中央分隔帶地下排水設(shè)計(jì)

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1、中央分隔帶地下排水設(shè)計(jì)摘　要:為了消除地下水對(duì)路基路面結(jié)構(gòu)性能的不利影響，本文闡述了公路地下排水設(shè)計(jì)，布設(shè)地下排水系統(tǒng)，根據(jù)中央分隔帶降水入滲規(guī)律介紹了地下排水設(shè)計(jì)的指標(biāo)和流程；結(jié)合地下排水設(shè)施布設(shè)方案介紹了中央分隔帶的防滲措施。關(guān)鍵詞：中央分隔帶地下排水設(shè)計(jì)防滲隨著公路等級(jí)越來(lái)越高，路線穿越低洼平坦地帶以及復(fù)雜地形條件下的高填深挖已不可避免。而低洼平坦地帶和挖方路段的水文地質(zhì)條件通常比較復(fù)雜，豐富的地下水及其頻繁活動(dòng)對(duì)公路設(shè)施造成了極大的危害。另一方面，高速公路、一級(jí)公路在我國(guó)公路總里程中所占的比重也越來(lái)越大?？紤]到行車安全、道路美學(xué)、環(huán)境保護(hù)和長(zhǎng)期規(guī)劃等因素

2、，高速公路、一級(jí)公路一般都設(shè)有中央分隔帶。對(duì)于表面綠化的中央分隔帶（≥3m），如果降落在分隔帶內(nèi)的雨水不能快速排出，則會(huì)向兩側(cè)遷移，影響路基路面的結(jié)構(gòu)性能。因此，為了消除地下水對(duì)路基路面結(jié)構(gòu)性能的不利影響，必須進(jìn)行公路地下排水設(shè)計(jì)，布設(shè)地下排水系統(tǒng)。根據(jù)排水設(shè)施布設(shè)的位置及其具體目標(biāo)的不同，公路地下排水系統(tǒng)可以分為3個(gè)子系統(tǒng)：路基地下排水系統(tǒng)、邊坡地下排水系統(tǒng)和中央分隔帶地下排水系統(tǒng)，這3個(gè)系統(tǒng)即自成體系又相互協(xié)調(diào)，可以最大限度地發(fā)揮地下排水設(shè)施的功效。本文主要介紹中央分隔帶地下排水設(shè)計(jì)。根據(jù)鋪面特征，中央分隔帶可以分為2類：封閉式和非封閉式。對(duì)于寬度超過(guò)3m的

3、非封閉式中央分隔帶，為了控制入滲水對(duì)路基路面結(jié)構(gòu)性能的影響，通常需進(jìn)行地下排水設(shè)計(jì)。本文根據(jù)中央分隔帶降水入滲規(guī)律介紹了地下排水設(shè)計(jì)的指標(biāo)和流程；結(jié)合地下排水設(shè)施布設(shè)方案介紹了中央分隔帶的防滲措施。1、中央分隔帶降水入滲規(guī)律分析中央分隔帶內(nèi)的回填土表面與空氣直接接觸，地表以下則無(wú)地下水補(bǔ)給來(lái)源，在蒸發(fā)、根系吸收、排水設(shè)施排水等因素的作用下，在下一次降水發(fā)生之前通常處于非飽和狀態(tài)。因此，中央分隔帶內(nèi)的降水入滲屬于非飽和滲流。中央分隔帶降水入滲影響因素有：⑴土壤類型滲透系數(shù)大的土壤下滲速率較大，產(chǎn)流歷時(shí)較長(zhǎng)，產(chǎn)流時(shí)下滲深度和累計(jì)下滲量均較大；滲透系數(shù)小的土壤，則相反

4、。⑵土壤初始含水量土壤初始含水量較小，則下滲速率較大，產(chǎn)流歷時(shí)較長(zhǎng)，產(chǎn)流時(shí)下滲深度和累計(jì)下滲量均較大；土壤初始含水量較大時(shí)，則相反。⑶降雨強(qiáng)度降雨強(qiáng)度較大，則產(chǎn)流歷時(shí)較短，產(chǎn)流時(shí)下滲深度和累計(jì)下滲量均較??；降雨強(qiáng)度較小，則相反。2、中央分隔帶地下排水設(shè)計(jì)指標(biāo)和流程降水發(fā)生后，隨著入滲深度的逐漸增大，入滲能力卻逐漸減小，當(dāng)入滲時(shí)間大于產(chǎn)流時(shí)刻時(shí)，中央分隔帶地表開(kāi)始集水。隨著集水深度的增大并最終超過(guò)分隔帶兩側(cè)的路緣石，中央分隔帶內(nèi)的降水開(kāi)始漫流進(jìn)入兩側(cè)路幅，增大了路面地表排水設(shè)施的負(fù)擔(dān)。另一方面，進(jìn)入中央分隔帶內(nèi)的入滲水開(kāi)始向兩側(cè)遷移進(jìn)入路基路面結(jié)構(gòu)層，影響其結(jié)構(gòu)性

