路基路面排水设计

1、School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科第五章第五章 路基路面排水设计路基路面排水设计School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科 目录目录5-1 概述概述5-2 路基排水设计路基排水设计5-3 路面排水设计路面排水设计5-4 明渠的水文水力计算明渠的水文水力计算5-5 暗渠的水文水力计算暗渠的水文水力计算School of Transp

2、ortation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科 学习目标：学习目标：1 描述路基排水的任务；描述路基排水的任务； 2 解释常用地面排水设施的构造特点、作用解释常用地面排水设施的构造特点、作用及要求；及要求； 3 叙述地下排水的类型与构造；叙述地下排水的类型与构造； 4 简述路面排水包括哪些方面；简述路面排水包括哪些方面； School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科水是造成路

3、基路面病害的主要原因之一水是造成路基路面病害的主要原因之一School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科由于排水不良造成由于排水不良造成公路破坏公路破坏School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路

4、与铁道工程国家重点学科第一节第一节 概述概述School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科排水设施要因地制宜排水设施要因地制宜、全面规划、合理布局、综合治、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理、讲究实效、注意经济，并充分利用有利地形和自然水系；然水系； 路基排水沟渠的设置，应路基排水沟渠的设置，应与农田水利相配合与农田水利相配合，必要时，必要时可适当地增设涵管或加大涵管孔径；可适当地增设涵管或加大涵管孔径； 设计前必须进行调查研究，

5、重点路段要进行设计前必须进行调查研究，重点路段要进行排水系统排水系统的全面规划的全面规划，做到路基路面综合设计和分期修建；，做到路基路面综合设计和分期修建； 二、路基路面排水的一般原则二、路基路面排水的一般原则第一节第一节 概述概述School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科 路基排水要注意防止附近山坡的水土流失，尽量路基排水要注意防止附近山坡的水土流失，尽量不破不破坏天然水系坏天然水系，尽量选择有利地质条件布设人工沟渠；，尽量选择有利地质条件布设人工沟渠； 路基排水

6、要路基排水要结合当地水文条件和道路等级结合当地水文条件和道路等级等具体情况，等具体情况，注意就地取材，以防为主；注意就地取材，以防为主； 为减少水对路面的破坏作用，应为减少水对路面的破坏作用，应尽量阻止水进入路面尽量阻止水进入路面结构结构，并提供良好的排水措施，以便迅速排除路面结，并提供良好的排水措施，以便迅速排除路面结构内的水，亦可建筑具有能承受荷载和雨水共同作用构内的水，亦可建筑具有能承受荷载和雨水共同作用的路面结构。的路面结构。 路基路面排水的一般原则路基路面排水的一般原则第一节第一节 概述概述School of Transportation Southeast University，C

7、hina 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科1 1、地面排水设备、地面排水设备边沟边沟截水沟截水沟排水沟排水沟跌水跌水急流槽急流槽倒虹吸、渡水槽等倒虹吸、渡水槽等第二节第二节 路基排水设备的构造与布置路基排水设备的构造与布置School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学

8、科School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科 1.边沟边沟 边沟设置在挖方路基的路肩外侧或低路边沟设置在挖方路基的路肩外侧或低路堤的坡脚外侧，多与路中线平行，用以汇堤的坡脚外侧，多与路中线平行，用以汇集和排除路基范围内流向路基的少量地面集和排除路基范围内流向路基的少量地面水。水。 设置要点：设置要点： 边沟不宜过长；边沟不宜过长； 边沟的纵坡一般与路线纵坡一致；边沟的纵坡一般与路线纵坡一致； 边沟的出水口应与桥涵相适应；边沟的出水口应与桥涵相适应；功能：功能：用于汇

9、集和排除降落在路基范围内以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及流向路基的少量地表水School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科边沟的横断面形式示意图：边沟的横断面形式示意图：a)a)、b)b)梯形；梯形；c)c)、d)d)流线形；流线形；e)e)三角形；三角形；f)f)矩形矩形 边沟1:mbHa)1:n1:1bHb)R=0.3R=0.3R1=5.60.30.5c)R=0.3R=0.30.30.5d)1:nHe)1:n1:0.1bHf)第二节第二节

10、路基排水设备的构造与布置路基排水设备的构造与布置School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科 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边沟一般布置在路堑的路肩外侧或较低矮路堤坡脚外侧坡脚外侧（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，困难情况下可以减至困难情况下可以减至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

