路基排水设计.ppt
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路基排水设计.ppt
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沿河公路路基水毁,涵洞孔径过小、涵位设置不当,桥头锥形护坡冲毁,路面水毁,路面水毁,水毁,公路水毁是世界各国面临的共同问题,是公路、桥梁遭到洪水破坏的一种严重自然灾害,属于水圈灾害和地圈灾害的范畴。
我国地域辽阔,山川纵横,水文地质条件复杂,气候多变,各类自然灾害发生频繁,给当地的经济建设和人民群众的生命财产造成了巨大的损失。
各类自然灾害发生的同时,也对公路、桥涵、隧道等交通基础设施的正常运行造成了严重的威胁,特别是洪水灾害对公路、桥涵等的危害尤为突出,每年汛期因洪水造成公路、桥梁水毁的直接经济损失就达数十亿元,而且呈逐年上升的趋势。
1、水毁公路水毁指因洪水造成的公路建筑物各种类型程度不同的破坏。
其主要类型有:
桥渡因洪水的冲击与冲刷而造成的破坏;沿河公路及其冲刷防护建筑物因洪水的顶冲与淘刷而造成的坍塌和破坏;因洪水造成山区公路小型人工排水构造物功能失效与毁坏。
2、水害公路水害系指因洪水淹没等原因而带来的经济损失,主要类型有:
公路因洪水淹没而使交通中断;小桥涵、边沟及其它地表排水沟渠被泥沙堵塞而需要疏通;道路被泥沙淤埋而需要清理等。
蒋焕章研究员将公路建筑物涉及的水力学问题划分,沿河公路下边坡坍塌引起路基水毁,桥梁水毁,沿河公路挡土墙水毁引起路基被冲毁,挡土墙、护坡水毁,2003年8月25日晚至26日凌晨,四川雅安市遭受特大暴雨袭击,引发大规模山体滑坡和泥石流灾害,13人死亡,3人失踪。
滑坡、崩塌、泥石流、路面翻浆、路基下沉与滑动等,尽管属于地质病害,但主要影响因素仍然是水。
所以,在治理这些地质病害时,关键的问题还是要首先处理好水的问题。
公路边坡是复杂的工程地质体,影响其稳定性的因素很多,降雨、地表水、地下水是影响其稳定性的最活跃和最主要的因素之一。
雨水渗入边坡,引起塌方,降雨引起的滑坡,根据造成水毁的原因,将公路与桥梁的水毁分为十种主要类型:
(1)河流弯道凹岸冲刷和对岸挑流的顶冲;
(2)河道压缩引起的冲刷;(3)路面淹没后急速退水对路面和路肩的冲刷;(4)黄土地区公路排水系统不完善或处置不当;(5)坡面排水不利和坡脚冲刷引起的滑坡和路基滑塌、坍塌;(6)泥石流冲刷、淤埋和堵塞;(7)桥梁墩台和引道冲刷;(8)山区河流上的桥梁因壅水过高,携带大量漂浮物将桥梁上部结构摧毁;(9)河道中大量开采沙石引起的桥梁和沿河路基的冲刷;(10)山区涵洞进出口冲毁或堵塞致使路基坍塌。
一、基本知识,路基排水设计,路基排水的目的与要求,排水的目的:
尽可能的排出路基范围内的地表积水和流向路基的地表积水,排除路基范围内的浅层地下水或降低地下水位,确保路基始终处于干燥、坚实和稳定状态。
排水的分类:
地面排水地下排水排水的要求:
设计时的要求施工时的要求养护中的要求排水的原则,1.地面排水设施,路基排水设计,路基地面排水设施,分类:
边沟、截水沟、排水沟、跌水和急流槽设置原则:
适用、美观、经济、施工简便安全美观要求:
宽、浅、绿、隐(远),一、边沟:
作用:
汇集、排除、拦截,断面形式:
梯形、矩形、三角形、浅碟形,边沟,梯形边沟,优美的碟形边沟,植草的碟形水沟,H,1:
n,H,H,1:
n,H,1:
n,m,1:
0.,边沟R1=5.6,b,1:
1,b,R=0.3,0.30.5R=0.3,0.30.5R=0.3,a),R=0.3,b),c)1:
1,b,d),e),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,梯形:
二级、二级以下公路的土质边沟矩形:
二级、二级以下公路的石质边沟;高速公路、一级公路条件受限制时,但应加盖板;农业区、城镇、村庄,为减少占地及防止农业水对路基的破坏,采用石砌矩形边沟。
三角形:
高速公路、一级公路;矮路堤,机械化施工;浅碟形:
高速公路、一级公路;易积雪、积砂的路段;,适用条件:
注意事项,边沟设置中边沟尺寸应因需而设,巨大石砌边沟不安全不经济不美观,形式的选择,浅碟式边沟安全流畅,盖板矩型边沟安全美观大方,梯形与矩形边沟尺寸:
深度与宽度:
一般为0.4m-0.6m,多雨、潮湿地区不宜小于0.5m,干旱及少雨地区,不宜小于0.3m。
边坡:
梯形土质边沟:
靠近路基一侧常用1:
1-1:
1.5,另一侧与挖方坡度一致。
土质、或加固的矩形边沟:
可以直立或稍有倾斜。
三角形边沟:
1:
2-1:
3。
碟形边沟:
圆滑纵坡:
尽可能与路线纵坡保持一致。
一般以1%-2%为宜,不宜小于0.3%。
边沟出水口间距:
一般不超过500m,多雨地区不超过300m。
三角形、碟形不宜小于200m。
边沟设置,植草边沟,填石边沟,边沟改善,改浅碟植草边沟、取消护坡,改边沟地表排水为地下排水,边沟出水口与涵洞衔接的排水方式,失败的设计,二、截水沟,作用:
截流注意事项:
应设置在路基边坡以外一定距离内(5-6m,土质不良时,可取到10m以上)。
方向尽量与路线平行,与水流方向尽可能垂直。
挖方坡顶的截水沟,失败的设计,三、排水沟,作用:
排水,以形成整个排水系统。
注意事项:
位置:
距离路基尽可能远一些,距路基坡脚不易小于3-4m。
线形:
以直线为宜。
沟底纵坡:
不宜小于0.3%,以1%-3%为宜;沟底纵坡大于3%时,需加固;大于7%时,因改用跌水或急流槽。
长度:
不宜超过300m。
将截水沟的水引下来排水沟,失败的设计,水排掉了吗?
土基破坏,四、跌水与急流槽,作用:
排水、消能。
适用条件:
坡度大于10%、水头高度大于1m的陡坡地段会特殊地段。
跌水,跌水,边沟与涵洞单级跌水连接图,多级跌水纵剖面图(单位:
m),1-边沟;2-路基;3-跌水井;4-涵洞,1-沟顶线;2-沟底线,跌水构造示意图:
1-护墙;2-消力槛,急流槽,山区排水,综合运用,综合运用,小结,一、路基排水的目的二、路基排水的分类三、路基排水的原则四、路基地面排水设计1种类2适用条件3注意事项,地下排水设施,
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