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1、第二章第二章 路基排水路基排水第一节第一节 路基排水设施路基排水设施第二节第二节 软土的排水固结软土的排水固结第一节第一节 路基排水设施路基排水设施影响路基路面的水的类型影响路基路面的水的类型地面水地面水 包括大气降水以及河、海、湖、水渠、水库水等包括大气降水以及河、海、湖、水渠、水库水等地下水地下水 包括土层滞留水、潜水及层间水等包括土层滞留水、潜水及层间水等路基排水的目的路基排水的目的 保保证证路路基基的的强强度度和和稳稳定定性性，并并使使路路基基工工作作区区内内的的土土基基含含水水量量保保持持在在一一定定范范围围内内，使使之之处处于于干燥或中湿状态。干燥或中湿状态。 第一节第一节 路基排
2、水设施路基排水设施1. 边沟边沟边沟的横断面形式示意图：边沟的横断面形式示意图：a)a)、b)b)梯形；梯形；c)c)、d)d)流线形；流线形；e)e)三角形；三角形；f)f)矩形矩形一、地面排水设施一、地面排水设施 第一节第一节 路基排水设施路基排水设施边沟设置的相关要求边沟设置的相关要求设置在挖方路基的路肩外侧或低路堤的坡脚外侧，多与设置在挖方路基的路肩外侧或低路堤的坡脚外侧，多与路中线平行，用以汇集和排除路基范围内和流向路基的少路中线平行，用以汇集和排除路基范围内和流向路基的少量地面水。量地面水。边沟断面形式及尺寸应根据地形地质条件、边坡高度及边沟断面形式及尺寸应根据地形地质条件、边坡高
3、度及汇水面积等确定。汇水面积等确定。边沟不宜过长。边沟不宜过长。边沟的纵坡（出水口附近除外）一般与路线纵坡一致边沟的纵坡（出水口附近除外）一般与路线纵坡一致，并不宜小于并不宜小于0.3%。困难情况下，可减小至。困难情况下，可减小至0.1%。一、地面排水设施一、地面排水设施 第一节第一节 路基排水设施路基排水设施一、地面排水设施一、地面排水设施 第一节第一节 路基排水设施路基排水设施 从安全和视觉效果角度，一般认为，从安全和视觉效果角度，一般认为，矩形边沟加盖矩形边沟加盖板型式板型式对于汇水面积较大的挖方路基边沟（与狭长的路对于汇水面积较大的挖方路基边沟（与狭长的路基及高陡边坡配合）适应性较好，
4、可具有路基视觉增宽、基及高陡边坡配合）适应性较好，可具有路基视觉增宽、防止车轮卡陷和边坡碎落堵塞等功能。防止车轮卡陷和边坡碎落堵塞等功能。一、地面排水设施一、地面排水设施 第一节第一节 路基排水设施路基排水设施从安全和景观角度，从安全和景观角度，浅浅碟式排水沟（边沟）碟式排水沟（边沟）或或放缓边坡漫流排水型式放缓边坡漫流排水型式对于地形平坦、纵坡平对于地形平坦、纵坡平缓的低填、浅挖路段适缓的低填、浅挖路段适应性较好。边沟可与原应性较好。边沟可与原地面舒缓自然衔接，克地面舒缓自然衔接，克服沿路基边缘设置规则服沿路基边缘设置规则深排水沟所带来的行车深排水沟所带来的行车不安全隐患，同时形成不安全隐患
5、，同时形成流畅优美的视觉效果。流畅优美的视觉效果。一、地面排水设施一、地面排水设施 第一节第一节 路基排水设施路基排水设施 浆砌梯形边沟浆砌梯形边沟适应于防止水流冲刷要求高的路段，适应于防止水流冲刷要求高的路段，但生硬不美观，与环境适应性差，因此最好设于高路堤但生硬不美观，与环境适应性差，因此最好设于高路堤或其他视线以外的路段。或其他视线以外的路段。一、地面排水设施一、地面排水设施 第一节第一节 路基排水设施路基排水设施植植 草草 边边 沟沟2. 截水沟截水沟挖方段截水沟挖方段截水沟: :1-截水沟；截水沟；2-土台；土台；3-边沟边沟一、地面排水设施一、地面排水设施 第一节第一节 路基排水设
