子项目子项目3-2 地下排水施工地下排水施工第一节第一节 路基排水的意义和要求路基排水的意义和要求一、路基排水的意义一、路基排水的意义保持路基材料的强度稳定性，进而保持路基的稳定性保持路基材料的强度稳定性，进而保持路基的稳定性二、路基排水设计的一般原则二、路基排水设计的一般原则1.路基排水设计应防、排、疏结合，并与路面排水、路基防护、路基排水设计应防、排、疏结合，并与路面排水、路基防护、地基处理以及特殊路基地区的其他处治措施相协调，形成完善地基处理以及特殊路基地区的其他处治措施相协调，形成完善的排水系统。的排水系统。2.路基排水沟渠的设置尽量与环境协调；路基排水沟渠的设置尽量与环境协调；3.路基排水困难地段，可采取降低地下水位、设置隔离层等措路基排水困难地段，可采取降低地下水位、设置隔离层等措施；施；4.排水设计应讲求经济效益，临时排水设施应该尽可能与永久排水设计应讲求经济效益，临时排水设施应该尽可能与永久排水设施相结合排水设施相结合第二节第二节 路基排水设施的构造与布置路基排水设施的构造与布置一、地表排水设施一、地表排水设施（一）边沟一）边沟1.边沟的功能边沟的功能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2.边沟的布置边沟的布置（1）横向位置）横向位置边沟一般布置在路堑的路肩外侧或较低矮路堤坡脚外侧边沟一般布置在路堑的路肩外侧或较低矮路堤坡脚外侧（2）边沟的纵坡）边沟的纵坡边沟的纵坡宜与路线纵坡相一致，并不宜小于边沟的纵坡宜与路线纵坡相一致，并不宜小于0.3，困难情，困难情况下可以减至况下可以减至0.1%（3）边沟的长度）边沟的长度单向排水长度每单向排水长度每300500米设出水口米设出水口3.边沟的横断面边沟的横断面一、地下排水设施一、地下排水设施（一）暗沟（管）（一）暗沟（管） 1.暗沟（管）的功能暗沟（管）的功能用于排除泉水和地下集中水流，是设置在地下引道水流的沟用于排除泉水和地下集中水流，是设置在地下引道水流的沟渠，无渗水和汇水作用。渠，无渗水和汇水作用。2.暗沟的布置暗沟的布置（2）市区街道污水管或雨水管，以及公路有中央分隔带）市区街道污水管或雨水管，以及公路有中央分隔带时弯道处的排水设计也可采用暗沟或暗管排除积水。时弯道处的排水设计也可采用暗沟或暗管排除积水。（1）当路基范围内遇有个别泉眼，泉水外涌，路线不能）当路基范围内遇有个别泉眼，泉水外涌，路线不能绕避时，为将泉水引至绕避时，为将泉水引至.填方坡脚以外或挖方边沟，加以填方坡脚以外或挖方边沟，加以排除，可在泉眼与出口之间开挖沟槽，修建暗沟。排除，可在泉眼与出口之间开挖沟槽，修建暗沟。（3）暗沟造价一般高于明沟，同时，如果一旦淤塞，疏）暗沟造价一般高于明沟，同时，如果一旦淤塞，疏通费事，甚至需开挖重建。因此，设计时必须与修建明沟通费事，甚至需开挖重建。因此，设计时必须与修建明沟方案进行经济比较，择优选用。方案进行经济比较，择优选用。（4）暗沟沟底纵坡建议不小于）暗沟沟底纵坡建议不小于1%。如出口处为边沟，。如出口处为边沟，暗沟底应高出边沟最高水位暗沟底应高出边沟最高水位20cm以上，不允许出现倒灌以上，不允许出现倒灌现象。现象。（5）采用暗管排水时，管底纵坡建议不小于）采用暗管排水时，管底纵坡建议不小于0.5，出，出口条件同上。口条件同上。3.暗沟的构造暗沟的构造（1）在路基填土之前，或挖出泉眼之后，按照泉眼范围大）在路基填土之前，或挖出泉眼之后，按照泉眼范围大小，剥除泉眼上层浮土，挖出泉井，砌筑井壁与沟壁，上盖小，剥除泉眼上层浮土，挖出泉井，砌筑井壁与沟壁，上盖混凝土混凝土(或石或石)盖板。井深应保证盖板顶面的填土厚度不小于盖板。井深应保证盖板顶面的填土厚度不小于50cm，井宽，井宽b按泉眼的范围大小决定。