路基路面工程SubgradeandPavementEngineering第六章?lián)跬翂υO(shè)計第一節(jié)擋土墻的構(gòu)造與布置構(gòu)造是研究建筑物的構(gòu)成、各組成部分的組合原理和構(gòu)造方法的學(xué)科。主要任務(wù)是根據(jù)建筑物的使用功能、技術(shù)經(jīng)濟(jì)和藝術(shù)造型要求提供合理的構(gòu)造方案，作為建筑設(shè)計的依據(jù)。通俗講建筑構(gòu)造就是房屋構(gòu)件怎么做，為什么這樣做。國家各地有專門的建筑構(gòu)造圖集（一）墻身構(gòu)造（二）基礎(chǔ)構(gòu)造（三）排水設(shè)施擋土墻的排水設(shè)施包括：地面排水和墻身排水。地面排水：防止地表水滲入墻背填料或地基。地面排水溝、夯實(shí)回填土頂面、鋪砌面層。墻身排水：漿砌塊(片)石墻身應(yīng)在墻前地面以上設(shè)一排泄水孔(圖a)。墻高時，可在墻上部加設(shè)一排匯水孔(圖b)?？籽坶g距一般為2～3m，對于浸水擋土墻孔眼間距一般1.0～1.5m，干旱地區(qū)可適當(dāng)加大，孔眼上下錯開布置。下排排水孔的出口應(yīng)高出墻前地面或墻前水位0.3m；

為防止水分滲入地基，下排泄水孔進(jìn)水口的底部應(yīng)鋪設(shè)30cm厚的粘土隔水層。泄水孔的進(jìn)水口部分應(yīng)設(shè)置粗粒料反濾層，以免孔道阻塞。當(dāng)墻背填土透水性不良或可能發(fā)生凍脹時，應(yīng)在最低一排泄水孔至墻頂以下0.5m的范圍內(nèi)鋪設(shè)厚度不小于0.3m的砂卵石排水層(圖c)（四）沉降縫與伸縮縫沉降縫：為防止地基不均勻沉陷引起墻身開裂，設(shè)置的變形縫稱為沉降縫。擋土墻高度變化處、基底地質(zhì)、水文變化處、擋土墻折線布置處。伸縮縫：為防止溫度變化引起墻身開裂，設(shè)置的變形縫稱為伸縮縫。與其他建筑物連接處。

設(shè)計時，一般將沉降縫與伸縮縫合并設(shè)置，沿路線方向每隔10～15m設(shè)置一道，兼起兩者的作用，縫寬2～3cm，縫內(nèi)一般用瀝青麻筋或涂以瀝青的木板等具有彈性的材料，沿內(nèi)、外、頂三方填塞，填深不宜小于0.15m。擋土墻的布置

第二節(jié)擋土墻設(shè)計一荷載—垂直恒載引起的效應(yīng)分項(xiàng)系數(shù)；

——恒載及汽車活載的土壓力效應(yīng)分項(xiàng)系數(shù);

——其它荷載效應(yīng)分項(xiàng)系數(shù);——恒載效應(yīng)；—恒載及汽車活載的土壓力效應(yīng)；——其它荷載效應(yīng);——抗力安全系數(shù)；

——構(gòu)件抗力標(biāo)準(zhǔn)值；——結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件幾何參數(shù)的設(shè)計值.二擋土墻土壓力的計算（一）作用在擋土墻上的力系主動土壓力：擋土墻在墻后土壓力的作用下向前移動或轉(zhuǎn)動，土體隨著下滑，當(dāng)達(dá)到一定位移時，墻后土體達(dá)到極限平衡狀態(tài)，此時作用在墻背上的土壓力就叫做主動土壓力。被動土壓力：擋土墻在外力作用下向后移動或轉(zhuǎn)動，擠壓填土，使土體向后位移，當(dāng)擋土墻向后達(dá)到一定位移時，墻后土體達(dá)到極限平衡狀態(tài)，此時作用在墻背上的土壓力叫被動土壓力。靜止土壓力：擋土墻的剛度很大，在土壓力作用下不產(chǎn)生移動或轉(zhuǎn)動，墻后土體處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時作用在墻背上的土壓力稱為靜止土壓力。二一般條件下庫倫主動土壓力計算早在1776年，法國工程師庫侖（Coulumb，C.A）就根據(jù)城堡中擋土墻設(shè)計的經(jīng)驗(yàn)．研究在檔土墻背后土體滑動楔塊上的靜力平衡。從而提出一種土壓力計算理論。出于概念簡明．且在一定條件下符合實(shí)際，因此，這一古典理論也沿用至今。庫侖理論的假設(shè)1.假設(shè)墻背填料為均質(zhì)散粒體，僅有內(nèi)摩擦力，而無粘聚力。2.當(dāng)墻背向外移動或饒墻趾外傾時，墻背填料會出現(xiàn)一通過墻踵的破裂面，設(shè)為平面。3.破裂面上的土楔為剛性體。庫侖土壓力理論根據(jù)墻后土楔體的靜力平衡條件推導(dǎo)出土壓力的計算公式，考慮了墻背與填土的摩擦力，并可用與墻背傾斜和填土面傾斜的情況。但由于該理論假定填土為無粘性土，因此不能用庫侖理論的原始公式直接計算粘性土和粉土的土壓力。另外，庫侖理論假定墻后填土破壞面為一平面，實(shí)際上多是曲面，計算結(jié)果與按曲線滑動面計算有一定的誤差。在通常情況下，計算的主動土壓力與實(shí)際相差約2%～10%，但被動土壓力相差約2～3倍，甚至更大朗肯土壓理論是1857年法國人朗肯(W·，J．M．Rankine)提出的，這一理論建立在土的極限平衡理論基礎(chǔ)上.基本假定是：

