2019最新5常见的地面排水设施物理
路基排水设计—地下排水设施
地下排水设施
3
综合排水设计
4
知识点三 地下排水设施 P67
地下排水设施
• 定义
– 具有拦截、汇集、排除地下水或降低地下水位，或能兼排地 面水的结构物。
• 形式
– 暗沟 – 渗沟 – 渗井 – 专用地下管道
地下排水设施
• 暗沟
– 设置作用：设在地面以下引导水流的沟渠 ，无渗水和汇水 作用。
– 对明显的天然沟槽，一般宜“一沟一涵”，不要勉强改、并；对 沟槽不明显的漫流，应在上游设置束流设施加以调节，尽量汇成 沟槽，导流排除。
– 为了提高截流效果，节省工程，地面沟渠应大体沿等高线布置， 并尽可能垂直于流水方向直线布置，转弯处圆曲线相接。
排水综合设计概述
• 基本要求
– 各种排水结构物均应设置于稳固的地基上，不得渗流、溢水 或滞留，冲刷严重时应予以加固。
• 寒冷地区的暗沟应按照设计要求，做好防冻保温处 理或将暗沟设置在冻结深度以下。
• 暗沟采用混凝土或浆砌片石砌筑时，在沟壁与含水 层接触面以上高度，应设置一排或多排向沟中倾斜 的渗水孔，沟壁外侧应填筑粗粒透水性材料或土工 合成材料形成反滤层。沿沟槽底每隔 10～15m或在 软硬岩层分界处应设置沉降缝和伸缩缝。
泥或塑料等材料制成。泄水孔应在管壁上交错布置， 间距不宜大于 20cm。 • 管式渗沟长度大于100M时，应在其末端设置疏通 井，并设横向泄水管，分段排除地下水。
– 洞式渗沟：用于地下水流量较大，或缺乏水管的情况。
地下排水设施
• 渗井
– 设置特点：竖直方向的地下排水 – 适用范围：当地面以下存在多层含水层，上层排水量不大，
– 适用范围：把路基范围内的泉水或渗沟所拦截、汇集的水流 引到路基范围之外。
地面排水设备
1、地面排水设备有哪些类型，分别适用于什么条件。
地面排水设备主要有：排水沟、侧沟、天沟、截水沟、矩形水槽、跌水和急流槽。
（一）排水沟1.平坦地带，横坡不明显，且路堤高度小于2 m时，宜在路堤两侧设置排水沟。
2.当路堤高度大于2.0m时，可以只在大面积横坡方向的上方设置排水沟。
在路堤高度小于2.0m的平原地带，确认下侧不会有积水和造成地面径流的可能时，也允许只在上方设置排水沟。
3.在农田地区，常把开挖排水沟的弃土置于排水沟的外侧，筑成挡水埝，以阻挡农田排灌水流入排水沟。
挡水埝顶宽一般采用0.5 m，两侧边坡坡度不大于l：1，靠排水沟一侧的坡脚与排水沟之间应留出适当的距离。
4.紧靠路堤护道外侧的取土坑，如能适当控制其深度，以连接上、下游的排水沟或排水通路，则可利用于地面排水。
此时，取土坑底部宜做成由两侧边缘向中间倾斜的2％～4％的横坡，或在取土坑中部设置适当断面的排水沟。
（二）侧沟1.侧沟水不宜流入隧道排水沟内。
因此，当出洞方向路堑为上坡时，侧沟要用与线路纵坡相反的坡度，称为反坡排水。
只有对长度为300m以下的短隧道，在洞外路堑水量较小，且含砂量小，不易淤积，修建反坡排水将增加大量土石方等困难条件下，才允许将侧沟水引入隧道排水沟内，但应验算隧道水沟断面(不够时应予扩大)，并在高端洞口设置泥砂沉淀井。
2.侧沟水应排出路堑以外，在填挖交界处沿山弯转偏离路基排出，以防冲刷路堤。
但对深长路堑和反坡排水的侧沟，可以根据地形条件增建穿越路基的横向盖板水沟，将水引排到路基的外侧，在路堑边坡较低处，开挖马口排走。
（三）天沟1.天沟距堑顶的距离一般情况下，不宜小于5 m。
2.如果边坡为不易渗漏的岩石和黏性土，或对天沟已采取防渗措施，或路堑不高，即使边坡坍塌也不致影响行车时，天沟距堑顶的距离可以减小到2 m。
3.湿陷性黄土地区的天沟距堑顶的距离一般不应小于l0m，同时还应加固防渗。
4.如果堑顶上有弃土堆，天沟一般应设在弃土堆以外2.O～5.0 m。
2.1地表排水系统ppt课件
↓ 规划雨水井位置、排水管连接和排水走向、排水出口
↓ 造形设计地形图上布置雨水井和管道系统
↓ 按雨水井分片确定汇水面积
↓ 计算排水量
↓ 从上游逐段确定排水管尺寸
排水管道布置的原则 （1〕雨水井的位置根据场地造形确定，排水管的走向、长
