第九章道路排水设计

1 概述
1.4、与水有关的路面损害 可以划分为三类: （1）路面结构层变弱; （2）路面材料性能下降;(沥青层的剥离, 材料腐蚀
, 水泥混凝土路面的开裂)
（3）层间粘结性能下降。
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1 概述
1.5、道路排水设计的任务 控制湿度，保持干燥和中湿状态 将公路结构范围内的湿度降到一定的范围 内，使其常年处于干燥和中湿状态，确保结构 具有足够的强度和稳定性，以避免积水特别是
2.2、中央分隔带排水
宽度<3m且采取铺面封闭
三角形混凝土边沟
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2 高速公路路面排水设计
2.2、中央分隔带排水
宽度<3m且采取铺面封闭 带格栅的U形混凝土边沟 带缝隙的圆形混凝土边沟
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2 高速公路路面排水设计
2.2、中央分隔带排水
宽度>3m且未采取铺面封闭
采用分隔带内表面排水 方案：
表面内微凹，利用纵坡;
4 路基坡面排水设计
4.1、边沟
不宜过长，一般小于500m，多雨地 区不宜超过300m； 设置时尽量利用天然条件排水，必 要时设置涵洞，引至另侧排放（因地 制宜）；
设计时须依据沿线具体条件选用标 准横断面形式；
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4 路基坡面排水设计
4.1、边沟 边沟横断面形式
边沟的横断面形式示意图：a)、b)梯形；c)、d)流线形；e)三 38 角形；f)矩形。
1、概述 路面排水设计 高 速 公 路
城 市 道 路
路基排水设计
路 基 坡 面
2.1、路肩排水 2.2、中央分隔带排水
路 基 地 下
排水系统综合规划
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2 高速公路路面排水设计
2.1、路肩排水
行车道 硬路肩 土路肩 拦水带 泄水口
路缘带与硬路 肩、路缘石
路肩排水由路面横坡、路缘带与硬路肩、路缘石形成的
4.4、跌水与急流槽 跌水 较长陡坡地段的 沟渠，为减缓水流 速度，并予以消能， 可采用多级跌水。 多级跌水底宽和 每级长度，可以根 据实际需要，采用 各自相等的对称性， 亦可做成变宽或不 48 等长度与高度。
多级跌水纵剖面图
4 路基坡面Βιβλιοθήκη 水设计4.4、跌水与急流槽
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2.1、路肩排水 泄水口
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2 高速公路路面排水设计
2.1、路肩排水 泄水口
每一类进水口可由单个或多个并列的进水口组合而成。 泄水能力：开口式进水口＜格栅式进水口 →设计流量相同时，开口式断面尺寸大于格栅式的。 开口式进水口位于缘石或拦水带竖面处，对交通干扰小，受漂 浮垃圾堵塞的影响也较小。 因此， 路上车辆不靠近路缘石行驶，纵坡较大（3%以上）以及漂浮垃 圾较少的情况下，可采用格栅式进水口。 复合式进水口适用于设计流量较大的情况，在路上漂浮的垃圾 23 较多时，也优于格栅式。
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1 概述
1.6、道路排水设计的一般原则 ④ 环境保护
各项排水设施应重视流水处理，防止排泄水冲毁农田 及水利设施，防止冲刷地表引起水土流失或者污染水源。
⑤ 维修方便
各项排水设施的设计断面尺寸，应满足排泄设计流量 的要求。同时，还应符合在使用过程中检查、维护和修 理的要求。
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2 高速公路路面排水设计
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1 概述
1.6、道路排水设计的一般原则 ② 标准合理
排水设计的标准应同所设计道路的重要性以及水对结构 物允许产生危害与否和程度相适应。 排水设计的目标是提供功能完善、维修便利和造价合理 的最佳排水设施方案。
③ 协调配合
排水设计应同当地的自然水系、已有的或规划的水利 设施（灌溉排水、河川治理或水土保持等）、公共下水道、 地下管线等协调配合。
各类地表排水设施的沟槽顶面应当高出设计水位0.1～0.2m， 排水设施的断面形状和尺寸应满足排水设计的要求。
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4 路基坡面排水设计
4.1、边沟
一般设置在挖方路基的路肩外侧或 低路堤的跛脚外侧
走向多与路中线平行；
纵坡与路线一致，最小0.25%，沟壁 与铺砌可为0.12%，大于3%时需加固 和防护； 边沟紧靠路基，通常不允许其他排 水沟渠的水流引入，亦不能与其他人 36 工沟渠合并使用（排斥共用）；
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2 高速公路路面排水设计
2.2、中央分隔带排水
宽度<3m且采取铺面封闭 (1) 向两侧排水，利用路面表面排水系统；
(2) 在超高路段上，须在分隔带上侧边缘处设置汇集和排 泄上侧半幅路面表面水的排水设施，如
蝶形或三角形混凝土边沟， 带格栅的U形或带缝隙的圆形混凝土边沟。
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2 高速公路路面排水设计
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路面横坡
2 高速公路路面排水设计