11、出水口。School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科 2.截水沟截水沟 又称天沟，一般设置在挖方路基边坡坡顶以外，又称天沟，一般设置在挖方路基边坡坡顶以外，或山坡路堤上方的适当地点，用以拦截并排除路基上方或山坡路堤上方的适当地点，用以拦截并排除路基上方流向路基的地面径流。流向路基的地面径流。 设置要点：尽量与绝大多数地面流水方向垂直；设置要点：尽量与绝大多数地面流水方向垂直； 应保证水流畅通，就近引入自然水应保证水流畅通，就近引入自然水 沟内排出；沟内排出； 截水沟水

12、流不应引入边沟，当必须截水沟水流不应引入边沟，当必须 引入时，应增大边沟横断面，并进引入时，应增大边沟横断面，并进 行保护；行保护； 截水沟长度以截水沟长度以200500m为宜；为宜；School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科边沟泄水流入涵前窨井剖面图边沟泄水流入涵前窨井剖面图（单级跌水（单级跌水） 截水沟第二节第二节 路基排水设备的构造与布置路基排水设备的构造与布置School of Transportation Southeast University，Chin

13、a 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科挖方段截水沟挖方段截水沟:1-:1-截水沟；截水沟；2-2-土台；土台；3-3-边沟边沟 截水沟School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科 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，垂直截水沟一

14、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。不设或设计多道。 挖方路段弃土堆与截水沟关系图挖方路段弃土堆与截水沟关系图 School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科 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，可以于山坡水流方向或基本与等高线平行

15、。视降雨量，可以不设或设计多道。不设或设计多道。 挖方路段弃土堆与截水沟关系图挖方路段弃土堆与截水沟关系图 School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科 填方路段上的截水沟示意图填方路段上的截水沟示意图 School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科挖方坡顶的截水沟挖方坡顶的截水沟School of Transportation Southea

16、st University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科将截水沟的水引下来将截水沟的水引下来School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科（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，长度的考虑以汇水既不造成过长度的考虑以汇水既不造成过大的冲刷，又不淤积为原则。大的冲刷，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

17、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School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科石质石质School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科 3.排水沟排水沟 排水沟的主要用途在于引水，将路基范围内的排水沟的主要用途在于引水，

18、将路基范围内的各种各种水源的水流，引至桥涵或路基范围以外的指定地水源的水流，引至桥涵或路基范围以外的指定地点。点。 设置要点：排水沟的横断面一般采用梯形，设置要点：排水沟的横断面一般采用梯形，尺寸大小应经过水力水文计算选定；尺寸大小应经过水力水文计算选定；排水沟位置可根据需要并结合当地地形等而；排水沟位置可根据需要并结合当地地形等而；排水沟水流注入其他水渠或水道时，排水沟水流注入其他水渠或水道时， 应使原水应使原水道不产生冲刷或淤积；道不产生冲刷或淤积； 排水沟应具有合适的纵坡；排水沟应具有合适的纵坡；School of Transportation Southeast University，

19、China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科排水沟与水道衔接示意图排水沟与水道衔接示意图1-1-排水沟；排水沟；2-2-其它渠道；其它渠道；3-3-路基中心线；路基中心线；4-4-桥涵桥涵 排水沟School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科 布置布置（1）排水沟的布置可以根据需要并结合当地）排水沟的布置可以根据需要并结合当地地形条件而定，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，需要转弯时亦应尽

20、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）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，亦不可流畅通，不致流速太大而产生冲刷，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。 School of Transportation Southeast Univ

21、ersity，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科（3）排水沟水流注入其他沟渠或水道时，应使原）排水沟水流注入其他沟渠或水道时，应使原水道不产生冲刷或淤积。通常应使排水沟与原水道水道不产生冲刷或淤积。通常应使排水沟与原水道两者成锐角相交，两者成锐角相交，交角不大于交角不大于45 ，有条件可用半，有条件可用半径径R=10b（b为沟顶宽）的圆曲线朝下游与其它水为沟顶宽）的圆曲线朝下游与其它水道相接。道相接。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，尺寸大小应经过水力水文计算选定。经过水力水文计算选定。 4.

