《路面排水设计》课件.ppt

1、a，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科1路面排水设计1）路面表面排水设计2）中央分隔带排水设计3）路面内部排水系统设计4）路面边缘排水设计5）排水基层或面层排水设计1 1、设计内容、设计内容a，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科2路面排水系统的组成路面排水系统的组成为使渗入路面结构的表面水降至最少，并迅速地将其排除，需设置完善而有效的路面排水系统。路表排水系统的组成：路面排水系统 中央分隔带排水路面结构内排水路面排水边缘排水系统基层排水系统7.3.2.1 路面排水系统路面表面排水设施主要由路面横坡、拦水带（或矩形边沟）、泄水口和急流槽组成。其主要目的是迅速排除降落在路面

2、和路肩表面的大气降水，以减少表面水下渗并防止路表积水影响行车安全。挖方路段，横向漫流填方路段，坡面漫流、集中排水表面排水形式a，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科3 漫流排水漫流排水 路线纵坡平缓，汇水量不大，路堤不高且坡面有较强耐路线纵坡平缓，汇水量不大，路堤不高且坡面有较强耐冲刷能力时，冲刷能力时，应优先采用横向漫流分散排放的排水方式应优先采用横向漫流分散排放的排水方式。工程上常以容许流速来表示坡面的耐冲能力。工程上常以容许流速来表示坡面的耐冲能力。采用横向漫流排水时，应计算坡面流速，并根据计算结采用横向漫流排水时，应计算坡面流速，并根据计算结果采取相应的防护措施。果采取相应的

3、防护措施。a，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科4路面排水设计 1 基本原则：1）降落在路面上的雨水，应通过路面横向坡度向两侧排流，避免行车道路路面范围内出现积水。2）在路线纵坡平缓、汇水量不大、路堤较低且边坡坡面不会受到冲刷的情况下，应采用在路堤边坡上横向漫坡的方式排除路面表面水。a，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科5路面排水设计 3）在路堤较高，边坡坡面在未做防护而易遭受路面表面水流冲刷，或者坡面虽已采取防护措施但仍有可能受到冲刷时，应沿路肩外侧边缘设置拦水带，汇集路面表面水，然后通过泄水口和急流槽排离路堤。4）设置拦水带汇集路面表面水时，拦水带过水断面内的水面，

4、在高速公路及一级公路上不得漫过右侧车道外边缘，在二级及二级以下公路上不得漫过右侧车道中心线。a，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科6 1）路面表面排水 拦水带可由沥青混凝土现场浇筑，或者由水泥混凝土预制块铺砌而成。采用水泥混凝土预制块拦水带时，应避免预制块影响路面内部水的排泄。拦水带的顶面应略高于过水断面的设计水面高（水深），按设计流量公式（1）计算确定。21381377.0IhniQhc公式（公式（1）a，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科7 1）路面表面排水什么位置的路面排水图？超高路段，单一横向排水坡。上侧路面排水路径怎么走？下侧路面排水管？排出中央分隔带汇集的雨

5、水下侧路面排水细部图a，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科8 中央分隔带排水是高速公路及一级公路地中央分隔带排水是高速公路及一级公路地表排水的主要内容表排水的主要内容。其排水设施由排水沟（明沟。其排水设施由排水沟（明沟、暗沟）、渗沟、雨水井、集水井、横向排水管、暗沟）、渗沟、雨水井、集水井、横向排水管等组成。等组成。设置中央分隔带排水设施时，应根据分隔设置中央分隔带排水设施时，应根据分隔带宽度、绿化和交通安全设施的形式和分隔带表带宽度、绿化和交通安全设施的形式和分隔带表面的处理方式等，选择不同的排水方式。面的处理方式等，选择不同的排水方式。7.3.4 中央分隔带排水中央分隔带排水a

6、，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科9 一般路段中央分隔带排水 一般路段的中央分隔带，其排水系统的主要作用是排除中央分隔带范围内的表面水。中央分隔带宽度小于3米，表面用薄层现浇水泥或水泥预制块封闭时，采用与两侧路面相同坡度的双向横坡，使降落在中央分隔带表面的水排向两侧行车道，进入路面表面排水设施。中央分隔带宽度大于3米，表面未封闭时，将中央分隔带的表面水汇集在中央分隔带的低洼处，通过纵坡排流至泄水口或桥涵水道中。中央分隔带表面无封闭，未设表面排水设施时，降落在中央分隔带的表面水将下渗至中央分隔带内的地下排水设施内排除。多采用纵向排水渗沟并通过按一定间距设置横向排水管将纵向渗沟内的水

