道路排水结构设计

道路排水结构设计主要内容1概述2路基排水设计3路面排水设计1.概述1.1排水的目的与意义路基路面的强度和稳定性与水的关系十分密切。路基路面病害有多种，形成病害因素很多，但水的作用是主要因素之一。水流水流地表水地下水1.1.1水对路面的危害表现为：降低路面材料强度，在水泥混凝土路面的接缝和路肩处造成唧泥。水泥路面唧泥水泥混凝土路面传力杆锈蚀1.1.1水对路面的危害表现为：降低路面材料强度，在水泥混凝土路面的接缝和路肩处造成唧泥。行车荷载作用下引起的唧泥和高压水冲刷，造成路面承载能力下降。在冻胀地区，融冻季节水会引起路面承载能力的普遍下降。水泥混凝土路面错台水泥混凝土路面角板开裂1.1.2路基排水的任务将路基范围内的路基湿度降低到一定限度以内，保持路基常年处于干燥或中湿状态，确保路基路面具有足够的强度与稳定性。案例

龙大（深圳龙华—东莞大岭山）高速公路道路全长20.38米，路幅宽度33米，地处南亚热带，年降雨量高达1941mm，需要对沥青路面内部排水系统进行了优化。在全线路面边缘布设边缘排水系统，同时分别选择K18+400~K18+700m（填方段）和K18+100~K18+400（挖方段）各300m，设置排水基层排水系统试验段。填方段边缘排水系统设计（左为超高外侧设计；右为一般路基及超高内侧设计）挖方段边缘排水系统设计（左为超高外侧设计；右为一般路基及超高内侧设计）填方段内部排水系统设计（左为超高外侧设计；右为一般路基及超高内侧设计）

挖方段内部排水系统设计（左为超高外侧设计；右为一般路基及超高内侧设计）

沥青路面表面水的渗入量

式中：—纵向每延米路面结构表面的渗入量（

）；

—每平方米沥青路面的表面水设计渗入率（）一般取0.15；

—表面水对每平方米未开裂路面表面的渗透率，而对于密级配沥青混凝土面层可不予考虑，即取值为0；

—单向坡度路面的宽度，龙大高速公路主车道和硬路肩宽度之和为14m；自由水在排水基层中的渗流量可近似的按Darcy公式计算：式中：―纵向每延米排水层的排水量（）；

―透水材料的渗透系数()；

―渗流路径的平均水力坡度；

A―纵向每延米排水层的过水断面面积()，无纵坡时，A=h，有纵坡时，；

h―排水层厚度()。渗入排水层的自由水在排水层内的渗流时间为：

渗流路径长度为：渗流速度为：式中：―透水材料的有效空隙率。排水管和出水管的排水量，可按曼宁公式计算确定：

式中：―排水管或出水管的排水能力（）

v―管内水流的平均流速（m/s）

A—过水断面面积（）；

n—管壁的粗糙系数，PVC塑料管取0.010；

R—水力半径（m）；

i—水力坡度，一般取用管的底坡，可取纵坡1.10%。路面边缘排水设施构造图路面边缘排水设施构造图一、公路排水类型1、路界表面排水

2、横向穿越路界排水

3、地下排水

4、路面结构内部排水二、路基排水设备

地面排水设备

地下排水设备边沟截水沟排水沟跌水急流槽倒虹吸、渡水槽等暗沟渗沟渗井边沟的横断面形式示意图：a)、b)梯形；c)、d)流线形；e)三角形；f)矩形。边沟截水沟排水沟与水道衔接示意图1-排水沟；2-其它渠道；3-路基中心线；4-桥涵排水沟跌水构造示意图:1-护墙；2-消力槛跌水倒虹吸渡水槽渗沟结构图a）盲沟式；b）渗洞；c）渗水隧洞1-黏土夯实；2-双层反铺草皮；3-粗砂；4-石屑；5-碎石；6-浆砌片石沟洞；7-预制混凝土管渗沟三、排水设计的内容和步骤1、调查和采集数据

2、排水设施布置

3、水文计算

4、水力计算

5、结构设计

6、冲刷防护水文计算

路界内各项排水设施在所考虑设计地点需排泄的设计径流量可按降雨强度由下述推理公式确定：式中：—设计流量（）；

—设计重现期和降雨历时内的平均降雨强度；

—径流系数；

—汇水面积（）。降雨重现期降雨重现期为某一强度的降雨预期重复出现的平均周期。例如，10年重现期即为平均10年出现一次该强度的降雨。公路排水设施应以适当降雨重现期的流量作为设计流量。设计重现期应根据公路等级、设施的重要性以及经济性和安全性的考虑选定。路界表面排水设施的设计降雨重现期的建议值（年）

公路等级高速、一级公路二级、二级以下公