A. 路基路面排水和地下排水都有哪幾種方式
路基工程施工前應做好原地面臨時排水設施,並與永久排水設施相結合。 排走的雨水
不得流人農田、 耕地,亦不得引起水溝淤積和路基沖刷。 當地下水位較高時,應採取疏
導、 堵截、 隔離等工程措施。
一、路基排水分類
根據水源的不同,影響路基路面的水流分為地面水和地下水兩大類,所以路基排水工
程分為地面排水及地下排水兩大類。
1. 地面排水可採用邊溝、 截水溝、 排水溝、 跌水、 急流槽、 攔水帶、蒸發池等設施。
其作用是將可能停滯在路基范圍內的地面水迅速排除,防止路基范圍內的地面水流人路
基內。
2. 地下排水設施有排水溝、 暗溝(管)、 滲溝、 滲井、 檢查井等。 其作用是將路基范
圍內的地下水位降低或攔截地下水並將其排出路基范圍以外。
二、路基地面排水設施的施工要點
1. 邊溝
Cl)邊溝設置於挖方地段和填土高度小於邊溝深度的填方地段。
(2)邊溝溝底縱坡應銜接平JI厭。 平曲線處邊溝施工時,溝底縱坡應與曲線前後溝底縱
坡平順銜接,不允許曲線內側有積水或外溢現象發生。 曲線外側邊溝應適當加深,其增加
值等於超高值。
(3)土質地段的邊溝縱坡大於 3%時應採取加固措施。 採用干砌片石對邊溝進行鋪砌
時,應選用有平整面的片石,各砌縫要用小石子嵌緊;採用漿砌片石鋪砌時,砌縫砂漿應
飽滿,溝身不漏水;若溝底採用抹面時,抹面應平整壓光。
(4)路堤靠山一側的坡腳應設置不滲水的邊溝。
2. 截水溝
Cl)截水溝應根據地形條件及匯水面積等進行設置。 挖方路基的笙頂截7:](f'.句應設置在
坡口5m 以外,並宜結合地形進行布設。 填方路基上側的路堤截水溝距填方坡腳的距離,
應不小於2m。 在多雨地區,視實際情況可設一道或多道截水溝。
(2)截水溝應先施工,與其他排水設施應銜接平順。
(3)截水溝設置時主要考慮位置。 截水溝應根據地形條件及匯水面積等進行設置。 挖
方路基的堂頂截水溝應設置在坡口 5m 以外,並宜結合地形進行布設。 填方路基上側的路
堤截水溝距填方坡腳的距離,應不小於 2m。 在多雨地區,視實際情況可設一道或多道截 i
水溝。
(4)截水溝的水流應排至路界之外,選擇適當的地點設出水口,將水引至山坡側的自
然溝中或橋涵進水口,截水溝必須有牢靠的出水口,必要時須設置排水溝、 跌水或急流
槽。 截水溝的出水口必須與其他排水設施平順銜接。
(5)截水溝應按設計要求進行防滲及加固處理。 地質不良地段、 土質松軟路段、 透水
性大或岩石裂隙較多地段,截水溝溝底、溝壁、出水口都應進行加固處理,防止水流滲漏
和沖刷。
3. 排水溝
(1)將邊溝、截水溝、 取(棄)土場和路基附近低窪處匯集的水引向路基以外時,應設
置排水溝。
(2)排水溝線形要平Ji頂,轉彎處宜為弧線形,其半徑不宜小於 lOm,排水溝長度根據
實際需要而定,通常不宜超過 500m0
(3)排水溝斷面形式應結合地形、 地質條件確定,溝底縱坡不宜小於 o. 3%,與其他
排水設施的連接應順暢。 易受水流沖刷的排水溝應視實際情況採取防護、加固措施。
(4)排水溝的出水口,應設置跌水和急流槽將水流引出路基或引人排水系統。
4. 跌水與急流槽
(1)水流通過坡度大於10%,水頭高差大於 1. Om 的陡坡地段,或特殊陡坎地段時,
宜設置跌水或急流槽。 跌水和急流槽應採取加固措施。
(2)急流槽片石砌縫應不大於 40mm,砂漿飽滿,槽底表面粗糙。
