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1、2015路基路面排水设计路基路面排水设计对路基的影响对路基的影响1)1)地面水对路基产生冲刷和渗透；地面水对路基产生冲刷和渗透；2)2)地下水使路基湿软、膨胀、冻胀、翻浆、边地下水使路基湿软、膨胀、冻胀、翻浆、边坡滑坍、山坡滑坡等。坡滑坍、山坡滑坡等。水对路基路面的影响水对路基路面的影响：对路面的影响对路面的影响1)1)降低路面材料强度；降低路面材料强度；2)2)沥青从石料表面剥落；沥青从石料表面剥落；3)3)唧浆、冲刷；唧浆、冲刷；4)4)使路面因支撑不足而出现疲劳损坏。使路面因支撑不足而出现疲劳损坏。路基地表排水设施的径流量计算对高速公路一级公路应采用对高速公路一级公路应采用15年，其它等

2、级公年，其它等级公路应采用路应采用10年的重现期内任意年的重现期内任意30分钟的最大降雨分钟的最大降雨强度（分钟）。强度（分钟）。各类地表水沟沟顶应高出设计水位各类地表水沟沟顶应高出设计水位0.2m以上以上。各项设施应具有足够的泄水能力，排除渗入路面各项设施应具有足够的泄水能力，排除渗入路面结构内的自由水；结构内的自由水；自由水在路面结构内的渗流时间不能太长，渗流自由水在路面结构内的渗流时间不能太长，渗流路径不能太长；路径不能太长；排水设施要有较好的耐久性排水设施要有较好的耐久性。常用设施：常用设施：边沟，截水沟，排水沟，跌水与急流槽边沟，截水沟，排水沟，跌水与急流槽边沟边沟山区排水山区排水第

3、二节第二节 路基排水设计路基排水设计一、地表排水设备一、地表排水设备（一）边沟一）边沟用于汇集和排除降落在路基范围内以及流向路基的少量地表水用于汇集和排除降落在路基范围内以及流向路基的少量地表水2.布置布置（1）横向位置）横向位置边沟一般布置在路堑的路肩外侧或较低矮路堤坡脚外侧边沟一般布置在路堑的路肩外侧或较低矮路堤坡脚外侧（2）边沟的纵坡）边沟的纵坡边沟的纵坡边沟的纵坡宜与路线纵坡相一致宜与路线纵坡相一致，并，并不宜小于不宜小于0.5，困难情困难情况下可以减至况下可以减至0.3%（3）边沟的长度）边沟的长度单向排水长度单向排水长度每每300500米米设出水口。设出水口。矮路堤矮路堤1.功能功

4、能3.横断面横断面 从安全和视觉效果角度，一般认为，从安全和视觉效果角度，一般认为，矩形边沟加盖板型矩形边沟加盖板型式式对于汇水面积较大的挖方路基边沟（与狭长的路基及对于汇水面积较大的挖方路基边沟（与狭长的路基及高陡边坡配合）、与之相接的填方路基排水沟、沿街路高陡边坡配合）、与之相接的填方路基排水沟、沿街路段、设置有内挡结构的挖方路基内侧等段的适应性较好段、设置有内挡结构的挖方路基内侧等段的适应性较好，可具有路基视觉增宽、防止车轮卡陷和边坡碎落堵塞，可具有路基视觉增宽、防止车轮卡陷和边坡碎落堵塞等功能。等功能。从安全和景观角度，从安全和景观角度，浅浅碟式排水沟（边沟）碟式排水沟（边沟）或或放缓

5、边坡漫流排水型式放缓边坡漫流排水型式对于地形平坦、纵坡平对于地形平坦、纵坡平缓的低填、浅挖路段适缓的低填、浅挖路段适应性较好。排水沟（边应性较好。排水沟（边沟）可与原地面舒缓自沟）可与原地面舒缓自然衔接，克服沿路基边然衔接，克服沿路基边缘设置规则深排水沟所缘设置规则深排水沟所带来的行车不安全隐患带来的行车不安全隐患，同时形成流畅优美的，同时形成流畅优美的视觉效果。视觉效果。浆砌梯形边沟浆砌梯形边沟适应于防止水流冲刷要求高的路段，适应于防止水流冲刷要求高的路段，但生硬不美观，与环境适应性差，因此最好设于高路堤但生硬不美观，与环境适应性差，因此最好设于高路堤或其他视线以外的路段。或其他视线以外的路

