工学6路基路面排水设计1课件

1、第七章路基路面排水设计东南大学交通学院路基路面工程教学小组huangxmseuTel:025-8379 5184Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software For evaluation only.第1页，共80页。School of Transportation Southeast University，China东南大学道路与铁道工程国家重点学科第一节概述第二节 路基排水设备的构造与布置第三节 路面排水设计Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software For evaluation only.主要内容

2、第2页，共80页。Guard Rail东南大学道路与铁道工程国家重点学科Guard RailRoute 460School of Transportation Southeast University，ChinaGenerated by Foxit PDF Creator Foxit Software For evaluation only.第一节 概述第3页，共80页。1、水的来源表面深入渗流作用水的汽化School of Transportation Southeast University，China地下水 边缘进入毛细水作用表面水的渗入Water table东南大学道路与铁道工程国家重

3、点学科毛细水作用水的汽化渗流作用水位变化Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software For evaluation only.第一节 概述第4页，共80页。School of Transportation Southeast University，China东南大学道路与铁道工程国家重点学科Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software For evaluation only.第一节 概述第5页，共80页。School of Transportation Southeast University，Chin

4、a东南大学道路与铁道工程国家重点学科Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software For evaluation only.第一节 概述2、影响路基路面的水的类型地面水包括大气降水以及河、海、湖、水渠、水库水等地下水包括土层滞留水、潜水及层间水等第6页，共80页。School of Transportation Southeast University，China东南大学道路与铁道工程国家重点学科Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software For evaluation only.第一节 概述2、影响路基

5、路面的水的类型 表面水的渗入是路面水的主要来源 一般的比例为:沥青路面: 0.33 to 0.5水泥混凝土路面: 0.5 to 0.67第7页，共80页。School of Transportation Southeast University，China东南大学道路与铁道工程国家重点学科Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software For evaluation only.第一节 概述沥青路面表面水的渗入第8页，共80页。School of Transportation Southeast University，China东南大学道路与铁道工程国家

6、重点学科Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software For evaluation only.第一节 概述水泥路面表面水的渗入第9页，共80页。School of Transportation Southeast University，China东南大学道路与铁道工程国家重点学科Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software For evaluation only.第一节 概述第10页，共80页。School of Transportation Southeast University，China东南大学

7、道路与铁道工程国家重点学科Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software For evaluation only.第一节 概述第11页，共80页。School of Transportation Southeast University，China东南大学道路与铁道工程国家重点学科Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software For evaluation only.第一节 概述3、水对路基路面的影响对路基的影响1）地面水对路基产生冲刷和渗透；2）地下水使路基湿软、膨胀、冻胀、翻浆、边坡滑坍、山坡滑坡等。对

8、路面的影响1）降低路面材料强度；2）加快路面材料损坏；3）唧浆、冲刷；4）使路面因支撑不足而出现疲劳损坏。第12页，共80页。School of Transportation Southeast University，China东南大学道路与铁道工程国家重点学科Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software For evaluation only.第一节 概述4、与水有关的路面损害可以划分为三类:路面结构层变弱;路面材料性能下降;(沥青层的剥离, 材料腐蚀, 水泥混凝土路面的D型开裂)层间粘结性能下降。第13页，共80页。School of Tran

9、sportation Southeast University，China东南大学道路与铁道工程国家重点学科Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software For evaluation only.第一节 概述Pumping AC over CTB水泥稳定粒料层的唧泥第14页，共80页。School of Transportation Southeast University，China东南大学道路与铁道工程国家重点学科Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software For evaluation only.第

10、一节 概述Localized settlement局部沉陷第15页，共80页。School of Transportation Southeast University，China东南大学道路与铁道工程国家重点学科Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software For evaluation only.第一节 概述第16页，共80页。School of Transportation Southeast University，China东南大学道路与铁道工程国家重点学科Generated by Foxit PDF Creator Foxit Softwa

11、re For evaluation only.第一节 概述第17页，共80页。School of Transportation Southeast University，China东南大学道路与铁道工程国家重点学科100060151070 80 90Degree of Saturation, %6.2% fines9.1% fines11.5% finesGravelCrushed Stone5Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software For evaluation only.第一节 概述沥青路面路基顶面弯沉与路基饱和度之间的关系Total De

12、flection (mm)第18页，共80页。School of Transportation Southeast University，China东南大学道路与铁道工程国家重点学科Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software For evaluation only.第一节 概述High-severity pothole严重的坑洞第19页，共80页。东南大学道路与铁道工程国家重点学科60801000161412108642School of Transportation Southeast University Saturation, S% ，Ch

