路基排水要求及设计一般原则

第一节第一节 路基排水要求及设计一般原则路基排水要求及设计一般原则 一 路基排水目的和要求一 路基排水目的和要求 水是影响路基工程质量的主要因素 也是引起路基水是影响路基工程质量的主要因素 也是引起路基 病害的主要因素之一 病害的主要因素之一 路基排水的目的 确保路基处于干燥 坚实和稳定状态 路基排水的目的 确保路基处于干燥 坚实和稳定状态 路基排水分类 地面排水 地下排水路基排水分类 地面排水 地下排水 路基排水要求 路基排水要求 查明水源 制定规划 防重于治 防治兼顾 查明水源 制定规划 防重于治 防治兼顾 与农田水利相结合 与农田水利相结合 排水设施应选在地质条件好 地势平坦地带 排水设施应选在地质条件好 地势平坦地带 排水工程简单合理 方便有效 排水工程简单合理 方便有效 二 路基排水设计的一般原则二 路基排水设计的一般原则 摸清水源 合理规划 因势利导 综合治理 摸清水源 合理规划 因势利导 综合治理 保护生态平衡 与农田水利相结合 少占农田 保护生态平衡 与农田水利相结合 少占农田 排水设计应经济实用 以节约加固工程量 排水设计应经济实用 以节约加固工程量 防重于治 防治结合 防重于治 防治结合 排水设施要因地制宜 就地取材 经济适用 并做到系统规划 合理布局 与当排水设施要因地制宜 就地取材 经济适用 并做到系统规划 合理布局 与当 地排水设施相协调 地排水设施相协调 第二节第二节 路基地面排水设施的构造路基地面排水设施的构造 常见的路基地面排水设施常见的路基地面排水设施 排水沟排水沟 侧沟侧沟 截水沟 天沟 截水沟 天沟 急流槽急流槽 截水沟 天沟 截水沟 天沟 1 截水沟的功能截水沟的功能 用以拦截并排除路基上方流向路基的地面径流 减轻边沟的水流负担 保证挖方边坡用以拦截并排除路基上方流向路基的地面径流 减轻边沟的水流负担 保证挖方边坡 和填方坡脚不受流水冲刷 和填方坡脚不受流水冲刷 2 截水沟设置位置 截水沟设置位置 截水沟一般布置在路堑坡顶截水沟一般布置在路堑坡顶 5m 或路堤坡脚或路堤坡脚 2m 以外 结合地形和地质条件沿等高线以外 结合地形和地质条件沿等高线 布置 尽量与绝大多数地面水流方向垂直 布置 尽量与绝大多数地面水流方向垂直 视降雨量 可以不设或设计多道 视降雨量 可以不设或设计多道 挖方截水沟挖方截水沟 5m 填方截水沟填方截水沟 3 截水沟的纵坡与长度截水沟的纵坡与长度 截水沟的纵坡不宜小于截水沟的纵坡不宜小于 0 5 长度以 长度以 200 500 为宜 超过为宜 超过 500m 时 可在中间适当时 可在中间适当 位置增设泄水口 由急流槽或急流管分流排引 位置增设泄水口 由急流槽或急流管分流排引 4 截水沟的横断面截水沟的横断面 一般采用梯形断面 沟的边坡坡度一般采用一般采用梯形断面 沟的边坡坡度一般采用 1 1 0 1 1 5 沟底宽度和沟深不宜小于 沟底宽度和沟深不宜小于 0 5m 土土质质 石石质质 排水沟排水沟 1 排水沟的功能排水沟的功能 将路基范围内各种水源的水流 如边沟 截水沟 取土坑 边坡和路基附近积水 将路基范围内各种水源的水流 如边沟 截水沟 取土坑 边坡和路基附近积水 引 引 排至桥涵或路基范围以外的指定地点 排至桥涵或路基范围以外的指定地点 2 排水沟的纵坡排水沟的纵坡 排水沟应具有合适的纵坡 以保证水流畅通 不致流速太大而产生冲刷 亦不可流速太排水沟应具有合适的纵坡 以保证水流畅通 不致流速太大而产生冲刷 亦不可流速太 小而形成淤积 为此宜通过水文水力计算而择优选定 一般情况下 