了解了这些你也会是一个位合格的公路排水设计师
本站 2020/2/27 16:14:37
一、路基排水任务及目的
1、任务
将路基范围内的土基湿度降低到一定的限度内,保持路基常年处于干燥状态,确保路基、路面具有足够的强度与稳定性。
2、路界地表排水目的
把降落在路界范围内的表面水有效的汇集并迅速的排出路界,同时把路界外可能流入的地表水拦截在路界范围外。
二、排水设计的一般原则
1、排水设施要因地制宜、全面规划、合理布局、综合治理、讲究实效、注意经济,并充分利用有利地形和自然水系。
注意:一般情况下排水沟渠宜短不宜长,以使水流不过度集中,左到及时疏散,就近分配。
2、各种路基排水沟渠的设置,应注意与农田水利相互配合,路基边沟一般不应用作农田灌溉渠道,两者必须结合使用时,边沟的断面应该加大,并且加固,以防水流危害路基。
3、设计前必须调查研究,查明水源与地质条件,进行排水的全面规划,考虑路基排水与桥涵布置相配合,地下排水与地上排水行配合。
4、路基排水尽量不破坏天然水系,不轻易合并自然沟溪和改变水流性质,尽量选取有利地质条件布设人工沟渠,减少沟渠的防护与加固工程。
5、结合当地水文条件和道路等级,注意就地取材,以防为主,既要稳固适用,又要经济。
三、公路排水方案以及设计要点
1、路面排水方案
① 道路横坡
道路行车道和路肩上设置横向坡度
② 路堤坡面漫流
纵坡平缓、汇水量不大、坡面不会受冲刷(非土质坡面或者为防护较好的土质坡面)、路堤较低且道路等级不高的情况下可以让路面水漫流至边坡排出。
③、路堤拦水带
拦水带适用条件:路堤高,坡面未设防护或者坡面易收到冲刷需要设置路堤拦水带(在道路纵坡较大以及弯道超高段应该重点考虑是否设置拦水带。)
拦水带设计要求:拦水带过水断面的水面,在高速公路及一级公路上不能漫过行车道外边缘,在二级及二级以下公路上不得漫过行车道中心线,拦水带的顶面应该稍微高于过水断面的设计高度。
注:由于修筑拦水带会增价工程造价,因而需对投资的经济性进行分析和比较,采用有效的坡面防护措施而不设拦水带和急流槽经济还是修筑拦水带和急流槽而降低坡面防护工程划算。
拦水带材料: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。
拦水带一般选用梯形断面,且在20~50m需要设置出水口,出水口的选择需要根据横纵选择地势低且水流易于排出的位置,可以使用急流槽接至边沟或者涵洞,或者接入坡脚散排,在坡脚散排的时候需要根据地质以及横纵确定 其对路基没影响时方可这样做。
拦水带大样图
2、坡面排水方案
① 截水沟
截水沟使用条件:坡面径流量大,或者坡体不稳定。
截水沟设计要求:截水沟需设置在路堑坡顶不小于5m处,路堤坡脚2m以外,当边坡不高或者狗币进行铺砌是,可设置在坡顶2m以外。
截水沟横断面形式:一般为梯形,沟的边坡坡度因岩土条件而定,一般采用1:1~1:1.5,沟底宽度不小于0.5m,沟深按照设计流量选定,不小于0.5m,长度一般以200~500m为宜。
注:必要的时候可以设置多道截水沟,截水沟中的水使用急流槽接入自然沟渠、排水沟或者涵洞,或者直接接到地势平缓之处散排。
3、排水沟
排水沟设计要求:排水沟应该尽量离路基远一些,距离路基坡脚不宜小于2m,转弯时半径不小于10~20m,连续长度宜短,一般不超过500m,排水沟水流注入其他沟渠或者水道时,应使排水沟与原水道两者成锐角,交角不大于45度。
排水沟构造特点:一般采用梯形,尺寸大小应该经过水文计算,用于边沟、截水沟及取土坑出水口的排水沟,横断面尺寸应该根据设计流量确定,底宽与深度不宜小于0.5m,土沟的边坡坡度约为1:1~1:1.5
4、边沟
边沟使用条件:排水量不大,不需要进行水文、水力计算,依据沿线具体条件,选用标准横断面形式。
边沟的设计要求:边沟不宜过长,尽量使边沟内水流就近排至路旁自然水沟或者低洼地带;边沟可采用浆砌片石,栽砌片石、水泥混凝土预制块防护。砌筑用的砂浆强度,对于高速公路,一级公路采用M7.5,其他等级公路采用M5,边沟出水口处冲刷严重,必须慎重布置和采取相应的措施。
边沟出水口间距一般地区不超过500m,多雨地区不超过300m,三角形和碟形边沟不超过200m。
边沟的断面形式:梯形、矩形、三角形(L形)、碟形。
边沟横断面形式一般采用梯形,梯形边沟的内测坡为1:1.0~1:1.5,外侧坡与挖方边坡坡度相同。
石方路段的边沟宜采用矩形,其内侧边坡直立,坡面应采用浆砌片石防护,外侧边坡坡度与挖反方边坡相同。少于浅挖地段的图纸边沟可采用三角形横断面,其内侧边坡坡度宜为1:2~1:3,外侧边坡坡度与挖方边坡坡度相同,三
角形边坡水流条件较差,流量较大时沟深宜适当加大。
梯形边沟的底宽与深度约为0.4~0.6m,不宜小于0.3m。
流线型边沟是将路堤横断面的边角整修圆滑,可以防止路基胖侧积沙或堆雪,适用于沙漠或者积雪地区的路基。
注意:土质沟渠的沟壁在冲刷严重地区需要进行加固
草皮加固------其允许最大流速为1.3~1.6m/s
稳定土加固---一10~25cm厚的水泥稳定碎石(砾石)土加固沟壁,并用1cm厚水泥砂浆进行抹面。
干砌片石加固----在10~15cm碎(砾)石垫层上面加铺10~25cm厚片石加固,其允许最大流速为1.7~2.0m/s
浆砌片石加固---在沟壁用M7.5(高速或者一级路)或M5(二级及以下)砂浆铺砌25~30cm浆砌片石,其允许流速为2.5~3.0m/s
5、跌水
跌水使用条件:在地质条件良好,地下水位较低,设计流量小于1.0~2.0m3/s的情况下可使用跌水。
跌水的设计要求:跌水台阶(护墙)高度最大不超过2.0m。常用的建议多级跌水,台高约0.4~0.5m,护墙用石砌或者混凝土结构,墙基买置身度为水深的1.0~1.2倍,并不小于1.0m,且应深入冰冻线以下,砌墙厚0.25~0.30m,敌后约0.35~0.3m,壁高应比计算水深至少打0.2m,底部预留孔径为5~10cm的泄水孔。
6、急流槽
急流槽多用砌石(抹面)和水泥混凝土结构,亦可利用延时坡面挖槽。
急流槽的基础必须稳固,端部及槽深每隔2~5m在槽底设耳墙埋入地面以下,槽身较长时,一分段砌筑,没段长约5 ~10m,预留伸缩缝,并用防水材料填缝。
四、关于排水工程量计算的几点说明
1、混凝土(砾石)、浆砌片石、挖土方等均按体积计量,计算出相应部分的体积即可。
2、防水土工布为在沟渠开挖后铺设垫层之后铺设的一层土工材料,相应的计算器铺设面积就可以。
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