一 地面造形 各种草坪都要求地面光滑流畅，或为平面、或为坡面、或为
起伏的曲面 。 地面造形的目的：满足使用功能，排水功能，美学功能。 地面造形好坏的主要标准：地面排水和冲刷。 地面造形规划设计实际上就是地表的排水规划设计，但与 单纯的排水设计不同，其特点是将地表起伏的使用功能设 计、景观设计和排水设计相结合，通过地形起伏:
• 排水管设计流量计算
• 设计流量 ← 径流量 ← 降雨量
•
↓
•
变化 估算发生概率 —
重现期
• 采用较大的暴雨重现期 → 达到设计流量的机会少 → 利用率低。
• 采用较小的暴雨重现期 → 设计流量小 → 遇到超过 标准的暴雨不能及时排除 → 损失。
• 小面积草坪的排水系统，用3年的重现期较恰当。 • 确定设计流量：现有的工程经验和理论计算。 • 估算排水流量的方法：推理公式法和平均排除法
2 地下水排水系统 建立一整套技术设施，排除植物根系层土壤中的过多 水分。 设备：地下暗管、暗沟系统、坪床排水基层等。 地下暗管排水与坪床基层排水相结合的地下排水技是 草坪应用最多的排水技术。 特点：根系层的水进入地下暗管速度快，工程量小， 地面建筑物少，土地利用率高，不影响地面活动。
第二节 地表水排水系统
三 草坪排水系统的类型与特点 1 地表水排水系统
排出暴雨产生的地表径流和地表积水。 比较平整的草坪：地表径流和积水 → 地表坡度 → 低
地基地表排水概述
地基地表排水概述排除地面水的各种设施应充分考虑多方面进入路基范围的水,包括因降雨、降雪以及从公路附近地区流向道路范围的水流,还包括路堑边坡排水和农田横跨道路的排水工程,并由此来确定排水设施的排水。
地表排水设施主要有边沟、截水沟和排水沟等。
一、地表排水设施1.边沟设置在挖方路基的路肩外侧或低路堤路基的坡脚外侧,用以汇集和排除路基范围内和流向路基的少量地面水的沟槽称为边沟。
挖方地段和填土高度小于边沟深度的填方地段均应设置边沟。
边沟流水断面大小及深度应根据汇水面积大小来确定,断面形式由边沟出土的类别决定,土质边沟一般为梯形或三角形,石质边沟一般为矩形或梯形。
梯形边沟的内侧边坡坡度一般为1∶1～1∶1.5,外侧边坡坡度与路堑边坡坡度相同。
当边沟外设碎落台时,外侧边坡坡度与内侧边坡坡度相同。
边沟的深度和宽度一般不小于0.4 m,干旱地区和分水点采用0.3 m,高速公路和一级公路的边沟断面应稍大,其深度和底宽可采用0.8～1.0 m。
一般情况下,边沟不宜与其他沟渠合并使用。
为控制边沟中的水不致过多,一般每隔300～500 m(特殊情况200 m)设排水涵一道,用以及时将边沟水排至路基范围之外。
边坡的沟底纵坡与路线纵坡相同,且不宜小于0.2%,以免水流阻滞淤塞边沟。
当沟底纵坡大于3%时,应对边坡进行加固;当纵坡超过6%时,水流速度大且冲刷严重,可采用跌水或急流槽的形式缓冲水流。
另外,在设置超高的平曲线区段内,由于挖方地段路基内侧标高的改变,可能形成边沟积水,危害路基,因此,应注意使平曲线段边沟沟底与曲线前后沟底平顺衔接。
2.排水沟设置排水沟的目的在于将水流从路基排至路基范围以外的低洼处或排水设施中。
在平原微丘区,当原有地面沟渠蜿蜒曲折,并且影响路基稳定时,可用排水沟来改善沟渠线路。
有时为了减少涵洞数量,也使用排水沟来合并沟渠。
排水沟一般为梯形断面,底宽不小于0.5 m;深度根据流量而定,但不宜小于0.5 m;边坡坡度视土质情况而异,一般可取1∶1～1∶1.5;排水沟应尽量做成直线,如必须转弯时,其半径不宜小于10～20 m;排水沟长度根据实际需要而定,通常不宜大于500 m。
5常见的地面排水设施
1: m
H
b a)
1:n
1:1 H b b)
R1=5.6
R=0.3
0.3~0.5 R=0.3
c)
0.3~0.5
R=0.3 d)
R=0.3
H 1:n
e)
1:n 1:0.1
H b f)
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
挖方坡顶的截水沟
截水沟
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
四、路基排水的一般原则