6、段。（二）截水沟（天沟）（二）截水沟（天沟）1.功能功能 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。沟的水流负担，保证挖方边坡和填方坡脚不受流水冲刷。2.布置布置（1）横向位置）横向位置截水沟一般布置在路堑边坡或陡坡路堤上侧，垂直于山坡水流截水沟一般布置在路堑边坡或陡坡路堤上侧，垂直于山坡水流方向或基本与等高线平行。视降雨量，可以不设或设计多道。方向或基本与等高线平行。视降雨量，可以不设或设计多道。填方截水沟截水沟填方截水沟截水沟挖方截水沟挖方截水沟5m挖方坡顶的截水沟挖方坡顶的截水沟将截水

7、沟的水引下来将截水沟的水引下来（2）纵坡与长度）纵坡与长度截水沟的纵坡截水沟的纵坡不宜小于不宜小于0.3，长度以汇水既不造成过大的冲长度以汇水既不造成过大的冲刷，又不淤积为原则。刷，又不淤积为原则。3.横断面横断面 一般为梯形，沟的边坡坡度，因岩土条件而定，一般采一般为梯形，沟的边坡坡度，因岩土条件而定，一般采用用1：1.01：1.5。沟底宽度。沟底宽度b不小于不小于0.5m，沟深，沟深h按设计流按设计流量而定，亦不应小于量而定，亦不应小于0.5m。土质土质石质石质（三）排水沟三）排水沟 将路基范围内各种水源的水流（如边沟、截水沟、取土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

8、路基附近积水），引排至桥涵或路基范围以外的坑、边坡和路基附近积水），引排至桥涵或路基范围以外的指定地点。指定地点。2.布置布置（1）排水沟的布置可以根据需要并结合当地地形条件而定，）排水沟的布置可以根据需要并结合当地地形条件而定，距离路基坡脚不宜小于距离路基坡脚不宜小于34m，平面上应力求直捷，需要转平面上应力求直捷，需要转弯时亦应尽量圆顺，做成弧形，其半径不宜小于弯时亦应尽量圆顺，做成弧形，其半径不宜小于1020m，连续长度宜短，一般不超过连续长度宜短，一般不超过500m。（2）排水沟应具有合适的纵坡，以保证水流畅通，不致流）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

9、不可流速太小而形成淤积，为此宜速太大而产生冲刷，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，可取通过水文水力计算而择优选定。一般情况下，可取0.51.0%，不小于不小于0.3，亦不宜大于，亦不宜大于3。1.功能功能排水沟与水道衔接示意图排水沟与水道衔接示意图1排水沟；排水沟；2其它渠道；其它渠道；3路基中心线；路基中心线；4桥涵桥涵3.横断面横断面 排水沟的横断面，一般采用排水沟的横断面，一般采用梯形梯形，尺寸大小应经过水力，尺寸大小应经过水力水文计算选定。水文计算选定。（3）排水沟水流注入其他沟渠或水道时，应使原水道不产）排水沟水流注入其他沟渠或水道时，应使原水道

10、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，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）的为沟顶宽）的圆曲线朝下游与其它水道相接。圆曲线朝下游与其它水道相接。4.防护防护包括排水沟在内的土质沟渠在有可能受到冲刷和渗漏包括排水沟在内的土质沟渠在有可能受到冲刷和渗漏时必须进行时必须进行防护和防渗处理防护和防渗处理纵坡（纵坡（%）11335577加固类型加固类型不加固不加固1.土质好，土质好，不加固不加固2.土质不好土质不好，简易加固，简易加固简易加固简易加固或干砌式或干砌式加固加固干砌式或干砌式或浆

11、砌式加浆砌式加固固浆砌式加浆砌式加固或改用固或改用跌水跌水加固类型与沟底纵坡关系加固类型与沟底纵坡关系（四）跌水四）跌水 在陡坡或深沟地段设置的沟底为阶梯，水流呈瀑布式跌落在陡坡或深沟地段设置的沟底为阶梯，水流呈瀑布式跌落的沟槽称作跌水。的沟槽称作跌水。跌水的作用是在较短的距离内，降低跌水的作用是在较短的距离内，降低水流流速，消减水流水流流速，消减水流能量能量，进而防止冲刷（，进而防止冲刷（用于坡度大于用于坡度大于10，水头高差大于，水头高差大于1.0m的陡坡地段的陡坡地段）2.布置和运用布置和运用边沟与涵洞单级跌水连接图边沟与涵洞单级跌水连接图1边沟；边沟；2路基；路基；3跌水井；跌水井；4