22、 防护防护包括排水沟在内的土质沟渠在有可能受到冲刷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和渗漏时必须进行防护和防渗处理防护和防渗处理School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科纵坡（纵坡（%）11335577加固类型加固类型不加固不加固1.土质好，不加土质好，不加固固2.土质不好，简土质不好，简易加固易加固简易加固或简易加固或干砌式加固干砌式加固干砌式或浆干砌式或浆砌式加固砌式加固浆砌式加固或浆砌式加固或改用跌水改用跌水加固类型与沟底纵坡关系加固类型

23、与沟底纵坡关系 School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科 4.跌水与急流槽跌水与急流槽 跌水与急流槽是路基地面排水沟渠的特殊形，用跌水与急流槽是路基地面排水沟渠的特殊形，用于陡坡地段，沟底纵坡可达于陡坡地段，沟底纵坡可达45度。度。 跌水构造：单级和多级之分，沟底有等宽与变宽跌水构造：单级和多级之分，沟底有等宽与变宽之别。基本构造可分为进水口、消力池和出水之别。基本构造可分为进水口、消力池和出水口三个部分。口三个部分。 急流槽构造：进口、主槽和出口三部分。急流槽构

24、造：进口、主槽和出口三部分。School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科跌水跌水1. 功能功能 在陡坡或深沟地段设置的沟底为阶梯，水流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。呈瀑布式跌落的沟槽称作跌水。 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，降低水流流水流流速，消减水流能量速，消减水流能量，进而防止冲刷（，进而防止冲刷（用于坡度大用于坡度大于于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）School o

25、f Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科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 1-1-边沟；边沟；2-2-路基；路基；3-3-跌水井；跌水井；4-4-涵洞涵洞 School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科多级跌水纵剖面图（单位：多级跌水纵剖面图（单位：m m） 1-1-沟顶线；沟顶线；2-2-沟底线沟底线 Schoo

26、l of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科跌水构造示意图跌水构造示意图:1-:1-护墙；护墙；2-2-消力槛消力槛 School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科山区排水山区排水School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科急流

27、槽急流槽1. 功能功能 在陡坡或深沟地段设置的坡度较陡、水流不离开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。槽底的沟槽称作急流槽。 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（可用于比跌水更排水流、降低水头，进而防止冲刷（可用于比跌水更陡的坡度陡的坡度,可达可达600）急流槽急流槽排水沟排水沟School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科2.急流槽的布置和运用急流槽的布置和运用

28、 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、高路堑边高路堤边坡、高路堑边坡、路堑与高路堤连接处、回头曲线上下边沟坡、路堑与高路堤连接处、回头曲线上下边沟等位等位置，是山区公路沟通上下线路路基排水及沟渠出水置，是山区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。口的一种常见排水设施。高路堤边坡地段急流槽高路堤边坡地段急流槽School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科路堑与高路堤连接处急流槽路堑与高路堤连接处急流槽School of Transport

29、ation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科路堑边坡急流槽路堑边坡急流槽School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科五、倒虹吸与渡水槽五、倒虹吸与渡水槽 当水流需要横跨路基，同时受到设计标高的限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，前者称跨越，前者称倒虹吸倒虹吸，后者为，后者为渡水槽渡

30、水槽，分别相当于，分别相当于涵洞和渡水桥。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。半是配合农田水利所需而采用。 1. 功能功能School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科2. 布置布置 倒虹吸的设置往往是因路基横跨原有沟渠，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，此时采用倒虹吸是可行的方案之一

31、下设置涵洞，此时采用倒虹吸是可行的方案之一。 渡水槽的设置是因原水道与路基设计标高相差渡水槽的设置是因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，架设水槽或管道，从路基上部，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。跨越，以勾通路基两侧的水流。School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科 倒虹吸倒虹吸管上游进口构造图倒虹吸管上游进口构造图 第二节第二节 路基排水设

32、备的构造与布置路基排水设备的构造与布置School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科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School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科 渡水槽路基路基水槽水槽渡水槽图例渡水槽图例 School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路

33、与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科防渗铺盖防渗铺盖渡水槽进出口布置图渡水槽进出口布置图 School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科东江深圳渡水槽东江深圳渡水槽School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科墨西哥格雷塔罗市的古渡槽墨西哥格雷塔罗市的古渡槽School of Transportation Southeast

34、University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科盲沟（管）渗沟渗井 二、地下排水设备二、地下排水设备School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科特点：排水量特点：排水量不大，主要以不大，主要以渗流方式汇集渗流方式汇集水流，并就近水流，并就近排出路基范围排出路基范围以外。以外。 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排除流向路基地下水或降低地下水位下水位School of Transportatio