高按泉眼的范围大小决定。高h约约20cm，暗沟宽，暗沟宽2030cm。如沟身两侧为石质，盖板可直接放在两侧石壁。如沟身两侧为石质，盖板可直接放在两侧石壁上。上。（2）过水暗沟，例如两雨水井之间）过水暗沟，例如两雨水井之间.的水道连接，也可采用的水道连接，也可采用混凝土水管。混凝土水管。（二）渗沟（二）渗沟1.渗沟的功能渗沟的功能采用渗透方式将地下水汇集于沟内，并通过沟底通道将水排采用渗透方式将地下水汇集于沟内，并通过沟底通道将水排至指定地点，此种地下排水设备统称为渗沟，它的作用是降至指定地点，此种地下排水设备统称为渗沟，它的作用是降低地下水位或拦截地下水。低地下水位或拦截地下水。 2.渗沟的布置渗沟的布置渗沟尽可能与地下水流向相互垂直，使之能拦截更多的地下渗沟尽可能与地下水流向相互垂直，使之能拦截更多的地下水。水。路线所经地段遇有潜水、层间水、路堑顶部出现地下水，或路线所经地段遇有潜水、层间水、路堑顶部出现地下水，或地下水位较高，影响路基或路堑边坡稳定，则需修建渗沟将地下水位较高，影响路基或路堑边坡稳定，则需修建渗沟将水排除。水排除。填石渗沟的底坡应大于填石渗沟的底坡应大于1，带有沟管的可以放宽道，带有沟管的可以放宽道0.5，渗沟内的最大流速一般不应超过渗沟内的最大流速一般不应超过1m/s.截断路堑层间水的渗沟截断路堑层间水的渗沟拦截潜水流向路堤的渗沟拦截潜水流向路堤的渗沟降低地下水位的渗沟降低地下水位的渗沟3.渗沟的构造渗沟的构造（1）渗沟的槽宽）渗沟的槽宽(人工开挖人工开挖)视沟深而定，一般深度在视沟深而定，一般深度在2m时，时，宽度为宽度为0.60.8m深度在深度在34m时，宽度不小于时，宽度不小于1m。沟内用。沟内用作排水和渗水的砂石填料，应经过筛选和清洗。作排水和渗水的砂石填料，应经过筛选和清洗。（2）封闭层是为了防止土粒落进填充石料的孔隙，以免造）封闭层是为了防止土粒落进填充石料的孔隙，以免造成渗沟堵塞而设置的，同时也能起到防止地面水渗入沟内的成渗沟堵塞而设置的，同时也能起到防止地面水渗入沟内的作用。作用。（3）反滤层是为了汇集水流，并用以防止含水层中土粒堵）反滤层是为了汇集水流，并用以防止含水层中土粒堵塞排水层而设置的。反滤层应尽可能选用颗粒大小均匀的砂塞排水层而设置的。反滤层应尽可能选用颗粒大小均匀的砂石材料，分层填埋，相邻两层颗粒直径之比不小于石材料，分层填埋，相邻两层颗粒直径之比不小于1:4，设，设计时填料的颗粒应为含水层土的最大粒径的计时填料的颗粒应为含水层土的最大粒径的810倍。倍。（一）渗井（一）渗井1. （排水）渗井的功能（排水）渗井的功能渗井的作用是将地面水通过竖井，渗入地下排除。渗井的作用是将地面水通过竖井，渗入地下排除。2. 渗井的布置和使用环境渗井的布置和使用环境（1）路线穿过雨量稀少地区的村落或集市，路线高度与原）路线穿过雨量稀少地区的村落或集市，路线高度与原地面相仿，因建筑物障碍不能贯通边沟，而距地面不深处有地面相仿，因建筑物障碍不能贯通边沟，而距地面不深处有渗透性土层，且地下水流向背离路基，地面水流量不大，此渗透性土层，且地下水流向背离路基，地面水流量不大，此时可以修筑渗水井将边沟水流分散到地面时可以修筑渗水井将边沟水流分散到地面1. 5m以下的透水以下的透水层中，使之不致影响路基稳定。层中，使之不致影响路基稳定。 （2）高速公路或城市道路立交桥下的通道，路线为凹形竖曲）高速公路或城市道路立交桥下的通道，路线为凹形竖曲线时，如通道路基下层有良好的渗水性土层，则可于凹形的最线时，如通道路基下层有良好的渗水性土层，则可于凹形的最低部位设置渗井，井口宽可取低部位设置渗井，井口宽可取41.5cm，与一般雨水井同，上，与一般雨水井同，上盖铁蓖盖板，总宽与通道宽相等，使低洼处积水由渗井排走。