沥青混凝土路面设计
沥青混凝土路面施工方案设计

沥青混凝土路面施工方案设计施工方案概述在道路建设中,沥青混凝土路面是一种常用的材料,其施工方案的设计对于道路质量和使用寿命起着至关重要的作用。
本文将针对沥青混凝土路面的施工方案进行详细设计,包括原材料准备、施工工艺、施工设备选择等方面。
一、原材料准备1. 沥青:选择符合规范要求的沥青,包括黏度、温度可调性等指标。
沥青的质量直接关系到道路的抗压性能和耐久性。
2. 矿料:选择优质的石子和砂子,确保矿料的级配合理,以提高沥青混凝土的抗压能力和耐久性。
同时,矿料的成分分析也应进行,确保矿料符合规定的标准。
二、施工工艺1. 路面准备:清理路面的杂物和灰尘,确保路面的平整度和洁净度。
2. 基层处理:根据路面设计要求,在路面上进行必要的刨刀修补、填充和压实等处理,以提高路面的承载能力。
3. 沥青混凝土配合比设计:根据工程要求和材料性能,制定合理的沥青混凝土配合比,确定沥青、矿料和添加剂的比例和用量。
三、施工设备选择1. 摊铺机:选择合适的摊铺机,确保沥青混凝土的均匀性和密实度。
摊铺机的工作宽度和速度应根据施工要求进行调整。
2. 平地机:用于将摊铺机铺设的沥青混凝土均匀压实,提高路面的密实度和平整度。
3. 沥青罐车:用于运输沥青到工地,确保沥青的温度和流动性符合施工要求。
四、施工步骤1. 沥青预热:将沥青加热至指定的温度,并搅拌均匀,以提高沥青的流动性。
2. 摊铺沥青混凝土:使用摊铺机将预热好的沥青混凝土均匀摊铺在基层上,保持均匀的厚度和宽度。
3. 平整和压实:使用平地机将摊铺好的沥青混凝土进行均匀压实,确保路面的密实度和平整度。
4. 路面养护:施工完成后,进行适当的养护工作,包括喷洒养护剂、控制交通负荷等措施,以提高路面的使用寿命和耐久性。
五、质量控制1. 施工现场的质量监控:对沥青混凝土的配合比、摊铺厚度、压实程度等进行实时监测和调整,保证施工质量符合要求。
2. 材料质量检测:对原材料进行抽样测试,包括沥青、矿料等的质量检测,确保材料符合规定的标准。
沥青混凝土路面施工方案

沥青混凝土路面施工方案一、沥青混凝土路面概况(一)、沥青混凝土路面施工桩:K8+830~K9+860~接S320线段。
(二)、路面结构设计:①机动车道路面结构:上面层:4cm厚SBS细粒式改性沥青混凝土 AC—13C中面层:5cm厚SBS 中粒式改性沥青混凝土 AC-16C下面层:7cm厚粗粒式沥青混凝土 AC—25C沥青透层:0。
7~1。
5 L/m2慢裂阳离子乳化沥青PC-2封层:1cm同步沥青碎石封层,上基层:20cm5%水泥稳定碎石下基层:20cm5%水泥稳定碎石底基层:20cm4%水泥稳定碎石垫层:20 cm级配碎石垫层②非机动车道路面结构:上面层:4cm厚AC-13C细粒式改性沥青混凝土下面层:5cm厚AC—16C中粒式沥青混凝土沥青透层:0。
7~1。
5 L/m2慢裂阳离子乳化沥青PC—2封层:1cm同步沥青碎石封层,基层:20cm5%水泥稳定碎石底基层:20cm4%水泥稳定碎石(3)施工工期:2017年2月4日——2017年9月30日。
二、路面面层施工:(一)、沥青透层和沥青下封层:①材料及要求 :⑴沥青材料透层及下封层采用喷洒型改性乳化沥青,透层油采用PC—2高渗透乳化沥青,透层油的粘度通过调节煤油或轻柴油等稀释剂的品种和掺量确定,使成品乳化沥青通过稀释得到要求的粘度.下封层采用PC-2改性乳化沥青。
用于透层及下封层改性乳化沥青的技术要求下表:乳化沥青运抵工地后直接使用.沥青进场后,对乳化沥青蒸发残留物含量及残留物针入度、延度(5℃)、软化点每车次检验一次;乳化沥青到货重量按每500T至少全套指标检验一次(不足500T时亦检验一次)。