(3)急流槽分節長度宜為 5~ lOm,接頭處應 用防水材料填縫。 混凝土預制塊急流槽,
分節長度宜為2. 5~5. Om,接頭採用椎接。
(4)急流槽底的縱坡應與地形相結合,進水口應予防護加固,出水口應採取消能措
施,防止沖刷。 為防止基底滑動,急流槽底可設置防滑平台,或設置凸棒嵌人基底中。
(5)元消力池的跌水,其台階高度應小於 600mm,每階高度與長度之比應與原地面
坡度相協調。
5. 蒸發池
(1)氣候乾旱且排水困難的地段,可利用沿線的 取土坑或專門設置蒸發池匯集地
表水。
(2)蒸發池與路基之間的距離應滿足路基穩定要求。?顯陷性黃土地區,蒸發池與路基
排水溝外沿的距離應大於濕陷半徑。
(3)蒸發池池底宜設 0. 5%的橫坡,人口處應與排水溝平順連接。
(4)蒸發池四周應進行圍護。
(5)不得因設置蒸發池而使附近地基泥沼化或對周圍生態環境產生不利影響。
三、路墓地下水排水設施的施工要點
1. 暗溝(管)
(1)暗溝(管)用於排除泉水或地下集中水流。
(2)溝底必須埋人不透水層內,溝壁最低一排滲水孔應高出溝底至少 200µim。
(3)暗溝設在路基旁側時,宜沿路線方向布置;設在低窪地帶或天然溝谷處時,宜順
山坡的溝谷走向布置。 溝底縱坡應大於 0. 5% , 出水口處應加大縱坡,並高出地表排水溝
常水位 200mm 以上。
(4)寒冷地區的暗溝應按照設計要求做好防凍保溫處理,出口處也應進行防凍保溫處
理,坡度宜大於 5%。
(5)暗溝採用混凝土或漿砌片石砌築時,在溝壁與含水層接觸面以上高度,應設置一
排或多排向溝中傾斜的滲水孔,溝壁外側應填築粗粒透水性材料或土工合成材料形成反濾
層。 沿溝槽底每隔 10~ 15m 或在軟硬岩層分界處應設置沉降縫和伸縮縫。
(6)暗溝頂面必須設置;昆凝土蓋板或石料蓋板,板頂上填土厚度應大於 500mm。
2. 滲溝
(1)滲溝及滲井用於降低地下水位或攔截地下水。 當地下水埋藏淺或無固定含水層
時,宜採用滲溝。
(2)各類滲溝均應設置排水層、 反濾層和封閉層。
(3)填石滲溝只宜用於滲流不長的地段。 填石滲溝石料應潔凈、 堅硬、 不易風化。 砂
宜採用中砂,含泥量應小於 2%,嚴禁用粉砂、 細砂。 滲水材料的頂面(指封閉層以下)不
得低於原地下水位。 當用於排除層間水時,滲溝底部應埋置在最下面的不透水層。 在冰凍
地區,滲溝埋置深度不得小於當地最小凍結深度。 填石滲溝縱坡不宜小於 1%。 出水口底
面標高應高出滲溝外最高水位 200mmo
(4)管式滲溝適用於地下水引水較長、 流量較大的地區。 管式滲溝長度大於 lOOm
時,應在其末端設置疏通井,並設橫向世水管,分段排除地下水。 泄水孔應在管壁上交錯
布置,間距不宜大於 200mm。 滲溝頂標高應高於地下水位。 管節宜用承插式柔性接頭
連接。
(5)洞式滲溝適用於地下水流量較大的地段。 洞式滲溝填料頂面宜高於地下水位。 洞
式滲溝頂部必須設置封閉層,厚度應大於 500mm。
(6)邊坡滲溝的基底應設置在潮濕土層以下的乾燥地層內,階梯式泄水坡坡度宜為
2%~ 4%,基底應鋪砌防滲。 溝壁應設反濾層,其餘部分用透水性材料填充。
(7)支撐滲溝是用來支撐可能滑動不穩定土體或山坡,並排除在滑動面(滑動帶)附近
的地下水和疏干潮濕土體的一 種地下排水設施。 支撐滲溝的基底宜埋人滑動面以下至少
500mm,排水坡度宜為 2%~ 4%。 當滑動面較緩時,可做成台階式支撐滲溝,台階寬度
