浅谈路基排水系统的设计

浅谈路基排水系统的设计

路堑排水的任务是将路堑土壤中的湿度降至一定限制，保持路堑土壤在一定条件下干燥，确保路堑土壤和道路的足够强度和稳定性。路基施工中应重视排水工程的质量和使用效果,事先校核全线路基排水系统的设计是否完备和妥善,必要时予以补充和修改,消除路基基底和土体内与水有关的隐患。1路坡设计的一般规则1.1排水装置应根据土地情况，全面规划，合理配置，充分利用有利地形和自热水系。地面和地下的排水沟宜短不宜长,使水流能够及时的疏散不过于集中。1.2为不同道路两侧设置排水沟，应与农业水保护相结合，以避免止农业用水对地基造成影响,不能使用路基边沟作为农田灌溉渠道。1.3路基排水系统查明水源和地质条件,全面规划重点路段的排水系统,做到路基路面综合设计和分期修建,对于排水困难和地质不良的路段,还要与路基防护加固相结合,进行特殊设计。1.4为了防止附近山坡的水土流失，必须防止道路沿线的污水不破环天然水系,尽量选择有利的地质条件布设人工渠道,减少排水沟的防护和加固工程。1.5为了减少对路面的水破坏，提高路面结构的抗水损害能力,阻止水进入路面结构,提供良好的排水措施,迅速排除路面结构内的积水,并讲究经济效益。2路桥地板排水系统常用的路基地面排水设施有:边沟、截水沟、排水沟、跌水沟和急流槽等,必要时可以设置渡槽、倒虹吸和积水池。2.1边沟安全性的设计设置位置在挖方路基的路肩两侧或者低路堤的坡脚外侧,与中线平行,用来汇集和排除路基范围内和流向路基的少量地面水。边沟的排水量不大,一般不用进行水文和水力计算,由于边沟靠近路基,通常不允许其他排水沟渠的水流引入和合并。边沟不宜过长,沟内水流就近排至路旁自然水沟或者低洼地带,需要穿过路肩排到另一侧时可以设置涵洞。边沟的纵坡一般和路线的纵坡一致,在平坡路段,边沟也要保持不小于0.5%的纵坡。边沟横断面可以设置成梯形、矩形、三角形等,可采用浆砌片石、栽砌卵石和水泥混凝土预制块防护,在边沟的出水处水流冲刷比较严重,必须慎重布置和采取相应措施,出水口要延伸到坡脚以外的地方,防止边沟水冲刷填方坡脚。2.2截水压的设置和排水一般设置在挖方路基边坡坡顶以外或者山坡路堤上方的适当地点,用来拦截和排除路基上方流向路基的地面径流,从而减轻边沟的排水负担。在降雨量较少或者坡面坚硬和边坡较低以致冲刷影响不大的路段,可以不设置截水沟,在降雨量较大,且频繁,山坡覆盖层比较松软,坡面较高,水土流失比较严重的地段,必须设置截水沟,必要时可以设置两道或者多道。截水沟的位置要尽量的与绝大多数的地面水流相垂直,提高截水效果和缩短沟的长度。截水沟内水流要保持通畅,并就近排入自然沟渠中,截水沟内的水尽量不要引入边沟内,特殊情况时要加大边沟的横断面,并加防护设施。2.3排水系统的尺寸和位置排水沟的作用是将路基范围内各种水源的水流引至路基范围以外的指定地点,可以在路线受到多段沟渠或者水道影响时设置排水沟,避免路基受到水的危害。排水沟的尺寸要经过水文和水力计算确定,横断面多位梯形,排水沟的位置可以根据当地的地形条件而定,离路基尽量的远,到路基的坡脚不能小于2m。排水沟水流流入其他沟渠时要保证不能对原水道产生冲刷和淤积,使排水沟和原水道的夹角呈锐角可以很好的避免这一现象。排水够的纵坡要选择合适,即要有利于排水通畅,还要防止沟道被水流冲刷破坏,纵坡要不小于0.3%,不大于3%,一般取值在0.5%~1%比较合适。2.4产品的加固措施在纵坡大于10%,水头高差大于1m时,可以设置跌水与急流槽,这是地面排水沟的一种特殊形式。跌水与急流槽要稳固耐久,以抵抗水流速度快的冲刷力度,通常采用浆砌块石或者水泥混凝土块砌筑并有必要的防护加固措施。跌水的基本结构可以分为进水口、消力池和出水口三个组成部分,每部分的尺寸都要经过水力计算确定。两端的土质沟渠要注意加固,保持水流通畅,不致于产生水流冲刷和淤积现象,充分发挥跌水的排水效果。急流槽比跌水的纵坡更陡,是山区回头曲线沟通上下线路基排水及沟渠出水口的一种常见排水设施。急流槽可以使用砌石和水泥混凝土结构修筑,临时需要时可以采用竹木结构。在急流槽的进出口连接处,为了能平顺衔接,要设置过渡段,出口部分设置消力池。急流槽的基础要保持稳固,端部和槽身每隔2~5米在槽底设耳墙埋入地面以下,槽身要预留伸缩缝,并用防水材料填缝。2.5施工前的整理在路基横跨原有沟渠,且沟渠的水位高于路基设计高程时,不能设置正常条件下的涵洞,这时可以设置倒虹吸达到施工目的。倒虹吸的管道为有压管道,竖井式倒虹吸的水流会多次垂直改变方向,容易漏水和淤塞,并且难以清理和修复,使用时要合理的设计,进行水力计算,选择最佳的设计方案,保证施工质量,并及时的检测维修。渡水槽相当于渡水桥,在路基两侧地形有利,原水道和路基设计标高相差较大时,可以架设水槽或者管道,从路基上部跨越,以沟通路基两侧的水流。架设时要满足道路对净空与美化的要求,尽量保证其构造和桥梁相似。在进出口处设置过渡段,根据土质情况分别将槽身两端伸入路基两侧地面2~5m,进出口过渡段要长一些,防止淤积产生。3地下排水设施在地下水影响到路基路面强度和边坡稳定时,要设置地下排水设施,包括暗沟、渗沟以及渗井。地下排水设施不宜维修,难以查明其使用效果,所以在施工时要特别注意,保证设备牢固有效。3.1到制指定的地点在沟内分层填以大小不同的颗粒材料,利用渗水材料的透水性将地下水汇集到沟内,并排泄到制指定的地点。可以用来拦截流向路基的层间水,防止路基边坡滑坍和毛细水上升危害路基的强度和稳定性;也可以用来降低地下水位,防止毛细水上升至路基工作的范围内,形成水分积聚造成冻胀和翻浆。在寒冷地区要做好暗沟的防冻保温工作,可以将暗沟设在冻结深度以下。3.2拦截地下水法采用渗透的方式将地下水汇集到沟内,作用是降低地下水位或者拦截地下水。在构造上和盲沟不同,比盲沟更加完善,渗沟的位置视地下排水的需要而定。当排除地下水的流量较大时可以采用管式渗沟,在渗沟底部埋设管道,管壁上半部留设渗水孔。3.3地下水渗井渗水层设计渗井属于立式地下排水设备,在地下存在多层含水