DB63∕T1858-2020 高寒高海拔荒漠公路排水体系设计指南(青海省).pdf
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1、 ICS 03.220.20 CCS R 10 备案号:78011-2021 DB63 青海省地方标准 DB 63/T 18582020 高寒高海拔荒漠公路排水体系设计指南 2020 - 12 - 09 发布 2021 - 01 - 01 实施青海省市场监督管理局 发 布 DB63/T 18582020 I 前 言 本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则的规定起草。 本文件由青海省交通运输厅提出并归口。 本文件起草单位:青海交通职业技术学院、正平路桥建设股份有限公司、青海省育才公路勘察设计有限公司、青海省海南天和路桥工程有限公司。 本文件主要起草
2、人:李捷、蒲广宁、赵全成、王海春、李晓龙、郭慧先、鲜香荣、崔明、李东臻、马海峰、张明拾、井浩、马占刚、李林海、李世奎、包彦章、张冬冬、王强、张晓伟、寇双成、顾甫林、赵忠、索南才吉、王国建、韩馨、蔡婷霞、商可、包坤业、何睿华、林玉婷、仇朝珍、韩嘉庆。 本文件由青海省交通运输厅监督实施。DB63/T 18582020 1 高寒高海拔荒漠公路排水体系设计指南 1 范围 本文件规定了高寒高海拔荒漠公路排水体系设计的基本规定、路基排水、路基防护加固工程、路面排水与路肩加固、分隔带排水、路界地下排水、桥梁防排水工程、隧道防排水工程等内容的技术要求。 本文件适用于高寒高海拔荒漠区新建、改扩建的各等级公路排水
3、体系设计。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。 其中, 注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB 50108 地下工程防水技术规范 JTJ 003 公路自然区划标准 JTG B01 公路工程技术标准 JTG B04 公路环境保护设计规范 JTG C30 公路工程水文勘测设计规范 JTG D30 公路路基设计规范 JTG/T D31 沙漠地区公路设计与施工指南 JTG/T D33 公路排水设计规范 JTG D60 公路桥涵设计通用规范 JTG/T 3310 公路工程混
4、凝土结构耐久性设计规范 JTG/T 3660 公路隧道施工技术规范 JTG 3370.1 公路隧道设计规范 第一册 土建工程 CJJ 139 城市桥梁桥面防水工程技术规程 青海省公路建设生态环境保护技术指南 (青海省交通运输厅,青交2020147号) 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 高寒高海拔荒漠 指柴达木荒漠区,根据公路自然区划标准(JTJ 003),该区域为2区,气候干旱,碱湖分布广泛,主要自然病害为风沙、盐碱、盐盖。 3.2 公路排水系统 DB63/T 18582020 2 由拦截、汇集、输送、排放公路用地范围内地表水和地下水的设施组成的系统。 3.3 挡水埝 截水
5、沟边阻止截水沟内的水流向下游的土堆,其迎水面一般应做防护设计。 3.4 反滤层 保证水流通过,并防止水流带走土中的细颗粒堵塞排水设施的过滤层。 3.5 盐渍土 易溶盐含量大于规定值的土。 3.6 干涸盐湖 干旱封闭盆地的咸水湖泊,湖内水面在强烈蒸发下逐渐缩小、变浅、干涸,是干旱区盐湖发育的最后阶段。湖水为饱和卤水,湖中充满石盐沉积,湖面为石盐所形成的坚硬盐盖。 3.7 隔断层 为隔断水分和盐分侵入路基上层或路面基层, 在路基内部或其顶部用透水性良好的或不透水的材料铺装的层次,用以隔断向上迁移的水分和盐分进入路基上部,防止路基翻浆、盐胀等有效的路基处理措施。 3.8 风积沙 风力作用下形成的沙物