宜大於 2m。 滲溝側壁及頂面宜設反濾層。 寒冷地區,滲溝出口應進行防凍處理。 滲溝的
出水口宜設置端牆。 端牆內的出水口底標高,應高於地表排水溝常水位 200mm 以上,寒
冷地區宜大於 500mm。 承接滲溝排水的排水溝應進行加固。
(8)在滲溝的迎水面設置粒料反濾層時,粒料反濾層應用顆粒大小均勻的碎石、 礫
石,分層填築。 土工布反濾層採用縫合法施工時,土工布的搭接寬度應大於 lOOmm。 鋪
設時應緊貼保護層,但不宜拉得過緊。 土工布破損後應及時修補,修補面積應大於破壞面
積的4~5倍。 坑壁土質為粘性土或粉細砂土,採用無砂混凝土板作反濾層時,在無砂混
凝土板的外側,應加設 100~ 150mm 厚的中粗砂或滲水土工織物反濾層。
(9)滲溝基底應埋人不透水層,溝壁的一側應設反濾層匯集水流, 另 一側用粘土窮實
或漿砌片石攔截水流。 如滲溝溝底不能埋人不透水層時,兩側溝壁均應設置反濾層。
(10)滲溝頂部應設置封閉層,封閉層宜採用漿砌片石或干砌片石水泥砂漿句縫,寒
冷地區應設保溫層,並加大出水口附近縱坡。 保溫層可採用爐渣、 砂礫、 碎石或草皮等。
(11)滲溝宜從下游向上游開挖,開挖作業面應根據土質選用合理的支撐形式,並應
隨挖隨支撐、 及時回填,不可暴露太久。 支撐滲溝應分段間隔開挖。
3. 滲井
(1)滲溝滲井用於降低地下水位或攔截地下水。 當地下水埋藏較深或有固定含水層
時,宜採用滲井。
(2)填充料含泥量應小於 5%,按單一粒徑分層填築,不得將粗細材料混雜填塞。 下
層透水層范圍內宜填碎石或卵石,上層不透水范圍內宜填砂或礫石。 井壁與填充料之間應
設反濾層。
(3)滲井頂部四周用粘土填築圍護,井頂應加蓋封閉。
(4)滲井開挖應根據土質選用合理的支撐形式,並應隨挖隨支撐、 及時回填。
4. 檢查井、 疏通井
Cl)深而長的暗溝(管)、 滲溝及滲水隧洞,在直線段每隔一定距離及平面轉彎、 縱坡
變坡點等處,宜設置檢查井、 疏通井。
(2)檢查井內應設檢查梯,井口應設井蓋。
(3)檢查井一般採用圓形,內徑不小於1. Om,在井壁處的滲溝底應高出井底 o. 3~
0.4m,井底鋪一層厚 0. 1 ~0. 2m 的j昆凝土。 井基如遇不良土質,應採取換填、 勞實等措
施。 兼起滲井作用的檢查井的井壁,應在含水層范圍設置滲水孔和反濾層。 深度大於 20m
的檢查井,除設置檢查梯外,還應設置安全設備。 井口頂部應高出 附近地面約0. 3 ~
0. 5m,並設井蓋。
B. 路面結構層內部排水及防治
近年來,隨著我國經濟的高速增長,高速公路的建設也有了迅速發展。但現有高速公路路基、路面的排水系統,往往只重視把地表水排到公路路界以外,而忽視滲入路面結構層內部水的排出。現筆者根據工作實踐,就進入路面結構層內部的水對路面的影響、如何排出進入路面結構層內部的水及如何阻止水滲入路面結構層內部問題做一些探討。
一、路面結構層內部滯水對路面的影響
瀝青混凝土是一種多孔介質,本身存在許多孔隙,雨水會通過路面的孔隙、接縫等處下滲至路面結構層內部。這種內部滯水的危害性是相當大的,當降雨量較大,且填築路基和路肩的土滲透性較差時,滲入路面的水會長時間積滯在路面結構層內部,這種現象在位於凹形豎曲線底部、低窪河谷地、曲線超高段內側和立體交叉下穿路段的路面結構中後果尤為嚴重。另外這些內部滯水會浸濕路基、路面的各結構層,使瀝青混凝土路面出現龜裂、唧漿、破碎、凹陷和坑洞等破壞,使水泥混凝土路面出現唧泥、脫空、斷板、錯台和破碎等一系列病害,最終大大降低整個路面結構的使用性能和使用壽命。