(1)擋土墻墻面是豎直、光滑的；

(2)擋土墻墻背面的填土是均質(zhì)各向同性的無粘性土或粘性土，填土表面是水

平的；

(3)墻體在壓力作用下將產(chǎn)生足夠的位移和變形，使填土處于極限平衡狀態(tài)；

(4)填土滑動面為直線朗肯土壓力理論應(yīng)用半空間體中的應(yīng)力狀態(tài)和極限平衡條件的概念比較清楚，公式簡單、便于記憶；對粘性土和無粘性土都可以直接計算，故在工程中得到廣泛的應(yīng)用。但為了符合半空間的應(yīng)力狀態(tài)，必須假定墻背垂直（α=0）、光滑（δ=0），填土面水平（β=0），因而其它情況時計算復(fù)雜，并由于忽略了墻背與填土的摩擦力，使計算的主動土壓力偏大，而計算的被動土壓力偏小。力的方向和作用點(diǎn)1）力的方向：靜力平衡狀態(tài)決定其與墻背法線夾角等于墻背與填土間的摩擦角。2）力的作用點(diǎn)舍棄土楔為剛體的假設(shè)，引用土楔為松散體假設(shè)，土壓力對高度求導(dǎo)，繪出土壓應(yīng)力分布圖，力的作用點(diǎn)在壓應(yīng)力分布圖的形心處。破裂面位于其他位置的庫侖表達(dá)式由于靜力平衡條件不變，破裂面交于路基表面和外邊坡時，只需要改變土楔重力G的表達(dá)式，同時在土壓應(yīng)力分布圖中疊加車輛荷載，就能得到類似的表達(dá)式。三、大俯角墻背的主動土壓力——第二破裂面法五、墻后為粘性土土壓力計算等效內(nèi)摩擦角法按換算前后土的抗剪強(qiáng)度相等的原則或土壓力相等的原則來計算

D

值。通常把粘性土的內(nèi)摩擦角值增大5°～10°，或采用等效內(nèi)摩擦角

D為30°～35°。對于矮墻偏于安全，對于高墻則偏于危險。因此在設(shè)計高墻時，應(yīng)按墻高酌情降低

D

值重力式擋土墻設(shè)計第三節(jié)浸水路基擋土墻設(shè)計第四節(jié)地震地區(qū)擋土墻設(shè)計輕型擋土墻設(shè)計加筋土擋土墻設(shè)計一、路基施工的特點(diǎn)合理的道路需要通過施工得以實(shí)現(xiàn)。設(shè)計、施工是一個完整的過程，就消耗的人力、財力和資源，施工更為重要、更為關(guān)鍵。路基施工是整個公路工程施工組織管理的關(guān)鍵。特點(diǎn)包括：1.路基施工質(zhì)量不良是路基路面病害的重要原因。2.路基工程項(xiàng)目多，施工方法、技術(shù)操作各具特點(diǎn)。如：土方、石方和圬工砌體等。3.工序簡單、條件復(fù)雜。施工方法多樣化。4.野外操作、供應(yīng)與調(diào)度難、工地分散、工作面狹窄，常遇特殊地質(zhì)不良現(xiàn)象。第七章路基施工二、路基施工的基本方法1.人工施工：使用手工工具，人力為主的傳統(tǒng)施工方法。功效低、進(jìn)度慢，質(zhì)量難以保證。2.簡易機(jī)械化施工：勞動強(qiáng)度大，技術(shù)要求高的工序配有施工機(jī)械；人工輔助性工作。3.機(jī)械化施工：各種機(jī)械互相協(xié)調(diào)。4.水力機(jī)械化施工：運(yùn)用水泵、水槍等水力機(jī)械，噴射強(qiáng)力水流，沖散并流運(yùn)土層。主要采砂、地基加固。5.爆破施工：石質(zhì)路基的開挖。三、路基施工的一般程序1.施工前的準(zhǔn)備工作：主要是組織準(zhǔn)備、物質(zhì)準(zhǔn)備和技術(shù)準(zhǔn)備三方面