35、n Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科 相对于地面排水的明沟而言，盲沟又称为暗沟，相对于地面排水的明沟而言，盲沟又称为暗沟，是一种隐蔽工程。在沟内填以大小不同的颗粒材料，是一种隐蔽工程。在沟内填以大小不同的颗粒材料，利用渗水材料的透水性将地下水汇集与沟内，并沿沟利用渗水材料的透水性将地下水汇集与沟内，并沿沟排泄至指定地点。排泄至指定地点。1.盲沟盲沟（1）设置要点）设置要点：不宜过长，沟底应具有：不宜过长，沟底应具有12的的纵坡，出水口底面标高应高出沟外最高水位纵坡，出水口底面标高应高出沟外最高水位20cm

36、,以以防水力倒渗。防水力倒渗。（2）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）市区污水管或雨水管 School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科（3）构造）构造：洞式，管式：洞式，管式 盖板周围用碎（砾）石做成反滤层，颗粒直径自盖板周围用碎（砾）石做成反滤层，颗粒直径自上而下，由外及里，逐渐增大。上而下，由外及里，逐渐增大。（4）纵坡）纵坡：i 1%，出口为边沟高出最高水位，出口为边沟高出最高水位20cm School of Trans

37、portation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科 盲沟一侧边沟下设盲沟一侧边沟下设盲沟1-1-盲沟；盲沟；2-2-层间水；层间水；3-3-毛细水；毛细水；4-4-可能滑坡线可能滑坡线 School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科二侧边沟下设盲沟二侧边沟下设盲沟 1-1-原地下水位；原地下水位；2-2-降低后地下水位；降低后地下水位；3-3-盲沟盲沟School of Tran

38、sportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科2、渗沟、渗沟（1）作用）作用：利用渗透方式汇集流向路基的地下水，并：利用渗透方式汇集流向路基的地下水，并通过沟底通道将水排至指定的地点，起到降低地下水位通过沟底通道将水排至指定的地点，起到降低地下水位或拦截地下水。或拦截地下水。School of Transportation So

39、utheast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科（2）构造）构造：u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 u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（浆砌片石）u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（3）分类）分类 u填石渗沟（盲沟）：流量不大，渗沟不长。纵坡一填石渗沟（盲沟）：流量不大，渗沟不长。

40、纵坡一般采用般采用5% u管式渗沟：适用地下引水较长的地段，纵坡一般不管式渗沟：适用地下引水较长的地段，纵坡一般不大于大于1% u洞式渗沟：流量较大，缺乏水管。有条件采用较大洞式渗沟：流量较大，缺乏水管。有条件采用较大纵坡。纵坡。 School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科u塑料管渗沟：带孔聚乙烯管塑料管渗沟：带孔聚乙烯管u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。

41、水分可通过土工布，土壤均被挡住。 School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科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3、渗井、渗井 u作用作用： 将地下水（或地表水）通过竖井，渗入地下排除将地下水（或地表水）通

42、过竖井，渗入地下排除u使用条件使用条件： （1）路线高度与原地面相仿，排水困难，距地面有渗透性）路线高度与原地面相仿，排水困难，距地面有渗透性土层土层 （2）高速公路或城市道路立交桥下，路线为凹形竖曲线（）高速公路或城市道路立交桥下，路线为凹形竖曲线（同雨水井）同雨水井） 构造构造上部上部：井口（圆或方）：井口（圆或方） 集水结构集水结构下部下部：填充由中心向四周由粗到细的砂砾石：填充由中心向四周由粗到细的砂砾石 排水结构排水结构p上层不透水层范围内填砂或砾石上层不透水层范围内填砂或砾石 ;下层透水层范围内填碎石或下层透水层范围内填碎石或卵石。卵石。 p井壁和填充料之间设反滤层。井壁和填充料之

43、间设反滤层。 p井顶四周（进口除外）用粘土筑堤围护，井顶加筑砼盖。井顶四周（进口除外）用粘土筑堤围护，井顶加筑砼盖。p缺点：缺点：造价高，不轻易用造价高，不轻易用 School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科1）路面表面排水设计）路面表面排水设计2）中央分隔带排水设计）中央分隔带排水设计3）路面内部排水系统设计）路面内部排水系统设计4）路面边缘排水设计）路面边缘排水设计5）排水基层或面层排水设计）排水基层或面层排水设计1 1、设计内容、设计内容第三节第三节 路面排水设