6、施路基排水设施(1) 截水沟的功能截水沟的功能 用以拦截并排除路基上方流向路基的地面径流，减轻边沟用以拦截并排除路基上方流向路基的地面径流，减轻边沟的水流负担，保证挖方边坡和填方坡脚不受流水冲刷。的水流负担，保证挖方边坡和填方坡脚不受流水冲刷。 (2) 截水沟的布置截水沟的布置a. 横向位置横向位置 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。视降雨量，可以不设或设计多道。流方向或基本与等高线平行。视降雨量，可以不设或设计多道。填方截水沟截水沟填方截水沟截水沟挖方截水沟挖方截水沟5m一、地面排水设施一、地面排
7、水设施 第一节第一节 路基排水设施路基排水设施b. 截水沟的纵坡与长度截水沟的纵坡与长度 截水沟的纵坡不宜小于截水沟的纵坡不宜小于，长度的考虑以汇水既不造成过长度的考虑以汇水既不造成过大的冲刷，又不淤积为原则。大的冲刷，又不淤积为原则。(3) 截水沟的横断面截水沟的横断面 一般为梯形，沟的边坡坡度，因岩土条件而定，一般采用一般为梯形，沟的边坡坡度，因岩土条件而定，一般采用1：1：。沟底宽度。沟底宽度b不小于，沟深不小于，沟深h按设计流量而定，亦不应按设计流量而定，亦不应小于。小于。土质土质石质石质一、地面排水设施一、地面排水设施 第一节第一节 路基排水设施路基排水设施 将路基范围内各种水源的水
8、流（如边沟、截水沟、取土坑、将路基范围内各种水源的水流（如边沟、截水沟、取土坑、边坡和路基附近积水），引排至桥涵或路基范围以外的指定边坡和路基附近积水），引排至桥涵或路基范围以外的指定地点。地点。 3. 排水沟排水沟排水沟与水道衔接示意图排水沟与水道衔接示意图1排水沟；排水沟；2其它渠道；其它渠道；3路基中心线；路基中心线；4桥涵桥涵一、地面排水设施一、地面排水设施 第一节第一节 路基排水设施路基排水设施4. .跌水的功能跌水的功能 在陡坡或深沟地段设置的沟底为阶梯，水流呈瀑布式跌在陡坡或深沟地段设置的沟底为阶梯，水流呈瀑布式跌落的沟槽称作跌水，跌水的作用是在较短的距离内，降低落的沟槽称作跌水
9、，跌水的作用是在较短的距离内，降低水流流速，消减水流能量，进而防止冲刷（用于坡度大于水流流速，消减水流能量，进而防止冲刷（用于坡度大于10，水头高差大于的陡坡地段），水头高差大于的陡坡地段）边沟与涵洞单级跌水连接图边沟与涵洞单级跌水连接图1-边沟；边沟；2-路基；路基；3-跌水井；跌水井；4-涵洞涵洞多级跌水纵剖面图多级跌水纵剖面图1沟顶线；沟顶线；2沟底线沟底线一、地面排水设施一、地面排水设施 第一节第一节 路基排水设施路基排水设施跌水的基本构造跌水的基本构造：分为进水口、消力池和出水口三个：分为进水口、消力池和出水口三个组成部分。组成部分。 跌水构造示意图跌水构造示意图1-护墙，护墙，2消
10、力坎消力坎一、地面排水设施一、地面排水设施 第一节第一节 路基排水设施路基排水设施5. 急流槽急流槽 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称作急流槽。急流槽的作用是在较短的距离内以沟的沟槽称作急流槽。急流槽的作用是在较短的距离内以沟渠的方式引排水流、降低水头，进而防止冲刷（可用于比渠的方式引排水流、降低水头，进而防止冲刷（可用于比跌水更陡的坡度跌水更陡的坡度, ,可达可达60）一、地面排水设施一、地面排水设施 第一节第一节 路基排水设施路基排水设施 倒虹吸的设置往往是因路基横跨原有沟渠，且沟渠水位倒虹吸的设置往往是因路基横跨原有沟渠