2.修建小型人工構(gòu)筑物：主要是小橋涵、檔土墻和地下排水設(shè)施等。要求其先完工

3.路基土石方工程：包括開挖路塹，填路基，壓實(shí)、整平，建排水溝渠及加固工程4.路基工程的檢查與驗(yàn)收：包含各個工序、分項(xiàng)工程、分部工程、單位工程、整個建設(shè)項(xiàng)目的竣工檢查驗(yàn)收四施工前的準(zhǔn)備工作內(nèi)容

1.組織準(zhǔn)備：建立和健全施工隊(duì)伍和管理機(jī)構(gòu)，明確施工任務(wù)，制定必要的規(guī)章制度，確立施工所應(yīng)達(dá)到的目標(biāo)等。組織準(zhǔn)備亦是做好一切準(zhǔn)備工作的前提。2.物質(zhì)準(zhǔn)備：包括各種材料與機(jī)具設(shè)備的購置、采集、加工、調(diào)運(yùn)與儲存，以及生活后勤供應(yīng)等。3.技術(shù)準(zhǔn)備：1）包含全面熟悉設(shè)計文件和設(shè)計交底、施工現(xiàn)場的勘查、提出修改意見并報請變更設(shè)計；2）編制施工組織計劃（選擇施工方案、確定施工方法、布置施工現(xiàn)場、編制施工進(jìn)度計劃、擬訂關(guān)鍵工程的技術(shù)措施等）；3）恢復(fù)路線，施工放樣（導(dǎo)線、中線、水準(zhǔn)點(diǎn)復(fù)測，橫斷面檢查與補(bǔ)測，增設(shè)水準(zhǔn)點(diǎn)等）4）清除施工場地，臨時工程施工（施工現(xiàn)場的供電、給水，修建便道、便橋，架設(shè)臨時通訊設(shè)施，設(shè)置施工用房等）5）施工前的復(fù)查和試驗(yàn)等各項(xiàng)前期工作（一）施工地點(diǎn)工程地質(zhì)復(fù)查、（二）路基材料性能試驗(yàn)；（三）試驗(yàn)路段修筑）路堤施工一.路基施工的主要機(jī)械施工準(zhǔn)備

基底處理

分層填筑攤鋪平整灑水晾曬碾壓夯實(shí)路基整修

檢驗(yàn)簽證準(zhǔn)備階段

施工階段

基路整修

一、路堤填筑施工的工藝流程圖二路基填筑1．料場選擇強(qiáng)度高、水穩(wěn)定性好，便于施工壓實(shí)的土、石為宜2．基底處理原地面的處理措施：使填土與原來表土密切結(jié)合。1）密實(shí)穩(wěn)定的土質(zhì)基底較緩時，不作處理：直接在地面上修筑路堤i=1:10~1:5，除草皮，雜物（深度≮15cm）i>1:5較陡時，除草皮，雜物后，挖臺階(寬≮1m)i>1:2.5，外坡角特殊處理（護(hù)腳）地面橫坡較陡,挖臺階再填筑2）耕地或松土基底清除有機(jī)土，種植土——壓實(shí)——填筑深耕地（>30cm）：翻松，打碎——整平——壓實(shí)水田：排水，疏干——換填土（基底處理）清表3．填筑（1）水平分層填筑法：全寬水平分層（2）縱向分層填筑法：沿縱坡分層12345縱向分層水平分層（3）豎向填筑法：在原地面縱坡較大，運(yùn)土困難的斷面采用該法施工，沿縱坡分層，逐層填筑不易壓實(shí)，盡量采用混合填筑（4）混合填筑法上部經(jīng)分層填筑，獲得需要的壓實(shí)度豎向填筑混合填筑2）沿橫斷面一側(cè)填筑的方法加寬舊路堤時：（1）與舊路堤相同或相近的土；或透水性較佳的土（2）除草，挖臺階（3）分層夯實(shí)半填半挖陡坡路基：清基底表層松土，再挖1——2米臺階，坡腳附近宜寬一些12343）不同土質(zhì)路堤填筑（1）分層，不得混填;（2）穩(wěn)定性好的土填在上部;（3）透水性差的土在下面時，做成4%雙向橫坡;（4）透水性小的土不應(yīng)覆蓋在透水性大的土的邊坡上。填石路堤：（1）易風(fēng)化石塊：不宜作路堤填料，邊坡和形狀按土質(zhì)路堤處理（推土機(jī)推平——壓路機(jī)碾壓）。（2）不易風(fēng)化石塊：高等級公路：必須分層填筑，分層壓實(shí)一般公路：路堤下部可采用傾填，邊坡采用硬質(zhì)石料碼砌1~2米厚；規(guī)定：高等級公路填石路堤路床頂面以下50cm范圍內(nèi)應(yīng)填筑路床要求的土并分層壓實(shí)。其他公路為30cm。路塹開挖施工方法考慮深度，長度，以及地形，土質(zhì)等情況1．全斷面橫挖法較短而深的路塹：橫斷面全寬2．縱挖法較長路塹