6、质。从工程角度来看,风积沙一般为细沙或极细沙,颗粒集中,级配不良,粉黏粒含量少,基本上为松散状。 3.9 饮用水水源保护区 国家为防治饮用水水源地污染、 保证水源地环境质量而划定, 并要求加以特殊保护的一定面积的水域和陆域。 4 基本规定 DB63/T 18582020 3 4.1 公路防排水设计应综合考虑地域环境、气候特点、柴达木盆地荒漠-盐壳生态区环保要求、盐渍土及风积沙路段的土质特殊性,做好路基防排水与地基处理、路基防护、地表排水与地下排水设施等综合设计,并与路面、桥梁、涵洞、隧道等防排水系统相协调。 4.2 公路排水系统应与主体工程及自然环境相适应。设计中应注重各种排水设施的功能和相互
7、之间的衔接,防、排结合,形成完善的排水系统。 4.3 公路排水体系设计应符合 JTG B01、JTG/T D33、JTG B04 及青海省公路建设生态环境保护技术指南的相关技术要求。 4.4 各类排水设施的设计应满足使用功能要求,结构安全可靠,便于施工、检查和养护维修。 4.5 施工场地的临时性排水设施布设,宜与永久性排水设施相结合。 4.6 外业阶段汇水区概况调查应按照 JTG C30 要求进行,收集暴雨径流及地质资料,调查沿线气象、地形地貌、植被、风沙灾害、地表积水的范围、地下水出露位置及埋藏深度、流量、季节性变化、沿线筑路材料、既有公路水毁病害情况等;初步确定路基加固工程的范围及形式;风
8、积沙区域应调查主风向与路线走向的关系及沙害类型、严重程度,可按 JTG/T D31 中有关规定进行。 4.7 柴达木盆地荒漠-盐壳生态区,在公路选线、选址阶段,主要应对植被及水源地采取合理避让等保护措施。 4.8 穿越或毗邻水源保护区的饮用水水源二级保护区、准保护区路面应设计路面径流收集处理系统。路段临河侧应按照环境影响评价文件及其批复的要求设计防撞护栏, 为防止路面径流直接流入水源保护区,排水沟应纵向贯通设置,并依据地形在适合位置布设防渗收集池。 4.9 跨越饮用水水源二级保护区、准保护区和类以上水体的桥梁,应设计桥面径流收集处理系统。并加装加强型防撞护栏和防抛网,避免车辆经过桥梁时货物翻落
9、桥下进入水体。 4.10 在类及以上水体的伴行路段,临河侧应设置防撞护栏,并在伴行的路段布设排水边沟,根据地形地貌在适合位置布设应急处理系统。 4.11 高寒高海拔地区路基构造物不宜采用浆砌结构, 宜选用混凝土预制或现浇结构, 混凝土强度等级应符合 JTG/T 3310 的要求且不低于 C30。地下排水须采用保温措施。 4.12 对不受地下水影响的中湿干燥路段,弱盐渍土路段可按一般路基设计。中、强盐渍土路段,路基受到地面水或地下水影响时, 填方路基应设置隔断层, 挖方路基应根据水文地质条件适当超挖并回填水稳定性好的填料或设置隔断层。 4.13 盐渍土地区应按切断盐分迁移路线、保证路基稳定的原则
10、进行排水设计。 4.14 盐渍土地区路基必须设置完善的纵横向排水设施。应合理布设桥涵,做好边沟、排水沟、截水沟和取土坑的相互配合设计,使水流畅通,自成体系,不影响路基稳定。 4.15 盐渍土地区路基宜填不宜挖,有条件时宜在路基两侧设置排碱沟降低地下水位。 4.16 盐渍土地区应考虑当地盐渍土、地下水的腐蚀性,一般防排水措施如图 1 所示。 DB63/T 18582020 4 图1 盐渍土地区公路一般防排水措施 4.17 地下水埋深较浅、毛细水上升较高或易受地表水影响的路段,应在路堤内部设置隔断层,并应符合下列要求: a) 隔断层的位置应高出地表或地表长期积水位 0.2 m 以上,并满足最大冻深
