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1、任务3.1路基排水设备施工Stillwatersrundeep.流静水深流静水深,人静心深人静心深Wherethereislife,thereishope。有生命必有希望。有生命必有希望任务描述任务描述n n水对土体的软化和冲蚀作用，是影响路基坚固和水对土体的软化和冲蚀作用，是影响路基坚固和稳定的主要因素之一。路基的各种病害，如翻浆稳定的主要因素之一。路基的各种病害，如翻浆冒泥、下沉挤出、冻害、边坡坍塌、滑坡、陷穴、冒泥、下沉挤出、冻害、边坡坍塌、滑坡、陷穴、岩溶等，其发生和发展或多或少与地面水、地下岩溶等，其发生和发展或多或少与地面水、地下水的活动有关。为保证路基的坚固和稳定，首要水的活动有
2、关。为保证路基的坚固和稳定，首要任务是做好路基排水工作。路基排水的任务是把任务是做好路基排水工作。路基排水的任务是把路基工作区内的土基含水量降到工程容许范围内路基工作区内的土基含水量降到工程容许范围内以保证路基稳定的工作状态。路基排水设备是指以保证路基稳定的工作状态。路基排水设备是指为保证路基稳定而采取的汇集、拦截、排除地表为保证路基稳定而采取的汇集、拦截、排除地表或地下水的设施。包括路基地面排水设备和路基或地下水的设施。包括路基地面排水设备和路基地下排水设备。地下排水设备。 学习目标：学习目标：n n知识知识知识知识：n n 掌握路基地面排水设备的类型和施工要求；掌握路基地面排水设备的类型和
3、施工要求；n n 掌握路基地下排水设备的类型和施工要求；掌握路基地下排水设备的类型和施工要求；n n技能技能技能技能：n n 能够熟练完成路基排水设备的施工放线；能够熟练完成路基排水设备的施工放线；n n 能够熟练编制路基排水设备的施工方案；能够熟练编制路基排水设备的施工方案；n n 能够熟练、准确完成路基排水设备的工程量计算。能够熟练、准确完成路基排水设备的工程量计算。n n素质素质素质素质：n n 养成安全意识；养成安全意识；n n 具备一定的分析问题和解决问题的能力；具备一定的分析问题和解决问题的能力；n n 具备一定的协调、组织能力。具备一定的协调、组织能力。一、路基地面排水设备类型
4、地面排水设备主要有：排水沟、侧沟、天沟、截水沟、矩形水地面排水设备主要有：排水沟、侧沟、天沟、截水沟、矩形水槽、跌水和急流槽，如下图所示。槽、跌水和急流槽，如下图所示。( (一一一一) )排水沟排水沟排水沟排水沟 排水沟是设于路堤护道的外侧，用以排除路堤范围内的地面水排水沟是设于路堤护道的外侧，用以排除路堤范围内的地面水和截排从田野方面流向路堤的地面水的地面排水设备。断面形式常和截排从田野方面流向路堤的地面水的地面排水设备。断面形式常采用梯形和矩形，如图下所示。采用梯形和矩形，如图下所示。 一、路基地面排水设备类型 （二）侧沟（二）侧沟（二）侧沟（二）侧沟 侧沟是位于路堑路肩边缘的外侧，用以汇
5、集和排除路堑范侧沟是位于路堑路肩边缘的外侧，用以汇集和排除路堑范围以内的地面水。在线路不填不挖的地段亦应设置侧沟。围以内的地面水。在线路不填不挖的地段亦应设置侧沟。一、路基地面排水设备类型 （三）天沟（三）天沟（三）天沟（三）天沟 天沟是位于堑顶边缘以外，可设一道或几道，用以截天沟是位于堑顶边缘以外，可设一道或几道，用以截排堑顶上方流向路堑的地面水。排堑顶上方流向路堑的地面水。 一、路基地面排水设备类型 （四）截水沟（四）截水沟（四）截水沟（四）截水沟 截水沟设置于路堑边坡平台上及排水沟、侧沟、天沟所截水沟设置于路堑边坡平台上及排水沟、侧沟、天沟所截水沟设置于路堑边坡平台上及排水沟、侧沟、天沟
