路基排水计算书

路基排水计算书

计算：

复核：

2010年04月15日

路基排水水文、水力计算

本着高速公路路侧景观美化的原则，排水沟尺寸不宜过大，本地区降雨较少，路基排水沟采用0.4m×0.4m的梯形断面，沟底最小排水纵坡采用6‰进行计算，排水沟预留安全高度10cm。

1.汇水面积和径流系数

路面单侧排水宽度13.0m，按《公路排水设计规范》表3.0.8，沥青混凝土路面径流系数可取为ψ1=。路基以平均高度4m计算，路基边坡为1∶，路基护坡道宽度取1.0m，路基边坡的径流系数可取为ψ2=。

假设最大排水沟长度为L=500m，该长度范围内的汇水面积计算如下：

半幅路面汇水面积：A1=13L㎡

边坡及护坡道汇水面积：A2=（4×+）L=7L㎡

总汇水面积为：F= A1+ A2=20×500=10000㎡

汇水区的径流系数为：

ψ= =（12L×+7L×）／21L=

2.汇流历时计算

① 路面及边坡汇流历时计算

按《公路排水设计规范》式3.0.4，坡面汇流历时t=(m1L s／I s 1/2)

式中：m1—地表粗度系数，由表3.0.4得知，沥青路面粗度系数为m1=，砼预制块拱形骨架防护设置流水槽，路面水在边坡上集中排除，因此边坡粗度系数取m1=。

L s—坡面汇流长度，路基平均高度以4m计，路基边坡为1∶，那么坡面流长度L s

=4×2+1=8.21m；半幅路面汇流长度L s =13.0m。

I s—坡面流的坡度。路面横坡I s =，路基边坡I s =1／=。

路面汇流历时t1=××／2)= min

路基边坡汇流历时t2=××／2)=

② 路基排水沟汇流历时计算

假定排水沟底宽为0.40m、深0.40m、两侧坡率为1∶1，排水沟水面距顶面的安全高度为10cm，那么

过水断面面积A=+／2×=0.21m2

湿周P=××2+=1.25m

水力半径R= 0.168 m

C20混凝土预制块排水沟的粗糙系数n=

假定排水沟长度L=500m，沟底最小纵坡I=6‰，那么

排水沟的平均流速为V=1/nR2/3I1/2

=×2=（m/s）

沟内汇流历时为：t3=L／V= 500／=254s=

③ 汇流总历时计算

t= t1+ t2+ t3=++=（min）

3. 降雨强度计算

高速公路界内排水设计重现期取P=15年

=2.3 mm/min 查图3.0.7-1 该区5年重现期10min降雨历时的降雨强度为强q5

，10

由表3.0.7-1 该区15年重现期的重现期转换系数为C p=

查图3.0.7-2 得该区60min降雨强度转换系数为C60=

由表3.0.7-2 可查得降雨历时t =的转换系数为C t=

按式3.0.7，15年重现期降雨历时t =的降雨强度为：

q15,t=C p×C t×q5,10=××=（mm/min）

4.设计径流量计算

Q S=ψqF=×××10000×10-6= ( m³/s)

5. 排水沟的泄水能力计算

Q C=V×A=×=（m3/s）

6. 结果校核：

由于Q C =0.413m3/s＜Q S=0.484m3/s，所以初步拟定的最小排水纵坡不合适，需要调整。

按照以上计算方法，不同排水长度及排水纵坡的计算结果如下表所示：

设计人员在实际操作时，应根据排水沟长度适当控制排水沟底最小纵坡，以使其满足排水要求。