11、的要求。高速公路、一级公路新建路基隔断层宜设置在路床之下; b) 隔断层的路拱坡度不宜小于 2%,最大横坡不应超过 5%; c) 隔断层材料可采用透水性好的砾(碎)石、复合防渗土工布。砾(碎)石隔断层厚度宜为 0.3 m0.5 m,最大粒径应小于 50 mm,粉黏粒含量应小于 5%。 4.18 盐渍土路基排水设计应采取防、排、疏相结合的综合措施,防治盐渍土路基病害,并应符合下列要: a) 地表水丰富、水文地质条件较差的路段,路基两侧宜设置护坡道。护坡道宽度不宜小于 2 m,横坡不应小于路肩横坡; b) 地下水位较高或公路旁有农田排、灌水渠的路段,可在路基一侧或两侧设排(截)水沟,以降低地下水位
12、或截阻农田排灌水,排(截)水沟据路基坡脚不应小于 2.0 m。有条件时可设置排碱沟,排碱沟与路堤坡脚之间的距离不应小于 5.0 m,沟底应低于地表以下不小于 1.0 m; c) 地表排水困难的路段, 在占地容许的情况下可设置蒸发池, 蒸发池边缘与路基坡脚之间的距离宜大于 10 m。 4.19 盐渍土地区的地下排水管与地面排水沟渠,必须采取防水措施。盐渍土地区不宜采用渗沟。在地下水位较高地段,应加深两侧边沟或排水沟,以降低路基下的地下水位。 4.20 对于盐渍土地区的混凝土结构, 埋入土中的混凝土应按化学腐蚀环境考虑, 露出地表的毛细吸附区内的混凝土应按盐结晶环境考虑。 4.21 盐渍土地段的路
13、基构造物应进行防腐处理。 一般可采用选择特种水泥、 降低水胶比、 使用外加剂、增加保护层厚度、涂抹防腐层等方法。 4.22 干涸盐湖地段路基设计, 当盐湖地表下有饱和盐水时, 宜采用设有排水沟及护坡道的路基横断面,护坡道宽度应大于 2 m。 4.23 冰冻区地面排水设施应耐冰冻、耐盐蚀;地下排水设施应置于当地最大冻深线以下至少 0.25 m,无法满足时,应采取保温措施。 4.24 施工单位应按照环境影响评价文件及其批复的要求, 合理用水和排水, 采用划界施工来严格控制施工范围,防止水土流失和水污染。 5 路基排水 DB63/T 18582020 5 5.1 一般规定 5.1.1 路基排水设计应
14、符合 JTG D30 的相关技术要求。地表排水设施包括边沟、截水沟、排水沟、跌水与急流槽、蒸发池、油水分离池、排水泵站等,应结合地形和天然水系进行布设,并做好进出口的位置选择和处理,防止产生堵塞、溢流、渗漏、淤积、冲刷和冻结。 5.1.2 在满足排水要求、利于养护的情况下,路基排水工程应尽量做到“宽、浅、隐、绿”,外观线形美观流畅。路基排水应系统完整,敏感路段如沿河线等应自成体系。 5.1.3 重视排水设施和防护设施的设计,取土、弃土宜进行专门设计,防止水土流失、堵塞河道和诱发路基病害。 5.1.4 路基填方路段视两侧地形情况合理设计排水沟,填方或挖方路基两侧应根据地形、植被情况合理设置边沟、
15、排水沟、截水沟(挡水埝)等排水系统,有条件时优先设置植被防护边沟。 5.1.5 路基高度在 2m 以上的平曲线内侧和竖曲线低凹处易形成集中冲刷的段落,应设拦水带和急流槽。急流槽出口处应设置在坡脚外 2m 处,从坡脚到出口设置成缓坡。 5.1.6 路基两侧可能产生较明显的集中汇流的段落,可选择横向沟槽合理设置小桥涵。 5.1.7 地表排水设施截面尺寸应根据设计流量通过水力计算确定。边沟、排水沟、截水沟以矩形、三角形、浅碟形为主,当汇水流量较大时可采用梯形断面。 5.1.8 边沟、排水沟、截水沟长度一般不宜超过 300 m,最长不超过 500 m。若受条件限制排水距离过长时,应通过计算调整排水设施