1）分層縱挖：橫斷面全寬縱向分層開挖2）通道縱挖：沿縱向挖一通道，再開挖兩邊3）混合式開挖法：沿縱向挖通道，再橫向挖坡面分層縱挖通道縱挖混合式開挖法3．應(yīng)注意的問題1．先挖截水溝2．棄方不能隨意丟棄3．及時設(shè)置支擋工程一、路基壓實(shí)的意義與機(jī)理路基壓實(shí)的重要性：提高路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，提高路基承載能力，提高道路整體承載能力，減少病害，延長道路使用壽命。土是三相體，在壓實(shí)機(jī)具的短時間靜載或振動荷載作用下，土體顆粒安生重新排列組合，單位體積內(nèi)固體顆粒增加，孔隙率減小，土的單位重量提高，形成密實(shí)整體，最終導(dǎo)致強(qiáng)度增加，穩(wěn)定性提高。三路基壓實(shí)壓實(shí)的意義：密實(shí)度提高，透水性降低，毛細(xì)高度降低，變形減小，強(qiáng)度和水溫穩(wěn)定性提高。壓實(shí)的機(jī)理：壓實(shí)排除土內(nèi)氣體，土粒彼此擠緊，內(nèi)摩阻力和粘結(jié)力提高，最終導(dǎo)致強(qiáng)度增加，穩(wěn)定性提高。土基壓實(shí)的目的提高路基強(qiáng)度與穩(wěn)定性的根本措施之一改善土工程性質(zhì)的一種經(jīng)濟(jì)合理措施大量試驗(yàn)和工程實(shí)踐還證明：土基壓實(shí)后，路基的塑性變形、滲透系數(shù)、毛細(xì)水作用及隔溫性能等，均有明顯改善。反映路基密實(shí)程度的技術(shù)指標(biāo)是干密度單位體積土中固體顆粒部分的質(zhì)量。壓實(shí)質(zhì)量控制指標(biāo)：壓實(shí)度

影響路基壓實(shí)的因素內(nèi)因：含水量土質(zhì)；外因：壓實(shí)功能壓實(shí)機(jī)具和方法等第5章土質(zhì)路基施工路基壓實(shí)影響因素第5章土質(zhì)路基施工含水量對壓實(shí)的影響對密實(shí)度的影響：最佳含水量w0→最大密實(shí)度γ0對強(qiáng)度的影響：含水量wk→最大強(qiáng)度Emaxw0>wk→如何選擇？對水穩(wěn)定性的影響：飽水后，土體密實(shí)度和強(qiáng)度均降低，但在w0降低幅度最小。路基壓實(shí)影響因素第5章土質(zhì)路基施工土質(zhì)對壓實(shí)的影響不同土質(zhì)，w0、γ0不同；粘性較高的土，w0較高，γ0較低；亞砂土和亞粘土的壓實(shí)性能較粘性土好。路基壓實(shí)影響因素第5章土質(zhì)路基施工壓實(shí)功能的影響同一種土的w0隨壓實(shí)功能的增大而減小，γ0隨壓實(shí)功能的增加而增大；在相同含水量條件下，壓實(shí)功能越大，土的密實(shí)度越大。當(dāng)壓實(shí)功能增加到一定程度后，土的密實(shí)度增加不明顯，甚至?xí)茐耐粱Y(jié)構(gòu)。壓實(shí)功能：（工具重量，碾壓次數(shù)，作用時間）路基壓實(shí)影響因素壓實(shí)機(jī)具和方法的影響壓實(shí)機(jī)具不同，壓力傳布的有效深度不同；壓實(shí)機(jī)具質(zhì)量較小時，荷載作用時間越長，土的密實(shí)度越高，密實(shí)度的增長隨作用時間的增長而減?。粔簩?shí)機(jī)具較重時，土的密實(shí)度隨荷載作用時間的增加而迅速增大，超過某一時間限度，土基變形增加而破壞。碾壓速度越高，壓實(shí)效果越差。壓實(shí)厚度對壓實(shí)效果的影響相同壓實(shí)條件下，密實(shí)度隨深度增加而遞減，表層5cm最高。路基壓實(shí)采用分層壓實(shí)，每層不宜大于20cm，12-15t光面路壓路機(jī)不大于25cm，振動式夯擊機(jī)宜以50cm為限。靜力碾壓式：（光面碾，羊足碾，氣胎碾）粘性土夯擊式：粘性土振動式：砂性土羊足碾輪胎碾

光面碾碾壓工序的控制1．施工現(xiàn)場取土做標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)，得到最大干密度和最佳含水量2．確定工地要求的壓實(shí)度k3．?dāng)備仯ê穸龋?．碾壓預(yù)壓整平速度適中先慢后快，先輕后重先兩邊后中間5．檢測壓實(shí)度k6．下一層鋪筑土基壓實(shí)度檢測灌砂法環(huán)刀法灌水法核子密度濕度儀法第八章排水設(shè)計危害：