可取小而形成淤积 为此宜通过水文水力计算而择优选定 一般情况下 可取 0 5 1 0 3 排水沟的横断面排水沟的横断面 排水沟的横断面 一般采用梯形 尺寸大小应经过水力水文计算选定 沟的边坡坡度排水沟的横断面 一般采用梯形 尺寸大小应经过水力水文计算选定 沟的边坡坡度 可采用可采用 1 1 0 1 1 5 沟底宽度和沟深不宜小于 沟底宽度和沟深不宜小于 0 5m 4 排水沟的布置排水沟的布置 排水沟的布置应尽可能远离路基 通常距路基坡脚不宜小于排水沟的布置应尽可能远离路基 通常距路基坡脚不宜小于 2m 平面上应力求直捷 平面上应力求直捷 需要转弯时亦应尽量圆顺 做成弧形 其半径不宜小于需要转弯时亦应尽量圆顺 做成弧形 其半径不宜小于 10 20m 连续长度宜短 一般不 连续长度宜短 一般不 超过超过 500m 排水沟水流注入其他沟渠或水道时 应使原水道不产生冲刷或淤积 通常应使排水沟排水沟水流注入其他沟渠或水道时 应使原水道不产生冲刷或淤积 通常应使排水沟 与原水道两者成锐角相交 交角不大于与原水道两者成锐角相交 交角不大于 45 有条件可用半径 有条件可用半径 R 10b b 为沟顶宽 的圆为沟顶宽 的圆 曲线朝下游与其它水道相接 曲线朝下游与其它水道相接 排水沟与水道排水沟与水道衔衔接示意接示意图图 1 排水沟 排水沟 2 其它渠道 其它渠道 3 路基中心路基中心线线 4 桥桥涵涵急流槽急流槽 1 急流槽的功能急流槽的功能 在陡坡或深沟地段设置的坡度较陡 水流不离开槽底的沟槽称作急流槽 急流槽的作在陡坡或深沟地段设置的坡度较陡 水流不离开槽底的沟槽称作急流槽 急流槽的作 用是在较短的距离内以沟渠的方式引排水流 降低水头 进而防止冲刷 可用于比跌水更用是在较短的距离内以沟渠的方式引排水流 降低水头 进而防止冲刷 可用于比跌水更 陡的坡度陡的坡度 可达可达 67 以上 以上 2 急流槽的布置和运用急流槽的布置和运用 急流槽通常设置在高路堤边坡 高路堑边坡 路堑与高路堤连接处 回头曲线上下边急流槽通常设置在高路堤边坡 高路堑边坡 路堑与高路堤连接处 回头曲线上下边 沟等位置 用于排除边沟和截水沟汇集的水流 沟等位置 用于排除边沟和截水沟汇集的水流 3 急流槽的结构组成急流槽的结构组成 进口 槽身 出口进口 槽身 出口 第三节第三节 路基地下排水设施的构造与布置路基地下排水设施的构造与布置 路基地下排水目的 截断与排除地下流向路基的地下水 使之不致侵蚀路基 也可路基地下排水目的 截断与排除地下流向路基的地下水 使之不致侵蚀路基 也可 降低地下水位 隔断毛细水上升或排除路基下面的积水 降低地下水位 隔断毛细水上升或排除路基下面的积水 地下排水设施的特点 投资大 维修困难 因此凡能用地上排水设施代替的 尽量地下排水设施的特点 投资大 维修困难 因此凡能用地上排水设施代替的 尽量 不设或少设地下排水设施 不设或少设地下排水设施 常见的路基地下排水设施常见的路基地下排水设施 暗沟暗沟 渗沟渗沟 渗井渗井 渗沟渗沟 采用渗透方式来吸收降低地下水位 汇集和拦截流向路基的地下水 并通过沟底通道采用渗透方式来吸收降低地下水位 汇集和拦截流向路基的地下水 并通过沟底通道 将水排至指定地点 使路基上部保持干燥 将水排至指定地点 使路基上部保持干燥 2 渗沟的布置渗沟的布置 1 渗沟可设置在边沟 路肩 路基中线以下 路基上侧山坡的适当位置 渗沟可设置在边沟 路肩 路基中线以下 路基上侧山坡的适当位置 2 渗沟尽可能与地下水流向相互垂直 使之能拦截更多的地下水 渗沟尽可能与地下水流向相互垂直 使之能拦截更多的地下水 