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山東茂隆新材料科技有限公司 2023-03-13 2304
排水是每個工程都要做好的工作,但是我們不能用同樣的方法來對每個工程進行排水,應該根據不同的工程因地制宜,下面一起來看看吧。
排水設施要因地制宜、全面規劃、合理布局、綜合治理、講究實效、注意經濟,并充分利用有利地形和自然水系;路基排水溝渠的設置,應與農田水利相配合,必要時可適當地增設涵管或加大涵管孔徑;設計前必須進行調查研究,重點路段要進行排水系統的全面規劃,做到路基路面綜合設計和分期修建;
1、邊溝:用于匯集和排除降落在路基范圍內以及流向路基的少量地表水。設置在挖方路基的路肩外側,或低路堤的坡腳外側,用以匯集和排除路基范圍內和流向路基的少量地面水。
設置要點:
①邊溝不宜過長;
②邊溝的縱坡與線路的縱坡基本一致;
③側溝出口應與橋涵相適應;
邊溝布置:
(1)側向位置:邊溝一般布置在路塹路肩外側或下路堤坡腳外側。
(2)邊溝的縱坡:邊溝的縱坡宜與路線縱坡相一致,并不宜小于0.5%,困難情況下可以減至0.3%。
(3)邊溝的長度:單向排水長度每300~500米設出水口。
2、截水溝:又稱排水溝,一般設置在挖方路基邊坡坡頂外側或山坡路堤上方適當的地方,用以攔截和排除流向路基上方路基的地表徑流。
設置要點:
①盡量使地表水的方向和大部分垂直;
②應保證控制水流暢通,就近可以引入中國自然水溝內排出;
③截水溝水流速度不應通過引入設計邊溝,當必須引入時,應增大邊溝橫斷面,并進行環境保護;
截水溝的長度以200―500m為宜。
截水溝布置:
(1)截水溝一般布置在路塹邊坡或陡坡路堤上側,垂直于山坡水流方向或基本與等高線平行。根據降雨量的不同,可以設計或不設計多個渠道。
(2)填方截水溝截水溝,截水溝的縱坡不宜小于0.3,長度的考慮以匯水既不造成過大的沖刷,又不淤積為原則。
橫斷面:一般為梯形,溝的邊坡坡度,因巖土條件而定,一般采用1:1.01:1.5。溝底寬度b不小于0.5m,溝深h按設計流量而定,亦不應小于0.5m。
3、排水溝: 排水溝的主要用途是將路基內各種來源的水引到橋涵外的指定地點。
設置要點:
①排水溝的橫斷面形式一般采用梯形,尺寸大小應經過水力水文計算選定。
②排水溝的位置可根據需要并結合當地地形;
③排水溝水流通過注入以及其他區域水渠或水道時, 應使原水道不產生不同沖刷或淤積;
④排水溝應具有一個合適的縱坡;
排水溝布置:
(1)排水溝的位置,可根據需要并結合當地地形等條件而定,離路基盡可能遠些,距路基坡腳不宜小于2m,平面上應力求直捷,需要轉彎時以應盡量圓順,做成弧形,其半徑不宜小于10~20m,連續長度宜短,一般不超過500m。
(2)排水溝應有適當的縱坡,以保證水流暢通,不因流速過高而造成沖刷,不因流速過低而造成淤積。因此,應通過水文水力計算作出最佳選擇。排水溝的縱坡可取0.5%~1.0%,不小于0.3%,不大于3%。
(3)排水溝水流通過注入以及其他生態溝渠或水道時,應使原水道不產生不同沖刷或淤積。通常情況下,排水溝與原水道應呈銳角相交,交角不宜大于45°。有條件的可采用半徑R=10b(b為溝頂寬度)的圓曲線與下游其他水道連接。
排水溝的斷面一般為梯形,大小應通過水力和水文計算選擇。土溝,包括排水溝,在有可能被沖刷和滲漏時,必須加以保護和防滲。