12、涵洞涵洞多级跌水纵剖面图多级跌水纵剖面图1沟顶线；沟顶线；2沟底线沟底线1.功能功能跌水跌水山区排水山区排水（五）急流槽五）急流槽 在陡坡或深沟地段设置的坡度较陡、水流不离开槽底的沟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。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、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（可用于比跌水更陡的坡度降低水头，进而防止冲刷（可用于比跌水更陡的坡度,可达可达600）1.功能功能急流槽急流槽排水沟排水沟2.急流槽的布置和运用急流槽的布置和运用高路堤边坡地段急流槽高路堤边坡地段急流槽路堑与高路堤连

13、接处急流槽路堑与高路堤连接处急流槽路堑边坡急流槽路堑边坡急流槽急流槽设置通常设置在急流槽设置通常设置在高路堤边坡、高路堤边坡、高路堑边坡、路堑与高路堤连接处、高路堑边坡、路堑与高路堤连接处、回头曲线上下边沟回头曲线上下边沟等位置，是山区等位置，是山区公路沟通上下线路路基排水及沟渠公路沟通上下线路路基排水及沟渠出水口的一种常见排水设施。出水口的一种常见排水设施。（六）倒虹吸与渡水槽（六）倒虹吸与渡水槽1.功能功能 当水流需要横跨路基，同时受到设计标高的限制，可以当水流需要横跨路基，同时受到设计标高的限制，可以采用管道或沟槽，从路基底部或上部架空跨越，前者称采用管道或沟槽，从路基底部或上部架空跨越

14、，前者称倒虹倒虹吸吸，后者为，后者为渡水槽渡水槽，分别相当于涵洞和渡水桥。，分别相当于涵洞和渡水桥。两者属于路基地面排水的特殊结构物，并且多半是配合两者属于路基地面排水的特殊结构物，并且多半是配合农田水利所需而采用。农田水利所需而采用。2.布置布置倒虹吸的设置往往是因路基横跨原有沟渠，且沟渠水位倒虹吸的设置往往是因路基横跨原有沟渠，且沟渠水位高于路基设计标高，不能按正常条件下设置涵洞，此时高于路基设计标高，不能按正常条件下设置涵洞，此时采用倒虹吸是可行的方案之一。采用倒虹吸是可行的方案之一。原水道与路基设计标高相差较大，如果路基两侧地形有原水道与路基设计标高相差较大，如果路基两侧地形有利，或当

15、地确有必要，可设简易桥梁，架设水槽或管道，利，或当地确有必要，可设简易桥梁，架设水槽或管道，从路基上部跨越，以勾通路基两侧的水流。从路基上部跨越，以勾通路基两侧的水流。倒虹吸：倒虹吸：借助上下游沟渠水位差，利用势能迫使水流降借助上下游沟渠水位差，利用势能迫使水流降落，经路基下部管道流向路基另一侧，再复升落，经路基下部管道流向路基另一侧，再复升流入下游水渠流入下游水渠。渡水槽：渡水槽：原水道与路基设计标高相差较大，如果路基两原水道与路基设计标高相差较大，如果路基两侧地形有利，或当地确有必要，可设简易桥梁，架侧地形有利，或当地确有必要，可设简易桥梁，架设水槽或管道，从路基上部跨越，以勾通路基两侧设

16、水槽或管道，从路基上部跨越，以勾通路基两侧的水流。的水流。东江深圳渡水槽东江深圳渡水槽墨西哥格雷塔罗市的古渡槽墨西哥格雷塔罗市的古渡槽南水北调北京永定河倒虹吸工程南水北调北京永定河倒虹吸工程引大入秦先明峡倒虹吸引大入秦先明峡倒虹吸作用作用:拦截拦截,汇集汇集,排除流向路基地下水或降低地下水位排除流向路基地下水或降低地下水位二、地下排水设施二、地下排水设施常用地下排水设施：暗沟，渗沟与渗井、渗水隧洞常用地下排水设施：暗沟，渗沟与渗井、渗水隧洞（一）暗沟（一）暗沟 u1、作用：地面以下引导水流、作用：地面以下引导水流u2、条件：、条件：1）路基范围内的泉眼）路基范围内的泉眼 2）市区污水管或雨水管