16、的截面尺寸。 5.1.9 路基防排水设计应满足最大洪水位安全高度要求、防冻要求、路基工作区深度要求。 5.1.10 路基路面排水系统应按动态设计理念,在工程实施中及时优化完善。 5.2 急流槽 5.2.1 水流通过坡度大于 10%、水头高差大于 1.0 m 的陡坡地段或特殊陡坎地段时,宜设置急流槽,并应符合以下规定: a) 急流槽应采取加固措施; b) 急流槽的纵坡应与地形相结合,进水口应予防护加固,出水口应采取消能措施,防止冲刷; c) 急流槽底应设置防滑平台或凸榫,防止基底滑动。 5.2.2 混凝土 U 型急流槽是一种混凝土现筑或砌筑的明渠形式的急流槽,适用于各类工程条件,应符合以下规定:
17、 a) U 型急流槽槽底、槽壁连为一体,槽壁高度高出计算水深至少 0.2 m,断面厚度一般为 5 cm10 cm; b) 一般有条件或采取可靠措施,尽量连续浇筑;但不得已分段浇筑时,接头同样必须严格做防水处理。 5.2.3 管式急流槽由管节拼装而成,如图 2 所示,应符合以下规定: a) 当现场具备暗挖暗埋管道条件时, 可在边坡排水中优先选用管式急流槽, 管式急流槽宜优先选用 PVC 或 U-PVC 管; b) 为了防止漏水,管节之间采用套接方式,并严格地进行防水处理;出水口必须妥善消能,防止管节坍塌和二次冲刷破坏; c) 管式急流槽可选用 PVC、U-PVC 管(或 PVC-U 管)、预制钢
18、筋混凝土或素混凝土管、玻璃钢夹砂管等管材,所选管材应具有一定的耐久性。其中:PVC 或 U-PVC 管与玻璃钢夹砂管管节长度较为灵活,一般按照工程需要和厂商生产尺寸选用,接头便捷、密实,效果较好; d) 为保证 PVC 或 U-PVC 管的耐久性,管道上部需覆土埋设,填土厚度一般不少于 30 cm; DB63/T 18582020 6 e) 预制钢筋混凝土或素混凝土管管节长度 1 m3 m,接头采用套接方式,接缝处必须进行防水处理。 图2 管式急流槽 5.3 截水沟、挡水埝 5.3.1 截水沟、挡水埝的设置形式应结合地面坡度、汇水面积、土质类别、水力坡度等因素综合确定,并宜与桥涵构造物、边沟、
19、排水沟等排水构造物进行衔接。 5.3.2 一般地段设置土质截水沟、挡水埝;当地势上游汇水面积较大、或在涵洞进口处时,挡水埝迎水面宜设置为混凝土防护。 5.3.3 挖方路基的堑顶截水沟应设置在坡口 5 m 以外,并宜结合地形进行布设。填方路段斜坡上方的路堤坡脚的距离,应不小于 2 m。 5.3.4 截水沟的水流应排至路界以外,不宜引入路堑边沟。沟底纵坡不宜小于 0.3%,且应进行防渗加固。 5.3.5 截水沟要按设计要求进行防渗与加固处理。地质不良地段、土质松软路段、透水性大或岩石裂隙较多路段,截水沟沟底、沟壁、出水口都要进行加固处理,防止水流渗漏和冲刷。 5.3.6 混凝土截水沟宜每隔 15
20、m 设置一道伸缩缝,缝内可采用沥青麻絮等弹性材料填塞。 5.3.7 挡水埝的顶宽不宜小于 1.0 m,高度不宜小于 0.8 m,内侧、外侧边坡坡度不宜陡于 1:1。必须采用开挖式排水设施时, 宜采用宽浅的断面形式, 排水沟的底宽不宜小于 0.6 m, 边坡坡度不宜陡于 1:1,必要时可用草皮或黏性土进行加固。 5.3.8 挡水埝迎水面常见防护类型包括铺草皮、干砌片石、浆砌片石、混凝土等,防护设计应保护其免遭水流、波浪等冲击破坏以及基底冲刷淘空。 5.4 边沟 5.4.1 边沟断面形式及尺寸应根据降雨强度、汇水面积、地形地质条件以及对路侧安全与环境景观的影响程度等确定。条件许可时,宜为三角形或浅