11、，且沟渠水位高于路基设计标高，不能按正常条件下设置涵洞，此时采高于路基设计标高，不能按正常条件下设置涵洞，此时采用倒虹吸是可行的方案之一。用倒虹吸是可行的方案之一。 6. 倒虹吸倒虹吸一、地面排水设施一、地面排水设施 第一节第一节 路基排水设施路基排水设施 沟内分层填以大小不同的颗粒材料，利用渗水材沟内分层填以大小不同的颗粒材料，利用渗水材料透水性将地下水汇集于沟内，并沿沟排泄至指定料透水性将地下水汇集于沟内，并沿沟排泄至指定地点。地点。 一侧边沟下设盲沟一侧边沟下设盲沟 二侧边沟下设盲沟二侧边沟下设盲沟 1盲沟；盲沟；2层间水；层间水；3毛细水；毛细水； 1原地下水位；原地下水位；2降低后地
12、下水位；降低后地下水位； 4可能滑坡线可能滑坡线 3盲沟盲沟二、地下排水设施二、地下排水设施 第一节第一节 路基排水设路基排水设施施1. 盲沟盲沟盲沟底部中间填以粒径较大盲沟底部中间填以粒径较大(35cm)的碎石，其的碎石，其空隙较大，水可在空隙中流动。空隙较大，水可在空隙中流动。粗粒碎石两侧和上部，按一定比例分层粗粒碎石两侧和上部，按一定比例分层(层厚层厚10cm)填以较细粒径的粒料，逐层粒径比例大致按填以较细粒径的粒料，逐层粒径比例大致按6倍递减。倍递减。盲沟顶部和底面，一般设有盲沟顶部和底面，一般设有30cm以上的不透水以上的不透水层，或顶部设有双层反铺草皮。层，或顶部设有双层反铺草皮。
13、二、地下排水设施二、地下排水设施 第一节第一节 路基排水设路基排水设施施 采用渗透方式将地下水汇集于沟内，构造比盲沟采用渗透方式将地下水汇集于沟内，构造比盲沟更为完善，当地下水量大时可在沟底设置洞或管。更为完善，当地下水量大时可在沟底设置洞或管。2. 渗沟渗沟二、地下排水设施二、地下排水设施 第一节第一节 路基排水设路基排水设施施1-预制管；2-渗水孔；3-基座管式管式二、地下排水设施二、地下排水设施 第一节第一节 路基排水设路基排水设施施1-浆砌块石；2-盖板；3-碎砾石；4-砂；5-双层反铺草皮；6-基础 洞式洞式 当地下存在多层含水层，当地下存在多层含水层，其中影响路基的上部含水层其中影
14、响路基的上部含水层较薄，排水量不大，且平式较薄，排水量不大，且平式渗沟难以布置，采用立式渗沟难以布置，采用立式（竖向）排水，设置渗井，（竖向）排水，设置渗井，穿过不透水层，将路基范围穿过不透水层，将路基范围内的上层地下水，引入更深内的上层地下水，引入更深的含水层中去，以降低上层的含水层中去，以降低上层的地下水位或全部予以排除。的地下水位或全部予以排除。 3. 渗井渗井二、地下排水设施二、地下排水设施 第一节第一节 路基排水设路基排水设施施 路基排水综合设计的要求：路基排水综合设计的要求： 1、流向路基的地面水和地下水，需在路基范围流向路基的地面水和地下水，需在路基范围以外的地点，设置截水沟与排
15、水沟进行拦截，以外的地点，设置截水沟与排水沟进行拦截，路基范围内的水源利用边沟，渗沟，倒虹吸等路基范围内的水源利用边沟，渗沟，倒虹吸等排除。排除。2、对于明显的天然沟槽，一般宜依沟设涵，不对于明显的天然沟槽，一般宜依沟设涵，不必改沟合并。必改沟合并。二、地下排水设施二、地下排水设施 第一节第一节 路基排水设路基排水设施施三、路基排水系统三、路基排水系统 第一节第一节 路基排水设路基排水设施施路基综合排水示例路基综合排水示例第二节第二节 软土的排水固结软土的排水固结1. 分布分布：在我国沿河、沿湖、沿江海地带广泛分布。：在我国沿河、沿湖、沿江海地带广泛分布。2. 成分成分：多为海洋或内陆沉积的淤
16、泥、泥炭和粉砂。：多为海洋或内陆沉积的淤泥、泥炭和粉砂。3. 特点特点：天然含水量大，孔隙比大，压缩性高，强：天然含水量大，孔隙比大，压缩性高，强度低。其上修建公路时，易产生路堤失稳或沉降度低。其上修建公路时，易产生路堤失稳或沉降过大等问题。过大等问题。开挖开挖：将基底下一定深度范围的湿软土层挖去，：将基底下一定深度范围的湿软土层挖去，换以强度较大的砂、碎换以强度较大的砂、碎( (砾砾) )石、灰土或素石、灰土或素土，以及其他性能稳定、无侵蚀性的土类，土，以及其他性能稳定、无侵蚀性的土类，并予以压实。并予以压实。强制换填强制换填：利用路堤重力将软土从路堤下向两侧：利用路堤重力将软土从路堤下向两