7、排出路界。1.在降雨强度较大的地区，中央分隔带范围内的设计径流量可能大于表面水的渗入量，而造成较多的水流沿中央分隔带纵向流动，故应在凹形曲线低部的流水汇集处设置隔栅式泄水口，然后通过横向排水管将这部分水流排出。a，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科10 2）一般路段中央分隔带凹型中央分隔带排水系统路面结构整形，清理干净后涂粘层沥青什么东西？通讯电缆 该方案设计很好，但后期防撞护栏施工时易破坏沥青涂层，导致水经中央分隔带渗入路面结构。a，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科11超高路段中央分隔带排水 高等级公路超高路段上侧半幅路面的表面水不得横向漫高等级公路超高路段上侧半幅

8、路面的表面水不得横向漫流经过下侧半幅路面。流经过下侧半幅路面。超高路段上的中央分隔带，除应满足一般路段上中央分隔带排水所具有的一切功能和要求外，还应设置拦截和排泄上侧半幅路面水流的排水设施。还应设置拦截和排泄上侧半幅路面水流的排水设施。1）凸形中央分隔带，在分隔带缘石外侧设置纵向格栅式盖板沟，并在分隔带内设集水井，通过集水井及与集水井相连的横向排水管将水排出路基范围以外。2）凹形中央分隔带，在分隔带内设置纵向格栅盖板沟，上侧半幅路面的表面水直接漫流进入中央分隔带内的格栅式盖板沟内，并沿沟底纵坡排入集水井，最后通过与集水井相连的横向排水管排出路基范围以处。这种排水系统不仅能顺畅地排除上侧半幅路面

9、的路表水，还能有效地排除中央分隔带内的积水，但其汇水面积及设计径流量均相应较大，故在设计中应合理地确定横向排水管的管径及间距，以确保其泄水能力。a，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科12上侧下侧这种形式的中央分隔带叫什么护栏？新泽西护栏（混凝土墩），耐撞防撞板式中央分隔带a，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科133）超高路段中央分隔带a，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科14 4）路面结构内部排水 设置条件（1）年降水量为600mm以上的湿润和多雨地区，路基由透水性差的细粒土（渗透系数不大于10-5cm/s）组成的高速公路、一级公路或重要的二级公路高速公路、

10、一级公路或重要的二级公路。（2）路基两侧有滞水，可能渗入路面结构内。（3）严重冰冻地区，路基为由粉性土组成的潮湿、过湿路段。（4）现有路面改建或改善工程，需排除积滞在路面结构内的水份。速度越快，动水压越大速度越快，动水压越大a，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科15 4）路面结构内部排水 设置要求（1）路面内部排水系统中各项排水设施的泄水能力均应大于渗入路面结构内的水量，且下游排水设施的泄水能力应超过上游排水设施的泄水能力。（2）渗入水在路面结构内的最大渗流时间，冰冻地区不应超过1小时，其它地区不应超过2小时（重交通）4小时（轻交通）。渗入水在路面结构内的渗流路径长度不宜超过45m

11、60m。（3）各项排水设施不应被渗流从路面结构、路基或路肩中带来的细料堵塞，以保证系统的排水能力不随时间推移而很快丧失。a，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科16 4）路面结构内部排水排出渗入沥青面层的雨水路缘石不能埋入基层，否则入渗雨水无法排出a，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科17集中排水位置集中排水位置基层基层顶面顶面泄水孔泄水孔碎石碎石集中集中 +漫流漫流式排式排水设水设计计特点：标高相同特点：标高相同a，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科18桥面泄水孔桥面泄水孔a，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科19 1）排水路面2 2、设计方案、

12、设计方案通过每分钟水面下降量衡量渗水性能通过每分钟水面下降量衡量渗水性能a，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科20 1）排水路面2 2、设计方案、设计方案中央分隔带边缘排水系统什么路段的排水设计图？超高侧是哪一侧？a，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科212）普通沥青（AC）路面的排水基层GeotextileDrainage pipeAC pavementAC shoulderPermeable base（排水层）（排水层）Separator layer2 2、设计方案、设计方案我国：采用面层+半刚性基层国外：通常采用面层+级配碎石透水层+隔离层结构半刚性基层特点：虽然

13、强度高，但不透水、易开裂。a，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科223）全厚式沥青（AC）路面的排水基层PATB：排水的沥青处置基层（大孔隙沥青混凝土）GeotextileDrainage pipeAC surfaceAC shoulderPATBAC Separator（沥青隔离层）（沥青隔离层）2 2、设计方案、设计方案a，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科23GeotextileDrainage pipeAC pavementAC shoulderPermeable baseGeotextileseparator layer（不透水）（不透水）Subgradeu4

