带，确认下侧不会有积水和造成地面径流的可能时，也允许只在上方设置排水沟。 3.在农田地区，常把开挖排水沟的弃土置于排水沟的外侧，筑成挡水埝，以阻挡农田排灌水流入排水沟。挡水埝顶宽一般采用0.5 m，两侧边坡坡度不大于l：1，靠排水沟一侧的坡脚与排水沟之间应留出适当的距离。 4.紧靠路堤护道外侧的取土坑，如能适当控制其深度，以连接上、下游的排水沟或排水通路，则可利用于地面排水。此时，取土坑底部宜做成由两侧边缘向中间倾斜的24的横坡，或在取土坑中部设置适当断面的排水沟。 （二）侧沟 1.侧沟水不宜流入隧道排水沟内。因此，当出洞方向路堑为上坡时，侧沟要用与线路纵坡相反的坡度，称为反坡排水。只有对长度为300m以下的短隧道，在洞外路堑水量较小，且含砂量小，不易淤积，修建反坡排水将增加大量土石方等困难条件下，才允许将侧沟水引入隧道排水沟内，但应验算隧道水沟断面(不够时应予扩大)，并在高端洞口设置泥砂沉淀井。 2.侧沟水应排出路堑以外，在填挖交界处沿山弯转偏离路基排出，以防冲刷路堤。但对深长路堑和反坡排水的侧沟，可以根据地形条件增建穿越路基的横向盖板水沟，将水引排到路基的外侧，在路堑边坡较低处，开挖马口排走。 （三）天沟 1.天沟距堑顶的距离一般情况下，不宜小于5 m。2.如果边坡为不易渗漏的岩石和黏性土，或对天沟已采取防渗措施，或路堑不高，即使边坡坍塌也不致影响行车时，天沟距堑顶的距离可以减小到2 m。 3.湿陷性黄土地区的天沟距堑顶的距离一般不应小于l0m，同时还应加固防渗。 4.如果堑顶上有弃土堆，天沟一般应设在弃土堆以外2.O5.0 m。 （四）截水沟1.平坦地带，横坡不明显，且路堤高度小于2 m时，宜在路堤两侧设置排水沟。 2.当路堤高度大于2.0m时，可以只在大面积横坡方向的上方设置排水沟。在路堤高度小于2.0m的平原地带，确认下侧不会有积水和造成地面径流的可能时，也允许只在上方设置排水沟。 3.在农田地区，常把开挖排水沟的弃土置于排水沟的外侧，筑成挡水埝，以阻挡农田排灌水流入排水沟。挡水埝顶宽一般采用0.5 m，两侧边坡坡度不大于l：1，靠排水沟一侧的坡脚与排水沟之间应留出适当的距离。 4.紧靠路堤护道外侧的取土坑，如能适当控制其深度，以连接上、下游的排水沟或排水通路，则可利用于地面排水。此时，取土坑底部宜做成由两侧边缘向中间倾斜的24的横坡，或在取土坑中部设置适当断面的排水沟。 （二）侧沟侧沟是位于路堑路肩边缘的外侧，用以汇集和排除路堑范围以内的地面水。在线路不填不挖的地段亦应设置侧沟。 1.侧沟水不宜流入隧道排水沟内。因此，当出洞方向路堑为上坡时，侧沟要用与线路纵坡相反的坡度，称为反坡排水。只有对长度为300m以下的短隧道，在洞外路堑水量较小，且含砂量小，不易淤积，修建反坡排水将增加大量土石方等困难条件下，才允许将侧沟水引入隧道排水沟内，但应验算隧道水沟断面(不够时应予扩大)，并在高端洞口设置泥砂沉淀井。 2.侧沟水应排出路堑以外，在填挖交界处沿山弯转偏离路基排出，以防冲刷路堤。但对深长路堑和反坡排水的侧沟，可以根据地形条件增建穿越路基的横向盖板水沟，将水引排到路基的外侧，在路堑边坡较低处，开挖马口排走。 （三）天沟天沟是位于堑顶边缘以外，可设一道或几道，用以截排堑顶上方流向路堑的地面水。 1.天沟距堑顶的距离一般情况下，不宜小于5 m。2.