【《某二级公路工程的排水设计计算案例》2500字】

某二级公路工程的排水设计计算案例目录TOC\o"1-3"\h\u28789某二级公路工程的排水设计计算案例 113401.1排水设计概述及主要内容 1215001.2排水系统具体设计 122231.2.1路拱和边沟设计 2284611.2.2截水沟和排水沟设计 2142401.3桥梁涵洞设计 334431.3.1桥梁设计计算 3219251.3.2涵洞设计计算 4231641.3.3桥梁和涵洞布置 41.1排水设计概述及主要内容道路的许多破坏和潜藏的危害都是由水引起的，这样的水包括天然降雨、路部分范围内的地表汇水、路部分范围内的地下水等。水和水流的作用会破坏路基路面的结构，大大缩短道路的使用寿命。排水设计对于保护道路、延长道路的使用寿命有着至关重要的作用。地面水包括降水和大地表面的各种水系，对路基的危害作用主要是冲刷路基和渗透进路基，会冲回路基结构，而深入路基内部的水会降低路基的整体强度，使得路基更易于被车辆荷载等相关作用破坏。地表水主要通过路面的裂缝、解封和空隙渗透进路基结构内部，对路基产生不利影响。地下水位高时会通过毛细作用渗透进路基内部结构，对路基造成不利影响。道路排水的内容主要有道路主体部分的排水设计和附属设施的排水设计，路面的天然降雨需要收集后及时排出路基范围，冬季的冰雪以及冰雪融化后的水也需要及时排出，避免渗入路基和结冰带来安全隐患。来自地下的地下水也会造成很大的威胁，而且比地面的水更加难以处理，地下水通过毛细作用会上升到路基里面，因此路基需要有一定的高度，不会被地下水渗透。同时还可以设置一些阻隔的措施来保证地下水不会上升。道路的排水系统是道路的主要的附属设施，设置的主要目的在于保持路面和路基的状态。水可以说是路面行车安全和路基的稳定性的最大威胁，所以需要排水设施把所有可能进入到路基范围内的水及时排出范围外，尽量避免下渗。在道路建设好之前也要注意排水，施工的时候也要设置排水设施保护路基。1.2排水系统具体设计1.2.1路拱和边沟设计道路一般都有设置路拱的要求，倾斜度2%的路拱。硬化的路面是不能渗水的额，因此路面就成为了雨水汇集的主要工具，这些汇集的水需要及时排出路面和路基，避免造成行车安全隐患和路基的安全隐患。边沟的作用就是引导这些水到排水沟里，同时还可以避免水下渗。本次设计处于山路段，因此采用盖板的矩形边沟，可以防止边沟被山坡掉落的土石等堵塞。同时在道路两侧的边坡汇水量不大道路比较平坦的路段上，可以挖土质梯形边沟节约造价。图4-1边沟设计图1.2.2截水沟和排水沟设计在降水量较大的的地方边坡常常会因为雨水的冲刷二导致路基和路堤被大量损毁，而且这种损毁一般都是很难处理的，因此很有必要进行防治。东北的平原地区夏季的降雨量都比较大，路线的沿线也有许多山坡，因此需要设置截水沟来保护路堤和路基。截水沟里的水最后要通过排水沟排出路基范围以外，因此要注意截水沟和排水沟的设置位置，不能堵塞排水沟，也不能超出排水沟的流量。在山坡地势比较陡面积比较大的地方还可以设置多道截水沟来起到更好的排水效果。设计路段表面为腐殖质土排水沟是在最后把其它排水设施汇聚而来的水排出路基的范围以外的重要设施，所以一般排水沟里的水量都会较大，需要经过详细的设计并根据当地的地形和河流小溪湖泊等来布置，需要让水流安全顺利的排出路基范围意外，不能对自然环境和当地的农田水产养殖等造成影响。图4-2排水沟设计图1.3桥梁涵洞设计公路在修建时需要跨越许多的河流和沟谷或者是灌溉渠道等，需要修建许多的排水构造物，最重要也最多的就是小桥和涵洞。小型桥梁和涵洞的设计是公路设计的重要组成部分，对于公路的造价和使用都有很大的影响。桥涵的孔径和类型应当根据当地水文计算数据和地质资料合理的选取，在保证满足道路排水要求和跨越沟谷的同时也要注意经济耐用等。1.3.1桥梁设计计算以方案一第一座桥梁为例：水文数据由于地理和气候的影响各地区都不一一样，本次设计缺少必要的水文站的观测资料，因此使用经验公式来计算相关的参数和数据。方案一的第一座桥梁选址位于乌珠河上游，总流域面积为425km2，桥位上游流域面积50km2，因此使用小流域范围内的暴雨径流经验公式来计算，二级公路的设计洪水的频率为Qμ=Q方案一第一座桥梁计算：河流下河床的石质土类型主要是石灰岩、大理石，所以设计流速选为5.0m/s，水力半径等于断面平均水深h，河流的最大水深为2.8m，设计水位为211.80m河槽的最低点高程209.6m，断面为矩形断面，计算临界水深：h1.3水流为自由式出流。桥孔长度：L=选择跨径为2×25m的钢筋混凝土板桥，建筑高度10m桥前水深：H=桥面最低高程：Hmin1.3.2涵洞设计计算设计算的涵洞的总汇水面积为1.2km2Qμ=Q设涵洞进水口净高为2.5m，水深的降落的系数取0.87，涵前水深：H=B=选择跨径5m的钢筋混凝土盖板涵，则：H=Hh临界水深：h收缩断面水深：h临界流速：R满足。1.3.3桥梁和涵洞布置钢筋混凝土盖板涵洞身以钢筋混凝土箱形箱节修建的涵洞，钢筋混凝土盖板涵由一个或多个方形或矩形断面组成，一般由钢筋混凝土或圬工制成，但钢筋混凝土应用较广，当跨径小于4m时，采用钢筋混凝土盖板涵较好。钢筋混凝土盖板涵具有高度比其它类型小，不容易受到路基的填土的高度限制，能提前预制好到现场进行装配，施工方便也很快速，而且对于地基的要求不是很高，受到破坏后比较容易修复等优点。但是钢筋混凝土盖板涵的造价较高，因此对于较小汇水面积的涵洞选用钢筋混凝土圆管涵。表4-1方案一涵洞编号桩号类型控制标高（m）1K0+690钢筋混凝土圆管涵208.642K1+950钢筋混凝土盖板涵208.873K3+660钢筋混凝土盖板涵215.864K5+320钢筋混凝土圆管涵238.425K6+980钢筋混凝土圆管涵227.236K7+960钢筋混凝土盖板涵221.197K8+460钢筋混凝土盖板涵229.628K8+660钢筋混凝土盖板涵230.129K8+840钢筋混凝土盖板涵228.6510K9+120钢筋混凝土圆管涵220.0211K9+700钢筋混凝土盖板涵202.4512K10+020钢筋混凝土盖板涵200.3113K10+340钢筋混凝土圆管涵202.8914K11+120钢筋混凝土圆管涵199.484-2方案一桥梁表序号桥梁桩号位置桥梁类型控制标高1K2+200-K2+240钢筋混凝土板桥222.472K2+720-K2+760钢筋混凝土板桥221.523K3+690-K3+710钢筋混凝土板桥229.844-3方案二涵洞表编号桩号类型控制标高（m）1K0+736钢筋混凝土圆管涵208.642K0+992钢筋混凝土圆管涵208.873K1+494钢筋混凝土盖板涵215.864K1+938钢筋混凝土盖板涵238.425K2+381钢筋混凝土圆