6、所截水沟设置于路堑边坡平台上及排水沟、侧沟、天沟所在部位以外的其他地方，用以截排边坡平台以上的坡面水或在部位以外的其他地方，用以截排边坡平台以上的坡面水或在部位以外的其他地方，用以截排边坡平台以上的坡面水或在部位以外的其他地方，用以截排边坡平台以上的坡面水或所在地区的部分地面水。所在地区的部分地面水。所在地区的部分地面水。所在地区的部分地面水。 一、路基地面排水设备类型 ( (五五) )矩形水槽矩形水槽 当水沟所在地段土质不良或地质不良，水沟易于变形，当水沟所在地段土质不良或地质不良，水沟易于变形，以及受地形、地物或建筑限界的限制，不能设置占地较宽的以及受地形、地物或建筑限界的限制，不能设置占
7、地较宽的梯形水沟时，排水沟、侧沟、天沟、截水沟均宜采用矩形水梯形水沟时，排水沟、侧沟、天沟、截水沟均宜采用矩形水槽的形式。如下图所示。槽的形式。如下图所示。浆砌片石矩形水槽断面图 浆砌砖石矩形水槽断面图一、路基地面排水设备类型 ( (六六六六) )跌水、缓流井和急流槽跌水、缓流井和急流槽跌水、缓流井和急流槽跌水、缓流井和急流槽 在地形陡峻地段，水沟的沟底纵坡很大时，可修建跌水、急在地形陡峻地段，水沟的沟底纵坡很大时，可修建跌水、急流槽和缓流井等排水设施，以减少沟内流速，降低动能，如下图流槽和缓流井等排水设施，以减少沟内流速，降低动能，如下图所示。所示。 水沟底纵坡较大时的地面排水设施 一、路基
8、地面排水设备类型 跌水：主槽底部呈台阶状的急流槽，构造可有单级和多级两跌水：主槽底部呈台阶状的急流槽，构造可有单级和多级两跌水：主槽底部呈台阶状的急流槽，构造可有单级和多级两跌水：主槽底部呈台阶状的急流槽，构造可有单级和多级两类，每级高差为类，每级高差为类，每级高差为类，每级高差为0.20.22.0m2.0m，利用台阶跌水消能。一般应作铺砌防，利用台阶跌水消能。一般应作铺砌防，利用台阶跌水消能。一般应作铺砌防，利用台阶跌水消能。一般应作铺砌防护。护。护。护。缓流井：沟底纵坡较陡的水沟，可设计成两段坡度较缓的水缓流井：沟底纵坡较陡的水沟，可设计成两段坡度较缓的水缓流井：沟底纵坡较陡的水沟，可设计
9、成两段坡度较缓的水缓流井：沟底纵坡较陡的水沟，可设计成两段坡度较缓的水沟用缓流井连接起来。两端水沟的落水高差最大可达。沟用缓流井连接起来。两端水沟的落水高差最大可达。沟用缓流井连接起来。两端水沟的落水高差最大可达。沟用缓流井连接起来。两端水沟的落水高差最大可达。急流槽：用片石、混凝土材料筑成的，衔接两段高程较大的急流槽：用片石、混凝土材料筑成的，衔接两段高程较大的急流槽：用片石、混凝土材料筑成的，衔接两段高程较大的急流槽：用片石、混凝土材料筑成的，衔接两段高程较大的排水设施。主槽纵坡大，水流急。出口设有消力池、消能槛等消排水设施。主槽纵坡大，水流急。出口设有消力池、消能槛等消排水设施。主槽纵坡
10、大，水流急。出口设有消力池、消能槛等消排水设施。主槽纵坡大，水流急。出口设有消力池、消能槛等消能装置。沟底纵坡可达能装置。沟底纵坡可达能装置。沟底纵坡可达能装置。沟底纵坡可达1 1：2 2。 吊沟：在不得已的情况下，从天沟向侧沟排水时，一般采用吊沟：在不得已的情况下，从天沟向侧沟排水时，一般采用吊沟：在不得已的情况下，从天沟向侧沟排水时，一般采用吊沟：在不得已的情况下，从天沟向侧沟排水时，一般采用路堑边坡吊沟路堑边坡吊沟路堑边坡吊沟路堑边坡吊沟( (急流水槽的一种形式急流水槽的一种形式急流水槽的一种形式急流水槽的一种形式) )，如下图所示，如下图所示，如下图所示，如下图所示 。 一、路基地面排