13、inaResilient Modulus MR, ksi100% AASHTO - T99AASHTO - T9910203040507090Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software For evaluation only.第一节 概述沥青混合料的饱水率与模量之间的关系第20页，共80页。School of Transportation Southeast University，China东南大学道路与铁道工程国家重点学科Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software For evaluation o

14、nly.第一节 概述Pumping水泥混凝土路面的唧泥第21页，共80页。School of Transportation Southeast University，China东南大学道路与铁道工程国家重点学科Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software For evaluation only.第一节 概述Pumping水泥混凝土路面的唧泥第22页，共80页。School of Transportation Southeast University，China东南大学道路与铁道工程国家重点学科Generated by Foxit PDF Creat

15、or Foxit Software For evaluation only.第一节 概述Faulting水泥混凝土路面的错台第23页，共80页。School of Transportation Southeast University，China东南大学道路与铁道工程国家重点学科Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software For evaluation only.第一节 概述Corner break水泥混凝土路面的板角开裂第24页，共80页。School of Transportation Southeast University，China东南大

16、学道路与铁道工程国家重点学科Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software For evaluation only.第一节 概述Rebar corrosion水泥混凝土路面传力杆锈蚀第25页，共80页。School of Transportation Southeast University，China东南大学道路与铁道工程国家重点学科Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software For evaluation only.第一节 概述Faulted transverse crack开裂处再次错台第26页，共

17、80页。School of Transportation Southeast University，China东南大学道路与铁道工程国家重点学科Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software For evaluation only.第一节 概述Frost heave引起路面冻胀第27页，共80页。School of Transportation Southeast University，China东南大学道路与铁道工程国家重点学科Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software For evaluation

18、only.第一节 概述5、排水的目的1）把降落在路界范围内的表面水有效的汇集并迅速排除出路界2）把路界外可能流向路基的地表水拦截在路界范围以外以减小对路基路面的危害3）隔断、疏干和降低影响路基稳定性的地下水，并将其引导到路基范围以外第28页，共80页。School of Transportation Southeast University，China东南大学道路与铁道工程国家重点学科Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software For evaluation only.第一节 概述6、路面地表排水的内容路面表面排水中央分隔带排水坡面排水设置厚的排水

19、基层第29页，共80页。School of Transportation Southeast University，China东南大学道路与铁道工程国家重点学科Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software For evaluation only.第一节 概述7、路面内部排水的内容下封层及路肩部的排水盲沟排水基层排水面层右图：排水性路面排水基层第30页，共80页。School of Transportation Southeast University，China东南大学道路与铁道工程国家重点学科Generated by Foxit PDF Crea

20、tor Foxit Software For evaluation only.第一节 概述8、路基路面排水的一般原则 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； 路基排水沟渠的设置，应与农田水利相配合，必要时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，重点路段要进行排水系统的全面规划，做到路基路面综合设计和分期修建； 路基排水要注意防止附近山坡的水土流失，尽量不破坏天然水系，尽量选择有利地质条件布设人工沟渠； 路基排水要结合当地水文条件和道路等级等具体情况，注意就地取材，以防为主； 为减少水对路面的破坏作用，应尽量阻止水进

21、入路面结构，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的路面结构。第31页，共80页。School of Transportation Southeast University，China东南大学道路与铁道工程国家重点学科Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software For evaluation only.第二节 路基排水设备的构造与布置1、地面排水设备边沟截水沟排水沟跌水急流槽倒虹吸、渡水槽等第32页，共80页。School of Transportation Southeast University，

22、China东南大学道路与铁道工程国家重点学科Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software For evaluation only.第二节 路基排水设备的构造与布置第33页，共80页。H1:nm1:HH1:nH1:n0.School of Transportation Southeast University，China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：a)、b)梯形；c)、d)流线形；e)三角形；f)矩形边沟ba)1:1bb)R=0.3R1=5.60.30.5R=0.3c)R=0.30.30.5R=0.3d)e)1:1bf)

23、Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software For evaluation only.第二节 路基排水设备的构造与布置第34页，共80页。School of Transportation Southeast University，China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（单级跌水） 挖方段截水沟:1-截水沟；2-土台；3-边沟截水沟Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software For evaluation only.第二节 路基排水设备的构造与布置第35页，共80页。Sch

24、ool of Transportation Southeast University，China东南大学道路与铁道工程国家重点学科挖方路段弃土堆与截水沟关系图填方路段上的截水沟示意图截水沟的横断面图例:a)土沟；b)石沟Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software For evaluation only.第二节 路基排水设备的构造与布置第36页，共80页。School of Transportation Southeast University，China东南大学道路与铁道工程国家重点学科排水沟排水沟与水道衔接示意图1-排水沟；2-其它渠道；3-路