44、计路面排水设计School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科第三节第三节 路面排水设计路面排水设计u1）路面表面排水）路面表面排水 基本原则：基本原则：F1）降落在路面上的雨水，）降落在路面上的雨水，应通过路面横向坡度应通过路面横向坡度向两侧排流向两侧排流，避免行车道路路面范围内出现积水。，避免行车道路路面范围内出现积水。F2）在路线纵坡平缓、汇水量不大、路堤较低且）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，应采用在边坡坡面不会受到冲刷的情况下

45、，应采用在路堤路堤边坡上横向漫坡的方式边坡上横向漫坡的方式排除路面表面水。排除路面表面水。School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科第三节第三节 路面排水设计路面排水设计u1）路面表面排水）路面表面排水 基本原则：基本原则：F3）在路堤较高，边坡坡面在未做防护而易遭受）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，但仍有可能受到冲刷时，应沿路肩外侧边缘设置应沿路肩外侧边

46、缘设置拦水带，汇集路面表面水，然后通过泄水口和急拦水带，汇集路面表面水，然后通过泄水口和急流槽排离路堤流槽排离路堤。F4）设置拦水带汇集路面表面水时，拦水带过水）设置拦水带汇集路面表面水时，拦水带过水断面内的水面，在高速公路及一级公路上断面内的水面，在高速公路及一级公路上不得漫不得漫过右侧车道外边缘过右侧车道外边缘，在二级及二级以下公路上，在二级及二级以下公路上不不得漫过右侧车道中心线得漫过右侧车道中心线。School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科第三节第三节 路面

47、排水设计路面排水设计u1）路面表面排水）路面表面排水F拦水带可由拦水带可由沥青混凝土沥青混凝土现场浇筑，或者由现场浇筑，或者由水泥混凝土预制块水泥混凝土预制块铺砌而成。铺砌而成。F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（水深），按设计流量公式（7-1）计算确定。）计算确定。21381377. 0IhniQhc公式（公式（7-1）School of Transportation Southeast Uni

48、versity，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科第三节第三节 路面排水设计路面排水设计u1）路面表面排水）路面表面排水School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科第三节第三节 路面排水设计路面排水设计u2）一般路段中央分隔带）一般路段中央分隔带School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科第三节第

49、三节 路面排水设计路面排水设计u3）超高路段中央分隔带）超高路段中央分隔带 三个要求三个要求F（1）宽度小于）宽度小于3m且表面采用铺面封闭的中央分隔带排且表面采用铺面封闭的中央分隔带排水，降落在分隔带上的表面水排向两侧行车道，其坡度水，降落在分隔带上的表面水排向两侧行车道，其坡度与路面的横坡度相同；与路面的横坡度相同；在超高路段上，可在分隔带上侧边缘处设置缘石或泄水口，在超高路段上，可在分隔带上侧边缘处设置缘石或泄水口，或者在分隔带内设置缝隙式圆形集水管或碟形混凝土浅沟或者在分隔带内设置缝隙式圆形集水管或碟形混凝土浅沟和泄水口（图和泄水口（图7-31），以拦截和排泄上侧半幅路面的表面），以拦

50、截和排泄上侧半幅路面的表面水。水。缘石过水断面的泄水口可采用开口式，格栅式或组合式；缘石过水断面的泄水口可采用开口式，格栅式或组合式；碟形混凝土浅沟的泄水口采用格栅式。碟形混凝土浅沟的泄水口采用格栅式。 School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科第三节第三节 路面排水设计路面排水设计u3）超高路段中央分隔带）超高路段中央分隔带F（2）宽度大于）宽度大于3m且表面未采用铺面封闭的中央分隔带且表面未采用铺面封闭的中央分隔带排水，降落在分隔带上的表面水汇集在分隔带中央的低

51、排水，降落在分隔带上的表面水汇集在分隔带中央的低洼处，并通过纵坡排流到泄水口或横穿路界的桥涵水道洼处，并通过纵坡排流到泄水口或横穿路界的桥涵水道中。中。 F（3）表面无铺面且未采用表面排水措施的中央分隔带，）表面无铺面且未采用表面排水措施的中央分隔带，降落在分隔带上的表面水下渗，由分隔带内的地下排水降落在分隔带上的表面水下渗，由分隔带内的地下排水设施排除。设施排除。 School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科第三节第三节 路面排水设计路面排水设计u3）超高路段中央分

