山区公路排水简化设计研究

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1、山区公路排水简化设计研究：山区公路地表起伏较大，径流区域分布较复杂，排水计算比较繁杂。本文根据公路排水设计规范的规定，结合山区公路的径流特点，对路界内的径流区域进行了简化，推导出了设计径流量的简化计算公式，大大降低了水文计算的工作量，为提高公路排水设计的效率和合理性做出了一些有益的尝试。　　　　关键词：山区公路，水文计算，简化设计。　　Abstract:largemountainoushighoreplex,drainageputationismultifarious.Inthispaper,accordingtotheprovisionsof

2、thedrainagedesignspecificationhighountainoushigharketableintherunoffareaissimplified,anddeducedthedesignofsurfacerunoffsimplifiedformula,andgreatlyreducetheprovetheefficiencyofdesignofhighadesomebeneficialattempt.　　　　Keyountainareahighplifieddesign.　　　　　　：X732：A：　　1前言　　公路排水系

3、统是公路工程的重要组成部分，对保证公路的使用性能和使用寿命具有十分重要的作用[1]。近年来，随着西部开发等国家战略的实施，山区公路建设进入高潮期。山区公路沿线地表起伏较大，地表水流流速快，对地表冲刷大，排水不畅易引发路基路面病害，加剧公路沿线的不良地质发育，诱发地质灾害，对公路的稳定不利。因此，山区公路的排水设计应引起重视。　　山区公路的总体设计追求填挖平衡，其路线的平纵组合情况、路线两侧的地形地貌情况比平原公路复杂得多，沿线的排水流向、径流区域的分布情况也比平原公路复杂得多。另外，规范[1]要求的水文计算需要查阅大量图表，流程比较繁琐费时，如

4、果每确定一块径流区域都按规范要求进行水文计算，工作量很大。为了提高设计效率，许多设计人员往往更重视经验而不重视计算，其结果往往差强人意，不能保证排水设计的合理性和经济性。有鉴于此，笔者根据在省内山区公路的实践经验，对山区公路的径流特点进行了分析，提出一种设计径流量的简化计算方法，可大大降低水文计算的工作量，为提高公路排水设计的效率和合理性做出了一些有益的尝试。　　2山区公路的排水布置及径流特点　　山区公路挖方路段一般设置边沟和截水沟[2]。边沟设在土路肩外缘，用于排泄路面及路堑坡面雨水。截水沟设在路堑顶部，用来拦截路堑边坡坡顶以上的地表水。排水

5、沟设在路堤坡脚处，排泄路基范围的地表水。边沟、截水沟和排水沟之间通过急流槽连接。　　根据野外踏勘的经验，山坡的坡脚会被自然雨水冲刷形成天然沟，排水设计中可将路堑顶部的截水沟直引到坡脚，再在坡脚设置集水井，通过集水井的自然溢流使截水沟内的水排入这条天然沟，这样路界内流量计算就可以不考虑截水沟的影响。另外，公路路堑边坡的坡形一般是每8~10m高有1~2m宽的平台[2]，可于平台上作平台排水沟，使平台排水沟与截水沟相连通，则平台以上的路堑边坡坡面水就可通过平台排水沟汇集入截水沟，这样路界内路堑边坡部分的流量计算可仅考虑第一级平台以下范围内的路堑坡面流

6、水。在设计路界内某段单向排水区域的流量时，就可只将路面、第一级路堑边坡坡面和路堤边坡坡面三个径流区域纳入计算。　　3路界内排水流量的简化计算　　实际排水设计中，一般先拟定若干个排水断面，再按各个排水断面能接受的最大流量进行水文验算。本文延续这条思路，采用简化方法拟合出各个排水断面的极限布置长度，并以此来进行排水设施流量的计算。　　3.1道路基本条件　　为方便叙述，将计算需要的道路基本条件以实例的方式说明：　　坡面条件：路堤边坡坡率为1:1.5（高宽比），坡面采用骨架植草防护；　　路面条件：沥青路面，路拱横坡i1=2%，路基半幅宽为B=17.25

7、m，有半幅路面水流向沟内。　　拟定3个矩形排水断面，其尺寸（宽x高）分别为A型60cm×60cm、B型60cm×80cm、C型80cm×80cm，水沟采用预制混凝土块。　　道路位于广东潮汕地区，道路沿线地区无自记雨量记录。　　路面排水的设计降雨重现期为5年，路基边坡坡面排水设计降雨重现期为15年。　　公路路堤边坡高度H一般变化范围在1.5~40m[2]，水沟纵坡i一般变化范围在0.5~10%（大于10%的水沟按急流槽设计），本文的所有计算，路堤边坡高度和水沟纵坡的拟合范围均按上述范围取值。　　3.2拟合排水断面极限布置长度　　步骤一：计算排水沟

8、坡率i=0.5%条件下，A型尺寸的排水沟断面最大泄流量。根据规范第4.4.1条第3款规定，按沟顶高出设计水位0.2m进行水力计算。按规范附录B计算水沟