如果边坡为不易渗漏的岩石和黏性土，或对天沟已采取防渗措施，或路堑不高，即使边坡坍塌也不致影响行车时，天沟距堑顶的距离可以减小到2 m。 3.湿陷性黄土地区的天沟距堑顶的距离一般不应小于l0m，同时还应加固防渗。 4.如果堑顶上有弃土堆，天沟一般应设在弃土堆以外2.O5.0 m。 （四）截水沟截水沟设置于路堑边坡平台上及排水沟、侧沟、天沟所在部位以外的其他地方，用以截排边坡平台以上的坡面水或所在地区的部分地面水。(五)跌水、缓流井和急流槽 1.跌水：主槽底部呈台阶状的急流槽，构造可有单级和多级两类，每级高差为0.22.0m，利用台阶跌水消能。一般应作铺砌防护。.缓流井：沟底纵坡较陡的水沟，可设计成两段坡度较缓的水沟用缓流井连接起来。两端水沟的落水高差最大可达。.急流槽：用片石、混凝土材料筑成的，衔接两段高程较大的排水设施。主槽纵坡大，水流急。出口设有消力池、消能槛等消能装置。沟底纵坡可达1：2。 急流槽槽身的坡度一般大于l0。为使通过急流槽的水流能贴着槽底面流下面不致发生飞溅，槽身坡度不可陡于l：0.75。 2、地下排水设备有哪些类型，分别适用于什么条件。（一）明沟与槽沟明沟与槽沟是敞开的地下排水设备，用于拦截、引排埋藏不深的地下水(一般为2 m以内的潜水和上层滞水)，并可兼排地表水。设置时，宜沿线路方向和顺沟谷走向布置，沟底应埋人不透水地层内，沟壁最下一排渗水孔的底部应高出沟底不小于0.2 m。为避免开挖断面过大，明沟深度不宜超过l.2 m，若再深可用槽沟。槽沟深度不宜超过2 m，若再深宜改用渗沟。（二）边坡渗沟边坡渗沟是为疏干潮湿边坡及引排边坡上局部露出的上层滞水和泉水而修建的排水设备，同时可起支撑边坡的作用。适用于土质路堑边坡不陡于l：1或路堤边坡因潮湿容易发生表土坍滑的部位。一般用条带形、马蹄形或分岔形布置，渗沟基础应埋置在边坡潮湿土层以下的干燥而稳定的土层以内不小于0.5 m，通常用矩形断面，宽度不小于l.31.5 m，沿壁外围设置适当的反滤层，沟内底部用大粒径石料充填，其余的用小粒径的渗水材料充填，其结构形状、断面形式如图所示。（三）支撑渗沟支撑渗沟是用来支撑可能滑动不稳定土体或山坡，并排除在滑动面(滑动带)附近的地下水和疏干潮湿土体的一种地下排水设备。根据不稳定土体的范围大小可成群布置，也可与抗滑挡墙配合使用，如图所示。 （四）截水渗沟与引水渗沟 截水渗沟的平面布置，宜与地下水的流向垂直，引水渗沟宜与地下水的流向平行，一般沿着线路方向设在路基的两侧。 渗沟流水孔的纵向坡度，不得小于5，若受到地形限制，沟底纵坡陡了不易找到合适的出口，纵坡可用缓一点，但不小于2。 渗沟深度在26 m时，称浅埋渗沟，深度大于6 m的称深埋渗沟。其断面一般采用矩形，内部充填筛洗干净的渗水材料，底部设排水通道，常用盖板箱涵或混凝土圆管。对于浅埋渗沟箱涵孔径用0.3 m0.4 m，圆管内径用0.30.5 m，对于深埋渗沟，为了检查和维修，箱涵孔径用0.81.2 m，圆管内径用l.0 m，渗沟顶部用单层浆砌片石，表面水泥砂浆勾缝，其上再填土，厚度不小于0.5 m，夯实后与地面齐平。 渗水沟的出水口，一般修筑端墙，基础应埋入较坚实的稳定地层内，两侧应嵌入沟岸土层内不小于0.5 m。端墙下部的排水孔的底面应比外面排水沟底面高出不小于0.20.3 m。 （五）渗水隧洞渗水隧洞是用于截断和引排深层地下水的排水设备。