⑵、下封层采用的集料采用坚硬、清洁、干燥、无风化、无杂质、并有适当级配的颗粒组成的人工轧制的米砂,岩性为石灰岩,小于0.6mm的粉料含量不超过3%,采用公称粒径3-5mm的规格料。
下封层集料加工规格的级配要求见下表:②投入的主要施工机械设备⑴:透层油施工设备:沥青洒布车(智能)1台;⑵:下封层施工设备:智能型同步碎石封层车1台、洒水车1台、鼓风机2台、轮胎压路机1台.③、质量控制⑴:施工前的准备1. 准备下承层(下基层)1)对下基层进行检验,包括压实度、宽度、高程、横坡度、平整度、中线偏位等;2)清理下基层面上的杂物,确保表面清洁,必要时用鼓风机进行清理,彻底清除表面的浮尘和泥浆。
公路沥青混凝土路面设计

浅谈公路沥青混凝土路面设计摘要:文章简述了沥青混凝土公路路面设计的理论与一般原则,对常见的高速公路沥青混凝土路面结构进行分析,指出我国沥青混凝土路面设计现状存在的问题,并提出解决建议。
关键词:沥青混凝土;路面设计;路面结构;存在问题1 前言沥青混凝土路面是由以沥青材料作为结合料黏结矿料而修筑的面层,而且和多种基层以及垫层等组合得到的形式。
和水泥材料的比对我们发现,该种路面的优势特征非常的显著,比如外层非常的平顺,而且不会存在缝隙现象,非常适应通行,不会有非常高的声响,便于进行维护工作,正是因为其有着如此多的优势,所以才被大量的使用。
2 设计内容和理念2.1 设计内容沥青路面设计采用双圆垂直均布荷载作用下的多层弹性连续体系理论,以设计弯沉值为路面整体刚度的设计指标,计算路面结构厚度;并对沥青混凝土的设计指标,计算路面结构厚度。
2.2 理念路面设计包括路面结构层组合、厚度计算、路面结构层原材料的选择、混凝土配合比设计以及设计参数的测试与确定等。
它在设计的时候要遵循如下的理念,比如要结合实际情况,合理的选择材料,要确保建设方便,而且要适宜养护等,而且要使用高超的工艺特色,确保经济性符合规定,运作有效,便于进行设备建设的方案。
怎样高效率的使用所在地区的资源,分析其具体的优势和劣势信息,进而合理的选取组合形式,就变得意义非常的关键。
3 现在出现几率较高的路面构造形式3.1 表(上)面层是要求最高的层次,属三向压缩区,力学要求以抗剪切滑移为主。
其关键的意义有如下的几点,第一,确保在规定的时间中获取平顺的通行面。
第二,在规定的时间中确保其防滑特征合理。
然而要确保上述信息得以获取,该层就应该有非常强大的持久性特征,而且要符合相关的规定:(1)集料具有足够的纹理深度,面层具有适当的构造深度。
(2)遇到较高的气温的时候,能够确保不会出现形变等现象。
(3)和上述相反的,当遇到较低的气温的时候,能够确保有充足的韧性特征。
沥青混凝土路面施工方案路面厚度设计与控制

沥青混凝土路面施工方案路面厚度设计与控制在道路建设中,沥青混凝土路面是常见的路面类型之一。
为了确保道路的安全性和使用寿命,设计和控制沥青混凝土路面的厚度显得尤为重要。
本文将重点介绍沥青混凝土路面施工方案中路面厚度的设计与控制。
一、路面厚度设计原则路面厚度的设计需要综合考虑多个因素,包括交通量、车辆种类及荷载、地质条件等。
以下为常用的路面厚度设计原则:1. 设计车辆荷载:根据道路使用的车辆类型和车辆荷载情况,确定路面需承受的最大轴载。
通过考虑不同车辆类型的频率和荷载,可以综合计算出路面所需的最小厚度。
2. 路面结构:路面厚度设计应根据不同地质条件和施工强度要求,结合所选用的沥青混凝土配合比设计路面的结构。
常见的路面结构形式包括基层、底基层、中间层和面层。
3. 地质条件:地基的稳定性对路面厚度设计有重要影响。
在弱地基条件下,需要增加路面的厚度以增强承载能力。
二、路面施工方案1. 基层处理:路面施工前需要对基层进行处理,确保基层平整牢固。
基层处理包括填充、压实和铺设排水层等。
2. 沥青混凝土配合比设计:根据道路使用要求和地理条件,设计沥青混凝土的配合比,确定材料比例和质量要求。
