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高速公路路基路面排水

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本文主要研究高速公路路基路面排水設(shè)計(jì),主要介紹了路基排水設(shè)計(jì)的原則、方法以及排水構(gòu)造物的設(shè)計(jì),關(guān)于路面排水設(shè)計(jì)主要介紹了路肩排水設(shè)施設(shè)計(jì)。

路基排水路面排水構(gòu)造物

一、路基排水

土基含水量過大,會(huì)引起土質(zhì)松軟,強(qiáng)度降低,邊坡崩塌,基身沉陷或滑動(dòng)。必須排除路基范圍內(nèi)的地面水和地下水,以確保路基具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。

1.排水設(shè)計(jì)的原則:(1)路基排水設(shè)計(jì)應(yīng)于當(dāng)?shù)剞r(nóng)田水利建設(shè)相配合,方便農(nóng)田灌溉。各種排水設(shè)施的設(shè)置應(yīng)少占或盡量不占農(nóng)田。(2)設(shè)計(jì)前必須進(jìn)行調(diào)查研究,以使排水系統(tǒng)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)做到正確合理。(3)排水設(shè)計(jì)應(yīng)因地制宜,經(jīng)濟(jì)實(shí)用。(4)排水溝渠的出水口應(yīng)盡可能引入天然河溝內(nèi),以減少橋涵工程,不應(yīng)直接使水流入農(nóng)田,損害農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

2.排水綜合設(shè)計(jì):(1)地面水的處理:利用邊溝、截水溝等排水設(shè)備,將流向路基的山坡水和路基表面水分段截留,引入自然溝谷、荒地,排除路基之外。(2)地下水的處理:結(jié)合地面排水綜合統(tǒng)一考慮,因地制宜,設(shè)置必要的地下排水設(shè)施,充分利用地面排水溝渠,把危及路基的地下滲水和泉水予以排除。(3)綜合排水設(shè)計(jì)的要求:應(yīng)合理選定各種排水設(shè)施類型和位置,恰當(dāng)確定排水功能。另外,還應(yīng)注意各種排水設(shè)備的銜接,使之構(gòu)成統(tǒng)一完整的排水系統(tǒng)。

3.排水構(gòu)造物設(shè)計(jì):(1)邊溝:設(shè)置在挖方路基的路肩外側(cè),或矮路堤的坡腳外側(cè),用以匯集和排除路基范圍內(nèi)和流向路基的少量地面水。一般要求:①路基邊溝流量,一般僅作概略估計(jì),不予詳細(xì)計(jì)算;②其他排水溝渠的水流一般應(yīng)避免進(jìn)入邊溝;③為防止邊溝水流滿溢或沖刷,應(yīng)盡可能利用當(dāng)?shù)氐挠欣匦?將邊溝水流分段排出路基范圍之外,或引入自然溝渠。④邊溝縱坡應(yīng)與道路縱坡一致,但若路線縱坡小于最小排水縱坡0.3%～015%時(shí),邊溝縱坡應(yīng)滿足最小排水縱坡;⑤一般邊溝縱坡大于5%時(shí),必須采用加固措施以防沖刷。(2)截水溝:設(shè)置在挖方路基邊坡坡頂5m以外或山坡路堤上方距坡頂不少于2m處,用以截引路基上方流向路基的地面徑流,防止其沖刷和侵蝕挖方邊坡和路堤坡腳,并減輕邊溝的泄水負(fù)擔(dān)。一般要求:①截水溝設(shè)計(jì)應(yīng)能保證迅速排除地面水流,溝底縱坡不應(yīng)小于0.5%;②土質(zhì)地段的截水溝,應(yīng)采取加固措施,以免因水流沖刷和滲透使山坡土失去穩(wěn)定;③截水溝應(yīng)結(jié)合地形合理布置,直接舒順,盡量與地面水流方向垂直;④利用地形將截水溝中的水流排入截水溝所在山坡一側(cè)的自然溝中,或直接引到橋涵進(jìn)口處,必要時(shí)設(shè)跌水或急流槽。(3)排水溝:用來將邊溝、截水溝、取土坑所匯集的水流及路基附近的積水,引至橋涵或路基范圍以外的天然河溝內(nèi)。一般要求:①平面線形盡可能采用直線,必須轉(zhuǎn)彎時(shí),宜采用較大半徑;②排水溝的縱坡應(yīng)滿足最小排水縱坡要求,縱坡太大時(shí)排水溝需要加固;③當(dāng)排水溝的水流入河道或溝渠時(shí),應(yīng)使原水道不產(chǎn)生沖刷或淤積。一般應(yīng)使排水溝與原水道兩者的流向成銳角交角,并力求小于45°。(4)跌水和急流槽:設(shè)置于需要排水的高差較大而距離較短或坡度較陡峻的地段。一般要求:①在滿足排水需要和保證工程質(zhì)量的前提下,力求構(gòu)造簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)實(shí)用。②確定跌水和急流槽的位置、類型和尺寸,要因地制宜,結(jié)合地形、地質(zhì)、當(dāng)?shù)夭牧虾褪┕l件綜合考慮。③設(shè)計(jì)跌水和急流槽,可考慮增加槽底粗糙度的措施,使水流消能和減緩流速。④跌水和急流槽同下游水面的連接形勢(shì),宜采用淹沒式,以減少加固工程。