1.影響路基路面的強(qiáng)度和穩(wěn)定性；2.引起路基路面的各種病害：凍脹、翻漿、邊坡滑塌、路面開裂。3.影響行車安全。．排水設(shè)施作用1攔截：路基上方的地面水和地下水。

2.匯集和導(dǎo)出：迅速匯集基身內(nèi)的地面水，通過順暢的排水通道，導(dǎo)出路基范圍之外。．排水設(shè)施目的：

1.保持基身的干燥、中濕狀態(tài)，確保路基路面具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定；2.減少路基路面的病害3.保證行車安全。．路基路面工程要求：設(shè)計：必須考慮排除和攔截地面水于路基用地范圍以外；隔斷、疏導(dǎo)地下水。施工：校核全線排水系統(tǒng)的設(shè)計是否完備，必要時給予修改；重視排水工程的施工質(zhì)量；設(shè)置施工現(xiàn)場的臨時排水措施。養(yǎng)護(hù)：對排水設(shè)施定期檢查與維修，保證其正常使用。第二節(jié)地面排水設(shè)計路基排水設(shè)施分為地面排水設(shè)施和地下排水設(shè)施（一）邊溝1.邊溝的功能:用于匯集和排除降落在路基范圍內(nèi)以及流向路基的少量地表水，排水至路旁自然水溝或低洼地帶、排水溝。2.邊溝的布置（1）橫向位置:邊溝一般布置在路塹的路肩外側(cè)或較低矮路堤坡腳外側(cè)（2）邊溝的縱坡:邊溝的縱坡宜與路線縱坡相一致；平坡路段，并不宜小于0.3％，困難情況下可以減至0.1%（3）邊溝的長度:單向排水長度每300—500米設(shè)出水口.3.邊溝的橫斷面:梯形,流線形,三角形,矩形.（二）截水溝（天溝）1.截水溝的功能：用以攔截并排除路基上方流向路基的地面徑流，減輕邊溝的水流負(fù)擔(dān)，保證挖方邊坡和填方坡腳不受流水沖刷。排水至路旁自然水溝、排水溝。截水溝水流不應(yīng)引入邊溝。

2.截水溝的布置（1）橫向位置：截水溝一般布置在路塹邊坡或陡坡路堤上側(cè)，垂直于山坡水流方向或基本與等高線平行。視降雨量，可以不設(shè)或設(shè)計多道。（2）截水溝的縱坡與長度：平坡路段，截水溝的縱坡不宜小于0.3％，長度的考慮以匯水既不造成過大的沖刷，又不淤積為原則。長度200—500米。3.截水溝的橫斷面一般為梯形，溝的邊坡坡度，因巖土條件而定，一般采用1：1.0～1：1.5。溝底寬度b不小于0.5m，溝深h按設(shè)計流量而定，亦不應(yīng)小于0.5m。（三）排水溝1.排水溝的功能：將路基范圍內(nèi)各種水源的水流（如邊溝、截水溝、取土坑、邊坡和路基附近積水），引排至橋涵或路基范圍以外的指定地點(diǎn)。2.排水溝的布置（1）排水溝的布置可以根據(jù)需要并結(jié)合當(dāng)?shù)氐匦螚l件而定，距離路基坡腳不宜小于2m，平面直捷，需要轉(zhuǎn)彎時亦應(yīng)盡量圓順，做成弧形，其半徑不宜小于10～20m，連續(xù)長度不超過500m。（2）排水溝應(yīng)具有合適的縱坡，以保證水流暢通，不致流速太大而產(chǎn)生沖刷，亦不可流速太小而形成淤積，一般情況下，可取0.5～1.0%，不小于0.3％，亦不宜大于3％。（3）排水溝水流注入其他溝渠或水道時，應(yīng)使原水道不產(chǎn)生沖刷或淤積。通常應(yīng)使排水溝與原水道兩者成銳角相交，交角不大于45