4、跌水與急流槽:落水急流是路基面排水溝的特殊形式,用于陡坡地區,溝底縱坡可達45度。在陡坡或深溝段設置的梯子底部,瀑布式水溝稱為瀑布式水溝。水滴的作用是降低水流的速度,減少水流的能量,從而防止短距離的侵蝕(對于坡度大于10% ,水頭高度差大于1.0米的陡坡)
跌水的構造,有單級和多級之分,溝底有等寬和變寬之別。基本結構可分為進水口、消力池和出水口三部分。急流槽構造:進口、主槽和出口三部分。
5、急流槽:在陡坡或深溝地段設置的坡度較陡,水流不離開槽底的溝槽為急流槽。這些噴射滑槽可以作為短距離排水溝,降低水頭,從而防止侵蝕(它們可以用于比瀑布更陡的斜坡,高達600)。
急流槽設置問題通常可以設置在高路堤邊坡、高路塹邊坡、路塹與高路堤連接處、回頭曲線上下邊溝等位置,是山區高速公路管理溝通能力上下線路設計路基排水及溝渠出水口的一種比較常見排水基礎設施。
6、倒虹吸和渡槽: 當水流需要穿越路基時,受設計標高的限制,可利用管道或溝渠從底部或上部架空穿越路基,前者稱倒虹吸,后者稱渡槽,相當于涵洞和渡槽。兩者之間屬于我們路基地面排水的特殊教育結構物,并且多半是配合農田水利工程所需而采用。
往往設置倒虹吸是因為路基穿越原溝渠,溝渠水位高于路基設計標高,正常情況下無法設置涵洞。這時候倒虹吸就是可行的方案之一。渡槽的設置是由于原水道與路基設計標高相差較大。如果路基兩側地形有利或局部確實需要,可架設簡易橋梁,架設渡槽或管道從路基上部跨越,溝通路基兩側水流。
7、盲溝:與地面排水的明溝相比,盲溝又叫地下溝,是一種隱蔽工程。在溝內填以大小進行不同的顆粒結構材料,利用以及滲水功能材料的透水性將地下水匯集與溝內,并沿溝排泄至指定時間地點。
(1)設置要點:不宜過長,溝底應具有1%~2%的縱坡,出水口底面標高應高出溝外最高水位20cm,以防水力倒滲。
(2)條件:
①路基范圍內的泉眼。
②市區污水管或雨水管 。
(3)構造:洞式,管式 :蓋板周圍用碎(礫)石做成反濾層,顆粒直徑自上而下,由外及里,逐漸增大。
(4)縱坡:i≮1%,出口為邊溝高出最高水位20cm。
8、滲透溝:通過滲透作用收集流向路基的地下水,通過溝底的通道將水排放到指定地點,以降低地下水位或攔截地下水。
滲溝構造:由排水層(石縫,管,洞),反濾層和封閉層所組成。封閉層:防止地面水的下滲(漿砌片石)。過濾層: 收集水流,防止土壤顆粒在水層中堵塞排水層,由大小均勻的砂石材料,分層填埋。
填石滲溝(盲溝)流量不大,滲溝不長。縱坡一般可以采用5% ;管式滲溝適用我國地下工程引水較長的地段,縱坡一般要求不大于1% ;洞式滲溝流量影響較大,缺乏一個水管。有條件的使用較大的縱坡。
塑料管滲水溝:穿孔聚乙烯管;
土工織物: 聚丙烯纖維,具有一定厚度,柔軟,并具有機械強度。水可以通過土工織物,土壤被阻塞。
9、滲井:將地下水(或地表水)通過豎井,滲入地下排除。
使用條件:
(1)路線進行高度與原地面相仿,排水設計困難,距地面有滲透性不同土層。
(2)在高速公路或城市道路立交橋下,線路為凹形垂直曲線(與雨井相同)。
上部:井口(圓或方)
集水結構
下部:填充由中心向四周由粗到細的砂礫石排水結構
上層進行不透水層管理范圍內填砂或礫石 ;下層透水層深度范圍內填碎石或卵石。
過濾層設置在井壁和填料之間。
