怎么进行因地制宜的排水

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怎么进行因地制宜的排水

山东茂隆新材料科技有限公司 2023-03-13 1983


排水是每个工程都要做好的工作,但是我们不能用同样的方法来对每个工程进行排水,应该根据不同的工程因地制宜,下面一起来看看吧。

排水设施要因地制宜、全面规划、合理布局、综合治理、讲究实效、注意经济,并充分利用有利地形和自然水系;路基排水沟渠的设置,应与农田水利相配合,必要时可适当地增设涵管或加大涵管孔径;设计前必须进行调查研究,重点路段要进行排水系统的全面规划,做到路基路面综合设计和分期修建;

1、边沟:用于汇集和排除降落在路基范围内以及流向路基的少量地表水。设置在挖方路基的路肩外侧,或低路堤的坡脚外侧,用以汇集和排除路基范围内和流向路基的少量地面水。

设置要点:

①边沟不宜过长;

②边沟的纵坡与线路的纵坡基本一致;

③侧沟出口应与桥涵相适应;

边沟布置:

(1)侧向位置:边沟一般布置在路堑路肩外侧或下路堤坡脚外侧。

(2)边沟的纵坡:边沟的纵坡宜与路线纵坡相一致,并不宜小于0.5%,困难情况下可以减至0.3%。

(3)边沟的长度:单向排水长度每300~500米设出水口。

2、截水沟:又称排水沟,一般设置在挖方路基边坡坡顶外侧或山坡路堤上方适当的地方,用以拦截和排除流向路基上方路基的地表径流。

设置要点:

①尽量使地表水的方向和大部分垂直;

②应保证控制水流畅通,就近可以引入中国自然水沟内排出;

③截水沟水流速度不应通过引入设计边沟,当必须引入时,应增大边沟横断面,并进行环境保护;

截水沟的长度以200―500m为宜。

截水沟布置:

(1)截水沟一般布置在路堑边坡或陡坡路堤上侧,垂直于山坡水流方向或基本与等高线平行。根据降雨量的不同,可以设计或不设计多个渠道。

(2)填方截水沟截水沟,截水沟的纵坡不宜小于0.3,长度的考虑以汇水既不造成过大的冲刷,又不淤积为原则。

横断面:一般为梯形,沟的边坡坡度,因岩土条件而定,一般采用1:1.01:1.5。沟底宽度b不小于0.5m,沟深h按设计流量而定,亦不应小于0.5m。

3、排水沟: 排水沟的主要用途是将路基内各种来源的水引到桥涵外的指定地点。

设置要点:

①排水沟的横断面形式一般采用梯形,尺寸大小应经过水力水文计算选定。

②排水沟的位置可根据需要并结合当地地形;

③排水沟水流通过注入以及其他区域水渠或水道时, 应使原水道不产生不同冲刷或淤积;

④排水沟应具有一个合适的纵坡;

排水沟布置:

(1)排水沟的位置,可根据需要并结合当地地形等条件而定,离路基尽可能远些,距路基坡脚不宜小于2m,平面上应力求直捷,需要转弯时以应尽量圆顺,做成弧形,其半径不宜小于10~20m,连续长度宜短,一般不超过500m。

(2)排水沟应有适当的纵坡,以保证水流畅通,不因流速过高而造成冲刷,不因流速过低而造成淤积。因此,应通过水文水力计算作出最佳选择。排水沟的纵坡可取0.5%~1.0%,不小于0.3%,不大于3%。

(3)排水沟水流通过注入以及其他生态沟渠或水道时,应使原水道不产生不同冲刷或淤积。通常情况下,排水沟与原水道应呈锐角相交,交角不宜大于45°。有条件的可采用半径R=10b(b为沟顶宽度)的圆曲线与下游其他水道连接。

