高速公路路基路面排水

菏澤市牡丹區公路管理局 張原旗

高速公路路基路面排水

菏澤市牡丹區公路管理局 張原旗

本文主要研究高速公路路基路面排水設計,主要介紹了路基排水設計的原則、方法以及排水構造物的設計,關于路面排水設計主要介紹了路肩排水設施設計。

路基排水路面排水構造物

一、路基排水

土基含水量過大,會引起土質松軟,強度降低,邊坡崩塌,基身沉陷或滑動。必須排除路基范圍內的地面水和地下水,以確保路基具有足夠的強度和穩定性。

1.排水設計的原則:(1)路基排水設計應于當地農田水利建設相配合,方便農田灌溉。各種排水設施的設置應少占或盡量不占農田。(2)設計前必須進行調查研究,以使排水系統的規劃和設計做到正確合理。(3)排水設計應因地制宜,經濟實用。(4)排水溝渠的出水口應盡可能引入天然河溝內,以減少橋涵工程,不應直接使水流入農田,損害農業生產。

2.排水綜合設計:(1)地面水的處理:利用邊溝、截水溝等排水設備,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:結合地面排水綜合統一考慮,因地制宜,設置必要的地下排水設施,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)綜合排水設計的要求:應合理選定各種排水設施類型和位置,恰當確定排水功能。另外,還應注意各種排水設備的銜接,使之構成統一完整的排水系統。

3.排水構造物設計:(1)邊溝:設置在挖方路基的路肩外側,或矮路堤的坡腳外側,用以匯集和排除路基范圍內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,不予詳細計算;②其他排水溝渠的水流一般應避免進入邊溝;③為防止邊溝水流滿溢或沖刷,應盡可能利用當地的有利地形,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,邊溝縱坡應滿足最小排水縱坡;⑤一般邊溝縱坡大于5%時,必須采用加固措施以防沖刷。(2)截水溝:設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擔。一般要求:①截水溝設計應能保證迅速排除地面水流,溝底縱坡不應小于0.5%;②土質地段的截水溝,應采取加固措施,以免因水流沖刷和滲透使山坡土失去穩定;③截水溝應結合地形合理布置,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的自然溝中,或直接引到橋涵進口處,必要時設跌水或急流槽。(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。一般要求:①平面線形盡可能采用直線,必須轉彎時,宜采用較大半徑;②排水溝的縱坡應滿足最小排水縱坡要求,縱坡太大時排水溝需要加固;③當排水溝的水流入河道或溝渠時,應使原水道不產生沖刷或淤積。一般應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量的前提下,力求構造簡單、經濟實用。②確定跌水和急流槽的位置、類型和尺寸,要因地制宜,結合地形、地質、當地材料和施工條件綜合考慮。③設計跌水和急流槽,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,宜采用淹沒式,以減少加固工程。

二、路面排水

高速公路應設路面排水設施,路面排水設施由路肩排水和中央分隔帶排水設施組成。

1.雨量的計算。設計時,按暴雨強度采用當地任意連續30min的最大徑流厚度(mm)。設計重現期高速公路按3～5年。

2.路肩排水設施。路肩排水設施主要由攔水帶、急流槽和路肩排水溝組成。路肩排水設施的縱坡與路面的縱坡一致。當路面縱坡小于0.3%時,可采用橫向分散排水方式將路面水排出路基,但路基填方邊坡應進行防護。路堤邊坡較高時,采用橫向分散排水不經濟時,應采用集中排水方式,在硬路肩邊緣設置攔水帶,并通過激流槽將水排出路基。

當硬路肩匯水量較大時,可在土路肩上設置路肩排水溝。路肩排水溝可采用“U”形水泥混凝土預制構件砌筑,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2%的路拱坡度,土路肩設4%的橫坡。采用以下原則確定路面排水。

(1)當路線縱坡1%時,采用集中排水方式,硬路肩外側設水泥混凝土擋水緣石,匯集路面雨水,每30米設一道急流槽,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

路基路面排水對于道路的耐久性至關重要,全線路基、路面排水設施應均與橋涵、溝渠形成完整的排水系統,以便及時排除路基、路面雨水,同時不影響沿線的農田灌溉。

[1]交通部.公路路基設計規范[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:重慶大學出版社,2001

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