17、）市区污水管或雨水管 雨水井雨水井u3、构造：洞式，管式、构造：洞式，管式 盖板周围用碎（砾）石做成反滤层。盖板周围用碎（砾）石做成反滤层。u4、纵坡：、纵坡：i 1%，出口高出边沟最高水位，出口高出边沟最高水位20cm （二）渗沟（二）渗沟u1、作用：汇集流向路基地下水、作用：汇集流向路基地下水 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u2、构造：、构造：由排水层（石缝，管，洞），反滤层和封闭层所组成由排水层（石缝，管，洞），反滤层和封闭层所组成 封闭层：防止地面水的下渗（浆砌片石）封闭层：防止地面水的下渗（浆砌

18、片石）反滤层：汇集水流，防止水层中的土粒堵塞排水层，由大反滤层：汇集水流，防止水层中的土粒堵塞排水层，由大小均匀的砂石材料，分层填埋小均匀的砂石材料，分层填埋 反滤层反滤层封闭层封闭层排水层排水层u3、分类、分类 1填石渗沟（盲沟）：流量不大，渗沟不长。纵坡一般采用填石渗沟（盲沟）：流量不大，渗沟不长。纵坡一般采用5%2管式渗沟：适用地下引水较长的地段，纵坡一般不大于管式渗沟：适用地下引水较长的地段，纵坡一般不大于1%3洞式渗沟：流量较大，缺乏水管。有条件采用较大纵坡。洞式渗沟：流量较大，缺乏水管。有条件采用较大纵坡。盲沟布置图例盲沟布置图例 塑料管渗沟：带孔聚乙烯管，土工布组成塑料管渗沟：带

19、孔聚乙烯管，土工布组成 土工布：聚丙烯纤维，有一定厚度，柔软，而且具有力学土工布：聚丙烯纤维，有一定厚度，柔软，而且具有力学强度。水分可通过土工布，土壤均被挡住。强度。水分可通过土工布，土壤均被挡住。土工织物做反滤层土工织物做反滤层塑料带孔排水管渗沟塑料带孔排水管渗沟排水管的固定排水管的固定排水管上填入砂砾料排水管上填入砂砾料渗沟施工图片渗沟施工图片接头连接接头连接横向排水管排水横向排水管排水 当地下存在多层含水层，其中影响路基的上部含水层较当地下存在多层含水层，其中影响路基的上部含水层较薄，排水量不大，且平式渗沟难以布置，采用立式（竖向）薄，排水量不大，且平式渗沟难以布置，采用立式（竖向）排

20、水，设置渗井，穿过不透水层，将路基范围内的上层地下排水，设置渗井，穿过不透水层，将路基范围内的上层地下水，引入更深的含水层中去，以降低上层的地下水位或全部水，引入更深的含水层中去，以降低上层的地下水位或全部予以排除。予以排除。3.渗井第三节第三节 路面排水设计路面排水设计 主要包括：路面（路肩）表面、中央分隔带、路主要包括：路面（路肩）表面、中央分隔带、路面内部、边缘排水系统面内部、边缘排水系统 排水路面排水路面排水基层排水基层一、路面表面排水一、路面表面排水（一）路面表面排水的目的（一）路面表面排水的目的路面表面排水的主要目的是迅速把降落在路面和路肩表面的路面表面排水的主要目的是迅速把降落在

21、路面和路肩表面的降水排走，以免造成路面积水而影响行车安全降水排走，以免造成路面积水而影响行车安全（二）路面表面排水的方式（二）路面表面排水的方式1.在路线纵坡平缓、汇水量不大、路堤较低且边坡坡面不会在路线纵坡平缓、汇水量不大、路堤较低且边坡坡面不会受到冲刷的情况下，应采用在路拱和路堤边坡上横向漫坡的受到冲刷的情况下，应采用在路拱和路堤边坡上横向漫坡的方式排除路面表面水。方式排除路面表面水。2.在路堤较高，边坡坡面在未做防护而易遭受路面表面水流在路堤较高，边坡坡面在未做防护而易遭受路面表面水流冲刷，应沿路肩外侧边缘设置拦水带，汇集路拱漫流路面表冲刷，应沿路肩外侧边缘设置拦水带，汇集路拱漫流路面表

22、面水，然后通过泄水口和急流槽排离路堤。面水，然后通过泄水口和急流槽排离路堤。3.当硬路肩汇水量大，或硬路肩狭窄，或爬坡、加速车道占当硬路肩汇水量大，或硬路肩狭窄，或爬坡、加速车道占用了路肩过水断面，可以采用路肩排水沟的方式代替拦水带用了路肩过水断面，可以采用路肩排水沟的方式代替拦水带高路堤利用急流槽排水高路堤利用急流槽排水设置拦水带汇集路面表面水时，拦水带过水断面内的水面，设置拦水带汇集路面表面水时，拦水带过水断面内的水面，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。二级以下公路上不得漫过右侧