二、路面結構內部排水系統的設置
設置路面結構層內部排水系統,將積滯在路面結構層內的水分迅速排除到路面和路基以外,不但可以改善路面的使用性能,提高其使用壽命,而且方便養護。對於交通量大的高速公路來說,採用路面結構內部排水設施所增加的資金投入,可以很快地從使用壽命的增加和養護資金的減少中得到補償。筆者認為,排除路面結構層內部水可採取以下三種方法:
1.路面邊緣排水系統
路面邊緣排水系統就是在路面邊緣的土路肩(有超%考試大%高的路段在中央分隔帶)內設置縱向碎石盲溝,將滲入到路面結構層內的水,通過結構層的連通空隙或某一排水結構層,橫向滲流至路面邊緣的碎石盲溝,再通過橫向排水管將碎石盲溝的水排到路基以外。因水泥混凝土路面存在較多的層間空隙,故本排水系統一般適用於水泥混凝土路面。
2.路面排水層排水系統
一般瀝青路面在基層頂面均設置了下封層,而在整個降雨過程中,滲水是從上向下的,即自由水在表面層完全飽和後,才在重力作用下下滲,待浸潤中面層、下面層後,不會繼續下滲(假如下封層的質量很好),在水頭差的作用下,自由水發生橫向滲透。但是,隨著行車作用次數的增加,路面逐漸壓實,空隙率減小,自由水橫向滲透的速率很低。另外,行車道上的車輛以重車居多,因而比超車道更密實,降雨後超車道面層的含水量比行車道高,行車道的水壩作用阻礙了自由水的橫向滲流。再者,瀝青上、中、下層及與封層之間都設置了粘層,結合比較好,不像水泥混凝土路面存在較多的層間空隙。因此,在瀝青混凝土路面中,自由水橫向滲流是微乎其微的,依靠自由水通過橫向滲流進至路面邊緣,需要很長時間,因此對瀝青混凝土路面設置路面邊緣排水系統的效果是很差的。但當瀝青面層下設置排水層時,由於豎直滲流到排水層的距離短,而排水層的滲透系數較大,滲流速率較快,因此可在路面邊緣設置邊緣排水系統,與排水層一起排除路面結構層內部滯水。
3.排水墊層排水系統
對於地下水位較高、有泉水或有臨時滯水的新建路面,可採用排水墊層排水系統。排水墊層排水系統包括排水墊層、集水溝、集水管、出水管、反濾織物。該系統主要用於攔截地下水、滯水或泉水進入路面結構,或者排除因負溫差作用而積聚在路基上層的自由水。
三、防止水滲入路面結構層的措施
即使設置了路面結構層內部排水系統,滲入到路面結構層內的水,也會有一小部分不能及時排除。長時間積滯在路面結構層內,這些內部滯水會浸濕路基、路面,最終大大降低整個路面結構的使用性能和壽命。為此,在路面設計時,不僅要考慮排除路面結構層內部的水,還要盡可能的採取措施,防止水滲入路面結構層內部。防止措施如下:
1.採用密實型瀝青混凝土面層防止雨水下滲
為防止降水滲入路面結構層中,瀝青路面上面層可採用密實型瀝青混凝土,在滿足高溫穩定性的條件下,選擇適當的級配,合適的瀝青用量,盡量減小孔隙率。據有關資料顯示,當瀝青混合料的實際孔隙率在8%以下時,瀝青層中的水以薄膜水的狀態存在,荷載作用下不會產生動水壓力,不容易造成水損害;而孔隙率大於15%時,水能夠在混合料內部空隙中自由流動,混合料很難留住水,再加上這種混合料普遍都採用改性瀝青,也不容易造成水損害;而當路面的實際空隙率在8~15%時,水容易進入混合料內部,又不會自由流動,以毛細水的狀態存在,在荷載作用下,產生較大的毛細管壓力,成為動力水,最容易造成瀝青混合料的水損害破壞。因此,瀝青面層宜採用密實型瀝青混凝土,其設計孔隙率宜控制在4%左右。為防止雨水下滲設置第一道重要防線。