平面布置与渗沟相同，若与立式渗井配合使用，要通路最短，隧洞出水底部应比河沟设计洪水位高出不小于0.5 m，比相连的排水沟高出不小于0.10.2 m，底面不小于0.10.2 m，如图所示。(六)水平钻孔水平钻孔是用平卧钻机向滑体含水层打倾斜角不大的平孔，然后在钻孔内插带孔的钢管或塑料管，用以引排地下水而疏干土体的一种排水设备。一般与立式渗水井配合使用，钻孔用1015的仰坡，孔径用73108 mm。 （七）立式集水渗井与渗管立式集水渗井与渗管是用于集引多层含水层和潮湿土体中地下水的排水设备。一般成群布置，与地下水流方向垂直，并与水平钻孔、排水设备配合使用。 3、编制路基排水设备施工方案。一、工程概况本标段起讫里程为FXLSDK2+085FXLSDK2+126.22，FXXDK13+245FXXDK13+440,路基排水工程主要包括边沟、排水沟、急流槽、盲沟和截水沟等。施工时，先按设计要求放样出上述排水结构物的位置，经复核无误后，按图纸要求的断面尺寸开挖基坑。急流槽基础嵌入地面下，并设置端护墙。按设计轴线和坡度砌筑边沟、截水沟、排水沟。沟壁沟底铺砌平顺、密实，无阻水现象。主要工程数量为：现浇C20混凝土15340 m3，预制C20混凝土4741m3，C25混凝土盖板2186m3，级钢筋112138kg，级钢筋245689kg，土工布90564 m2，6060碎石盲沟16277m。 二、施工准备现场布置：做好施工场地的控制网测量、搞好“三通一平” “三通一平”是指路通、水通、电通和平整场地、做好施工现场的补充勘探临时设施安排：准备好生产、办公、生活、居住和储存等临时用房。测量要求：组织测量放样，复测中线、高程，准确放出基础位置，并在施工中及时复核。按照设计图纸测量排水工程的位置、方向、长度以及高程。材料检验要求：混凝土的强度应符合规定的标准并且要满足工程量，钢筋的强度应符合标准并且要满足工程量，土工布的数量要求，碎石盲沟的数量要求。人员：负责人、项目经理和副经理、施工员、工人机具使用计划：按照施工机具需要量计划，组织施工机具进场，根据施工总平面图将施工机具安置在规定的地点或仓库。对于固定的机具要进行就位、搭棚、接电源、保养和调试等工作。对所有施工机具都必须在开工之前进行检查和试运转。三、施工作业及质量要求1、 边沟（1） 路提靠山一侧设置不渗水边沟。（2） 边沟应按图纸要求施工，边沟和涵洞结合处应与涵洞洞口建筑配合，以便水流畅通进入涵洞。（3）平曲线处施工时，沟底纵坡应与曲线前后沟底纵坡接顺不允许曲线内侧有积水或外溢情况发生。曲线外侧边沟应适当加深，其增加值等于超高值，但曲线在坡顶时可不加深边沟。（4） 边沟的加固：土质地段，当沟底纵坡大于3%时，应采取加固措施；采用干砌片石对边沟进行铺砌，各砌缝应用小石子嵌紧；采用浆砌片石铺砌时，砌缝砂浆应饱满；若沟底采用抹面时，抹面应平整压光。（5） 盖板安装：盖板在预制场预制完成后，用汽车运抵现场，安装前首先对沟台及预制盖板的几何尺寸和标高进行检查，符合要求后用吊装就位。接缝用高强度水泥砂浆填塞密实并抹平。当上边坡防护的基础与边沟交叉在一起时，砌筑可一并进行，砌筑工艺与挡土墙一致。2、 截水沟（1） 截水沟的位置：在无弃土的情况下，截水沟的边缘离开挖路基坡顶的距离视土质而定，以不影响边沟稳定为原则。如系一般土质。至少离开5m。截水沟挖出的土，可在路堑和截水沟之间修成土台，并进行夯实；台顶应筑成2%倾向截水沟之间的斜坡。