高速公路路基排水系统的设计及施工_高速公路排水设计

2020-02-28 其他范文下载本文

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李世艺(广西路桥建设有限公司，广西南宁530000)摘要：高速公路排水系统对于高速公路路基的稳定性及路面利规划以及自然水系、植被等资料，进行系统分析，分清排水系的使用寿命有着显著的影响。文章简述了公路路基排水系统的排统的主次和重点，遵循先主后次。先重点后辅助，先地下后地水组成．提出了进行公路排水设计时应遵守的原则和思路。并对面，先排水后防护等原则，拟定排水系统的总体思路。施工要点进行了初步探讨。2．公路排水系统除考虑排除公路沿线地表、地下水之外，键词：高速公路；公路路基；排水系统；施工技术关还应防止和减少沿线水土流失和水质污染。3．排水设施和排水方法的选择除认真分析其排水效果之外，水是危害公路的主要自然因素，暴雨径流可以冲毁公路及其相应充分考虑其负面影响和危害，尽量避免和减少负面影响。；积水、渗透和毛细水的上升可导致路基湿软、强度降低，4．充分认识水对公路的危害和影响，重视公路排水系统的关设施重者会引起路基冻胀、翻浆、湿陷及边坡塌方，甚至整个路基沿倾重要性和必要性，杜绝排水设计的“机械化”、“通用化”、“自斜基底滑动；进入路面结构层内的水分可浸湿无机结合料的粒料然化”以及“当然化”的现象。层，导致基层强度下降，使沥青面层出现 5．应遵循因地制宜、全面规划、因势利导、综合治理、实剥落、龟裂和松散。

效经济的原则。

一、排水系统组成公路路基排水系统是由各种拦截、汇集、拦蓄、输送、徘放6．在公路排水设计和施工中，应不断总结经验教训，重视和地下水的排水设施和构造物组成的总体。公路路基排水新技术、新材料、新工艺的应用，并重视路面排水与行车安全的地表水何划分，对某—个点来说，设施是独立的，排水目的也是关系。明确的，但对一个面、一个线来说，设施相互之间是联系无论如 7．公路排水设计除考虑沿线地形、水文、地质情况，跨越的，目地貌单元岩层地组多，山体开挖面大，施工难度大等因素之外，的和功能是多样的。由此可见，公路路基排水是一个系统工程。应充分考虑养护难度和成本。是一个综合性较强的工程。

二、公路路基地面排水作用8．根据各段水文地质以及公路构造物等因素，认真研究分析排水的目的和任务，明确核心任务，确定各段排水类型和排水路基排水设施的作用是将可能停滞在路基范围内的地面水迅方法以及排水设施。上雨水及时排出，减少雨水对路面的侵蚀速排除，并防止路基范围外的地面水流入路基内。为了保证路面和渗透，路基应做成两9．公路排水系统的独立性和开放性较强。设计中应结合路段特点，充分重视路段排水的特殊性。边低中问高，一般情况下路基横坡要求2％，为利于排水可加大

lO．公路排水系统除要考虑排水设施的综合性、系统性、效到3％-4％。公路路基常用的排水设施有边沟、截水沟和排水沟。

1．边沟。在公路路基两侧设置边沟，主要是来汇集和排除路果性、及时性、分散性、经济性等要求之外，还应考虑其景观效

和配合。边沟，这时基范围内或流向路基的地面水。在村外一般在路基两侧开挖土质果，应充分考虑排水设施与自然环境的协调

断面形式宜用梯形或三角形，在场地宽度受到 11．公路排水系统施工过程中应充分重视和考虑施工期间的边沟的，也可用石砌矩形。梯形边沟的边坡一般为1：1。1：1．5。临时排水设施，防止雨水软化土体，避免形成“人工含水层”，限制时三角形边沟的边坡可用l：2一l：3。边沟的深度和底宽一般不应小应重视临时排水设施与永久排水设施的通用性，以节省投资。．4m。为了保护路基免遭雨水冲刷，可根据路线坡度变化适当设

四、排水系统施工要求及要点

1．边沟施工的要求及要点：(1)挖方地段和填土高度小置水簸箕，将路面雨水集中排入边沟。边沟的边坡应平整、坚实、稳定，沟底应平顺整齐，不得有松散土和其他杂物，排水畅通。于边沟深度的填方地段均应设置边沟。路堤靠山一侧的坡脚应设2．截水沟。截水沟主要用于路堑排水，设在路堑的边坡顶置不渗水的边沟；(2)为了预防边沟漫溢或冲刷，在平原区和部用以拦截上方流来的地面水。截水沟的断面形式一般为梯形，山岭重丘区，边沟应分段设置出水口，多雨地区梯形边沟每段长在地面横坡较陡时，可做成石砌矩形。截水沟长度不宜超过500度不宜超过300m，三角形边沟不宜超过200re；(3)平曲线处边米。当截水沟长度超过500米时，应选择适当地点设出水I=l，将沟施工时，沟底纵坡应与曲线前后沟底纵坡平顺衔接，不允许曲水引