盖铁蓖盖板，总宽与通道宽相等，使低洼处积水由渗井排走。3. 渗井的构造渗井的构造上部构造上部构造:渗水井面积的大小，取决于路基表面的流量，一般可采用直径为渗水井面积的大小，取决于路基表面的流量，一般可采用直径为0.7m的圆井，或的圆井，或0.6m x0.66m1.0m x 1.0m的方井。渗水井的顶部四周的方井。渗水井的顶部四周(进进口部分除外口部分除外)用粘土筑堤围护。顶上也可加筑混凝土盖，严防渗井淤塞。用粘土筑堤围护。顶上也可加筑混凝土盖，严防渗井淤塞。上部构造为集水结构，下部为排水结构。上部构造为集水结构，下部为排水结构。下部构造下部构造:渗水井的下部，必须穿过不透水层而深达渗透层。井内填充材料用渗水井的下部，必须穿过不透水层而深达渗透层。井内填充材料用碎石或卵石，上部不透水土层内填充砂和砾石。透水性土层离地面较深时，碎石或卵石，上部不透水土层内填充砂和砾石。透水性土层离地面较深时，可甩钻井机钻孔，但钻井的直径不应小于可甩钻井机钻孔，但钻井的直径不应小于15cm，有时可达，有时可达50一一60cm。a)渗井构造渗井构造b)渗水扩散曲线渗水扩散曲线第四节第四节 路面排水路面排水一、路面表面排水一、路面表面排水（一）路面表面排水的目的（一）路面表面排水的目的路面表面排水的主要目的是迅速把降落在路面和路肩表面的路面表面排水的主要目的是迅速把降落在路面和路肩表面的降水排走，以免造成路面积水而影响行车安全降水排走，以免造成路面积水而影响行车安全 （二）路面表面排水的方式（二）路面表面排水的方式1.在路线纵坡平缓、汇水量不大、路堤较低且边坡坡面不会在路线纵坡平缓、汇水量不大、路堤较低且边坡坡面不会受到冲刷的情况下，应采用在路拱和路堤边坡上横向漫坡的受到冲刷的情况下，应采用在路拱和路堤边坡上横向漫坡的方式排除路面表面水。方式排除路面表面水。2.在路堤较高，边坡坡面在未做防护而易遭受路面表面水流在路堤较高，边坡坡面在未做防护而易遭受路面表面水流冲刷，应沿路肩外侧边缘设置拦水带，汇集路拱漫流路面表冲刷，应沿路肩外侧边缘设置拦水带，汇集路拱漫流路面表面水，然后通过泄水口和急流槽排离路堤。面水，然后通过泄水口和急流槽排离路堤。3.当硬路肩汇水量大，或硬路肩狭窄，或爬坡、加速车道占当硬路肩汇水量大，或硬路肩狭窄，或爬坡、加速车道占用了路肩过水断面，可以采用路肩排水沟的方式代替拦水带用了路肩过水断面，可以采用路肩排水沟的方式代替拦水带设置拦水带汇集路面表面水时，拦水带过水断面内的水面，设置拦水带汇集路面表面水时，拦水带过水断面内的水面，在高速公路及一级公路上不得漫过右侧车道外边缘，在二级及在高速公路及一级公路上不得漫过右侧车道外边缘，在二级及二级以下公路上不得漫过右侧车道中心线。二级以下公路上不得漫过右侧车道中心线。现浇（铺）拦水带现浇（铺）拦水带预制拦水带预制拦水带预制路肩排水沟预制路肩排水沟拦水带与急流槽的组合拦水带与急流槽的组合拦水带汇集的水流应以拦水带汇集的水流应以2050间距的急流槽排下路基间距的急流槽排下路基纵坡上的不对称喇叭形泄水口纵坡上的不对称喇叭形泄水口二、中央分隔带排水二、中央分隔带排水（一）中央分隔带排水的方式（一）中央分隔带排水的方式1.宽度小于宽度小于3m且表面采用铺面封闭的中央分隔带排水，降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（图碟形混凝土浅沟和泄水口（图2-7-4），以拦截和排泄上侧），以拦截和排泄上侧半幅路面的表面水。半幅路面的表面水。 3表面无铺面且未采用表面排水措施的中央分隔带，降落在表面无铺面且未采用表面排水措施的中央分隔带，降落在分隔带上的表面水下渗，由分隔带内的地下排水设施排除。