（2）山坡上路堤的截水沟离开路提坡脚至少2m，并用挖掘截水沟的土填在路提和截水沟之间，修筑向沟内倾斜坡度为2%的护坡道或土台，使路提内侧地面水流入截水沟排出。（3） 截水沟长度超过500m应在选择合适的地点设出水口，将水引至山沟一侧的自然水沟或涵洞进水口，截水沟必须有牢靠的出水口，必要时设置排水沟、跌水和急流槽。截水沟的出水口必须与其他排水设施平顺衔接。（4） 为防止水流下渗或冲刷，截水沟应进行严密的防渗和加固处理。地质不良地段和土质松软、透水性较大或裂缝较多的岩石路段，对沟底纵坡较大的土质截水沟及截水沟的出水口均应采取加固措施防止渗漏和冲刷沟底。3、 排水沟（1） 排水沟的线形要求平顺，尽可能采用直线形，转弯处宜做成弧形，其半径不应小于10m；排水沟长度根据实际确定，通常不应超过500m。（1） 排水沟沿线应离路基尽可能的远一些，距路基坡脚的距离不宜小于34m。（1）当排水沟、截水沟和边沟因纵坡较大导致水流速度大于沟底、沟土地容许冲刷流速时，应采用边沟表面加固措施。4、 跌水与急流槽（1） 跌水与急流槽必须采用浆砌圬工结构，跌水的台阶高度可根据地形、地质条件等决定，多级台阶的高度可以不同，其高度和长度之比应与地形相适应。（2） 急流槽的纵坡应按图纸要求进行施工，一般不应超过1:1.5，同时应与地面天然坡度相配合，当急流槽较长时，槽底可用几个纵坡，一般是上段较陡，下段放缓。（3） 当急流槽较长时，应分段砌筑，每段长度不应超过10m，接头用防水材料填塞，密实无间隙。（4） 急流槽的砌筑应使自然流水与涵洞进、出水口之间形成一个过渡段，基础嵌入地面以下，其底部应按图纸要求砌筑抗滑平台并设置端护墙。路提边坡急流槽的修筑，应能为水流入排水沟提供一个顺畅的通道，路缘石开口及流水进入路堤边坡急流槽的过渡段应连接圆滑。5、 盲沟（1） 盲沟通常为矩形或梯形，在盲沟的底部和中部用较大的碎石或卵石（粒径3050cm）填筑，在碎石或卵石的两侧和上部，按一定比例分层（层厚约150mm）填较细颗粒的粒料（中砂、粗砂、砾石），作反滤层；逐层的比例按4:1递减。砾石料颗粒粒径小于0.5mm的含量不应大于5%。或利用土工合成材料包裹有孔的硬塑料管，管四周填以大于硬塑料管孔径的等粒径碎、砾石，组成盲沟。在盲沟顶部作封闭层，用双层反铺草皮或其他材料（如土工合成的防渗材料）铺成，并在其上夯填厚度不小于0.5m的粘土防水层。（2） 盲沟的埋置深度，应满足渗水材料的顶部（封闭层以下）不得低于原地下水位的要求。当排除层间水时，盲沟顶部应埋于最下面的不透水层上。（3） 当采用土工织物作反滤层时，应先在底部及两侧沟壁铺好就位，并预留顶部覆盖所需的土工织物，拉直平顺紧贴下垫层；所有纵向横向的搭接缝应交替错开，搭接埋深不得小于300mm。（4） 盲沟只宜用于渗流不大的地段，且纵坡不应小于1%，出水口底面标高应高出沟外最高水位0.2m。四、质量保证措施1、 开展全面质量管理 抓好质量教育，加强全员质量意识，牢固树立“百年大计，质量第一”的观念。从材料的采购供应、质检验收到各个工序的施工生产过程，竣工验交等执行全过程管理，用良好的工作质量来保证工序质量，把全面质量管理的思想、方法确实应用到本标段施工的全过程。2、 健全质量检查机构、加强质量监督检查 在项目经理部设置安全质量部，有专职质检工程师对整个工程进行全方位施工检测。同时下设工区设质检员，工班有专人兼职质检工作。施工时坚持自检、互检、交接检制度，使工程质量在施工全过程都处于受控状态之中。