路基路面工程七

第七章路基路面排水

設(shè)計(jì)總論《路基路面工程》精品課程第七章路基路面排水設(shè)計(jì)總論第一節(jié)路基路面排水要求及設(shè)計(jì)一般原則第二節(jié)路基排水設(shè)備的構(gòu)造與布置第三節(jié)路面排水設(shè)計(jì)第四節(jié)明渠的水文水力計(jì)算第五節(jié)暗溝的水文水力計(jì)算《路基路面工程》精品課程第一節(jié)路基路面排水要求及設(shè)計(jì)

一般原則《路基路面工程》精品課程一、排水的目的與要求目的：保持路基路面常年處于干燥狀態(tài)，確保路基及路面具有足夠的強(qiáng)度與穩(wěn)定性。要求：1.各項(xiàng)排水設(shè)施具有足夠的泄水能力；2.自由水在路面結(jié)構(gòu)內(nèi)的滲流時(shí)間不能太長滲流路徑不能太長；3.排水設(shè)施要有較好的耐久性；4.各種排水設(shè)施要形成一個(gè)有效的排水系統(tǒng)。二、路基路面排水設(shè)計(jì)的一般原則1.排水設(shè)施要因地制宜、全面規(guī)劃、合理布局、綜合治理、講究實(shí)效、注意經(jīng)濟(jì)；2.各種路基排水溝渠的設(shè)置，應(yīng)注意與農(nóng)田水利配合；3.做到綜合設(shè)計(jì)和分期施工；4.盡量不破壞天然水渠，選擇有利地質(zhì)條件布設(shè)人工溝渠；5.以防為主，講究經(jīng)濟(jì)效益；6.盡量阻止水進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)，提供良好的排水施。《路基路面工程》精品課程第二節(jié)路基排水設(shè)備的構(gòu)造與布置一、地面排水設(shè)備1.邊溝邊溝設(shè)置在挖方路基的路肩外側(cè)或低路堤的坡腳外側(cè)，多與路中線平行，用以匯集和排除路基范圍內(nèi)流向路基的少量地面水。

設(shè)置要點(diǎn)：①邊溝不宜過長；②邊溝的縱坡一般與路線縱坡一致；③邊溝的出水口應(yīng)與橋涵相適應(yīng)；《路基路面工程》精品課程2.截水溝又稱天溝，一般設(shè)置在挖方路基邊坡坡頂以外，或山坡路堤上方的適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)，用以攔截并排除路基上方流向路基的地面徑流。

設(shè)置要點(diǎn)：①盡量與絕大多數(shù)地面流水方向垂直；②應(yīng)保證水流暢通，就近引入自然水溝內(nèi)排出；③截水溝水流不應(yīng)引入邊溝，當(dāng)必須引入時(shí)，應(yīng)增大邊溝橫斷面，并進(jìn)行保護(hù)；④截水溝長度以200～500m為宜；《路基路面工程》精品課程3.排水溝排水溝的主要用途在于引水，將路基范圍內(nèi)的各種水源的水流，引至橋涵或路基范圍以外的指定地點(diǎn)。

設(shè)置要點(diǎn)：①排水溝的橫斷面一般采用梯形，尺寸大小應(yīng)經(jīng)過水力水文計(jì)算選定；②排水溝位置可根據(jù)需要并結(jié)合當(dāng)?shù)氐匦蔚榷?；③排水溝水流注入其他水渠或水道時(shí)，應(yīng)使原水道不產(chǎn)生沖刷或淤積；④排水溝應(yīng)具有合適的縱坡；《路基路面工程》精品課程4.跌水與急流槽

跌水與急流槽是路基地面排水溝渠的特殊形式，用于陡坡地段，溝底縱坡可達(dá)45度。

跌水構(gòu)造：單級(jí)和多級(jí)之分，溝底有等寬與變寬之別。基本構(gòu)造可分為進(jìn)水口、消力池和出水口三個(gè)部分。

急流槽構(gòu)造：進(jìn)口、主槽和出口三部分。《路基路面工程》精品課程5.倒虹吸與渡水槽當(dāng)水流需要橫跨路基，同時(shí)受到設(shè)計(jì)標(biāo)高的限制，可以通過管道或溝槽，從路基底部或上部架空跨越，前者稱為倒虹吸，后者稱為渡水槽。倒虹吸管道：圓形和箱形，以水泥混凝土和鋼筋混凝土為主。渡水槽結(jié)構(gòu)：進(jìn)出水口、槽身和下部支撐三部分。