14、）沥青（）沥青（AC）路面的排水基层）路面的排水基层2 2、设计方案、设计方案a，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科245）水泥混凝土路面的排水基层GeotextileDrainage pipePCC pavementAC shoulderPermeable base（级配碎石基层（级配碎石基层Separator layer2 2、设计方案、设计方案上世纪混凝土路面结构：水泥板+二灰稳定碎石（提浆法施工，目前不再使用）提浆法施工后，虽然基层表面平整，但易形成二灰表面薄夹层（5mm），流失后导致水泥板破坏）a，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科25GeotextileAC

15、 ShoulderSlotted pipePorous concreteNonerodible base防侵蚀隔离层防侵蚀隔离层PCC pavementSeparator layeru6）水泥混凝土路面的耐腐蚀基层）水泥混凝土路面的耐腐蚀基层2 2、设计方案、设计方案a，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科26特点：面层透水、基层透水、允许部分特点：面层透水、基层透水、允许部分水进入土基。水进入土基。最新发展：最新发展：cool pavement(凉爽型排水路面）凉爽型排水路面）降雨时可以实现排水，高温时土基降雨时可以实现排水，高温时土基水分蒸发，达到给路面结构降温的目的。水分蒸发，

16、达到给路面结构降温的目的。a，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科27Installed edgedrain设置边缘排水设施设置边缘排水设施a，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科28Placing OGBC backfill边缘排水设施的施工边缘排水设施的施工a，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科29Recommended Detail of Edge drain/Outlet Joint边缘排水设施设计示意图边缘排水设施设计示意图a，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科30 既有部分线路路面结构排水设计既有部分线路路面结构排水设计不当，入渗雨水无法

17、排出，导致病害不当，入渗雨水无法排出，导致病害频发，所以需要补设路肩排水沟。频发，所以需要补设路肩排水沟。a，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科31a，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科32a，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科33a，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科34a，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科35a，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科36a，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科37 路面排水对线路的长期稳定性极其重要，不同排水方案各有优缺点，需要组合设计：漫流漫流：排水路径最短，效率高，但易冲刷

18、边坡集中排水集中排水：外观美观，但随着时间的推移，受基础不均匀变形影响，往往出现集水口位置较高，而其它位置较低，排水不畅，路面集水，影响行车安全，不得不在后期增设排水口。农村道路和低等级道路往往排水设计欠缺，导致寿命较短。a，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科381、地表排水包括哪几部分？、地表排水包括哪几部分？2、路基路面排水设计的原则？、路基路面排水设计的原则？3、边沟、排水沟和截水沟区别是什么？、边沟、排水沟和截水沟区别是什么？4、路基地下排水设施有哪些？、路基地下排水设施有哪些？5、路面边缘设置拦水埂进行路表水的汇集集中排除有何优缺点？路面水、路面边缘设置拦水埂进行路表水的

19、汇集集中排除有何优缺点？路面水漫流排除有何好处？其对边坡有何要求？漫流排除有何好处？其对边坡有何要求？6、何种情况下要设置路面内部排水系统？、何种情况下要设置路面内部排水系统？7、边沟按明渠进行水力计算时，如何考虑其纵向排水坡度？、边沟按明渠进行水力计算时，如何考虑其纵向排水坡度？8、公路各自然区划的原则及划分依据是什么？、公路各自然区划的原则及划分依据是什么？9、路基的干湿类型及其划分指标、路基的干湿类型及其划分指标10、稠度系数如何在新建、既有道路建设过程中使用？、稠度系数如何在新建、既有道路建设过程中使用？11、路基、路面的主要病害有哪些？、路基、路面的主要病害有哪些？12、什么是路基的宽度、高度及设计标高？、什么是路基的宽度、高度及设计标高？13、路基土的压实度，分层压实的作用？、路基土的压实度，分层压实的作用？a，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科39路基工程复习提纲11、路基的主要病害12、一般路基13、路堤的横断面型式14、路堑的横断面型式15、一般路基设计包括的内容16、路基的宽度、高度及设计标高17、路基土的压实度，分层压实的作用18、路基压实的特性及其影响因素19、浸水路堤失稳破坏容易发生的状态20、陡坡上路堤的稳定性验算21、几种重力式挡墙的特点及其图形22、挡土墙的土压力计算23、挡土墙的设计计算24、地表排水的内容