7.1.1 地面排水

7.1.1 地面排水

1.边沟

边沟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量地面水。平坦地面填方路段的路旁取土坑,常与路基排水设计综合考虑,使之起到边沟的排水作用。边沟的排水量不大,一般不需要进行水文和水力计算,常选用标准横断面形式。边沟不宜过长,尽量使沟内水流就近排至路旁自然水沟或低洼地带,必要时设置涵洞,使边沟水横穿路基,从路基另一侧排出。

2.截水沟

截水沟一般设置在挖方路基边坡坡顶以外,或山坡路堤上方的适当地点,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,又称为天沟。它适用于降水量较多且暴雨频率较高、山坡覆盖层比较松软、坡面较高、水土流失比较严重的地段,必要时可设置两道或多道截水沟。降水量少、冲刷不大的路段可以不设置截水沟。截水沟的位置,应尽量与绝大多数地面水流方向垂直,以提高截水效能和缩短沟的长度。截水沟应保证水流畅通,就近引入自然沟内排出,必要时配以急流槽或涵洞等泄水结构物,将水流引入指定地点。截水沟水流不应引入边沟,当必须引入时,应增大边沟横断面,并进行防护。沟底应具有0.5%以上的纵坡,沟底和沟壁要求平整密实、不滞流、不渗水,必要时予以加固和铺砌。截水沟的长度以200~500 mm为宜。

3.排水沟

排水沟主要用于排除路基范围内边沟、截水沟或其他水源的水流,并将水流引至桥涵或路基范围以外的指定地点。当路线受到多段沟渠或水道影响时,为保护路基不受水害,可以设置排水沟或改移渠道,以调节水流,整治水道排水沟的布置,可以根据需要并结合当地地形等条件而定,离路基尽可能远些,距路基坡脚不宜小于2.0 m,平面上应力求直接,需要转弯时也应尽量圆顺,做成弧形,其半径不宜小于10~20 m,连续长度宜短,一般不超过500 m,排水沟应具有合适的纵坡,以保证水流畅通,不致流速太大而产生冲刷,亦不可因流速太小而形成淤积,为此宜通过水文水力计算而择优选定。一般情况下,可以取0.5%~1.0%,不宜小于0.3%,也不宜大于3%。

4.跌水与急流槽

跌水与急流槽是人工排水沟渠的特殊形式,用于陡坡地段,沟底纵坡可达45%,是山区公路的常见排水构造物。由于纵坡陡,水流速度快,冲刷力大,要求跌水与急流槽的结构必须稳固耐久,通常,应采用浆砌块石或水泥混凝土预制块砌筑,并具有相应的防护加固措施。

5.倒虹吸与渡水槽

倒虹吸借助上下游沟渠水位差,利用势能使水流降落后再复升,经路基下部埋设的管道,水流流向路基另一侧。竖井式倒虹吸的水流在管道中多次垂直改变方向,水流条件较差,结构要求较高,管内易漏水和淤塞,也难以清理和修复,使用时必须合理设计,进行水力计算,同时要求保证施工质量,经常检查维修。

渡水槽相当于渡水桥,是穿过农田地区路段常用的过水形式之一,是当水道与路基设计标高相差较大,且路基两侧地形有利时,设置的沟通路基两侧水流的排水构造物。渡水槽由进出水口、槽身和下部支承三部分组成。渡水槽的受力特点与桥梁相似,其构造也与桥梁相似,渡水槽的主要作用是沟通水流,故除在结构上应具有足够强度外,在性能上还应满足排水的要求,以及防止冲刷和渗漏等。