6.蒸發(fā)池氣候干旱、排水困難地段，可利用沿線的集中取土坑或?qū)ｉT設(shè)置蒸發(fā)池排除地表水?！堵坊访婀こ獭肪氛n程二、地下排水設(shè)備1.暗溝設(shè)置要點(diǎn)：不宜過長，溝底應(yīng)具有1％～2％的縱坡，出水口底面標(biāo)高應(yīng)高出溝外最高水位20cm,以防水力倒?jié)B。2.滲溝結(jié)構(gòu)形式：盲溝式、洞式和管式。設(shè)置要點(diǎn)：位置視地下排水的需要而定。3.滲井滲井施工不易，單位滲水面積的造價(jià)高于滲溝，一般盡量少用。

《路基路面工程》精品課程一、路面表面排水

任務(wù)：迅速把降落在路面和路肩表面的降水排走，以免造成路面積水而影響行車安全。

原則：①降落在路面表面的雨水，應(yīng)通過路面橫向坡度向兩側(cè)排走；②在路線縱坡平緩匯水量不大路堤較低且邊坡坡面不會(huì)受到?jīng)_刷的情況下，應(yīng)采用橫向漫坡的方式排水；③在路肩外側(cè)邊緣設(shè)置攔水帶；④攔水帶過水?dāng)嗝娴乃?，在高速及一?jí)公路上不得漫過右側(cè)車道外邊緣，二級(jí)及二級(jí)以下不得漫過右側(cè)車道中心線；

《路基路面工程》精品課程第三節(jié)路面排水設(shè)計(jì)二、中央分隔帶排水類型：

1.寬度小于3米且表面采用鋪面封閉的中央分隔帶排水；2.寬度大于3米且表面未采用鋪面封閉的中央分隔帶排水；3.表面無鋪面且未采用表面排水措施的中央分隔帶；《路基路面工程》精品課程三、路面內(nèi)部排水

設(shè)置內(nèi)部排水系統(tǒng)條件：1.年降水量為600mm以上的濕潤和多雨地區(qū)；2.路基兩側(cè)有滯水，可能滲入路面結(jié)構(gòu)內(nèi)；3.嚴(yán)重冰凍地區(qū)，路基為粉性土組成的潮濕路段；4.路面改建和改善工程，需排除路面結(jié)構(gòu)內(nèi)的水；《路基路面工程》精品課程四、邊緣排水系統(tǒng)組成：透水性填料集水溝、縱向排水溝、橫向出水管和過濾織物。五、排水基層的排水系統(tǒng)基層排水系統(tǒng)就是直接在面層下面設(shè)置透水性排水基層，在其邊緣設(shè)置縱向集水溝和排水管以及橫向出水管等，組成排水基層排水系統(tǒng)。透水性材料：經(jīng)水泥或?yàn)r青處置，或者未經(jīng)處置的開級(jí)配碎石集料。《路基路面工程》精品課程第四節(jié)明渠的水文水力計(jì)算一、設(shè)計(jì)流量流量石路基排水設(shè)計(jì)的基本依據(jù)，其大小與匯水面積和一定頻率下的徑流厚度，以及匯水區(qū)域內(nèi)的地形、地貌及地表植被等因素有關(guān)。二、水力計(jì)算1.基本計(jì)算公式：Q=ω×C×√RiQ－水流通過橫斷面的流量，m3/s;ω－水流橫斷面的面積，m2;C－流速系數(shù)；R－水力半徑，m;i－水力坡降；《路基路面工程》精品課程2.流速系數(shù)主要取決于水流條件（溝渠、管道或地表等以及其粗糙程度），在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上建立計(jì)算公式。

3.容許的最小和最大流速容許最小流速Vmin=α×R1/2α—與水中含土粒徑有關(guān)的系數(shù)；R—水力半徑，m;為使溝渠不致沖刷，應(yīng)限制設(shè)計(jì)流速，即規(guī)定容許最大流速。

4.常用溝渠橫斷面的水力要素要素：水流橫斷面面積、濕周、水力半徑?！堵坊访婀こ獭肪氛n程第五節(jié)暗溝的水文水力計(jì)算一、地下水流量及降落曲線方城1.滲流流量與流速的關(guān)系：按達(dá)西定律，流過土中的水量與水力坡降、水流橫斷面面積及時(shí)間稱正比。2.完整式滲溝3.不完整式滲溝《路基路面工程》精品課程二、滲溝的水力計(jì)算1.盲溝Q=ω×Km√ii—溝底縱坡；Km—紊流狀態(tài)時(shí)的滲流系數(shù)；2.洞式滲溝Q=J×√iJ—流速特性系數(shù)；3.管式滲溝可用表解法計(jì)算?！堵坊访婀こ獭肪氛n程三、滲井的水力計(jì)算1.滲井孔徑2.滲井流量《路基路面工程》精品課程第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理第二節(jié)活塞式空壓機(jī)的結(jié)構(gòu)和自動(dòng)控制第三節(jié)活塞式空壓機(jī)的管理復(fù)習(xí)思考題單擊此處輸入你的副標(biāo)題，文字是您思想的提煉，為了最終演示發(fā)布的良好效果，請(qǐng)盡量言簡意賅的闡述觀點(diǎn)。第六章活塞式空氣壓縮機(jī)