11、水设备类型 ( (六六六六) )跌水、缓流井和急流槽跌水、缓流井和急流槽跌水、缓流井和急流槽跌水、缓流井和急流槽吊沟排水示意图吊沟排水示意图吊沟排水示意图吊沟排水示意图 一、路基地面排水设备类型 ( (六六六六) )跌水、缓流井和急流槽跌水、缓流井和急流槽跌水、缓流井和急流槽跌水、缓流井和急流槽 二、地面排水设备的养护 （一）路堤排水沟应经常加以养护维修。在养护维修工作（一）路堤排水沟应经常加以养护维修。在养护维修工作中要注意如下事项：中要注意如下事项： 1必须对原来不完善的路堤排水设备进行有计划的增建、改建或加固 。 2对已有的排水沟应加强检查，及时铲除杂草，清除淤积，保持排水畅通。 二、地
12、面排水设备的养护 （二）侧沟必须经常保持顺直、光滑、无积水、无阻塞。在养护维修工作中要注意如下事项： 1经常清除杂草、淤积和其他杂物。 2捶面及砌石侧沟，如发现有裂缝、小块损坏、灰缝脱落、个别石块松动脱落时，应及时修补。 3 3如有大量淤积或冲刷现象时，应有计划地予以加如有大量淤积或冲刷现象时，应有计划地予以加固改造。一般在改造土质侧沟时，均同时加宽路基，加大侧固改造。一般在改造土质侧沟时，均同时加宽路基，加大侧沟的排水断面。为了避免大量刷坡和破坏原有的边坡防护设沟的排水断面。为了避免大量刷坡和破坏原有的边坡防护设备，可以适当采用小型挡土墙。备，可以适当采用小型挡土墙。 4 4如需利用侧沟过水
13、灌溉时，必须进行流量检算，如需利用侧沟过水灌溉时，必须进行流量检算，并及时加固侧沟。并及时加固侧沟。 5 5侧沟出水口处，如填方较高时，宜偏离路堤，在侧沟出水口处，如填方较高时，宜偏离路堤，在天然地层上增设浆砌片石吊沟，以免冲刷路堤坡面和坡脚。天然地层上增设浆砌片石吊沟，以免冲刷路堤坡面和坡脚。 （三）天沟和截水沟，常因养护不良而产生沿沟底纵向裂缝渗水及天沟边坡坍塌，水沟堵塞，致使水流集中冲向路基边坡而导致边坡坍塌。因此，必须经常保持天沟、截水沟不长草、不淤积、不堵塞、无坍塌、无冲刷、无渗漏。在养护中，应特别注意如下事项： 1必须十分重视对天沟和截水沟状态的检查，尤其在雨季前后，一定要详细检查
14、。 2经常清除杂草，及时填补裂缝，整修脱落灰缝和松动石块等。 3有淤积、冲刷或设置在渗水土上的天沟、截水沟，未采取防渗漏、防淤积、防冲刷等加固措施时，应分别轻重缓急有计划地予以加固。 4当天沟上方水量较大以致发生漫溢时，应在原天沟上方增设一道或多道天沟。 5天沟附近，特别是天沟与堑顶之间，不容许有坑洼和积水现象，必须经常平整夯实。 二、地面排水设备的养护 三、地下排水设备的类型及要求（一）明沟与槽沟 明沟与槽沟是敞开的地下排水设备，用于拦截、引排埋藏不深的地下水(一般为2 m以内的潜水和上层滞水)，并可兼排地表水，常用的断面参见下图。 （二）边坡渗沟（二）边坡渗沟（二）边坡渗沟（二）边坡渗沟
