第七章 道路排水设计

第七章道路排水设计§1概述水是路基产生多种病害的主要因素之一，对路基的强度与稳定性有着直接的影响。水的进入直接影响路面结构的强度和耐久性，造成路面的损坏；排水设计除应考虑道路等级、地形、地貌、气候、降雨量、地下水等因素外，还应将路面排水结合起来考虑，形成完整的排水系统。道路排水包括地面排水和地下排水，地面排水包括路面（含路肩、中央分隔带）排水、路基边坡排水、沟渠排水等；地下排水包括路基地下排水、中央分隔带地下排水、纵向填挖交界处排水等。§2路基排水设计路基排水的目的：将路基范围内的土基湿度降低到一定范围内，保持路基常年处于干燥状态，确保其具有足够的强度与稳定性。路基排水的要求：拦截、排除地面水；引排、降低地下水；建立完整的路基排水系统；路基排水设计的原则：一、常用的地面排水设备主要有：边沟、截水沟、排水沟、跌水、急流槽、倒虹吸、渡槽等。（一）边沟①位置：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；②作用：汇集和排除路基范围内和流向路基的少量地面水。③尺寸及断面形式：梯形、矩形、三角形（机械化施工、土质）、碟形（美观、安全）④纵坡及加固方式：最小纵坡0.3%~0.5%

沟底纵坡：一般不宜小于0.5%，以免积水下渗。土质沟渠不小于0.25%。铺砌的不小于0.12%最大纵坡视加固类型不同而定⑤边沟长度：一般地区≤500m，结合地形、设置出口，接排水沟等多雨地区≤300m利用涵洞等设施排除（二）截水沟（天沟）①位置：挖方路基边坡坡顶5m以外，山坡路堤上方2m以外；②作用：拦截路基上方流向路基的水流（地面迳流）减轻边沟水流负担，保护挖方边坡和填方坡脚不受水流冲刷。③尺寸（断面形式）梯形：底宽、沟深≥0.5m，坡底1:1.0~1:1.5矩形（用于石质条件）④纵坡及加固方式沟底纵坡≥0.5%，必要时加固或铺砌。⑤长度：以200m~500m为宜，超过500m，宜在中间适宜位置设泄水口，由急流槽等分流排引。⑥布设原则：尽量平行于等高线，与绝大多数地面水流方向相垂直，以提高截水效率。（三）排水沟①作用：将路基范围内各种水源的水流，引排至路基范围以外的指定地点，因此位置视需要而定；②尺寸及断面：梯形、尺寸大小需经水力水文计算，连接边沟截水沟及取土口的排水沟，不需特殊计算。③纵坡及加固：一般取0.5%~1.0%，不小于0.3%，不大于3%，必要时应予以加固，以防冲刷、渗漏。④设置：尽可能远离路基，距坡脚＞3m以上转变圆顺，连续长度≯500m。（四）跌水与急流槽

主要用于陡坡地段排水1．跌水，有单级跌水和多级跌水之分用于沟渠中连接水位落差较大，需要消能或改变流向时。构造：单级为例：一般情况（地质良好，地下水位较低、设计流量≤1.0~2.0m3/s）护墙P≤2.0m，多级时P一般为0.4~0.5m，浆砌或砼浇注，墙基础深度为水深的1.0~1.2倍，并不得小于1m，且埋入冰冻线以下，墙厚度0.25~0.3m；消力池1~2%纵坡，底厚0.35~0.4m，槽壁高出计算水位0.2m；消力槛高一般为0.2~0.3P，15~20cm，宽0.3~0.4m；底部预留5~10cm孔径的汇水孔。2．急流槽用于纵坡更陡的地方，主要纵坡可达67%以上甚至100%。构造：分进口、槽身和出口三个部分急流槽的主要尺寸，由水力计算确定，设计流量<1.0m3/s及，参照有关设计手册，不宜陡于1:1.5，否则采用金属槽身。耳墙间隔2~5m，槽身较长时，每5~10cm分段砌筑，并预留伸缩缝，壁厚0.4m（砌石）0.3m（砼），槽底为粗糙面。（五）蒸发池气候干旱、排水困难地段，可利用沿线的集中取土坑或专门设置蒸发池排除地表水。蒸发池与路基边沟(或排水沟)间应设排水沟连接。蒸发池边缘与路基边沟距离开不应小5m，面积较大的蒸发池小得小于20m。池中水位应低于排水沟的沟底。蒸发池的容量应以一个月内路基汇流入池中的雨水能及时完成渗透与蒸发作为设计依据。每个蒸发池的容水量不宜超过200~300m3，蓄水深度不应大于1．5~2.0m。蒸发池的设置不应使附近地面形成盐渍化或沼泽化。二、地下排水设计地下排水设计作用及意义：降低地下水位，引排地下水流。属于地下隐蔽工程，养护维修困难，应确保其牢固有效。（一）盲沟①作用：拦截或降低地下水；②构造：矩形断面，沟内下部填石,粒径约3～5cm，在其上部和两侧，分层填入较细粒料，每层厚约10cm，逐层粒径大约按6倍递减，顶面与底面设0.3m的隔水层；③其它：纵坡1～2%，长度以50m为限，出水口高于地表排水常水位0.2m，寒冷地区应作防冻保温处理或将其设在冰冻深度以下（二）渗沟①作用：降低地下水位、拦截地下水。比盲沟尺寸可以更大，埋置更深；②结构：盲沟式、洞式、管式（排水层、反滤层、封闭层）（三）渗井①作用：向地下穿过不透水层，将上层含水引入下层渗水层，扩散地下水；②结构：圆形或正方形，直径或边长1.0～1.5m，内填砂石材料，中间粗、逐层向外粒径减小。深度以深入下面渗水层能够像下渗水为限。§3路面排水设计一、高速、一级公路的路面排水主要由路肩排水和中央分隔带排水组成。1、路肩排水由路拱横坡、路缘带与硬路肩、路缘石形成的集水槽以及将地表水排除路基的泄水口（水簸萁）和急流槽组成。2、中央分隔带排水直线段：封闭式的中央分隔带可不设排水系统，有绿化带时应设置盲沟、带孔排水管、横向排水管等组成的地下排水系统。超高段：采用浅碟式排水沟或带缝隙的圆形集水管。降雨量不大时，也可直接流经另半幅路面排除。二、城市道路排水主要采用管渠排水形式，主要包括街沟、雨水口和连接管的布设。三、一般道路排水由路拱横坡、路肩横坡和边沟进行排水。四、路面结构内部排水为避免水泥混凝土路面接缝处水的渗入，对路面基层产生破坏，导致板底唧浆、脱空，需设置路面内部配水系统。§5排水系统综合设计

整体规划、综合设计一、意义全线各种排水设施（桥涵、沟槽）相互配合，组成一个完整的排水体系，各种排水设施之间的衔接出口一定要处理好，确保路基的强度与稳定性，提高使用效果。二、原则①勘测调查，查明水源、工程地质及水文地质条件；②拦、排、引相结合；A、土方地面水—截水沟—拦截地下水—盲沟B、路基内地面水—边沟—汇集地下水—渗沟引排：排水沟、暗沟渲