排水沟的断面一般为梯形,大小应通过水力和水文计算选择。土沟,包括排水沟,在有可能被冲刷和渗漏时,必须加以保护和防渗。

4、跌水与急流槽:落水急流是路基面排水沟的特殊形式,用于陡坡地区,沟底纵坡可达45度。在陡坡或深沟段设置的梯子底部,瀑布式水沟称为瀑布式水沟。水滴的作用是降低水流的速度,减少水流的能量,从而防止短距离的侵蚀(对于坡度大于10% ,水头高度差大于1.0米的陡坡)

跌水的构造,有单级和多级之分,沟底有等宽和变宽之别。基本结构可分为进水口、消力池和出水口三部分。急流槽构造:进口、主槽和出口三部分。

5、急流槽:在陡坡或深沟地段设置的坡度较陡,水流不离开槽底的沟槽为急流槽。这些喷射滑槽可以作为短距离排水沟,降低水头,从而防止侵蚀(它们可以用于比瀑布更陡的斜坡,高达600)。

急流槽设置问题通常可以设置在高路堤边坡、高路堑边坡、路堑与高路堤连接处、回头曲线上下边沟等位置,是山区高速公路管理沟通能力上下线路设计路基排水及沟渠出水口的一种比较常见排水基础设施。

6、倒虹吸和渡槽: 当水流需要穿越路基时,受设计标高的限制,可利用管道或沟渠从底部或上部架空穿越路基,前者称倒虹吸,后者称渡槽,相当于涵洞和渡槽。两者之间属于我们路基地面排水的特殊教育结构物,并且多半是配合农田水利工程所需而采用。

往往设置倒虹吸是因为路基穿越原沟渠,沟渠水位高于路基设计标高,正常情况下无法设置涵洞。这时候倒虹吸就是可行的方案之一。渡槽的设置是由于原水道与路基设计标高相差较大。如果路基两侧地形有利或局部确实需要,可架设简易桥梁,架设渡槽或管道从路基上部跨越,沟通路基两侧水流。

7、盲沟:与地面排水的明沟相比,盲沟又叫地下沟,是一种隐蔽工程。在沟内填以大小进行不同的颗粒结构材料,利用以及渗水功能材料的透水性将地下水汇集与沟内,并沿沟排泄至指定时间地点。

(1)设置要点:不宜过长,沟底应具有1%~2%的纵坡,出水口底面标高应高出沟外最高水位20cm,以防水力倒渗。

(2)条件:

①路基范围内的泉眼。

②市区污水管或雨水管 。

(3)构造:洞式,管式 :盖板周围用碎(砾)石做成反滤层,颗粒直径自上而下,由外及里,逐渐增大。

(4)纵坡:i≮1%,出口为边沟高出最高水位20cm。

8、渗透沟:通过渗透作用收集流向路基的地下水,通过沟底的通道将水排放到指定地点,以降低地下水位或拦截地下水。

渗沟构造:由排水层(石缝,管,洞),反滤层和封闭层所组成。封闭层:防止地面水的下渗(浆砌片石)。过滤层: 收集水流,防止土壤颗粒在水层中堵塞排水层,由大小均匀的砂石材料,分层填埋。

填石渗沟(盲沟)流量不大,渗沟不长。纵坡一般可以采用5% ;管式渗沟适用我国地下工程引水较长的地段,纵坡一般要求不大于1% ;洞式渗沟流量影响较大,缺乏一个水管。有条件的使用较大的纵坡。

塑料管渗水沟:穿孔聚乙烯管;

土工织物: 聚丙烯纤维,具有一定厚度,柔软,并具有机械强度。水可以通过土工织物,土壤被阻塞。

9、渗井:将地下水(或地表水)通过竖井,渗入地下排除。

使用条件:

(1)路线进行高度与原地面相仿,排水设计困难,距地面有渗透性不同土层。

(2)在高速公路或城市道路立交桥下,线路为凹形垂直曲线(与雨井相同)。

上部:井口(圆或方)    