，有條件可用半徑R=10b（b為溝頂寬）的圓曲線朝下游與其它水道相接。3.排水溝的橫斷面：排水溝的橫斷面，一般采用梯形，尺寸大小應(yīng)經(jīng)過水力水文計算選定。4.排水溝的防護(hù)：包括排水溝在內(nèi)的土質(zhì)溝渠在有可能受到?jīng)_刷和滲漏時必須進(jìn)行防護(hù)和防滲處理（四）跌水1.跌水的功能：在陡坡或深溝地段設(shè)置的溝底為階梯，水流呈瀑布式跌落的溝槽稱作跌水，跌水的作用是在較短的距離內(nèi)，降低水流流速，消減水流能量，進(jìn)而防止沖刷（用于坡度大于10％，水頭高差大于1.0m的陡坡地段）2.跌水的構(gòu)造：有單級和多級的。（五）急流槽1.急流槽的功能在陡坡或深溝地段設(shè)置的坡度較陡、水流不離開槽底的溝槽稱作急流槽。急流槽的作用是在較短的距離內(nèi)以溝渠的方式引排水流、降低水頭，進(jìn)而防止沖刷（可用于比跌水更陡的坡度,）用于排除邊溝和截水溝匯集的水流。2.急流槽設(shè)置：設(shè)置在高路堤邊坡、高路塹邊坡、路塹與高路堤連接處、回頭曲線上下邊溝等位置。（六）倒虹吸與渡水槽1.倒虹吸與渡水槽的功能當(dāng)水流需要橫跨路基，同時受到設(shè)計標(biāo)高的限制，可以采用管道或溝槽，從路基底部或上部架空跨越，前者稱倒虹吸，后者為渡水槽，分別相當(dāng)于涵洞和渡水橋，兩者屬于路基地面排水的特殊結(jié)構(gòu)物，并且多半是配合農(nóng)田水利所需而采用。2.倒虹吸與渡水槽的布置倒虹吸的設(shè)置往往是因路基橫跨原有溝渠，且溝渠水位高于路基設(shè)計標(biāo)高，不能按正常條件下設(shè)置涵洞，此時采用倒虹吸是可行的方案之一。原水道與路基設(shè)計標(biāo)高相差較大，如果路基兩側(cè)地形有利，或當(dāng)?shù)卮_有必要，可設(shè)簡易橋梁，架設(shè)水槽或管道，從路基上部跨越，以勾通路基兩側(cè)的水流。（七）蒸發(fā)池1.蒸發(fā)池的功能：蒸發(fā)池是在氣候干燥地區(qū)的排水困難地段，于公路兩側(cè)每隔一定的距離，為匯集邊溝流水，任其蒸發(fā)所設(shè)置的積水池。2.蒸發(fā)池的布置：（1）氣候干旱、排水困難地段，可利用沿線的集中取土坑或?qū)ｉT設(shè)置蒸發(fā)池排除地表水。（2）蒸發(fā)池與路基邊溝（或排水溝）間應(yīng)設(shè)排水溝連接。蒸發(fā)池邊緣與路基邊溝距離不應(yīng)小于5m，面積較大的蒸發(fā)池不得小于20m。池中水位應(yīng)低于排水溝的溝底。（3）蒸發(fā)池的容量應(yīng)以一個月內(nèi)路基匯流入池中的雨水能及時完成滲透與蒸發(fā)作為設(shè)計依據(jù)。每個蒸發(fā)池的容水量不宜超過200～300m3

，蓄水深度不應(yīng)大于1.5～2.0m。（4）蒸發(fā)池的設(shè)置不應(yīng)使附近地面形成鹽漬化或沼澤化第三節(jié)地下排水設(shè)施上層滯水：局部隔水層上積聚的具有自由水面的重力水，最接近地面，受大氣降雨的影響。潛水：地下第一個具有自由表面的含水層的地下水。承壓水：充滿兩個隔水層之間的含水層中的地下水。路基路面工程所指的地下水:土體中的上層滯水，或埋藏很淺的潛水。當(dāng)?shù)叵滤绊懧坊访鎻?qiáng)度或邊坡穩(wěn)定時，應(yīng)設(shè)置地下排水設(shè)施。明溝、暗溝、滲溝、滲井。地下排水設(shè)施位于地下，不易維修，難以查明失效情況，要求：必須牢固有效。（一）明溝（二）暗溝1.暗溝（管）的功能用于排除泉水和地下集中水流，是設(shè)置在地下引道水流的溝渠。遇泉眼時。暗溝造價一般高于明溝，同時，如果一旦淤塞，疏通費(fèi)事，甚至需開挖重建。因此，設(shè)計時必須與修建明溝方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較，擇優(yōu)選用2.暗溝的布置（1）橫斷面為矩形、或上寬下窄的梯形。（2）內(nèi)填顆粒材料，碎石（3）暗溝溝底縱坡建議不小于1-2%。如出口處，暗溝底應(yīng)高出邊溝最高水位20cm以上，不允許出現(xiàn)倒灌現(xiàn)象。（三）滲溝1.滲溝的功能采用滲透方式將地下水匯集于溝內(nèi)，并通過溝底通道將水排至指定地點(diǎn)，此種地下排水設(shè)備統(tǒng)稱為滲溝，它的作用是降低地下水位或攔截地下水。