23、车道中心线。现浇（铺）拦水带现浇（铺）拦水带预制拦水带预制拦水带预制路肩排水沟预制路肩排水沟拦水带与急流槽的组合拦水带与急流槽的组合拦水带汇集的水流应以拦水带汇集的水流应以2050间距的急流槽排下路基间距的急流槽排下路基纵坡上的不对称喇叭形泄水口纵坡上的不对称喇叭形泄水口路面表面排水应遵循原则：路面表面排水应遵循原则：（1）路面横坡排路面雨水）路面横坡排路面雨水（2）边坡横向漫流排除路面表面水（路堤较矮，边坡坡面不）边坡横向漫流排除路面表面水（路堤较矮，边坡坡面不易受冲刷）易受冲刷）（3）路肩边缘设置拦水带（路堤较高，边坡坡面易受冲刷）。）路肩边缘设置拦水带（路堤较高，边坡坡面易受冲刷）。拦水

24、带高出路肩拦水带高出路肩12cm，顶宽，顶宽810cm。路肩边缘设置拦水带路肩边缘设置拦水带二、中央分隔带排水二、中央分隔带排水 （高速，一级公路）（高速，一级公路）中央分隔带排水分三种类型：中央分隔带排水分三种类型：（1）表面铺面封闭的中央分隔带）表面铺面封闭的中央分隔带 采用两侧外倾横坡，排向两侧行车道（同路面横坡）采用两侧外倾横坡，排向两侧行车道（同路面横坡）;超高段在分隔带上侧边缘设置缘石或泻水口，拦截和排除超高段在分隔带上侧边缘设置缘石或泻水口，拦截和排除上半幅路面的表面水。上半幅路面的表面水。（2）表面未铺面且未采用表面排水的中央分隔带）表面未铺面且未采用表面排水的中央分隔带 （表

25、面种植绿化）（表面种植绿化）设纵向排水管渗沟设纵向排水管渗沟 高速公路中央分隔带高速公路中央分隔带高速公路中央分隔带盲沟排高速公路中央分隔带盲沟排水系统现场水系统现场三、路面内部排水三、路面内部排水 排除滞留在路面结构内的水分（接缝，裂隙，空隙，路基，排除滞留在路面结构内的水分（接缝，裂隙，空隙，路基，路肩渗入）路肩渗入）（一）路面边缘排水系统（一）路面边缘排水系统n 路面边缘排水系统：透水性填料集水沟，纵向排水管，横路面边缘排水系统：透水性填料集水沟，纵向排水管，横向出水管，土工织物向出水管，土工织物 n 纵向排水管：纵向排水管：PVC或或PE塑料管（带孔口或槽口），通常塑料管（带孔口或槽口

26、），通常与基底底面齐平，纵坡与路线纵坡相同。与基底底面齐平，纵坡与路线纵坡相同。n 透水填料底面和外侧围以反滤织物（土工布）透水填料底面和外侧围以反滤织物（土工布）路面路面路肩面层路肩面层碎石盲沟碎石盲沟排水层排水层安装纵向集水管安装纵向集水管每每10m设置一处横向排水管设置一处横向排水管路面边缘排水施工路面边缘排水施工（二）排水基层的排水系统（二）排水基层的排水系统 n 在面层下设置在面层下设置n 排水基层由水泥或沥青处治不含或含少量粒径排水基层由水泥或沥青处治不含或含少量粒径4.75mm以下以下细料的开级配碎石集料组成或未经结合料处治的开级集料组细料的开级配碎石集料组成或未经结合料处治的开

27、级集料组成。成。(基层厚度一般基层厚度一般815cm，hmin=6或或8cm）n 透水性基层排水系统：纵向集水沟，排水管，横向出水管透水性基层排水系统：纵向集水沟，排水管，横向出水管n 纵向集水沟：设在面层边缘外侧、路肩下或路肩边缘外侧。纵向集水沟：设在面层边缘外侧、路肩下或路肩边缘外侧。排水式沥青路面作业路基路面排水的任务是什么？排水设计的一路基路面排水的任务是什么？排水设计的一般原则有哪些？般原则有哪些？地面、地下排水设备有哪些？各有何功能？地面、地下排水设备有哪些？各有何功能？路面表面排水的任务是什么？有哪些措施？路面表面排水的任务是什么？有哪些措施？路面结构内的水分会产生哪些危害？有哪些路面结构内的水分会产生哪些危害？有哪些排水措施？排水措施？