2.1、路肩排水 泄水口
泄水口，亦即进水口，有三种形式：
① 开口式进水口 在缘石或拦水带竖面上开口，让边沟内水流侧向流入。
② 格栅式进水口 边沟底面开口，以格栅覆盖，使边沟内水流向下流入。 ③ 组合式进水口
由缘石开口式和格栅式组合成的进水口
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2 高速公路路面排水设计
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1 概述
1.1、水的来源 1.2、影响路基路面的水的类型 1.3、水对道路的影响 1.4、与水有关的路面损害 1.5、道路排水设计的任务 1.6、道路排水设计的一般原则 路基排水设计
1、概述
路面排水设计
高 速 公 路
城 市 道 路
路 基 坡 面
路 基 地 下
排水系统综合规划
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1 概述
1.1、水的来源
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2 高速公路路面排水设计
2.1、路肩排水 坡度设置
横坡大，有利于迅速排水，但不利于行车安全。 路肩的横坡值应较行车道横坡值大1%～2%。 右侧硬路肩边缘设拦水带时，其横向坡度宜采用5%；也可 在邻近拦水带内边缘0.5～1m宽度范围内将路肩铺面的横向坡 度增加到5%或5%以上。 六车道、八车道的高速公路宜采用较大的路面横坡。
道 路 工 程
—— 第九章道路排水设计
1
城市道路
2
北京某地铁入口
3
高速公路
4
高速公路
5
路基冲刷
路基翻浆
水泥混凝土路 面错台
路面松散剥落
慢湿 冲刷
水泥混凝土路面
唧泥
路基塌陷
路面龟裂
6
本章基本脉络
概述 路面排水设计
高 速 公 路 路基排水设计
城 市 道 路
路 基 坡 面
路 基 地 下
排水系统综合规划
4 路基坡面排水设计
4.1、边沟 梯形边沟 排水量大，边坡稳定性好，适用于土质或软弱石质边 沟。 矩形边沟 占地少，施工方便，适用于石质或铺砌的边沟。 流线形边沟 美观大方与环境相协调，适用于沙漠或积雪地区的路 基。 三角形边沟 便于机械化实施，常见于矮路堤或少雨浅挖路段的土 39 质边沟。
护墙
进水部分
消力槛
消力池 跌水构造示意图:1-护墙；2-消力槛
出水部分
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4 路基坡面排水设计
4.4、跌水与急流槽 跌水
单级跌水适用于 排水沟渠连接处，由 于水位落差大，需要 消能或改变水流方向。
例如：路基边沟 水流通过涵洞排泄时， 可采用单级跌水。
边沟与涵洞单级跌水连接
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4 路基坡面排水设计
截水沟 边沟
土台
梯形 1:1.0～1:1.5
≥0.5m ≥0.5m
≥0.5m
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4 路基坡面排水设计
4.2、截水沟
适用于降水量多，且暴雨频率较高、山坡覆盖层比较 松软、坡面高，水土流失比较严重的地段，必要时可 设置两道或多道截水沟。（易滑坡地段） 位置应尽量与水流方向垂直，以提高节水效能和缩短 沟的长度。 就近引入自然沟排出，必要时配以急流槽或涵洞等泄 水结构物。 不宜引入边沟，否则应对边沟加以防护。
路面积水来延长和确保其正常使用寿命，避免
公路结构受水的危害。
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1 概述
1.6、道路排水设计的一般原则 ① 迅速排水
设计道路排水设计的目的是为迅速排除降落在道路路界内 的地表水，排除、拦截地下水或降低地下水位等，以防止道 路路基和路面结构遭受地表水和地下水的浸湿、冲刷等损害 作用。
因此这些排水设施在实现其功能时，不应造成不适当的涌 水或阻水，不应产生冲刷流速，也不应影响道路上车辆的安 全运行。
表面水渗入
地下水 毛细水作用 渗流作用 水的汽化
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1 概述
1.2、影响路基路面的水的类型 地面水 路面水的主要来源 包括大气降水以及海、河、湖、水渠、池塘水等。 地下水 包括上层滞水、潜水 及层间水等。
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1 概述
1.3、水对道路的影响
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； 11 4）使路面因支撑不足而出现疲劳损坏。
2 高速公路路面排水设计
2.1、路肩排水 拦水带
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。
① 采用水泥混凝 土预制块铺砌拦 水带时，应避免 预制块影响路面 内部水的排泄。
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2 高速公路路面排水设计
2.1、路肩排水 拦水带
② 由沥青混凝土拦水带和沥青铺面构成的路堤或路堑 边沟，拦水带设在硬路肩外侧边缘，可分别做成高中 低3种形式： a) 高拦水带 b) 中拦水带
c) 低拦水带
高拦水带
1:0.5， 背面直立
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1:0.5
低拦水带
缓坡_1:4
中拦水带
2 高速公路路面排水设计
2.2、中央分隔带排水
分隔带宽度； 绿化带和交通安 全设施的形式； 分隔带表面的处 理方式；……
宽度<3m且采取铺面封闭