2.在面層與基層之間設置透層+封層隔斷滲水
表面層一般宜選用密級配%考試大%抗滑層。若選擇孔隙率大的半開或開級配表面層,為防止滲水浸泡基層,導致路基的穩定性能整體強度降低,在面層與基層之間設置優質乳化瀝青透層+封層防水結構層。使通過面層下滲的雨水難以繼續下滲至基層、底基層及路基內部。同時,可以保護基層頂面,提高抗沖刷能力,滲入的水可沿瀝青封層頂面向兩側排出。另外,該結構層施工速度很快,且基層完工後可馬上進行,既可減少施工過程中的雨水下滲,又可保護基層不被施工車輛損壞。
3.防止地下毛細水滲入路床與路面結構層內
為防止地下毛細水滲入路床與路面結構層內,路面設計中一般對土質挖方路段,邊溝下均設置排水盲溝。對於石質挖方路段,在路床上設置10cm厚的級配碎石隔水層,同時起到排水與調平作用。
4.防止邊溝雨水倒灌
為防止邊溝雨水倒灌進入路面結構層(特別是超高外側容易引起雨水倒灌現象),對邊溝進行加深,將通常採用的0.6米加深至路面厚度以下,或在溝下設置碎石盲溝。
總之,公路排水是一項綜合性工作,應高度重視,綜合考慮,周密設計,同時要精心施工,及時養護。對高速公路的排水設計,遵循的最基本原則,一是盡量迅速排除路表水,保證路面不積水;二是採取必要的防水措施,盡量減少雨水滲入路面結構層內;三是盡快排除滲入到路面結構層的自由水,避免路面結構層內長期處於潮濕的水飽和狀態。
C. 瀝青混凝土路面下有排水溝穿過時,路基如何處理
當瀝青混凝土路面下有排水溝穿過時,路基需要進行一定的處理,以確保路面的穩定性和排水效果。
首先,需要在排水溝的兩側設置邊溝,將路面的雨水和地下水引導到排水溝中。邊溝的深度和寬度應根據路面的坡度和排水量進行設計,以確保水能夠順暢地流入排水溝中。
其次,需要在排水溝的底部設置排水管道,將排水溝中的水排出。排水管道的直徑和長度應根據排水量和排水距離進行設計,以確保排水效果良好。
最後,需要在排水溝和邊溝之間填充適當的材料,如碎石、砂土等,以增加路基的穩定性和承載能力。填充材料的厚度應根據路面的使用情況和地質條件進行設計,以確保路基的穩定性和耐久性。
總之,當瀝青混凝土路面下有排水溝穿過時,路基需要進行細致的設計和施工,以確保路面的穩定性和排水效果。
D. 瀝青路面排水溝如何修建,是新建的
瀝青路面排水溝是一種常見的排水系統,它可以有效地將雨水排出路面,防止路面積水和滑動,保障行車安全。下面是關於瀝青路面排水溝的修建方法:
1.確定排水溝的位置和尺寸。排水溝的位置應該在路面的低窪處,尺寸應該根據路面的坡度和雨水的流量來確定。
2.挖掘排水溝的溝槽。首先需要在路面上標出排水溝的位置和尺寸,然後使用挖掘機等工具挖掘出溝槽,確保溝槽的深度和寬度符合設計要求。
3.安裝排水溝的支架。在溝槽的兩側安裝支架,支架的高度應該與路面相同,以確保排水溝的平穩和穩定。
4.安裝排水溝的底板。在溝槽的底部安裝排水溝的底板,底板應該與支架相連,以確保排水溝的穩定和牢固。
5.安裝排水溝的側板。在溝槽的兩側安裝排水溝的側板,側板應該與底板相連,以確保排水溝的密封和穩定。
6.安裝排水溝的蓋板。在排水溝的頂部安裝蓋板,蓋板應該與側板相連,以確保排水溝的密封和穩定。
7.進行排水溝的測試。在安裝完成後,需要進行排水溝的測試,確保排水溝的排水效果和穩定性符合設計要求。
總之,瀝青路面排水溝的修建需要嚴格按照設計要求進行,確保排水溝的穩定和密封性,以達到良好的排水效果。