52、隔带）超高路段中央分隔带School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科第三节第三节 路面排水设计路面排水设计u3）超高路段中央分隔带）超高路段中央分隔带School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科第三节第三节 路面排水设计路面排水设计u4）路面结构内部排水）路面结构内部排水 路面结构内部水的危害路面结构内部水的危害F（1）浸湿各结构层材料和路基

53、土，）浸湿各结构层材料和路基土，易造成无粘结粒状易造成无粘结粒状材料和地基土的强度降低材料和地基土的强度降低；F（2）使）使水泥混凝土路面产生唧泥水泥混凝土路面产生唧泥，随之出现错台、开，随之出现错台、开裂和整个路肩破坏；裂和整个路肩破坏；F（3）进入空隙的自由水在行车荷载的作用下，会）进入空隙的自由水在行车荷载的作用下，会形成形成高孔隙水压力和高流速的水流高孔隙水压力和高流速的水流，引起路面基层的细颗粒，引起路面基层的细颗粒产生唧泥，结果失去支承；产生唧泥，结果失去支承；School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道

54、工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科第三节第三节 路面排水设计路面排水设计u4）路面结构内部排水）路面结构内部排水 路面结构内部水的危害路面结构内部水的危害F（4）在冰冻深度大于路面厚度的地方，）在冰冻深度大于路面厚度的地方，高地下水位会高地下水位会造成冻胀造成冻胀，并在冻融期间降低承载能力；，并在冻融期间降低承载能力；F（5）水使冻胀土产生）水使冻胀土产生不均匀冻胀不均匀冻胀；F（6）与水经常接触将）与水经常接触将使沥青混合料剥落使沥青混合料剥落，影响沥青混，影响沥青混凝土耐久性和产生龟裂。凝土耐久性和产生龟裂。School of Transportation Southeas

55、t University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科第三节第三节 路面排水设计路面排水设计u4）路面结构内部排水）路面结构内部排水 设置条件设置条件F（1）年降水量年降水量为为600mm以上的湿润和多雨地区，路基以上的湿润和多雨地区，路基由透水性差的细粒土（渗透系数不大于由透水性差的细粒土（渗透系数不大于10-5cm/s）组成）组成的高速公路、一级公路或重要的二级公路。的高速公路、一级公路或重要的二级公路。F（2）路基两侧有）路基两侧有滞水滞水，可能渗入路面结构内。，可能渗入路面结构内。F（3）严重冰冻地区严重冰冻地区，路基为由粉性土组成的

56、潮湿、过，路基为由粉性土组成的潮湿、过湿路段。湿路段。F（4）现有路面改建或改善工程，需）现有路面改建或改善工程，需排除积滞在路面结排除积滞在路面结构内的水份构内的水份。School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科第三节第三节 路面排水设计路面排水设计u4）路面结构内部排水）路面结构内部排水 设置要求设置要求F（1）路面内部排水系统中）路面内部排水系统中各项排水设施的泄水能力各项排水设施的泄水能力均应大于渗入路面结构内均应大于渗入路面结构内的水量，且下游排水设施的泄水

57、能力应超过上游排水设施的泄水能力。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。F（2）渗入水在路面结构内的）渗入水在路面结构内的最大渗流时间最大渗流时间，冰冻地区不应超过，冰冻地区不应超过1小时，其它小时，其它地区不应超过地区不应超过2小时（重交通）小时（重交通）4小时（轻交通）。渗入水在路面结构内的小时（轻交通）。渗入水在路面结构内的渗流路径长度渗流路径长度不宜超过不宜超过45m60m。F（3）各项排水设施）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。以保证系统的排

58、水能力不随时间推移而很快丧失。School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科第三节第三节 路面排水设计路面排水设计u4）路面结构内部排水）路面结构内部排水School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科第三节第三节 路面排水设计路面排水设计School of Transportation Southeast University，China 东南大

59、学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科第三节第三节 路面排水设计路面排水设计School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科第三节第三节 路面排水设计路面排水设计u1）排水路面）排水路面2 2、设计方案、设计方案School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科第三节第三节 路面排水设计路面排水设计u1）排水路面）排水路面2 2

60、、设计方案、设计方案School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科第三节第三节 路面排水设计路面排水设计u2）普通沥青（）普通沥青（AC）路面的排水基层）路面的排水基层GeotextileDrainage pipeAC pavementAC shoulderPermeable baseSeparator layer2 2、设计方案、设计方案School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重