1．摸清水源，全面规划，做到正确合理 2．尽量少占或不占农田，与农田水利结合 3．因地制宜，经济适用 4．出口尽可能接至天然河沟，减少桥涵
中央分隔带排水设计
中央分隔带排水
路面表面排水设计
设超高的曲线段路面水可采用两种型式排出
排水性路面设计
縦断坡面の大きい箇所
跌水构造示意图:1-护墙；2-消力槛
急流槽
山区公路的排水系统
山区排水
平曲线路段的边沟
坡面排水系统
地下排水设施 渗沟布置图例
接头连接
横向排水管排水
三、排水的目的与要求
目的： 路基处于干燥或中湿状态；保证路基路面处于
坚实和稳定状态。
要求： 1．各项设施应具有足够的泄水能力 2 ．自由水在路面结构内的渗流时间不能过长 3．排水设施应有较好的耐久性
公路排水的类型 1、 路界表面排水：排除公路用地范围内的地表水，包括由落在
路界范围内的降水形成的地表径流，可能进入路界的公路毗邻地 带的地表水，以及由相交道路流入路界内的表面排水等。
2、 横向穿越路界排水：公路跨越溪沟、河流、渠道、洼地时， 将公路上游侧的地表水流穿过路基引排到公路下游侧。
路基常用的地下排水设施
第三节路基常用的地下排水设施拦截,汇集,排除流向路基地下水或降低地下水位地下排水设施：暗沟，渗沟与渗井一、暗沟（一）作用：地面以下引导水流（二）条件：1）路基范围内的泉眼2）市区污水管或雨水管（三）构造：洞式，管式盖板周围用碎（砾）石做成反滤层，颗粒直径自上而下，由外及里，逐渐增大。
（四）纵坡：i≮1%，出口为边沟高出最高水位20cm二、渗沟（一）作用：汇集流向路基地下水（二）构造：由排水层（石缝，管，洞），反滤层和封闭层所组成封闭层：防止地面水的下渗（浆砌片石），土粒落入石料的空隙反滤层：汇集水流，防止水层中的土粒堵塞排水层大小均匀的砂石材料，分层填埋（三）分类1．填石渗沟（盲沟）：流量不大，渗沟不长。
纵坡一般采用5%2．管式渗沟：适用地下引水较长的地段。
纵坡一般不大于1%3．洞式渗沟：流量较大，缺乏水管。
有条件采用较大纵坡。
塑料管渗沟：带孔聚乙烯管，土工布组成土工布：聚丙烯纤维，有一定厚度，柔软，而且具有力学强度。
水分可通过土工布，土壤均被挡住。
三、渗井（一）作用：将地下水（或地表水）通过竖井，渗入地下排除（二）使用条件：（1）路线高度与原地面相仿，排水困难，距地面有渗透性土层（2）高速公路或城市道路立交桥下，路线为凹形竖曲线（同雨水井）（三）构造：上部：井口（圆或方）集水结构下部：填充由中心向四周由粗到细的砂砾石，排水排水结构上层不透水层范围内填砂或砾石下层透水层范围内填碎石或卵石井壁和填充料之间设反滤层。
渗井离堤脚不小于10米，井顶四周（进口除外）用粘土筑堤围护，井顶加筑混凝土盖。
缺：造价高，不轻易用第四节路面排水设施构造与布置主要包括：路面（路肩）表面、中央分隔带、路面内部、路基边坡坡面一、路面表面排水路面表面排水应遵循原则：（1）路面横坡排路面雨水（2）边坡横向漫流排除路面表面水（路堤较矮，边坡坡面不易受冲刷）（3）路肩边缘设置拦水带（路堤较高，边坡坡面易受冲刷），高出路肩12cm，顶宽8----10cm。
路基的排水设施
《路基的排水设施》同学们，咱们今天来聊聊路基的排水设施。
你们想想，如果下雨了，路上全是水，那得多糟糕呀！所以路基得有排水设施，把水排走。
比如说，在路边会有一些小沟沟，那就是排水用的。
水会顺着这些小沟流到别的地方去。
我给你们讲个事儿啊，有一次下大雨，一条路因为没有好的排水设施，水积得老深，车都开不过去，大家都被困在路上，可着急了。
还有一种排水设施是暗沟。
这暗沟就藏在路基下面，偷偷地把水带走。
排水设施还有一些管道，就像我们家里的水管一样，把水送出去。
要是排水设施不好，路基就会被水泡坏，路就不结实啦。
所以啊，这些排水设施可重要啦，它们默默地工作，让我们的路能一直好好的。
同学们，这下知道路基的排水设施有多重要了吧！《路基的排水设施》同学们呀，咱们来说说路基的排水设施。
大家想想，下雨天的时候，如果路上的水排不出去，会怎么样？那路就会变得湿哒哒、滑溜溜的。
所以呢，就有了专门的路基排水设施。