至山坡侧的自然沟或排水沟中。线侧内侧有积水或外溢现象发生，曲线外侧边沟应适当加深，其

3．排水沟。排水沟的作用是将边沟、截水沟内的积水引到增加值等于超高值；(4)边沟的加固。土质地段当边沟纵坡大附近河流或沟谷中去。排水沟的线形要求平顺，尽可能采用直线于3％时应采取加固措施，采用干砌片石对边沟进行铺砌时，应形，断面形式一般为梯形，在地面横坡较陡时，可做成石砌矩选用有平正面的片石，各砌缝要用小石子镶嵌紧，采用浆砌片石形。排水沟的底宽、深度都不应小于0．5ra。土质排水沟的边坡一铺砌时，砌缝砂浆应饱和，沟身不漏水，若沟底采用抹面时，抹般为1 ：I一1：1．5，沟底纵坡通常不小于0．5％。因此在公路主体面应平整压光。完成后必须做好排水设施．彻底实现路户分离。2．截水沟施工要求及要点。(1)截水沟的位置，在土堆

三、设计原则及思路的情况下，截水沟的边缘离开挖方路基坡顶的距离视±而定，1．根据公路各路段平纵线形、断面形式以及构造物，详细以不影响边坡稳定为原则；(2)山坡上路堤的截水沟离开路堤调查、收集公路沿线各路段的气候环境、水文地质条件、农田水坡脚至少2．Ora并用挖截水沟的土填在路堤与截水沟之(转上页)

万方数据一77—高速公路路基排水系统的设计及施工

|y--40×20／300+25=2．67+25=27．67。

2．周期折减系数：周期折减系数应根据本工程填充墙的多

系数值，填充墙多取小值，填充墙少取大值。

第3．3．17条规定一般框架结构取0．6—0．7，框剪结构取0．7—0．8，剪力墙结构取0．9—1．0。钢筋混凝土框架(包括框架——剪力墙)结构 TI=O．25+0．53×10-31-t／、／丽少来确定周期折减钢筋混凝土剪力墙(包括筒中筒剪力墙)结构TI=O．03+0．03×I-I／、／孬

式中H—房屋总高度，m；B—房屋宽度，m13、基本自振周．3条)．一般可填0．85。第5．2框架结构：TI=(o．08—0．1)n(二)结构整体计算框架一剪力墙和框架—核心筒结构TI=(0．06一o．os)n1．适用高度和高宽比。在带有大型裙房的复杂高层建筑中，剪力墙和筒中筒结构TI=O．05n 计算高宽比的房屋高度和宽度可按裙房以上部分考虑。对于带悬2．振型组合数是在做抗震计算时考虑振型的数量。该值取值挑的结构，结构房屋宽度应按扣除悬挑宽度厚的结构宽度计算。太小不能正确反映模型应当考虑的振型数量，使计算结果失真。2．周期比。如果周期比不满足规范的要求，设计人员需要 3．耦联计算时。底层剪重比也应该在合理范围内。对于第增加结构周边构件的刚度，或者在结构的刚度有富余时，适当降一周期小于3．5s的结构，一般为：7度、u类土：Q W=I．6％一低结构中间构件的刚度，使得结构满足规范要求。2．8％；8度、Il类土：QW=3．2％一5％。3．位移比(层间位移比)是控制结构平面不规则性的重要4．正常计算结果的振型曲线多为连续光滑曲线，当沿竖向有指标。位移比的大小是判断结构是否规则的重要依据，设计人员非常明显的刚度和质量突变时振型曲线可能有不光滑的畸变点。应正确选用考虑偶然偏心影响的单向地震下的位移比。5．柱、墙等竖向受力构件的计算轴力N基本符合柱、墙受4．刚度比是控制结构竖向不规则，避免竖向刚度突变而形荷面积A的与近似应力q的乘积。成薄弱层的重要指标。限值详见《抗震规范》第3．4．2条和倘