25、基中心线；4-桥涵Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software For evaluation only.第二节 路基排水设备的构造与布置第37页，共80页。School of Transportation Southeast University，China东南大学道路与铁道工程国家重点学科边沟与涵洞单级跌水连接图1-边沟；2-路基；3-跌水井；4-涵洞多级跌水纵剖面图（单位：m）1-沟顶线；2-沟底线跌水构造示意图:1-护墙；2-消力槛Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software For evalua

26、tion only.第二节 路基排水设备的构造与布置跌水第38页，共80页。School of Transportation Southeast University，China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Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software For evaluation only.第二节 路基排水设备的构造与布置第39页，共80页。渡水槽水槽路基防渗铺盖渡水槽图例School of Transportation Southeast University，China渡水槽进出口布置图东南大学道路与铁道工程国

27、家重点学科Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software For evaluation only.第二节 路基排水设备的构造与布置第40页，共80页。School of Transportation Southeast University，China东南大学道路与铁道工程国家重点学科Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software For evaluation only.第二节 路基排水设备的构造与布置 2、地下排水设备暗沟（管）渗沟（井）盲沟检查井特点：排水量不大，主要以渗流方式汇集水流，并就近排出路基范

28、围以外。第41页，共80页。School of Transportation Southeast University，China东南大学道路与铁道工程国家重点学科暗沟一侧边沟下设盲沟1-盲沟；2-层间水；3-毛细水；4-可能滑坡线二侧边沟下设盲沟1-原地下水位；2-降低后地下水位；3-盲沟Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software For evaluation only.第二节 路基排水设备的构造与布置第42页，共80页。School of Transportation Southeast University，China东南大学道路与铁道工程

29、国家重点学科Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software For evaluation only.第三节 路面排水设计1、设计内容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第43页，共80页。School of Transportation Southeast University，China东南大学道路与铁道工程国家重点学科Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software For evaluation only.第三节 路面排水设计1）

30、路面表面排水基本原则：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。第44页，共80页。School of Transportation Southeast University，China东南大学道路与铁道工程国家重点学科Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software For evaluation only.第三节 路面排水设计1）路面表面排水基本原则：3）在路堤较高，边坡坡面在未做防护而易

31、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，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。第45页，共80页。h ISchool of Transportation Southeast University，China东南大学道路与铁道工程国家重点学科12831ih nQc 0.377公式（7-1）Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software For

32、 evaluation only.第三节 路面排水设计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（7-1）计算确定。第46页，共80页。School of Transportation Southeast University，China东南大学道路与铁道工程国家重点学科Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software For evaluation only.第三节 路面排水设计1）路面表面

33、排水第47页，共80页。School of Transportation Southeast University，China东南大学道路与铁道工程国家重点学科Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software For evaluation only.第三节 路面排水设计2）一般路段中央分隔带第48页，共80页。School of Transportation Southeast University，China东南大学道路与铁道工程国家重点学科Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software For evalu

34、ation only.第三节 路面排水设计3）超高路段中央分隔带三个要求（1）宽度小于3m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，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7-31），以拦截和排泄上侧半幅路面的表面水。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。第49页，共80页。School of Transportation Southeast University，China东南大学道路与铁道工程国家重点学科Gener

35、ated by Foxit PDF Creator Foxit Software For evaluation only.第三节 路面排水设计3）超高路段中央分隔带（2）宽度大于3m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洼处，并通过纵坡排流到泄水口或横穿路界的桥涵水道中。（3）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设施排除。第50页，共80页。School of Transportation Southeast University，China东南大学道路与铁道工程国家重点学科Generated b

36、y Foxit PDF Creator Foxit Software For evaluation only.第三节 路面排水设计3）超高路段中央分隔带第51页，共80页。School of Transportation Southeast University，China东南大学道路与铁道工程国家重点学科3）超高路段中央分隔带Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software For evaluation only.第三节 路面排水设计第52页，共80页。School of Transportation Southeast University，Chi

37、na东南大学道路与铁道工程国家重点学科Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software For evaluation only.第三节 路面排水设计4）路面结构内部排水路面结构内部水的危害（1）浸湿各结构层材料和路基土，易造成无粘结粒状材料和地基土的强度降低；（2）使水泥混凝土路面产生唧泥，随之出现错台、开裂和整个路肩破坏；（3）进入空隙的自由水在行车荷载的作用下，会形成高孔隙水压力和高流速的水流，引起路面基层的细颗粒产生唧泥，结果失去支承；第53页，共80页。School of Transportation Southeast University，