15、边坡渗沟是为疏干潮湿边坡及引排边坡上局部露出的上边坡渗沟是为疏干潮湿边坡及引排边坡上局部露出的上层滞水和泉水而修建的排水设备，同时可起支撑边坡的作层滞水和泉水而修建的排水设备，同时可起支撑边坡的作用。其结构形状、断面形式如图所示。用。其结构形状、断面形式如图所示。 三、地下排水设备的类型及要求1-1-潮湿与干燥稳定土层分界线；潮湿与干燥稳定土层分界线；潮湿与干燥稳定土层分界线；潮湿与干燥稳定土层分界线；2-2-单层干砌片石覆盖；单层干砌片石覆盖；单层干砌片石覆盖；单层干砌片石覆盖；3-3-干砌片石垛；干砌片石垛；干砌片石垛；干砌片石垛；4-4-侧沟中线侧沟中线侧沟中线侧沟中线边坡渗沟纵断面示意
16、图 三、地下排水设备的类型及要求（二）边坡渗沟（二）边坡渗沟（二）边坡渗沟（二）边坡渗沟(a)(a)条带形及分岔形边坡渗沟断面；（条带形及分岔形边坡渗沟断面；（条带形及分岔形边坡渗沟断面；（条带形及分岔形边坡渗沟断面；（b b）拱形边坡渗沟断面）拱形边坡渗沟断面）拱形边坡渗沟断面）拱形边坡渗沟断面1-1-反滤层；反滤层；反滤层；反滤层；2-2-干砌片石；干砌片石；干砌片石；干砌片石；3-3-夯填粘土或夯填粘土或夯填粘土或夯填粘土或M5M5浆砌片石；浆砌片石；浆砌片石；浆砌片石；4-4-填充洗净砂石；填充洗净砂石；填充洗净砂石；填充洗净砂石；5-25cm5-25cm卵碎石；卵碎石；卵碎石；卵碎石
17、；6-6-干湿土层分界线；干湿土层分界线；干湿土层分界线；干湿土层分界线；7-M57-M5浆砌片石封底；浆砌片石封底；浆砌片石封底；浆砌片石封底；8-8-夯填粘土。夯填粘土。夯填粘土。夯填粘土。b-b-渗沟宽度；渗沟宽度；渗沟宽度；渗沟宽度；H-H-渗沟深度渗沟深度渗沟深度渗沟深度 。I-II-I为主沟断面；为主沟断面；为主沟断面；为主沟断面；II-IIII-II为岔沟或拱部断面为岔沟或拱部断面为岔沟或拱部断面为岔沟或拱部断面边坡渗沟横断面示意图 （二）边坡渗沟（二）边坡渗沟（二）边坡渗沟（二）边坡渗沟三、地下排水设备的类型及要求（三）支撑渗沟（三）支撑渗沟（三）支撑渗沟（三）支撑渗沟 支撑渗
18、沟是用来支撑可能滑动不稳定土体或山坡，并排除在滑动面(滑动带)附近的地下水和疏干潮湿土体的一种地下排水设备，如图所示。 支撑渗沟示意图 三、地下排水设备的类型及要求（四）截水渗沟与引水渗沟（四）截水渗沟与引水渗沟（四）截水渗沟与引水渗沟（四）截水渗沟与引水渗沟 截水渗沟用于拦截地下水，使其不流入病害区，引水渗沟是用来引排山截水渗沟用于拦截地下水，使其不流入病害区，引水渗沟是用来引排山坡湿地、洼地或路基内的地下水，以利疏干附近土体和降低地下水位。截水坡湿地、洼地或路基内的地下水，以利疏干附近土体和降低地下水位。截水渗沟的平面布置，宜与地下水的流向垂直，引水渗沟宜与地下水的流向平行，渗沟的平面布置
19、，宜与地下水的流向垂直，引水渗沟宜与地下水的流向平行，一般沿着线路方向设在路基的两侧。一般沿着线路方向设在路基的两侧。 渗水沟断面图（单位cm） 三、地下排水设备的类型及要求（五）渗水隧洞（五）渗水隧洞（五）渗水隧洞（五）渗水隧洞 渗水隧洞是用于截断和引排深层地下水的排水设备。平面布置与渗沟相渗水隧洞是用于截断和引排深层地下水的排水设备。平面布置与渗沟相同，若与立式渗井配合使用，要通路最短，隧洞出水底部应比河沟设计洪水同，若与立式渗井配合使用，要通路最短，隧洞出水底部应比河沟设计洪水位高出不小于位高出不小于0 05 m5 m，比相连的排水沟高出不小于，比相连的排水沟高出不小于0 01 10 0