盲溝式、滲洞、滲水隧洞2.滲溝的布置路線所經(jīng)地段遇有潛水、層間水、路塹頂部出現(xiàn)地下水，或地下水位較高，影響路基或路塹邊坡穩(wěn)定，則需修建滲溝將水排除。滲溝盡可能與地下水流向相互垂直，使之能攔截更多的地下水。3.滲溝的構(gòu)造（1）滲溝的槽寬(人工開挖)視溝深而定，一般深度在2m時，寬度為0.6~0.8m深度在3~4m時，寬度不小于1m。溝內(nèi)用作排水和滲水的砂石填料，應(yīng)經(jīng)過篩選和清洗。（2）封閉層是為了防止土粒落進(jìn)填充石料的孔隙，以免造成滲溝堵塞而設(shè)置的，同時也能起到防止地面水滲入溝內(nèi)的作用。（3）反濾層是為了匯集水流，并用以防止含水層中土粒堵塞排水層而設(shè)置的。反濾層應(yīng)盡可能選用顆粒大小均勻的砂石材料，分層填埋，相鄰兩層顆粒直徑之比不小于1:4，設(shè)計時填料的顆粒應(yīng)為含水層土的最大粒徑的8～10倍。（4）填石滲溝的底坡應(yīng)大于1％，帶有溝管的可以放寬道0.5％，（四）滲井1.（排水）滲井的功能滲井的作用是將地面水通過豎井，滲入地下排除。2.滲井的布置地下存在多層含水層，其中，影響路基上部含水層較薄，平式滲溝難以布置。上部構(gòu)造為集水結(jié)構(gòu)，下部為排水結(jié)構(gòu)。上部構(gòu)造:滲水井面積的大小，取決于路基表面的流量，一般可采用直徑為1.0－1.5m的圓井，1.0m－1.5m的方井。滲水井的頂部四周(進(jìn)口部分除外)用粘土筑堤圍護(hù)。頂上也可加筑混凝土蓋，嚴(yán)防滲井淤塞。下部構(gòu)造:滲水井的下部，必須穿過不透水層而深達(dá)滲透層。井內(nèi)填充材料用碎石或卵石，由中心向四周按層次，分別填入有粗而細(xì)，粗料滲水，細(xì)料反濾。第九章路面工程概述第一節(jié)

路面作用及基本要求

路面是道路的重要工程結(jié)構(gòu)物，它鋪筑在路基頂面，是用不同混合料分層鋪筑而成的供車輛行駛的一種層狀結(jié)構(gòu)物。路面結(jié)構(gòu)直接承受車輪荷載，其質(zhì)量好壞直接影響到道路的使用品質(zhì)強(qiáng)度和剛度水溫穩(wěn)定性耐久性表面平整度表面抗滑性揚(yáng)塵少噪音低基本要求：第二節(jié)路面類型及材料力學(xué)特性一路面等級的劃分

二路面分類

《公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范》：半剛性基層：采用無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定集料或土類材料鋪筑的基層。剛性基層：采用普通砼、碾壓式砼、貧砼、鋼筋砼、連續(xù)配筋砼等材料鋪筑的基層。柔性基層：采用熱伴或冷伴瀝青混合料、瀝青貫入式碎石，以及不加任何結(jié)合料的粒料類等材料鋪筑的基層。第三節(jié)

路面結(jié)構(gòu)層次與功能一路面橫斷面a）槽式b）全鋪式

全鋪式：1.為了將路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部的水分迅速排出，在全寬范圍內(nèi)鋪筑基層材料，保證水分由橫向排入邊溝。2.適應(yīng)擴(kuò)建需要，將硬路肩及土路肩的位置全部按行車道標(biāo)準(zhǔn)鋪筑面層。滬（上海）寧（南京）高速公路于1996年2月全線貫通，現(xiàn)有滬寧高速經(jīng)過擴(kuò)容，由4車道改為8車道根據(jù)規(guī)劃，滬寧高速公路荷載量為每天6萬輛次，但現(xiàn)在平均每天有123788輛大小車輛通過滬寧高速，滬寧間的這第二條高速公路與現(xiàn)有滬寧高速公路的長度相差不大。該項(xiàng)目投資約100億元，分5年建設(shè)，2012年建成并投入使用。二、路拱橫坡度1、作用：排除路面積水為了保證路表面的雨水及時排出，減少雨水對路面的浸濕和滲透而減弱路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，路面表面應(yīng)作成直線或拋物線的路拱。

2、形式：選擇路拱橫坡度，應(yīng)充分考慮有利于行車平穩(wěn)和有利于橫向排水兩方面要求。路拱橫坡度：

有中央分隔帶的路拱設(shè)置三、路面分層及層面功能

行車荷載、自然因素對路面的作用，隨路面深度的增加而逐漸減小，對路面材料的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性的要求隨隨路面深度的增加而逐漸減小，按使用要求、受力狀況、土基支承條件、自然因素影響程度，分成若干層次，分層鋪筑。1.面層：有水泥混凝土面層（CC路面）和瀝青混凝土面層（AC路面）。

面層是直接同車輪和大氣相接觸的結(jié)構(gòu)層。受到水平力、豎向力和沖擊力的反復(fù)作用。且受到降水的侵蝕和氣溫變化的影響。

路面的使用品質(zhì)取決于面層。故面層要求是結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，氣候穩(wěn)定性好，耐久、防滲，良好的平整度和粗糙度。面層可由1-3層組成。高速公路一般12-18CM，一級公路10-15CM，二級公路5-10CM，三級公路2-4CM，四級公路1-2.5CM。路面面層要注意排水。應(yīng)設(shè)置一定的橫向坡度，有路拱和超高。路面橫斷面做成中間拱的形狀叫路拱，坡度與路面類型有關(guān)，CC和AC路面一般為1-2%。拐彎處設(shè)置為單向坡度，外高內(nèi)低的叫超高。2?；鶎樱褐饕惺苡擅鎸觽飨聛淼男熊嚭奢d豎向力的作用，并把它擴(kuò)散到墊層和土基。故應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度。但由于仍可能受到地下水和路表水的滲入，故應(yīng)具有足夠的水穩(wěn)性?；鶎铀貌牧嫌袨r青穩(wěn)定類、無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類、粒料等及片石或圓石。