3、 严格质量标准 工程严格按标准化作业，做到工序有标准，有检查，凡是检查都要有结论(按奖罚条例执行)。各项工程的主要工序，严格按照作业标准进行操作，把新技术、新工艺、新方法，运用到各项施工生产中去，切实保证标准化作业质量。4、 严格控制质量程序 严格执行监理工程师签证制度，上一道工序没有通过，下一道工序不得进行。5、 严格奖惩制度 明确质量责任，实行工资、奖金与工程质量挂钩，奖罚分明。6、 严把材料关 外购材料必须三证（出厂证、合格证、检验证）齐全，进场后需按规定抽检，合格后方可使用。材料必须选择质量好，信誉高的厂家订购。按照审批原材料进场施工。五、安全保证措施1、 安全管理制度 所有与施工有关人员在施工现场必须持有上岗证、带安全帽，否则予以1050元不等的罚款。 施工队每天进行施工安全检查并做好详细记录，提出保持或改进措施，并落实实行。 坚持以自查为主，互查为辅，边查边改的原则；主要查思想、查制度、查纪律、查领导、查隐患、查事故处理。结合季节特点，重点查防触电、防高空坠落、防机械车辆事故、防火、防雷击等措施的落实。2、 排水施工安全保证措施 在进行排水工程施工时，上、下边坡施工应与之交错进行，避免施工时物件掉落，毁损工程施工或伤及作业人员。 混凝土浇注时，施工人员明确分工，统一指挥，连续施工，以防事故的发生。六、文明施工1、 场地内的电线、水管按要求统一布置，不得任意牵拉乱接。2、 在规划内的场地施工，做到机具摆放有序，整齐划一。3、 做好场内排水工作，施工废水经沉淀处理合格后方可排出。4、 施工现场的生活垃圾集中堆放，搞好现场卫生以保护自然环境不受破坏，施工完成后，应及时清理施工垃圾，做到文明施工。5、 不得在施工用地外堆放材料、垃圾。严格按照批准的占地范围使用占地。4、查找因排水问题引起的路基病害案例，并提出预防或整治措施。案例一：xx高速路合同段全长5.12公里，路面宽24.5米，其中软土地基29645平方米，插设塑料排水板75332延米，铺设砂砾垫层17787立方米，超载预压35574立方米。该段软基属“山地型”软土，表层为1-2米深的淤泥，下部为低液限粘土，软基最深处达到23m，含水量大，承载力小。其成因主要是由于泥质页岩风化产物和地表的有机物质经水流搬运，沉积于原始地形的低洼处，长期饱水软化，间有微生物作用形成。处理措施：采用塑料排水板。塑料排水板的内部为聚乙烯或聚丙烯加工而成的多孔道板带，外包土工织物滤套，具有隔离土颗粒和渗透功能。根据地基固结理论，粘性土固结所需的时间和排水距离的平方成正比，施工时，通过插板机在软土地层中打入塑料排水板，可以改变原有地基的边界条件，增加孔隙水的有效排出途径，缩短排水距离。在上部荷载的作用下，地基中的水分能够通过塑料排水板的竖向孔道和砂垫层快速排出，从而加快地基固结和沉降的速率。案例二：xx高速路xx段位于广东省佛冈县境内，地处山岭重丘地带，沿线路基出现较多的高填深挖现象。由于受到地下水位及地质条件等因素的影响，开挖后的路堑特别是深挖的土质路堑若不进行特殊处理，其弯沉及压实度往往是难以达到设计及规范要求的。该线路中 K214+550K214+840 段就是众多深挖土质路堑的一个典型路段。该段路基宽 33.5m，按 6 车道测设。由于路基施工过程中需考虑整个标段乃至相邻标段土石方的填挖平衡和合理调配，加上前期不良天气的影响，该段施