路面排水计算

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1、二广高速连州至怀集段K34+400～K35+800段路基路面综合设计第三章排水设计3.1气候与地质条件介绍本路段连州至怀集K34+400～K35+800段，路区属中纬度亚热带季风性湿润气候；夏季盛行东南风，冬季盛行西北风；全年日照时间长，雨水充沛，有“三月低温阴雨、六月江河暴满、十月寒风”的气候特征。多年平均气温19.4℃，最高气温39.8℃；每年雨季集中在3～9月，占全年降雨量的85%左右，多年平均降雨量1628.5～1785.4mm，年蒸量1419mm；风向具明显的季节变化，风速平均1.2～2m/s，较大风力相当于7级风力。位于海拔高程228.2～1002米之间的路线段在

2、冬季不同程度存在冰、雪、雾等影响行车安全的不良气象因素。山区，特别是高寒山区，霜期长，冰冻及降雪现象年年都有，初霜期在十一月中旬，终霜期在次年二月中旬，霜期一般三个月左右，平原区霜期较短。连州市河流属北江支流之连江水系，市内主要河流有星子河、东陂河、三江河、九陂河，四条河汇合市内称连江，河流的共同特点是：流程短，水流湍急，坡降较大，水位涨落迅速，四季水位流量变化显著。水量受大气降雨影响较大，一般春夏季节降雨较多，河流水量充沛，遇暴雨常满溢两岸；秋冬旱季降雨量较少，河流水量锐减，河床多暴露。3.2边沟设计验算在K34+460至K34+640之间的挖方段为挖方最大汇水面积段，本次

3、设计以沥青混凝土路面为例。路堑坡度为1：0.5,坡面流长度为14m，路基宽度26m,取单侧路面和路肩横向排水宽度为13m,路拱横坡为2%在纵断面方面，在纵断面方面，此处纵坡i=-2.03%，边坡坡脚和路肩边缘间设置矩形边沟。计算简图如图3-1。3.2.1计算汇水面积和径流系数：由图一计算汇水区域在路堑一侧（由平台沟到边坡平台）的面积A1=0.5×14×(48+180)=1596m2。由于坡面上采用植草防护，则由《公路排水设计规范》得坡面径流系数取C1=0.5。汇水区域在边沟平台上的面积A2=2×180=360m2,取坡面径流系数(浆砌片石护面)C2=0.4，汇水区域在路面一侧

4、(公路路中线到边沟）的面积为A3=180×13=2340m2,由表查得沥青路面径流系数为C3=0.95。由此，总的汇水面积为F=1596+360+2340=4296m2，汇水区的径流系数为C=(1596×0.5+360×0.4+2340×0.95)/4296=0.74。二广高速连州至怀集段K34+400～K35+800段路基路面综合设计图3-1边沟计算示意图3.2.2计算汇流历时：由克毕公式计算坡面汇流历时，其中：L为坡面流长度；i为坡面流坡度；m地表粗糙系数；由表查得草皮防护路堑边坡的粗度系数m=0.4，且路堑坡度为1：0.5,得路堑坡面汇流历时t=min。由表查得边沟平台

5、（浆砌片石护面）的粗度系数m=0.02,横向坡度为2%，则查表得沥青混凝土路面粗糙系数为m=0.013，横坡2%，坡面流长度为13二广高速连州至怀集段K34+400～K35+800段路基路面综合设计m，所以历时时间为。因此取坡面汇流历时t=2.116min(取最大值)。设边沟底宽为0.6m，高0.6m，以浆砌片石砌筑，沟壁粗糙系数n=0.025。设计水深为0.4m。求得过水断面段面积为=0.40m2水力半径为R==(0.6×0.4+1×0.4=0.23按曼宁公式,得沟内平均流速为：，因此沟内汇流历时为。=2.457由上可得汇流历时为。=4.6733.2.3计算降雨强度：按照规

6、范表3.0.2，取设计降雨重现期为15年。查图3.0.7-1，广东省5年重现期和10min降雨历时的标准降雨强度为q5，10=2.0,由表3.0.7-1可知该地区15年重现期转换系数Cp=1.27.查图3.0.7-2得该地区60min降雨强度转换系数C60=0.40，由表3.0.7-2查得10min降雨量得转换系数Ct=1.00.由此，按照式(3.0.7)，15年重现期10min降雨历时得降雨强度为：I=1.27×1.0×2.0=2.54mm/min3.2.4计算设计径流量：可按降雨强度由推理公式确定：，式中Q---设计径流量；C---径流系数；F---汇水面积（Km）;所以

7、。=16.67-0.74-2.54-4296-1063.2.5检验径流：二广高速连州至怀集段K34+400～K35+800段路基路面综合设计设定边沟的截面形式为矩形，宽0.6m，过水断面为宽0.6m，水深0.4m，断面积为0.24m2，则泄水能力Qc=0.24×1.221=0.293m/s。因为设计径流量Q=0.150m/s<泄水能力Qc=0.293m/s，所以假定的边沟尺寸符合要求。3.2.6冲淤检验：边沟的平均流速应使水流在设计流量条件下不产生冲刷和淤泥。为此，应保证设计流速在最大和最小允许流速范围