為保護(hù)面層的邊緣，基層每側(cè)應(yīng)比面層至少寬出25CM。在基層之下還可設(shè)置底基層，底基層每側(cè)宜比基層寬出15CM。3.墊層：當(dāng)路基水溫狀況不良和土基濕軟時，應(yīng)在路基與基層（底基層）之間加設(shè)墊層。起排水、隔水、防凍、防污和擴(kuò)散應(yīng)力作用。

墊層可用材料有顆粒材料或無機(jī)結(jié)合料、穩(wěn)定粗粒土等鋪筑。墊層每側(cè)應(yīng)比基層至少寬出25CM，或與路基同寬。其它：路緣帶、硬路肩—可增加行車道寬，便利于臨時停車。高速公路與一級公路與路面同材，其它等級公路將使用次一級材料。第四節(jié)路面排水一、路面表面排水（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降水排走，以免造成路面積水而影響行車安全（二）路面表面排水的方式1.橫向漫坡：在路線縱坡平緩、匯水量不大、路堤較低且邊坡坡面不會受到?jīng)_刷的情況下，應(yīng)采用在路拱和路堤邊坡上橫向漫坡的方式排除路面表面水2.泄水口：在路堤較高，邊坡坡面在未做防護(hù)而易遭受路面表面水流沖刷，應(yīng)沿路肩外側(cè)邊緣設(shè)置攔水帶，匯集路拱漫流路面表面水，然后通過泄水口和急流槽排離路堤。3.排水溝：當(dāng)硬路肩匯水量大，或硬路肩狹窄，或爬坡、加速車道占用了路肩過水?dāng)嗝?，可以采用路肩排水溝的方式代替攔水帶（三）攔水帶：瀝青混凝土現(xiàn)澆、水泥混凝土預(yù)制。設(shè)置攔水帶匯集路面表面水時，攔水帶過水?dāng)嗝鎯?nèi)的水面，在高速公路及一級公路上不得漫過右側(cè)車道外邊緣，在二級及二級以下公路上不得漫過右側(cè)車道中心線(四）泄水口：對稱泄水口和不對稱泄水口，攔水帶匯集的水流應(yīng)以30～50間距的急流槽排下路基二、中央分隔帶排水高速公路和一級公路1.寬度小于3m且表面采用鋪面封閉的中央分隔帶排水，降落在分隔帶上的表面水排向兩側(cè)行車道，其坡度與路面的橫坡度相同；在超高路段上，可在分隔帶上側(cè)邊緣處設(shè)置緣石或泄水口，或者在分隔帶內(nèi)設(shè)置縫隙式圓形集水管或碟形混凝土淺溝和泄水口，以攔截和排泄上側(cè)半幅路面的表面水。25－50m設(shè)一集水井，并通過橫向排水管引至邊坡急流槽。2寬度大于3m且表面未采用鋪面封閉的中央分隔帶排水，降落在分隔帶上的表面水匯集在分隔帶中央的低洼處，并通過縱坡排流到泄水口或橫穿路界的橋涵水道中。3表面無鋪面且未采用表面排水措施的中央分隔帶，降落在分隔帶上的表面水下滲，由分隔帶內(nèi)的地下排水設(shè)施排除。三、路面內(nèi)部排水路面接縫、裂縫、路面表面和路基滲人路面結(jié)構(gòu)中；高水位地下水、含水層或泉水進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)。低透水性土質(zhì)的路基常常使?jié)B入到路面內(nèi)部的水長時間不能排除，停滯在路槽內(nèi)，使路面材料長期飽水。1.水對路面結(jié)構(gòu)的影響（1）浸濕各結(jié)構(gòu)層材料和路基土，造成路面基層材料和地基土的強(qiáng)度降低；（2）使水泥混凝土路面產(chǎn)生基層唧泥，隨之出現(xiàn)脫空、錯臺、開裂和整個路肩破壞；（3）與水經(jīng)常接觸將使瀝青混合料的瀝青剝落，影響瀝青混合料的耐久；（4）下滲的水使路基土產(chǎn)生不均勻凍脹；進(jìn)而造成翻漿。

2.路面內(nèi)部排水的目的路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部排水的目的是保證路面材料處于正常濕度狀態(tài)，正常行使其使用功能，達(dá)到其應(yīng)有的使用壽命。路面內(nèi)部排水系統(tǒng)的設(shè)置條件和要求我國《公路排水