比如说，路边那种小小的排水槽，别看它不起眼，作用可大着呢。
雨水流进去，就像小朋友找到了回家的路，乖乖地流走了。
我听说，有个地方修路，一开始没重视排水设施，结果下了一场大雨，水全都积在路上，把路都泡坏了。
还有那种像地道一样的排水涵洞，水从这里通过，跑得可快啦。
要是没有这些排水设施，路可能会变得坑坑洼洼，走起来很不舒服。
同学们，明白了吗？排水设施是保护路基的小卫士呢！《路基的排水设施》同学们，今天咱们讲讲路基的排水设施。
你们有没有在下雨天走过那种积水的路？是不是很不方便？这就是因为路基的排水设施没做好。
路基的排水设施有很多种呢。
比如路边的排水沟，水会顺着沟流走。
我给你们讲个故事，有一次我们去一个地方玩，那里的路刚修好，但是排水没做好。
下了一场雨，路上全是水，我们的鞋子都湿透了。
还有那种埋在地下的排水管，就像秘密通道一样，把水悄悄运走。
如果没有这些排水设施，水就会留在路基里，时间长了，路基就会变软、坏掉。
同学们，所以说路基的排水设施很重要，能让我们的路一直好好的，走起来顺顺当当。
地面排水 地下排水 站场排水
的条带状，支撑渗沟的间距及断面宽度，可按照 每条渗沟所担负的下滑力计算确定。断面采用矩 形，宽度为2～3m，间距为8～15m或更大些
• 支撑渗沟的埋置深度根据疏干地下水的深度确定。
若用于整治可能的坍塌，渗沟底应置于土体（或 山体）滑动面以下稳定土层或岩层内至少0.5m。 在须考虑冻结要求时，沟底应置于冻结深度以下 至少0.4m
泄设计流量的要求，不产生冲刷和淤积
• 设计的长度宜短不宜长，以使水流不过于汇集，
做到及时疏散、就近分流，同时也不应兼作其他 流水的用途
（二）、排水沟
• 1）用以排除路堤范围内的地表水，设置于近路
基本体处并顺线路方向沿等高线布置，以节省用 地
• 2）顺线路方向等高线布置 • 3）0.4m×0.6m
排水沟
大的情况
无管渗沟
• 利用了碎石的孔隙作为排水通道。适用于地下水
流量小、流程短的情况。排水碎石亦可采用无砂 混凝土代替。排水碎石周围应设反滤层，对反滤 层的要求与有管渗沟相同。采用无纺土工织物作 为反滤材料是目前许多工程中普遍采用的方法。
边坡渗沟
• 边坡渗沟用于疏干边坡和排除自边坡出露的上层
滞水或泉水，并对边坡起支撑作用。常用的边坡 支撑渗沟处理的土质路堑边坡坡度应不陡于1:1， 边坡土体的稳固性常受地下水活动影响。
• 石质路堑开挖侧沟有困难时，可采用
挡碴墙以减少开挖量
(四）天沟
• 天沟设于路堑堑顶，用以排除山坡迎水方向
流向路堑的地面水。
(四）天沟
(四）天沟
(四）天沟
• 天沟一般沿着等高线设置。 • 天沟位置与地表流水方向垂直
（五）吊沟、跌水与急流槽
吊沟
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植草的碟形水沟
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边沟
1: m
H
b a)
1:n
1:1 H b b)
R1=5.6
R=0.3
0.3~0.5 R=0.3
c)
0.3~0.5
R=0.3 d)
R=0.3
H 1:n
e)
1:n 1:0.1
H b f)
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
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挖方坡顶的截水沟
渡水槽图例
防渗铺盖
渡水槽进出口布置图
23
跌水
24
跌水
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
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急流槽
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山区公路的排水系统
ห้องสมุดไป่ตู้27
山区排水
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平曲线路段的边沟