四、结语规》第 4．4．2条规定。设计人员应严格按照规范的规定进行设计，绝对不能因其他5．层问受剪承载力比是控制结构竖向不规则的重要指标。关系方的无理要求而进行违规设计。要做好建筑设计，良好的工层间受剪承载力比限值详见航震规i{妨第3．4．2条和墒规》第作责任心和一丝不苟的工作态度是非常重要的。4．4．3条规定。6．刚重比是结构刚度与重力荷载之比。该值如果不满腰参考文献可能引起结构失稳倒塌，应当引起设计人员的足够重视。求，则【11中华人民共和国国家标准混凝土结构设计规范(GB50010-2002)7．剪重比(楼层最小地震剪力系数)也是抗震设计中非常嘲．北京：中国建筑工业出版社。2002重要的参数。【2】范小平．高居建筑结构概念设计中相关的几个问题应用分析田．(三)确定参数合理取值福建建材。2008，(6)． 1．结构基本周期是计算风荷载的重要指标。一般情况下，p】徐培福，傅学怡，王翠坤。肖从真．复杂高层建筑结构设计IMI．多层和高层钢筋砼房屋的基本自振周期T1(用于风振计算)可按北京：中国建筑工业出版社。2005．下列公式估算：)问，修筑向沟倾斜坡度为2％的护坡道或土台，使路堤2．防护工程基础掏空。要求改河或者适当围堰后对防护工(接下页内侧地面水流入截水沟排出；(3)截水沟长度超过500m时应选程掏空部分采用7．5号浆砌片石回填，然后采取CIO砂浆进行勾缝择适当地点设出水口，将水引至山坡侧的自然沟中或桥涵进水抹面，彻底修复掏空部位，恢复防护工程原有功能。口，截水沟必须有牢靠的出水口，必须时刻设置排水沟，跌水或3．防护工程基础外露。针对防护工程基础外露，可因地制宜增做部分护坦，要求护坦顶面标高以高于河床顶面0．5米为宜，基础急槽；(4)为防上水下渗和冲刷，截水沟应进行严密的防渗和加固，地质不良地段和土质松软、透水性较大或裂缝较多的岩石应保持在正常冲刷线以下2．O米左右，具体长度以现场确定为准。路段，对4-．路基小缺口。要求因地制宜及早安排增做矮挡墙或者提沟底纵坡较大的土质截水沟及截水沟的出水口，均应采

前安排倾倒沿线废方等办法，确保路基缺口得以修复，确保路基用加固措施防止渗漏和冲刷沟底及沟壁。

3．排水沟施工要求及要点：(1)排水沟的线形要求平顺，稳定。注意：倾倒沿线废方只适宜于没有河水冲刷影响的路基缺

以实现提前预防目的。排水沟长度根据实际需要而定，通常尽可能采用直线形，转弯处宜做成弧线，其半径不宜小于lOm，口，过500m；不宜超(2)排水总之，排水是高速公路建设的重要内容之一，应根据公路等沟级、降雨强度、地下水、地形、地质、土类、材料来源等情况综合沿路线布设时应离路基尽可能远一些，据路基坡脚不宜小于3．．-4m；(3)当排水沟、截水沟、边沟因纵坡过大产生水流速度考虑，合理布局，因地制宜地选择经济、合理、美观、实用的工程大于沟底沟壁土的容许冲刷流速时，应采用边沟表面加固措施。措施，确保高速公路的稳定和高速行车的安全，同时达到与周围环境协调、美化高速公路的效果。我国高速公路建设方兴未艾，但还

五、做好每年汛期来临前的水毁预防工程

需在实践中不断探索、总结，以提高我国高速公路的建设质to小不补，大尺五”这是非常浅显的道理。每年春融季节由 “水致使河流水涨，流量增大，流速加快，导致部分防护工于融雪参考文献程出现基础冲刷、淘空或者外露、路基缺口等现象，针对此类问【11肖前卓，曾永革．公路路基施工中的水害处理Ⅱ】．山西建筑。题，应早处理、早维修。2008，34(13)．工程，铅丝龙基础埋深保1．防护工程基础冲刷外露严重。要求采取增设铅丝笼防护

【2】公路排水设计规范(J’玎018—97)【S】．安证在常水位以下2．0米左右，并且及时排予以【3】公路路基设计规范(FG D30—2004)[$1．修复，确保挡墙安全度汛。

万方数据 3 ．粱端弯矩调幅系数：一般现浇框架为0．8一o．9(儡规》期T l，也可根据实测资料的经验公式，按下列公式采用：

高速公路路基排水系统的设计及施工

作者：

作者单位：

刊名：李世艺广西路桥建设有限公司,广西南宁,530000 现代企业文化

英文刊名： MORDENENTERPRISE

CULTURE 年，卷(期)： 2010(8)

参考文献(3条)

1.肖前卓;曾永革公路路基施工中的水害处理[期刊论文]-山西建筑 2008(13)

2.JTJ018-97,公路排水设计规范

3.JTGD30-2004,公路路基设计规范2004