17、侧或前方挤出；或者，用炸药装入软土层内，或前方挤出；或者，用炸药装入软土层内，通过爆破将软土从路堤下挤出。通过爆破将软土从路堤下挤出。用好土全部或部分替换软土的方法，以达到保用好土全部或部分替换软土的方法，以达到保证路堤稳定和降低沉降量的目的。证路堤稳定和降低沉降量的目的。1. 换填法换填法一、软土加固一、软土加固 第二节第二节 软土的排水固结软土的排水固结一、软土加固一、软土加固 第二节第二节 软土的排水固结软土的排水固结2. 砂垫层法砂垫层法砂垫层砂垫层填土填土软土层软土层 在软土地基上铺设厚度为的砂层，称作砂垫层，在软土地基上铺设厚度为的砂层，称作砂垫层，材料以透水性好的砂或沙砾（筛孔通
18、过率材料以透水性好的砂或沙砾（筛孔通过率3%以下）以下）为宜，以保证所需的排水能力。为宜，以保证所需的排水能力。一、软土加固一、软土加固 第二节第二节 软土的排水固结软土的排水固结一、软土加固一、软土加固 第二节第二节 软土的排水固结软土的排水固结砂井堆载预压砂井堆载预压3. 砂桩（砂井）排水固结法砂桩（砂井）排水固结法多孔单一结构型塑料排水板多孔单一结构型塑料排水板 复合结构塑料排水板复合结构塑料排水板 一、软土加固一、软土加固 第二节第二节 软土的排水固结软土的排水固结塑料排水板塑料排水板一、软土加固一、软土加固 第二节第二节 软土的排水固结软土的排水固结 概念：是利用水泥、石灰或其它材料
19、作为固化剂，通过特是利用水泥、石灰或其它材料作为固化剂，通过特别的深层搅拌机械将其与地基深层土体强制搅拌，经物理别的深层搅拌机械将其与地基深层土体强制搅拌，经物理化学作用、硬化形成较高强度的竖向桩。化学作用、硬化形成较高强度的竖向桩。 一、软土加固一、软土加固 第二节第二节 软土的排水固结软土的排水固结4. 加固土桩加固土桩 从工艺上分为从工艺上分为干法干法与与湿法湿法两种方法，干法是把水泥粉喷两种方法，干法是把水泥粉喷入地下，与软土搅拌成桩，俗称入地下，与软土搅拌成桩，俗称粉喷桩粉喷桩。湿法是把水泥浆喷。湿法是把水泥浆喷入地下，与软土搅拌成桩，又称入地下，与软土搅拌成桩，又称浆喷桩浆喷桩或或
20、深搅桩深搅桩。5. 轻质路堤轻质路堤EPS 用于承载很差的软弱地基，并且可以解决软基沉降用于承载很差的软弱地基，并且可以解决软基沉降问题。问题。 一、软土加固一、软土加固 第二节第二节 软土的排水固结软土的排水固结EPS很轻，所以基本是人工搬运很轻，所以基本是人工搬运 铺筑好的铺筑好的EPS路基路基 EPS材料特性材料特性：重量轻，只有普通回填路基重量的重量轻，只有普通回填路基重量的1/50至至1/100，耐压缩；，耐压缩；耐久性好，耐久性好， 在水、土壤中稳定，在水、土壤中稳定， 不会被微生物分解不会被微生物分解 ， 也不会释放对微生物有利也不会释放对微生物有利 的物质的物质 ；热稳定性好，热稳定性好， 隔热性好隔热性好 ；自立性好自立性好 ， 对附近结构物的侧对附近结构物的侧 向推力很小；向推力很小；施工非常简单方便，也不需要大型机械，施工速度快。施工非常简单方便，也不需要大型机械，施工速度快。不利因素不利因素：EPS抗风化性、抗风化性、 耐冲击性和化学药剂性差；耐冲击性和化学药剂性差；由于比重较小，由于比重较小， 不能用于洪水影响地段；不能用于洪水影响地段；造价也较高。造价也较高。一、软土加固一、软土加固 第二节第二节 软土的排水固结软土的排水固结EPS很轻，所以基本是人工搬运很轻，所以基本是人工搬运 铺筑好的铺筑好的EPS路基路基