集水结构

下部:填充由中心向四周由粗到细的砂砾石排水结构

上层进行不透水层管理范围内填砂或砾石 ;下层透水层深度范围内填碎石或卵石。

过滤层设置在井壁和填料之间。

井顶周进口除外用粘土筑堤围护,井顶加筑砼盖。

缺点:造价高,不轻易用。

路面排水

路面表面排水

降落在路面上的雨水,应通过路面横向坡度向两侧走,避免行车道路范围内出现积水。当路线纵坡平缓、汇水不大、路堤较低且坡面不会被冲走时,应在路堤边坡上采用横向泛水的方式排除路面积水。应采用在边坡上横向漫坡的方式排除路面表面水;

边坡坡面在未做防护而易遭受路面表面水流冲刷,或者坡面虽巳采取防护措施仍有可能受到冲刷时,应沿路肩外侧边缘设置拦水带,汇集路面表面水,然后通过泄水口和急流槽排离路堤。

在路肩外侧边缘设置拦水带; 拦水带过水断面的水面,在高速及一级公路上不得漫过右侧车道外边缘,二级及二级以下不得漫过右侧车道中心线。

拦水带可由沥青进行混凝土施工现场实际浇筑,或者由水泥混凝土结构预制块铺砌而成。

采用水泥混凝土预制块止水带时,应避免预制块影响路面内部的排水。挡水带顶面应略高于过水段的设计水面高度(水深) ,应根据设计流量公式的计算确定。

超高速公路路段中央分隔带的三项要求:

(1)宽度小于3m且表面采用铺面封闭的中央分隔带排水,降落在分隔带上的表面水排向两侧行车道,其坡度与路面的横坡度相同;在超高路段上,可在分隔带上侧边缘处设置缘石或泄水口,或者在分隔带内设置缝隙式圆形集水管或碟形混凝土浅沟和泄水口,以拦截和排泄上侧半幅路面的表面水。该法兰石横截面出口可为开口式、格栅式或组合式,该碟形混凝土浅沟出口可为格栅式。

(2)宽度大于3米,而表面并非由铺设的封闭式中央分隔栏排出,而落在该分隔栏上的表面水则集中在分隔栏的中央较低部分,并经由纵向斜坡排入溢洪道或跨越桥涵渠道的道路界线。

表面无铺面且未采用表面排水措施分隔带上的表面水下渗,由分隔带内的地下排水设施排除。

水对路面结构的影响

(1)浸湿各结构层材料和路基土,易造成无粘结粒状材料和地基土的强度降低; 

(2)使混凝土路面产生唧泥,随之出现错台、开裂和整个路肩破坏; 

(3)进入空隙的自由水在行车荷载的作用下,会形成高孔隙水压力和高流速的水流,引起路面基层的细颗粒产生唧泥,结果失去支承;

(4)在冰冻深度大于路面厚度的地方,高地下水位会造成冻胀,并在冻融期间降低承载能力;

(5)水使冻胀土产生不均匀冻胀; 

(6)与水经常接触将使沥青混合料剥落,影响耐久性。

路面结构企业内部排水系统设置条件:

(1)年降水量为600mm以上的湿润和多雨地区,路基由透水性差的细粒土(渗透系数不大于10-5cm/s)组成的高速公路、一级公路或重要的二级公路。

(2)路基两侧有滞水,可能渗入路面结构内。

(3)严重冰冻地区,路基为由粉性土组成的潮湿、过湿路段。

(4)现有的路面改建或改善工程需要清除积聚在路面结构内的水分。

路面结构内部排水要求:

(1)路面内部排水系统中各项排水设施的泄水能力均应大于渗入路面结构内的水量,且下游排水设施的泄水能力应超过上游排水设施的泄水能力。

(2)渗入水在路面结构内的最大渗流时间,冰冻地区不应超过1h,其他地区不应超过2h(重交通)~4 h(轻交通)。渗人水在路面结构内渗流路径长度不宜超过45~60m。

(3)所有排水设施不得因渗水而被路面结构、路基或路肩上的细小物料堵塞,以确保系统的排水能力不会随着时间过去而迅速丧失。

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