21、碟形边沟。 DB63/T 18582020 7 5.4.2 为保证路基稳定,防止路基附近积水,一般宜设置大边沟。一般路段路基宜采用梯形土质边沟;土质抗冲刷性能差且影响路基稳定时,宜设置混凝土边沟。 5.4.3 边沟底纵坡一般与路线纵坡保持一致,且不小于 0.3%。 5.4.4 挖方路段宜采用矩形混凝土边沟,出水口应连接涵洞或天然河沟底部。 5.4.5 风积沙路段宜采用浅碟形边沟,确有必要时可设置盖板。 5.5 排水沟 5.5.1 将边沟、截水沟、取(弃)土场和路基附近低洼处汇集的水引向路基以外时,应设置排水沟。为保证路基稳定,不宜将地表排水沟与降低地下水位的排水沟合并使用。 5.5.2 为有效
22、截流导流,确保路基不受侵蚀,可在路基边坡坡脚外设置纵向排水沟。排水沟位置应结合地形条件设置,距路基边坡坡脚不宜小于 2.0 m。土质抗冲刷性能差且影响路基稳定时,宜设置混凝土梯形排水沟。 5.5.3 排水沟出水口应连接桥涵进出口或者天然河沟底部。 5.5.4 排水沟一般采用梯形断面,深度与底宽均不应小于 0.5 m,沟壁坡率根据土质确定,长度不宜大于 500 m,沟底纵坡一般与路线纵坡保持一致,不小于 0.3 %且不大于 3.0%。 5.5.5 排水沟平面布置应平顺,采用直线,转弯时弧形半径不宜小于 10 m。 5.5.6 将取土坑连通形成纵向排水时,取土坑的坑底离最高地下水位不应小于 0.1
23、5 m,取土坑的坑底向路堤外应有 2 %3 %的横向坡度和不小于 0.2 %的纵坡。 5.6 蒸发池 5.6.1 荒漠盐滩,不占用耕地的路段,为克服排水困难提高路基稳定性,可设反压护道或蒸发池排除地表水。 5.6.2 合理确定蒸发池边缘与路基之间的距离,避免影响路基稳定和路侧安全,并应不小于 5 m。蒸发池设计水位应低于排水沟的沟底。 5.6.3 蒸发池的容量应以一个月内汇入池中的雨水能及时完成渗透与蒸发作为设计依据,据水力、水文计算后确定,并防止产生盐渍化或沼泽化。 5.6.4 蒸发池应根据具体情况采取适当的安全防护加固措施。 5.6.5 蒸发池的容量不宜超过 300 m3,蓄水深度不应大于
24、 1 m,必要时池底与四周宜作防渗处理。 6 路基防护加固工程 6.1 一般规定 6.1.1 存在水毁隐患、需进行路基防护加固的段落或公路水毁修复工程,应进行路基防护加固设计,一般包括路肩墙、路堤墙、护脚墙、护坡、石笼式挡墙、反压护道等措施。防护构造物的结构形式、材料类型、工程规模、防治效果应综合论证比较后选用,其设计应符合 JTG D30 的相关规定。 6.1.2 沿河路基防排水设计应根据河流水文特性、设计洪水位、流量以及河道地形地质条件,合理布设排水设施,做好排水设施出口处理,并与河道导流设施和调治构造物相协调,防止水流冲刷路基边坡及河岸。 6.1.3 路肩墙、路堤墙、护脚墙等冲刷防护工程
25、应符合以下规定: a) 冲刷防护工程顶面高程,应为设计水位加上波浪侵袭、壅水高度及安全高度之和; b) 基底应埋设在冲刷深度以下不小于 1m 或嵌入基岩内,寒冷地区应在冻结深度以下不小于 1m。当冲刷深度较深、水下施工困难时,可采用桩基或适宜的平面防护; DB63/T 18582020 8 c) 当受水流冲刷时,应按路基设计洪水频率计算冲刷深度,基底应置于局部冲刷线以下不小于1.0 m; d) 当冻结深度小于或等于 1.0 m, 基底应在冻结线以下不小于 0.25 m, 且最小埋置深度不小于 1.0 m。 冻结深度大于 1.0 m 时, 基础最小埋置深度不应小于 1.25 m, 并应对基底至冻
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