3. 浇筑与压实:将设计好的沥青混凝土材料倒入路面区域,使用压路机进行压实。
在浇筑和压实过程中,需要严格控制沥青混凝土的温度和厚度,确保施工质量。
4. 质量控制:在施工过程中,需要进行质量控制,包括控制沥青混凝土的配合比、温度、厚度等。
可通过实验室测试和现场监测等手段进行质量检测,及时纠正施工中的问题。
三、路面厚度的控制为了确保路面的耐久性和承载能力,需要对路面厚度进行控制。
以下是常用的控制措施:1. 环境温度控制:沥青混凝土的施工温度要与环境温度相协调,避免高温或低温对施工质量的影响。
2. 压实控制:使用适当的压路机进行压实,确保沥青混凝土的密实性。
3. 施工厚度检测:在施工过程中,定期进行路面厚度的检测,确保施工厚度符合设计要求。
沥青路面施工组织设计方案

沥青路面施工组织设计方案沥青路面施工组织设计方案一、工程概况该项目为沥青路面施工工程,总长度为10公里,路面采用7cm厚度的沥青混凝土。
二、施工组织设计原则1. 安全第一:施工期间要加强安全生产管理,确保人员和设备的安全。
2. 高效节约:合理组织施工过程,提高施工效率,降低施工成本。
3. 环保可持续:减少对环境的影响,合理利用资源。
三、施工组织设计内容1. 人员组织:根据工程规模和工期,组建有经验的施工队伍。
施工队伍包含施工人员、监理人员和安全人员等。
2. 设备配置:根据施工工艺和现场实际情况,合理配置施工设备。
主要设备包括沥青搅拌设备、平地机、压路机等。
3. 施工工艺:按照沥青路面施工的一般工艺,制定施工方案和施工工序。
主要包括基层处理、沥青混凝土铺设、压实等。
4. 施工流程:(1)基层处理:清理路面上的杂物,进行修复和加固工作。
清理方式包括机械清理和手工清理。
(2)沥青混凝土铺设:确定合适的铺设厚度和坡度,采用机械铺设方式。
采用涂布或喷涂方法进行初期压实。
(3)压实工作:采用振动或振动压路机进行初期和终期压实。
(4)边坡和边沟处理:进行边坡和边沟的维护和修复。
5. 安全管理:设置施工现场警示标志,进行安全交底和安全培训,按照相关安全规范进行作业。
应对施工现场可能出现的安全风险进行预判和控制。
6. 环境保护:合理处理和回收施工废弃物,减少对环境的污染。
在施工过程中加强对水体和土壤的保护,采取防尘措施减少对大气的污染。
7. 质量控制:加强对施工质量的监督和检验,严格按照规范进行施工。
对施工过程中可能出现的问题及时处理,确保施工质量和安全。
四、施工组织设计方案总结通过合理组织施工队伍、配置适当的设备和工具,制定科学施工工艺和流程,加强安全和环境保护管理,严格控制质量,可以有效提高施工效率和质量,确保工程顺利进行。
同时,还需要加强与相关部门和群众的沟通,协调好施工过程中的各项工作,促进工程进展顺利,并达到环保可持续的目标。
沥青砼路面施工方案设计

沥青砼路面施工方案设计
一、引言
沥青砼路面是城市交通建设中常见的路面类型,具有使用寿命长、承载能力强
等优点。
为确保沥青砼路面的质量,施工方案设计至关重要。
本文将探讨沥青砼路面施工的设计方案,以确保施工过程高效顺利、质量可控。
二、工程前期准备
在进行沥青砼路面施工前,首先需要进行工程前期准备工作。
这包括确定施工
范围、制定施工计划、准备所需材料和设备等。
施工前期准备的充分与否,直接影响到后续施工的顺利进行。
三、基础处理
在进行沥青砼路面施工前,需要对基础进行处理。
这包括清理基础表面、进行
平整和压实等步骤,以确保基础的稳定性和平整度。
四、路面铺设
沥青砼路面的铺设是整个施工过程中的关键环节。
在进行路面铺设时,需要注
意施工温度、材料的比例、铺设厚度等因素。
只有这样,才能确保沥青砼路面的质量和使用寿命。
五、养护维护
沥青砼路面施工完成后,还需要进行养护维护工作。