二、路面排水

高速公路應(yīng)設(shè)路面排水設(shè)施,路面排水設(shè)施由路肩排水和中央分隔帶排水設(shè)施組成。

1.雨量的計(jì)算。設(shè)計(jì)時(shí),按暴雨強(qiáng)度采用當(dāng)?shù)厝我膺B續(xù)30min的最大徑流厚度(mm)。設(shè)計(jì)重現(xiàn)期高速公路按3～5年。

2.路肩排水設(shè)施。路肩排水設(shè)施主要由攔水帶、急流槽和路肩排水溝組成。路肩排水設(shè)施的縱坡與路面的縱坡一致。當(dāng)路面縱坡小于0.3%時(shí),可采用橫向分散排水方式將路面水排出路基,但路基填方邊坡應(yīng)進(jìn)行防護(hù)。路堤邊坡較高時(shí),采用橫向分散排水不經(jīng)濟(jì)時(shí),應(yīng)采用集中排水方式,在硬路肩邊緣設(shè)置攔水帶,并通過激流槽將水排出路基。

當(dāng)硬路肩匯水量較大時(shí),可在土路肩上設(shè)置路肩排水溝。路肩排水溝可采用“U”形水泥混凝土預(yù)制構(gòu)件砌筑,溝底縱坡同路肩縱坡,并不小于0.3%。

本路段:一般路段,路緣帶、行車道和硬路肩設(shè)2%的路拱坡度,土路肩設(shè)4%的橫坡。采用以下原則確定路面排水。

(1)當(dāng)路線縱坡1%時(shí),采用集中排水方式,硬路肩外側(cè)設(shè)水泥混凝土擋水緣石,匯集路面雨水,每30米設(shè)一道急流槽,將路面水引至排水邊溝或排至路基范圍之外。

(2)其余路段,采用分散排水方式,土路肩加固。

三、總結(jié)

路基路面排水對(duì)于道路的耐久性至關(guān)重要,全線路基、路面排水設(shè)施應(yīng)均與橋涵、溝渠形成完整的排水系統(tǒng),以便及時(shí)排除路基、路面雨水,同時(shí)不影響沿線的農(nóng)田灌溉。

[1]交通部.公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京:人民交通出版社,1996

[2]何兆益,楊錫武.路基路面工程(上)路基工程[M].重慶:重慶大學(xué)出版社,2001

[3]何兆益,楊錫武.路基路面工程(下)路面工程[M].重慶:重慶大學(xué)出版社,2001

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