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建筑给排水规范大全:路面内部排水

发表时间: 2021-08-24 14:04:38

作者: 绿洲同济建筑

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5 路面内部排水

5.1 一般规定

5.1.1 路面内部排水系统可由路面边缘排水系统、排水基层或排水垫层单独或组合构成。

5.1.2 遇有下列情况之一时,宜设置路面内部排水系统:

    1 年降水量为600mm以上的湿润多雨地区,路床由渗透系数不大于10-4mm/s的细粒土填筑的高速、一级或重要的二级公路。

    2 路基两侧有滞水,可能渗入路面结构内。

    3 重冰冻地区,路床为粉性土的潮湿路段。

    4 现有公路路面改建或路基改善工程,需排除积滞在路面结构内的水。

条文说明

    路面结构内的积滞水如不能迅速排除,会对路面产生不利影响。影响路面内自由水积滞及排除的条件包括降水、两侧滞水、路基冻融水和旧路面结构内的滞留水及路基土的透水性等。据此,对推荐设置路面内部排水系统的条件作出了规定。

5.1.3 路面内部排水设计应符合以下规定:

    1 路面内部排水系统中各种排水设施的设计排泄量均应不小于路面表面水渗入量的2倍,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 排水设施应能避免被渗流从路面结构、路基或路肩中带来的细颗粒堵塞。

    3 系统的排水功能不应随时间很快降低。

5.1.4 路表面渗入路面结构的水量大,仅设置路面边缘排水系统难以迅速排除时,可在面层下设置排水基层。地下水丰富的低填和挖方路段的路基顶面应设置排水垫层。

5.1.5 行车道路面表面水渗入路面结构的量,可按路面类型分别由下列公式计算确定:

式中:Qp——纵向每延米行车道路面表面水渗入量[m3/(d·m)];

          Kc——每延米水泥混凝土路面接缝或裂缝的表面水设计渗入率[m3/(d·m)],可取为0.36m3/(d·m);

          Ka——每平方米沥青路面的表面水设计渗入率[m3/(d·m2)],可取为0.15m3/(d·m2);

          B——单向坡度路面的宽度(m);

          Lc——水泥混凝土路面的横缝间距(即板长)(m);

          nz——B范围内纵向接缝的条数(包括路面与路肩之间的接缝);对不设置中央分隔带的双向横坡路段,公路路脊处的接缝(全幅中间接缝)按0.5条计;对设置中央分隔带的非超高路段,路面与中央分隔带间的接缝按1条计;

          nh——Lc范围内横向接缝和裂缝的条数。

5.2 路面边缘排水系统 

5.2.1 路面边缘排水系统应沿路面结构外侧边缘设置,宜由透水性填料集水沟、纵向排水管、横向出水管和过滤织物等组成,如图5.2.1所示。

图5.2.1 边缘排水系统示意图(尺寸单位:mm)

1-面层;2-基层;3-垫层;4-路肩面层;5-集水沟;6-排水管;7-出水管;8-反滤织物;9- 回填路肩面层

5.2.2 集水沟的断面尺寸应根据透水材料的渗透系数和设计泄水能力需要确定。集水沟底面的最小宽度,对于新建路面,不宜小于0.3m;对于旧路面新增边缘排水系统,应能保证排水管两侧各有至少0.1m宽的透水填料。透水填料底面和外侧应铺反滤织物。

5.2.3 透水性填料宜采用水泥处治开级配碎石,其空隙率宜为15%~20%。粗集料最大粒径不应大于31.5mm,粒径4.75mm以下的细粒含量不应超过16%,2.36mm以下的细粒含量不应超过6%。集料在通过率为15%时的粒径应为排水管槽口宽或孔口直径的1.0~1.2倍。水泥处治集料的配合比,应按透水性要求和施工要求通过试配确定,水泥同集料的比例可为1:6~1:10,水灰比可为0.35~0.47。

条文说明

    由于集水沟宽度较小,集料压实困难,而集水沟又位于靠近路面边缘的路肩面层下,承受车轮荷载的概率较高,如采用松散集料,易引起变形,造成路肩的过早损坏,因此,推荐采用水泥处治材料,降低破坏发生的可能性。规定集料粒径的目的是避免带孔排水管被堵塞。

5.2.4 纵向带孔排水管管径应按设计流量根据水力计算确定,宜在70~150mm范围内选用。管材强度及埋设深度应保证不被车辆或施工机械压坏。新建路面时,排水管管底宜与基层底面齐平;旧路面新增边缘排水系统时,管中心应低于基层顶面。排水管的纵坡宜与路线纵坡相同,且不宜小于0.3%。