这包括定期检查路面质量、清理路面杂物、及时修补路面损坏等工作,以延长路面的使用寿命。
结语
总的来说,沥青砼路面施工方案设计是确保沥青砼路面质量的关键一步。
只有
在施工前充分准备、基础处理到位、路面铺设规范、养护维护及时,才能保证沥青砼路面的质量和使用寿命。
希望通过本文的介绍,读者能对沥青砼路面的施工方案设计有更加全面的了解。
沥青混凝土路面设计程序第3版-计算实例

算例一:无机结合料基层沥青路面结构1.环境参数某高速公路,设计车速100km/小时,设计使用年限15年。
所在地区自然区划属Ⅱ-2区,沥青路面气候分区属2-2区,年均降雨量607毫米,年平均气温11.6℃,月平均气温最低为-3.2℃,月平均气温最高为24.8℃,多年最低气温为-20℃。
2.交通参数对应于无机结合料层层底拉应力的当量设计轴载累计作用次数为 1.51×109次,对应于沥青混合料层永久变形量的当量设计轴载累计作用次数为 2.15×107次。
3.初拟路面结构表1.1 初拟水泥稳定碎石基层沥青路面结构结构层材料类型厚度(mm)面层AC13 (SBS改性沥青) 40 AC20(90号道路石油沥青) 60 AC25(90号道路石油沥青) 80基层水泥稳定碎石380底基层级配碎石1804.材料参数⑴路基顶面回弹模量路基为受气候影响的干燥类,土质为低液限黏土。
参考《公路路基设计规范》(JTG D30-2015),低液限黏土路基标准状态下回弹模量取70MPa,回弹模量湿度调整系数k s取0.95,干湿与冻融循环作用折减系数kη取0.80,则经过湿度调整和干湿与冻融循环作用折减的路基顶面回弹模量为53MPa,满足规范规定。
⑵级配碎石底基层模量根据试验测定结果,经湿度调整后,级配碎石底基层模量为300MPa。
⑶水泥稳定碎石基层模量和弯拉强度根据试验测定结果,水泥稳定碎石材料弹性模量为24000MPa,乘以结构层模量调整系数0.5,水泥稳定碎石基层模量为12000MPa,弯拉强度为1.8MPa。
⑷沥青面层模量根据试验测定结果,20℃、10Hz时,SBS改性沥青AC13表面层模量为11000MPa,90号道路石油沥青AC20中面层和AC25下面层模量为10000MPa。
⑸泊松比根据规范表5.6.1,路基泊松比取0.40,级配碎石底基层取0.35,沥青混合料面层和水泥稳定碎石基层取0.25。
沥青混凝土路面

沥青混凝土路面概述:沥青混凝土路面是一种常见的路面结构材料,由沥青和矿物骨料混合而成。
这种路面具有优良的抗压性、耐久性和平整度,广泛应用于公路、高速公路等交通场所。
优点:1. 抗压性强:沥青混凝土路面具有良好的承载能力,能够承受车辆和交通负荷的压力。
2. 耐久性高:由于沥青材料具有优良的耐候性,沥青混凝土路面能够长期抵抗日晒、雨淋等自然环境的侵蚀。
3. 平整度好:沥青混凝土路面施工简便,能够保证路面的平整度,提供良好的行车舒适度。
4. 快速施工:相比其他路面结构材料,沥青混凝土施工速度快,可以缩短工期。
施工过程:1. 确定设计要求:根据路段的交通量、车速等因素,确定沥青混凝土路面的设计要求。
2. 道路准备:对路段进行必要的路基处理,确保路面平整、坚实。
3. 沥青拌合料制备:按照设计要求,将沥青和矿物骨料进行混合制备拌合料。
4. 路面铺设:采用机械设备将拌合料均匀铺设在路基上,然后进行压实。
5. 路面养护:施工完成后,需要进行养护,保护路面免受破坏。
维护与修复:1. 定期巡检:定期对沥青混凝土路面进行巡检,发现损坏或裂缝等问题及时修复。
2. 持续养护:对沥青混凝土路面进行持续养护,如清理垃圾、修复排水系统等,保持路面的良好状态。
3. 快速修复:对于发生损坏的路段,采用快速修复技术,尽快恢复正常使用。
结论:沥青混凝土路面是一种具有优良性能的路面结构材料,能够提供良好的行车舒适度和承载能力。