井頂周進口除外用粘土筑堤圍護,井頂加筑砼蓋。
缺點:造價高,不輕易用。
路面排水
路面表面排水
降落在路面上的雨水,應通過路面橫向坡度向兩側走,避免行車道路范圍內出現積水。當路線縱坡平緩、匯水不大、路堤較低且坡面不會被沖走時,應在路堤邊坡上采用橫向泛水的方式排除路面積水。應采用在邊坡上橫向漫坡的方式排除路面表面水;
邊坡坡面在未做防護而易遭受路面表面水流沖刷,或者坡面雖巳采取防護措施仍有可能受到沖刷時,應沿路肩外側邊緣設置攔水帶,匯集路面表面水,然后通過泄水口和急流槽排離路堤。
在路肩外側邊緣設置攔水帶; 攔水帶過水斷面的水面,在高速及一級公路上不得漫過右側車道外邊緣,二級及二級以下不得漫過右側車道中心線。
攔水帶可由瀝青進行混凝土施工現場實際澆筑,或者由水泥混凝土結構預制塊鋪砌而成。
采用水泥混凝土預制塊止水帶時,應避免預制塊影響路面內部的排水。擋水帶頂面應略高于過水段的設計水面高度(水深) ,應根據設計流量公式的計算確定。
超高速公路路段中央分隔帶的三項要求:
(1)寬度小于3m且表面采用鋪面封閉的中央分隔帶排水,降落在分隔帶上的表面水排向兩側行車道,其坡度與路面的橫坡度相同;在超高路段上,可在分隔帶上側邊緣處設置緣石或泄水口,或者在分隔帶內設置縫隙式圓形集水管或碟形混凝土淺溝和泄水口,以攔截和排泄上側半幅路面的表面水。該法蘭石橫截面出口可為開口式、格柵式或組合式,該碟形混凝土淺溝出口可為格柵式。
(2)寬度大于3米,而表面并非由鋪設的封閉式中央分隔欄排出,而落在該分隔欄上的表面水則集中在分隔欄的中央較低部分,并經由縱向斜坡排入溢洪道或跨越橋涵渠道的道路界線。
表面無鋪面且未采用表面排水措施分隔帶上的表面水下滲,由分隔帶內的地下排水設施排除。
水對路面結構的影響
(1)浸濕各結構層材料和路基土,易造成無粘結粒狀材料和地基土的強度降低;
(2)使混凝土路面產生唧泥,隨之出現錯臺、開裂和整個路肩破壞;
(3)進入空隙的自由水在行車荷載的作用下,會形成高孔隙水壓力和高流速的水流,引起路面基層的細顆粒產生唧泥,結果失去支承;
(4)在冰凍深度大于路面厚度的地方,高地下水位會造成凍脹,并在凍融期間降低承載能力;
(5)水使凍脹土產生不均勻凍脹;
(6)與水經常接觸將使瀝青混合料剝落,影響耐久性。
路面結構企業內部排水系統設置條件:
(1)年降水量為600mm以上的濕潤和多雨地區,路基由透水性差的細粒土(滲透系數不大于10-5cm/s)組成的高速公路、一級公路或重要的二級公路。
(2)路基兩側有滯水,可能滲入路面結構內。
(3)嚴重冰凍地區,路基為由粉性土組成的潮濕、過濕路段。
(4)現有的路面改建或改善工程需要清除積聚在路面結構內的水分。
路面結構內部排水要求:
(1)路面內部排水系統中各項排水設施的泄水能力均應大于滲入路面結構內的水量,且下游排水設施的泄水能力應超過上游排水設施的泄水能力。
(2)滲入水在路面結構內的最大滲流時間,冰凍地區不應超過1h,其他地區不應超過2h(重交通)~4 h(輕交通)。滲人水在路面結構內滲流路徑長度不宜超過45~60m。
(3)所有排水設施不得因滲水而被路面結構、路基或路肩上的細小物料堵塞,以確保系統的排水能力不會隨著時間過去而迅速喪失。
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