高速公路路面排水计算分析

摘要

道路排水问题常常导致路面损坏、行车安全及路基水毁等一系列灾害的产生，其对路基危害的主要表现为排水形式不当引起的坡面冲刷和边坡失稳等。可见研究路面排水形式和坡面防护对于减小公路路基水损害，保障路基安全运营具有重要意义。目前，国内外学者已对路面排水和坡面防护开展了较多的研究，但公路排水系统的形式和设计方法多直接套用现有规范或国内外标准，边坡防护的设计通常独立于公路排水系统之外，失去了边坡防护与排水系统的统一性。
　　针对上述问题，本文依托已国家高速公路网岚曹高速临枣段路面排水改造工程，重点对高速公路路面排水进行系统分析。本文通过分析路面结构水损坏机理、路面排水系统的组成、路面分散式排水和路面集中排水机理，总结了不同路面排水形式的适用条件;通过理论计算和FLAC3D数值模拟的手段，分别计算了路基坡面冲刷稳定性和路基边坡整体稳定性，对路基的坡面防护形式和临界地下水位高度进行了相应的计算;分析了分散式排水改集中排水的可行性并进行了设计计算;最后提出了路面排水系统及边坡防护综合设计方法，并就具体改造工程设计了具体的施工方案。
　　本文研究成果通过补充和完善高速公路排水系统及防护的计算和设计理论，使公路排水和防护趋于合理，提高了高速公路抗水毁能力和整体稳定性，对于保障高速公路的长期安全运营具有重要意义。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究目的及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 高速公路排水系统研究现状

1．2．2 高速公路边坡防护研究现状

1．2．3 高速公路排水系统及防护应用的综合研究现状

1．3 研究内容及技术路线

1．3．1 研究内容

1．3．2 技术路线

第二章 路面分散式排水及集中排水原理研究

2．1 路面结构水损坏的机理

2．1．1 路面结构水损坏主要形式

2．1．2 路面结构水损坏产生原因

2．2 路面排水系统的组成

2．2．1 横坡排水

2．2．2 拦水带及路面排水沟

2．2．3 排水口

2．3 路面分散式排水基本原理

2．4 路面集中排水基本原理

2．5 本章小结

第三章 排水边坡的稳定性研究

3．1 边坡冲刷稳定性计算分析

3．1．1 计算方法和依据

3．1．2 不同高度路基坡面冲刷流速计算

3．1．3 路基高度对路面排水形式及边坡防护影响分析

3．2 边坡整体稳定性数值模拟

3．2．1 数值模拟计算方法及原理

3．2．2 边坡整体稳定性数值计算分析

3．3 本章小结

第四章 分散式排水改集中排水可行性分析及计算

4．1 工程概况

4．2 分散式排水改集中排水可行性分析

4．3 分散式排水改集中排水设计计算

4．3．1 拦水带设计计算

4．3．2 边沟设计计算

4．4 分散式排水改集中排水经济分析

4．5 本章小结

第五章 路面排水系统及防护综合技术应用

5．1 路面排水系统及防护综合设计方法

5．2 分散式排水改集中排水施工方案

5．2．1 路缘石施工方案

5．2．2 急流槽施工方案

5．2．3 边沟施工方案

5．3 改造工程效果评价

5．4 本章小结

第六章 结论与展望

6．1 结论

6．2 创新点

6．3 展望

参考文献

致谢