在设计、施工和养护过程中,需要严格按照要求进行操作,以确保路面的质量和使用寿命。
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沥青混凝土路面设计第五章路面设计5.1路面设计原则及依据本次设计的道路是村道,村道路面应根据交通量及其组成情况、使用功能、当地材料及自然条件,结合路基进行综合设计,做到经济、适用。
同时,村道路面应具有良好的稳定性和足够的强度,其表面应满足平整、抗滑和排水的要求。
村道的行车道(包括错车道)均应铺设路面。
5.2 路面设计及土路肩加固形式该道路的路基宽度为6.5m,行车道宽6m,土路肩宽度为0.5m。
由当地的自然条件和徽县交通局规划路面结构分为三层,面层采用沥青碎石,基层采用水泥稳定砂砾,基层采用天然砂砾。
由于道路级别低,没有设置路缘带和紧急停车带,当路基宽度为4.5m或在道路的不通视地段时,每隔200m 左右应设置错车道,错车道有效长度不小于20m,在错车道两端应设不小于10m过渡段。
土路肩的基层与路面相同,在表层宜铺置一些粗粒式沥青碎石或砂砾石。
若行车道宽度不够,需要加固部分路肩,提供侧向宽度,以利于行车安全,见下图5.1所示:图5.1道路横断面的构成5.2 路面结构类型的计算1.基本资料(1)设计任务书要求甘肃徽县村村通道路设计等级为四级公路,设计年限10年,拟采用沥青碎石路面,需进行结构设计。
(2)气象资料该公路处属暖温带大陆性气候,温暖而湿润,冷季短,暖季长。
年平均气温12.1℃。
无霜期215天,年平均降水量782mm。
(1)地质资料一般路基处于中湿状态,沿线路段有大量的砂砾、岩石块,水源充足,可以说筑料丰富。
(2)交通分析由设计资料可知该路技术等级为四级公路,路基宽6.5m,路面宽6m,土路肩宽0.5 m,根据设计要求及规范砂砾石路面的设计年限为10年,徽县麻沿乡的的汽车交通量2007年为300辆/日,交通量年平均增长率为7%,到设计年2017的年平均日交通量为550辆/日。
我国路面设计以双轮单轴载100kN为不标准轴载,以BZZ—100的各项参数见下表5.1。
表5.1标准轴载BZZ—100各项参数()[]()[]轴次5101102.50.107.0365107.0136511⨯=⨯⨯⨯-+=⨯-+=n N N teηγγ2.结构组合和各层材料的选取根据公路路面设计规范知,该次路面的等级为次高级路面。
根据要求路面面层采用沥青碎石,厚度为3㎝,基层采用水泥稳定砂砾,厚度待定;底基层采用天然砂砾,厚度为15㎝。
(1) 各层所选路面材料参数表5.2 材料参数该路段为Ⅲ区,粘质土,干湿状态为干燥,根据有关的“土基干湿状态的稠度建议值”以及“二级自然区各土基回弹模量参考值”取稠度1.1≥ω取1.1=ω得到土基回弹模量为41 MPa 。
3设计指标的确定根据规范,四级公路只取设计弯沉值作为路面刚度指标,进行路面厚度设计,并不进行层底拉应力验算。
(1)设计弯沉值公路等级系数c A 取1.2(四级公路),面层类型系数s A 取1.1(热拌沥青碎石),基层类型系数b A 取1.6。
根据沥青路面设计弯沉值公式计算:()mm mm A A A N L bs c ed 01.07.1036002.0==-(2) 各层材料的容许层底来应力:S SP R K /σσ=式中: R σ—容许拉应力(MPa );sp σ—劈裂抗压强度(MPa );s K —抗拉强度结构系数。
对于沥青路面才来说,抗拉强度结构系数: c e a S A N A K /09.022.0⨯=式中: a A —沥青混合料级配系数 细粒式沥青碎石取为1.0 细粒式沥青碎石 :177.1/09.022.0=⨯=c ea S A N A K189.1/==S SP R K σσ对于无机结合料稳定集料,水泥稳定砂砾:49.1/45.011.0=⨯=c eS A N K336.0/==S SP R K σσ 4.确定水泥稳定砂砾石的厚度路面结构体系为三层,假定基层水泥稳定砂砾厚度为16cm ,由于路面厚度计算是以弯沉作为控制指标,故按弯沉等小理论进行计算。