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坡面排水系统
常见的地面排水设施
1
一、水是造成路基路面病害的主要原因之一
2
路面唧泥
3
由于排水不良造成公路破坏
4
砂泥岩高边坡滑坡
5
公路强度降低
6
1坡水1坡水、、脚 基脚基降降排层排层水水水；水；；；沟1沟12121；、、；、、路7挡7路挡、、面土面土地地排墙排墙下下水墙水墙水水； 背；背位位排3排3；、；、水水边88边；、；、沟沟地1地1；2；2下、下、44排溪、排、溪水流坡水坡流渗；面渗面；沟排1沟排133；水、；水、；9横9；横、、断55断、涌涌、面面排水水排排排水；；水水水沟11沟00；、；、排6排6、、
1．摸清水源，全面规划，做到正确合理 2．尽量少占或不占农田，与农田水利结合 3．因地制宜，经济适用 4．出口尽可能接至天然河沟，减少桥涵
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中央分隔带排水设计
中央分隔带排水
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路面表面排水设计
设超高的曲线段路面水可采用两种型式排出
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排水性路面设计
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截水沟
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
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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 19
将截水沟的水引下来－排水沟
20
箱式倒虹吸布置图
21
倒虹吸现场图（相当于涵洞）
22
渡水槽
水槽
路基
8
路基路面的水源
地面水：大气降水（雨、雪） 海、河、湖、水渠、水库水
地下水：上层滞水
潜水 层间水
9
二、常见的公路排水设施
10
地面排水设施：
边沟、截水沟、排水沟、跌水、急流 槽、倒虹吸、渡水槽、蒸发池
地下排水设施：
暗沟、渗沟、渗井
11
边沟
12
梯形边沟
13
优美的碟形边沟
44
縦断坡面の大きい箇所
平面圖
縦 断 坡 面 横断坡面
縦断圖
排水性鋪面
不透水性層 スパイラルドレーン
横断圖
排水性鋪面
不透水性層
スパイラルドレーン
45
46
47
排水性鋪面 空隙率 20% 雨水流向
通常的鋪面
排水性舗装
雨水流向
表層（不透水）
(不透水）
(不透水）
48
30
地下排水设施
渗沟布置图例
31
接头连接
横向排水管排水
32
三、排水的目的与要求
目的： 路基处于干燥或中湿状态；保证路基路面处于
坚实和稳定状态。
要求： 1．各项设施应具有足够的泄水能力 2 ．自由水在路面结构内的渗流时间不能过长 3．排水设施应有较好的耐久性
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四、路基排水的一般原则
公路排水系统
7
公路排水的类型 1、 路界表面排水：排除公路用地范围内的地表水，包括由落在
路界范围内的降水形成的地表径流，可能进入路界的公路毗邻地 带的地表水，以及由相交道路流入路界内的表面排水等。 2、 横向穿越路界排水：公路跨越溪沟、河流、渠道、洼地时， 将公路上游侧的地表水流穿过路基引排到公路下游侧。 3、 地下排水：拦截、排除、降低、疏干可能危及路基稳定或影 响路基路面结构强度和抗变形能力的含水层地下水。 4、 路面结构内部排水：排除通过裂缝、接缝、面层空隙下渗到 路面结构（面层、基层和垫层）内部，或者由路基或路肩渗入并 滞留在路面结构内部的自由水。 5、 公路构造物排水：排除公路构造物（桥梁、隧道、支挡结构 物等）的表面径流，或者渗入其内部的自由水。