分隔带上的表面水下渗，由分隔带内的地下排水设施排除。 2宽度大于宽度大于3m且表面未采用铺面封闭的中央分隔带排水，降且表面未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汇集在分隔带中央的低洼处，并通过落在分隔带上的表面水汇集在分隔带中央的低洼处，并通过纵坡排流到泄水口或横穿路界的桥涵水道中。纵坡排流到泄水口或横穿路界的桥涵水道中。 我国通常采用较窄的中央分隔带，仅在中间设预留车道时才采用我国通常采用较窄的中央分隔带，仅在中间设预留车道时才采用宽的中央分隔带。各地在选用排水设施类型时，并未拘泥于以分宽的中央分隔带。各地在选用排水设施类型时，并未拘泥于以分隔带宽度限值作为唯一的依据，而是结合地区和工程需要确定，隔带宽度限值作为唯一的依据，而是结合地区和工程需要确定，形式是多样的。因而，上述分类中的宽度标准并不是绝对的。形式是多样的。因而，上述分类中的宽度标准并不是绝对的。三、路面内部排水三、路面内部排水（一）路面内部排水的目的（一）路面内部排水的目的（1）浸湿各结构层材料和路基土，造成路面基层材料和地基土的强度）浸湿各结构层材料和路基土，造成路面基层材料和地基土的强度降低；降低；（2）使水泥混凝土路面产生基层唧泥，随之出现脱空、错台、开裂和）使水泥混凝土路面产生基层唧泥，随之出现脱空、错台、开裂和整个路肩破坏；整个路肩破坏；（3）与水经常接触将使沥青混合料的沥青剥落，影响沥青混合料的耐）与水经常接触将使沥青混合料的沥青剥落，影响沥青混合料的耐久；久；（4）下渗的水使路基土产生不均匀冻胀；进而造成翻浆。）下渗的水使路基土产生不均匀冻胀；进而造成翻浆。低透水性土质的路基常常使渗入到路面内部的水长时间不能低透水性土质的路基常常使渗入到路面内部的水长时间不能排除，停滞在路槽内，使路面材料长期饱水。路面结构内部排除，停滞在路槽内，使路面材料长期饱水。路面结构内部排水的目的是保证路面材料处于正常湿度状态，正常行使其排水的目的是保证路面材料处于正常湿度状态，正常行使其使用功能，达到其应有的使用寿命。使用功能，达到其应有的使用寿命。1.水对路面结构的影响水对路面结构的影响2.路面内部排水的目的路面内部排水的目的（1）年降水量为）年降水量为600mm以上的湿润和多雨地区，路基由以上的湿润和多雨地区，路基由透水性差的细粒土（渗透系数不大于透水性差的细粒土（渗透系数不大于10-5cm/s）筑成的高速）筑成的高速公路、一级公路或重要的二级公路。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。）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）严重冰冻地区，路基为由粉性土组成的潮湿、过湿路段。段。（4）现有路面改建或改善工程，需排除积滞在路面结构内）现有路面改建或改善工程，需排除积滞在路面结构内的水份的水份 。（二）路面内部排水系统的设置条件（二）路面内部排水系统的设置条件我国我国公路排水设计规范公路排水设计规范 （JTJ018-97）建议遇有下列情况）建议遇有下列情况时，应设置路面内部排水系统：时，应设置路面内部排水系统：（三）路面内部排水方式（三）路面内部排水方式1.路面边缘排水系统路面边缘排水系统2.排水基层排水系统排水基层排水系统设纵向集水沟和管的排水基层排水系统设纵向集水沟和管的排水基层排水系统全宽式排水基层全宽式排水基层2.排水垫层排水垫层用于有地下水、临时滞水、泉水有可能进入路面结构或用于有地下水、临时滞水、泉水有可能进入路面结构或者需要迅速排除负温作用引起的积聚在路基上层的自由者需要迅速排除负温作用引起的积聚在路基上层的自由水时水时