第一层 h 1=3 E=800 第一层第二层 h 2=16 E=1400 等效转换 第二层 H=? E=1400第三层 h 3=15 E=180 第三层第四层 E=41通过大量的多层弹性体系的分析得到中层厚度推算公式: 4.221122E E h h H n i i ∑-=+==16+6.23=22.3856.102/3.212===d δ 101.2=δH 282.0=δh 029.020=E E 75.112=E E查三层体系表面弯沉系数诺莫图,得 3.11=K9.02=K 4.2=α则计算路面弯沉 ()()mm L mm F E p L d c S 01.07.10301.01.102210001=<==αδ所以路面厚度满足要求。
第六章道路排水设计6.1 路基、路面排水系统的布置原则6.1.1路基排水原则1.排水设施要因地制宜,全面规划,合理布局,综合治理,讲究效益,注意经济,并充分利用有利地形和自然水系。
一般情况下地面设的排水沟渠,宜短不宜长,以使水流不过与集中,做到及时疏散,就近分流。
2.各种路基排水沟渠的设置,应注意与农田水利相配合,必要时刻适当地增设涵管或加大涵管孔径,以防农业用水影响路基稳定。
3.设计前必须进行调查研究,查明水源和地质条件,考虑排水系统的全面规划,考虑路基排水与桥涵布置相配合,各种排水渠道的平面布置与竖向布置相配合,做到路基路面综合设计和分期修建。
4.路基排水要注意防止附近山体的水土流失,尽量不要破坏天然水系,不轻易合并自然沟溪和改变水流性质,尽量选择有利地质来布设人工沟渠,减少排水沟渠的防护与加固工程。
5.路基排水要注意和防止与当地水文条件相违背,应结合当地水文条件和道路等级的具体情况,就地取材,以防为主,既要稳固适用,又必须调宽经济效益。
6.为了减少水对路面的破坏作用,应尽量阻止水流入路面结构,并提供良好的排水设施,以便迅速排除路面结构上的水,以及土质松软和纵横坡较陡地段的,亦可建筑具有承受荷载和雨水共同作用的路面结构。
6.1.2 路面排水原则1.低等级公路中,路面的横坡一般应为3%~4%左右。
当位于小纵坡或超高缓和段的扭曲路面时,最小合成坡度不小于0.5%。
2.在公路交叉口排水困难地段,路面排水设计应满足行驶动力学和排水技术要求,在交叉路口前应设置泄水口。
3.对于纵坡较大的地段,弯道内侧车道、竖曲线的凹部、高路堤的桥梁端部等特殊部位,为防止过大集中水流对路基路肩、边坡冲刷,可局部设置当水缘石。
4.所有排水设施的设置,除能满足排水要求外,均应满足有利于今后养护维修。
5.为减少地表面水和地下水对面层、基层和路基的侵蚀破,迅速排除路面结构的层间水,通常将路面排水与路面结构内部排水系统综合考虑。
6.2 排水系统的水力学计算1.设计流量流量是路基排水的基本依据,其大小与汇水面积、洪水频率、汇水区域内的地形、地貌及植被等因素有关。
设计流量的计算法有多种,路界内的各项排水设施所需排泄的设计流量可按下式计算确定:qF Q ψ67.16= (6.1) 式中: Q ——设计流量,3m /s ;Q ——设计重现期和降雨历时内的平均降雨强度,mm /min ;ψ——径流系数;F ——汇水面积,2km ;在本次设计中径流系数按汇水区域内的地表种类确定为0.60~0.80。
坡面汇流历时可按下式计算确定:467.011445.1⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡=s s i L m t (m L s 370≤) (6.2)式中: 1t ——坡面汇流历时,min ;1m ——地表粗度系数,按地表情况查表本次设计取0.20 s s i L ,——分别为坡面长度,m 和坡度。