5、能。針對(duì)降水的入滲遷移規(guī)律，中央分隔帶地下排水設(shè)計(jì)應(yīng)采用以下2個(gè)指標(biāo)：⑴產(chǎn)流量：用于估算進(jìn)入兩側(cè)路幅的地表徑流量，以適當(dāng)增大相應(yīng)地表排水設(shè)施的泄水能力。對(duì)于給定寬度的中央分隔帶而言，產(chǎn)流量主要取決于3個(gè)因素：降雨強(qiáng)度、回填土類型和滲溝排水能力。⑵排水滲溝的排水時(shí)間：用于控制中央分隔帶內(nèi)重力作用下的自由水存在的時(shí)間，以減小入滲水向兩側(cè)路基路面結(jié)構(gòu)層的遷移量。對(duì)于給定寬度的中央分隔帶而言，排水滲溝的排水時(shí)間主要取決于回填土類型和滲溝排水能力。根據(jù)降水的入滲規(guī)律和地下排水設(shè)計(jì)指標(biāo)，無(wú)封閉式中央分隔帶地下排水設(shè)計(jì)應(yīng)采用如下流程：⑴根據(jù)排水設(shè)計(jì)的臨界條件判斷是否需要進(jìn)行分

6、隔帶內(nèi)排水設(shè)計(jì)，如果需要，則先計(jì)算產(chǎn)流時(shí)刻，并以產(chǎn)流時(shí)刻作為降雨歷時(shí)求算該地區(qū)某重現(xiàn)期下的降雨強(qiáng)度。假設(shè)中央分隔帶受該降雨強(qiáng)度的持續(xù)作用，當(dāng)入滲鋒面抵達(dá)滲溝時(shí)，入滲面積急劇減小，地表產(chǎn)流量達(dá)到最大值，后面的設(shè)計(jì)均基于此假設(shè)。⑵選擇排水設(shè)施的類型并進(jìn)行平面布設(shè)。由于植被對(duì)回填土的深度有一定的要求，因此滲溝通常設(shè)置于中央分隔帶的底部。對(duì)于實(shí)際降水過(guò)程，滲溝設(shè)于底部還可以增大中央分隔帶回填土的蓄水量，減小產(chǎn)流量。⑶降水停止后，為了減小入滲水向兩側(cè)路基路面的遷移量，應(yīng)盡快將回填土內(nèi)的自由水排除，因此可以根據(jù)要求的排水時(shí)間確定滲溝排水能力，而排水能力取決于滲溝進(jìn)水截面周長(zhǎng)

7、和滲溝內(nèi)透水管的截面積。⑷由滲溝排水能力和降雨強(qiáng)度計(jì)算產(chǎn)流量。⑸進(jìn)行滲溝反濾和分隔帶防滲設(shè)計(jì)。3、中央分隔帶地下排水設(shè)計(jì)的臨界條件無(wú)封閉中央分隔帶通常應(yīng)考慮進(jìn)行地下排水設(shè)計(jì)，但當(dāng)出現(xiàn)下述2種情況之一時(shí)，可以不進(jìn)行地下排水設(shè)計(jì)：⑴由式求得的產(chǎn)流入滲深度如果大于中央分隔帶內(nèi)的回填土厚度，并且當(dāng)?shù)氐叵滤惠^低，土基透水性能良好時(shí)，則中央分隔帶可以不設(shè)排水滲溝，讓水分直接滲入土基排走，僅需對(duì)填土與結(jié)構(gòu)層界面進(jìn)行防滲處理。(2)對(duì)于蒸發(fā)量較大的干旱少雨地區(qū)，即使產(chǎn)流入滲深度達(dá)不到上述要求，如果回填土和路基土的透水性能都比較好，那么對(duì)于分隔帶寬度小于3m的情況，也可以考慮不

8、設(shè)防排水設(shè)施。4、排水設(shè)