38、China东南大学道路与铁道工程国家重点学科Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software For evaluation only.第三节 路面排水设计4）路面结构内部排水路面结构内部水的危害（4）在冰冻深度大于路面厚度的地方，高地下水位会造成冻胀，并在冻融期间降低承载能力；（5）水使冻胀土产生不均匀冻胀；（6）与水经常接触将使沥青混合料剥落，影响沥青混凝土耐久性和产生龟裂。第54页，共80页。School of Transportation Southeast University，China东南大学道路与铁道工程国家重点学科Generated b

39、y Foxit PDF Creator Foxit Software For evaluation only.第三节 路面排水设计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。（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。第55页，共80页。School of Transportation Southeast University，China东南大学道路与铁

40、道工程国家重点学科Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software For evaluation only.第三节 路面排水设计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45m60m。（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

41、快丧失。第56页，共80页。School of Transportation Southeast University，China东南大学道路与铁道工程国家重点学科Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software For evaluation only.第三节 路面排水设计4）路面结构内部排水第57页，共80页。School of Transportation Southeast University，China东南大学道路与铁道工程国家重点学科Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software For eval

42、uation only.第三节 路面排水设计第58页，共80页。School of Transportation Southeast University，China东南大学道路与铁道工程国家重点学科Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software For evaluation only.第三节 路面排水设计第59页，共80页。School of Transportation Southeast University，China东南大学道路与铁道工程国家重点学科Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software

43、For evaluation only.第三节 路面排水设计2、设计方案1）排水路面第60页，共80页。School of Transportation Southeast University，China东南大学道路与铁道工程国家重点学科Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software For evaluation only.第三节 路面排水设计2、设计方案1）排水路面第61页，共80页。School of Transportation Southeast University，China东南大学道路与铁道工程国家重点学科AC pavementAC

44、shoulderPermeable baseSeparator layerDrainage pipeGeotextileGenerated by Foxit PDF Creator Foxit Software For evaluation only.第三节 路面排水设计2、设计方案2）普通沥青（AC）路面的排水基层第62页，共80页。School of Transportation Southeast University，China东南大学道路与铁道工程国家重点学科AC surfaceAC shoulderPATBAC SeparatorDrainage pipeGeotextileGen

45、erated by Foxit PDF Creator Foxit Software For evaluation only.第三节 路面排水设计2、设计方案3）全厚式沥青（AC）路面的排水基层第63页，共80页。School of Transportation Southeast University，China东南大学道路与铁道工程国家重点学科AC shoulderAC pavementPermeable baseGeotextileseparator layerSubgradeDrainage pipeGeotextile64Generated by Foxit PDF Creator

46、Foxit Software For evaluation only.第三节 路面排水设计2、设计方案4）沥青（AC）路面的排水基层第64页，共80页。AC shoulderGeotextile东南大学道路与铁道工程国家重点学科PCC pavementPermeable baseSeparator layerDrainage pipeSchool of Transportation Southeast University，ChinaGenerated by Foxit PDF Creator Foxit Software For evaluation only.第三节 路面排水设计2、设计方

47、案5）水泥混凝土路面的排水基层第65页，共80页。School of Transportation Southeast University，China东南大学道路与铁道工程国家重点学科AC ShoulderPorous concretePCCpavementNonerodible baseSeparator layerSlotted pipeGeotextileGenerated by Foxit PDF Creator Foxit Software For evaluation only.第三节 路面排水设计2、设计方案6）水泥混凝土路面的耐腐蚀基层第66页，共80页。School of

48、Transportation Southeast University，China东南大学道路与铁道工程国家重点学科Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software For evaluation only.第三节 路面排水设计Installed edgedrain设置边缘排水设施第67页，共80页。School of Transportation Southeast University，China东南大学道路与铁道工程国家重点学科Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software For evaluation

49、only.第三节 路面排水设计Placing OGBC backfill边缘排水设施的施工第68页，共80页。School of Transportation Southeast University，China东南大学道路与铁道工程国家重点学科Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software For evaluation only.第三节 路面排水设计Recommended Detail of Edge drain/Outlet Joint边缘排水设施设计示意图第69页，共80页。School of Transportation Southeast

50、University，China东南大学道路与铁道工程国家重点学科Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software For evaluation only.第三节 路面排水设计第70页，共80页。School of Transportation Southeast University，China东南大学道路与铁道工程国家重点学科Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software For evaluation only.第三节 路面排水设计第71页，共80页。School of Transportation Southeast University，China东南大学道路与铁道工程国家重点学科Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software For evaluation only.第三节 路面排水设计第72页，共80页。School of Transportation Southeast University，China东南大学道路与铁道工程国家重点学科Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software For evaluation only.第三