截断路堑层间水的渗沟截断路堑层间水的渗沟 拦截潜水流向路堤的渗沟拦截潜水流向路堤的渗沟 降低地下水位的渗沟降低地下水位的渗沟 渗沟的组成 排水层 反滤层 封闭层渗沟的组成 排水层 反滤层 封闭层 1 排水层 石缝 管 洞 排水层 石缝 管 洞 渗沟的槽宽渗沟的槽宽 人工开挖人工开挖 视沟深而定 一般深度在视沟深而定 一般深度在 2m 时 宽度为时 宽度为 0 6 0 8m 深度在 深度在 3 4m 时 宽度不小于时 宽度不小于 1m 沟内用作排水和渗水的砂石填料 应经过筛选和清洗 沟内用作排水和渗水的砂石填料 应经过筛选和清洗 2 封闭层 封闭层 是为了防止土粒落进填充石料的孔隙 以免造成渗沟堵塞而设置的 同时也能起到防是为了防止土粒落进填充石料的孔隙 以免造成渗沟堵塞而设置的 同时也能起到防 止地面水渗入沟内的作用 止地面水渗入沟内的作用 3 反滤层 反滤层 是为了汇集水流 并用以防止含水层中土粒堵塞排水层而设置的 反滤层应尽可能选是为了汇集水流 并用以防止含水层中土粒堵塞排水层而设置的 反滤层应尽可能选 用颗粒大小均匀的砂石材料 分层填埋 相邻两层颗粒直径之比不小于用颗粒大小均匀的砂石材料 分层填埋 相邻两层颗粒直径之比不小于 1 4 设计时填料 设计时填料 的颗粒应为含水层土的最大粒径的的颗粒应为含水层土的最大粒径的 8 10 倍 倍 石屑 指采石场加工碎石通过石屑 指采石场加工碎石通过 4 75mm 的筛的筛 下部分 下部分 渗沟的组成 排水层 反滤层 封闭层渗沟的组成 排水层 反滤层 封闭层 1 排水层 石缝 管 洞 排水层 石缝 管 洞 渗沟的槽宽渗沟的槽宽 人工开挖人工开挖 视沟深而定 一般深度在视沟深而定 一般深度在 2m 时 宽度为时 宽度为 0 6 0 8m 深度在 深度在 3 4m 时 宽度不小于时 宽度不小于 1m 沟内用作排水和渗水的砂石填料 应经过筛选和清洗 沟内用作排水和渗水的砂石填料 应经过筛选和清洗 2 封闭层 封闭层 是为了防止土粒落进填充石料的孔隙 以免造成渗沟堵塞而设置的 同时也能起到防是为了防止土粒落进填充石料的孔隙 以免造成渗沟堵塞而设置的 同时也能起到防 止地面水渗入沟内的作用 止地面水渗入沟内的作用 3 反滤层 反滤层 是为了汇集水流 并用以防止含水层中土粒堵塞排水层而设置的 反滤层应尽可能选是为了汇集水流 并用以防止含水层中土粒堵塞排水层而设置的 反滤层应尽可能选 用颗粒大小均匀的砂石材料 分层填埋 相邻两层颗粒直径之比不小于用颗粒大小均匀的砂石材料 分层填埋 相邻两层颗粒直径之比不小于 1 4 设计时填料 设计时填料 的颗粒应为含水层土的最大粒径的的颗粒应为含水层土的最大粒径的 8 10 倍 倍 石屑 指采石场加工碎石通过石屑 指采石场加工碎石通过 4 75mm 的筛的筛 下部分 下部分 渗井渗井 1 渗井的功能渗井的功能 将排不出的地表水或边沟水渗到地下水层中而设置的用透水性材料填筑的竖井 将排不出的地表水或边沟水渗到地下水层中而设置的用透水性材料填筑的竖井 2 渗井的布置和使用环境渗井的布置和使用环境 1 路线穿过雨量稀少地区的村落或集市 路线高度与原地面相仿 因建筑物障碍不能贯 路线穿过雨量稀少地区的村落或集市 路线高度与原地面相仿 因建筑物障碍不能贯 通边沟 而距地面不深处有渗透性土层 且地下水流向背离路基 地面水流量不大 此时通边沟 而距地面不深处有渗透性土层 且地下水流向背离路基 地面水流量不大 此时 可以修筑渗水井将边沟水流分散到地面可以修筑渗水井将边沟水流分散到地面 1 5m 以下的透水层中 使之不