计算沟管内汇流历时时,先在断面尺寸、坡面变化点或者有支沟(支管)汇入处分段,分别计算各段的汇流历时后再叠加而得,即:∑=⎪⎪⎭⎫⎝⎛=ni iiv l t 1260 (6.3)式中: 2t ——沟管内江流历时,min ;n 和i ——分段数和分段序号;i l ——第i 段的长度,mi v ——第i 段的平均流速,m /s 。
沟管内的平均流速按下式近似估算: 6.020g i v =式中: g i ——该段排水沟管的平均坡度。
2.水力计算(1)对于具有规则形状的沟渠段面,以及沟底纵坡较缓,流量与流速按等速流的关系式:Ri C v = (6.4)Ri C v Q ⋅=⋅=ωω (6.5) 式中: v ——水流的断面流速,m /s ; Q ——通过一定断面的流量,s m /3 ω——水流断面面积,2m ;R ——水力影响半径,m ;i ——水力坡降,在等速的条件下,可以认为与沟底纵坡相同; C ——流速系数,通过实验按规定公式计算。
(2) 流速系数流速系数主要取决于水流条件,如沟渠、管道或地表等,以及其粗糙程度,要求在实验的基础上,确立计算公式。
y R nC 1= (6.6) 式中:n ——水流断面的粗糙系数,其值与沟渠表层材料有关,本次设计的道路沟渠0275.0=n 4.361=n。
R ——水力半径,m ;y ——与R 及n 有关的指数,三者关系如下:()10.075.013.05.2---=n R n y (6.7)除此外,C 值也可查有关的表和图得知。
(3) 容许的最小与最大流速为避免沟渠产生泥沙淤积,设计时应保证沟渠内的水流,具有一定的流速。
沟渠的容许最小流速m in v (m /s ),同水中所含的泥沙粒径有关,可按下列经验公式计算:21min R v α= (6.8)式中:α——与所含土粒有关的系数,见表 R ——水力半径,m 。
表6.1 α系 数 表一种为砂质粘土,容许最大设计流速为1.4(m /s ),另一种为浆砌片石,容许最大设计流速为3.0(m /s )。
(4) 常用的沟渠断面水力计算水流断面面积ω及其流速与流量,同断面形式及水力半径、显周等水力要素有关。
沟渠断面主要是梯形和矩形,其尺寸有底宽b 、水深h 及平均边坡率m 。
水力要素关系式:2mh bh +=ω (6.9) Kh b +=χ (6.10)χω=R (6.11) 式中:m ——沟渠边坡坡率,对于矩形,0=m ;对于梯形,21m m m ==;不对称梯形()2121m m m +=。
K ——断面系数,矩形2=K ;对于梯形212m K +=;不对称梯形,2221112m m K +++=。
本次设计的道路在桩号K2+300~K2+637.878范围内有农田,需修灌溉渠,在设计时可将边沟设计为沟渠,沟渠材料采用浆砌片石。
这样既方便了灌溉,又节约了土地。
已知水力梯度=i 0.6%,对称梯形断面5.1=m ,30.1=s Q s m /3,用选择法试定沟渠的尺寸。
假定4.0=b ,查表知61.0=h b ,取66.0=h由式(6.9), 22292.066.05.166.04.0m mh bh =⨯+⨯=+=ω由式 (6.10),m Kh b 78.2=+=χ由式(6.11), 33.0==χωR在按式(6.7),取25.0=y ;由式(6.6), 16.29=C ;由式(6.4), s m v /30.1=由式(6.5),s m Q /2.13=验算:查表知s m v /4.1max =;由式(6.8),4.0=α时,s m v i /23.0=;因为设计结果s m v /30.1=,介于m ax v 与m in v 质之间,所以流速符合要求。