5.2.5 纵向排水管宜选用聚氯乙烯(PVC)或聚乙烯(PE)塑料管,每延米排水管的开口总面积不宜小于4200mm2。宜设3排槽口或孔口,沿管周边等间隔(120°)排列。设槽口时,槽口的宽度可为1.3mm,长度可为15mm;设孔口时,孔的直径可为5mm。

5.2.6 横向出水管管径应不小于纵向排水管管径,其间距和安设位置应根据水力计算,并结合邻近地面高程和公路纵横断面情况确定,横向坡度不宜小于5%。除了起端和终端外,中间段的出水管宜采用双管的布置方案;出水管与排水管之间应采用圆弧形承口管联结,圆弧半径不宜小于300mm,如图5.2.6所示。埋设出水管应采用反开槽法,并用低透水材料回填。出水管的外露端头应采取用镀锌铁丝网或格栅罩住等措施;出水口的下方应采取铺设水泥混凝土防冲刷垫板或者对泄水道的坡面进行浆砌片石防护等措施,防止冲刷路基边坡。出水水流应引排至排水沟或涵洞内。

图5.2.6 边缘排水系统出水管布置示意图

1-集水沟;2-排水管;3-出水管;4-半径不小于300mm的弯管;5-承口管

条文说明

    排水管管径和出水管间距是影响系统泄水能力的两个主要变量,设计时二者应结合在一起考虑。同时,排水管和出水管的管径不宜过小,出水管的间距不宜过长,以免管内堵塞并便于疏通。因此,对管径和出水管间距作出规定。

5.3 排水基层 

5.3.1 透水性排水基层应直接设置在面层下,排水基层下应设置不透水层阻截自由水的下渗。排水基层可采用横贯路基整个宽度的形式,也可采用在排水基层边缘设置边缘排水系统的形式。边缘排水系统的设置应符合5.2节的规定。

5.3.2 排水基层可采用水泥或沥青处治的不含或含少量粒径4.75mm以下细料的开级配碎石材料,也可采用未经结合料处治的开级配碎石材料,并应符合以下规定:

    1 集料应选用洁净、坚硬的碎石,其压碎值不得大于28%。采用沥青处治时,最大公称粒径宜为16mm;采用水泥处治时,最大公称粒径宜为19mm;最大公称粒径不得超过层厚的2/3。粒径4.75mm以下细料的含量不得大于10%。混合集料级配应满足透水性要求,且渗透系数不得小于300m/d。

    2 水泥处治碎石集料的水泥用量不得少于160kg/m3,其7d浸水抗压强度不得低于3MPa。沥青处治碎石集料的沥青用量可为集料烘干质量的2.5%~4.5%。

    3 渗透系数可采用常水头或变水头渗透试验测定。

    4 水泥混凝土面层的排水基层,宜采用水泥处治开级配碎石。沥青混凝土路面的排水基层,宜采用沥青处治碎石。

条文说明

    未经水泥或沥青处治的开级配碎石,在施工摊铺时易出现离析,在碾压时不易压实稳定,并且易在施工机械行驶下出现推移变形,因此,推荐采用经处治的开级配碎石作为排水基层。

5.3.3 排水基层厚度Hb应根据所需排放的水量和基层材料的渗透系数,通过式(5.3.3)计算确定,并满足最小厚度的要求。采用沥青处治碎石时,最小厚度不得小于60mm;采用水泥处治碎石时,最小厚度不得小于80mm;采用级配碎石时,最小厚度不得小于120mm。排水基层的宽度应根据面层施工需要确定,宜超出面层宽度300~900mm。

式中:Qcb——纵向每延米排水基层的泄水能力[m3/(d·m)];

          kb——排水基层设计渗透系数(m/d);

          ih——基层横坡。

5.3.4 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。渗入水在排水基层内的渗流时间可按式(5.3.4-1)计算确定:

式中:T——渗流时间(h);

          ne——排水基层的有效空隙率;

          Lt——渗流路径长(m);

          kb——排水基层设计渗透系数(m/s);

          J0——路面合成坡度;

          iz——基层纵坡。

5.4 排水垫层 

5.4.1 排水垫层宜采用横贯路基整个宽度的形式,也可采用结合边缘排水系统的形式,其厚度不宜小于0.15m。路基为路堑或半路堑时,挖方坡脚处还应设置纵向集水沟和排水管,如图5.4.1 所示。

图5.4.1 排水垫层排水系统示意图

1-面层;2-基层;3-垫层;4-排水垫层;5-集水沟;6-排水管

5.4.2 排水垫层宜选用开级配集料(砂或砂砾石),其级配应满足以下要求:

条文说明

    排水垫层材料需要同时满足透水和反滤的要求,因此对级配要求较严格。根据反滤准则,并结合工程经验,提出了对排水垫层级配的要求。

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