20、2 m2 m，底面不小，底面不小于于0 01 10 02 m2 m，如图所示。，如图所示。三、地下排水设备的类型及要求( (六六六六) )水平钻孔水平钻孔水平钻孔水平钻孔 水平钻孔是用平卧钻机向滑体含水层打倾斜角不大的平孔，然后在水平钻孔是用平卧钻机向滑体含水层打倾斜角不大的平孔，然后在钻孔内插带孔的钢管或塑料管，用以引排地下水而疏干土体的一种排水设钻孔内插带孔的钢管或塑料管，用以引排地下水而疏干土体的一种排水设备。一般与立式渗水井配合使用，钻孔用备。一般与立式渗水井配合使用，钻孔用10101515的仰坡，孔径用的仰坡，孔径用7373108 mm108 mm。 三、地下排水设备的类型及要求（七
21、）立式集水渗井与渗管（七）立式集水渗井与渗管（七）立式集水渗井与渗管（七）立式集水渗井与渗管 立式集水渗井与渗管是用于集引多层含水层和潮湿土体中地下水立式集水渗井与渗管是用于集引多层含水层和潮湿土体中地下水的排水设备。一般成群布置，与地下水流方向垂直，并与水平钻孔、的排水设备。一般成群布置，与地下水流方向垂直，并与水平钻孔、排水设备配合使用。排水设备配合使用。集水渗井与渗管示意图（单位cm） 三、地下排水设备的类型及要求 四、地下排水设备的养护 n n （一）各种地下排水设备的出水口处，应特别注意除草、清淤和填平坑洼等（一）各种地下排水设备的出水口处，应特别注意除草、清淤和填平坑洼等工作，寒冷
22、地区尚应保持其保温设施的良好状态。工作，寒冷地区尚应保持其保温设施的良好状态。n n （二）与地下排水设备有关的地面设备及地面均应有计划地进行维修。如（二）与地下排水设备有关的地面设备及地面均应有计划地进行维修。如有断裂、下沉、破损等现象，可能造成地面水流入地下排水设备或损坏地下有断裂、下沉、破损等现象，可能造成地面水流入地下排水设备或损坏地下排水设备时，应予以紧急处理。排水设备时，应予以紧急处理。n n （三）从地面观察到的某些变形现象，如下沉、断裂，有可能影响到地下（三）从地面观察到的某些变形现象，如下沉、断裂，有可能影响到地下排水设备的状态和作用时，应挖开检查并适当翻修。工作量大的应列入
23、大修。排水设备的状态和作用时，应挖开检查并适当翻修。工作量大的应列入大修。n n （四）对各种泄水孔应经常清理，保持其泄水通畅。（四）对各种泄水孔应经常清理，保持其泄水通畅。n n （五）检查井如有断裂、破损，应及时修补并分析原因，必要时进行加固。（五）检查井如有断裂、破损，应及时修补并分析原因，必要时进行加固。井壁渗水处可适当开凿渗水孔，但需同时填塞渗水材料，以防泥砂流入。井井壁渗水处可适当开凿渗水孔，但需同时填塞渗水材料，以防泥砂流入。井底要及时清淤。夏季，应将井盖打开，使渗沟通风，并采取防止杂物和垃圾底要及时清淤。夏季，应将井盖打开，使渗沟通风，并采取防止杂物和垃圾落入的措施。冬季，寒冷
24、地区，对较浅的检查井可用木屑、炉碴、柴草等保落入的措施。冬季，寒冷地区，对较浅的检查井可用木屑、炉碴、柴草等保温，并密封井盖。温，并密封井盖。n n （六）对外露的各种钢质设施，如检查井梯蹬、拉杆等，应定期除锈并涂（六）对外露的各种钢质设施，如检查井梯蹬、拉杆等，应定期除锈并涂漆。漆。n n （七）各种显示地下排水设备的标志应保持完整、正确。（七）各种显示地下排水设备的标志应保持完整、正确。项目小结项目小结n n 路基排水设备是保证路基处于稳定状态的重路基排水设备是保证路基处于稳定状态的重要设备。要掌握各种排水设备的作用和适用条件，要设备。要掌握各种排水设备的作用和适用条件，掌握各种排水设备的结构形式和要求，掌握各种掌握各种排水设备的结构形式和要求，掌握各种排水设备的施工和养护要点。排水设备的施工和养护要点。