piston-aircompressor壓縮空氣在船舶上的應(yīng)用：

1.主機(jī)的啟動(dòng)、換向；

2.輔機(jī)的啟動(dòng)；

3.為氣動(dòng)裝置提供氣源；

4.為氣動(dòng)工具提供氣源；

5.吹洗零部件和濾器。

排氣量:單位時(shí)間內(nèi)所排送的相當(dāng)?shù)谝患?jí)吸氣狀態(tài)的空氣體積。單位：m3/s、m3/min、m3/h第六章活塞式空氣壓縮機(jī)

piston-aircompressor空壓機(jī)分類：按排氣壓力分：低壓0.2～1.0MPa；中壓1～10MPa；高壓10～100MPa。按排氣量分：微型<1m3/min；小型1～10m3/min；中型10～100m3/min；大型>100m3/min。第六章活塞式空氣壓縮機(jī)

piston-aircompressor第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理容積式壓縮機(jī)按結(jié)構(gòu)分為兩大類：往復(fù)式與旋轉(zhuǎn)式兩級(jí)活塞式壓縮機(jī)單級(jí)活塞壓縮機(jī)活塞式壓縮機(jī)膜片式壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)葉片式壓縮機(jī)最長的使用壽命-

----低轉(zhuǎn)速（1460RPM），動(dòng)件少（軸承與滑片），潤滑油在機(jī)件間形成保護(hù)膜，防止磨損及泄漏，使空壓機(jī)能夠安靜有效運(yùn)作；平時(shí)有按規(guī)定做例行保養(yǎng)的JAGUAR滑片式空壓機(jī)，至今使用十萬小時(shí)以上，依然完好如初，按十萬小時(shí)相當(dāng)于每日以十小時(shí)運(yùn)作計(jì)算，可長達(dá)33年之久。因此，將滑片式空壓機(jī)比喻為一部終身機(jī)器實(shí)不為過?；?葉)片式空壓機(jī)可以365天連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)并保證60000小時(shí)以上安全運(yùn)轉(zhuǎn)的空氣壓縮機(jī)1.進(jìn)氣2.開始?jí)嚎s3.壓縮中4.排氣1.轉(zhuǎn)子及機(jī)殼間成為壓縮空間，當(dāng)轉(zhuǎn)子開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，空氣由機(jī)體進(jìn)氣端進(jìn)入。2.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)使被吸入的空氣轉(zhuǎn)至機(jī)殼與轉(zhuǎn)子間氣密范圍，同時(shí)停止進(jìn)氣。3.轉(zhuǎn)子不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，氣密范圍變小，空氣被壓縮。4.被壓縮的空氣壓力升高達(dá)到額定的壓力后由排氣端排出進(jìn)入油氣分離器內(nèi)。4.被壓縮的空氣壓力升高達(dá)到額定的壓力后由排氣端排出進(jìn)入油氣分離器內(nèi)。1.進(jìn)氣2.開始?jí)嚎s3.壓縮中4.排氣1.凸凹轉(zhuǎn)子及機(jī)殼間成為壓縮空間，當(dāng)轉(zhuǎn)子開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，空氣由機(jī)體進(jìn)氣端進(jìn)入。2.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)使被吸入的空氣轉(zhuǎn)至機(jī)殼與轉(zhuǎn)子間氣密范圍，同時(shí)停止進(jìn)氣。3.轉(zhuǎn)子不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，氣密范圍變小，空氣被壓縮。螺桿式氣體壓縮機(jī)是世界上最先進(jìn)、緊湊型、堅(jiān)實(shí)、運(yùn)行平穩(wěn)，噪音低，是值得信賴的氣體壓縮機(jī)。螺桿式壓縮機(jī)氣路系統(tǒng)：

A

進(jìn)氣過濾器

B

空氣進(jìn)氣閥

C

壓縮機(jī)主機(jī)

D

單向閥

E

空氣/油分離器

F

最小壓力閥

G

后冷卻器

H

帶自動(dòng)疏水器的水分離器油路系統(tǒng)：

J

油箱

K

恒溫旁通閥

L

油冷卻器

M

油過濾器

N

回油閥

O

斷油閥冷凍系統(tǒng)：

P

冷凍壓縮機(jī)

Q

冷凝器

R

熱交換器

S

旁通系統(tǒng)

T

空氣出口過濾器螺桿式壓縮機(jī)渦旋式壓縮機(jī)

渦旋式壓縮機(jī)是20世紀(jì)90年代末期開發(fā)并問世的高科技?jí)嚎s機(jī)，由于結(jié)構(gòu)簡單、零件少、效率高、可靠性好，尤其是其低噪聲、長壽命等諸方面大大優(yōu)于其它型式的壓縮機(jī)，已經(jīng)得到壓縮機(jī)行業(yè)的關(guān)注和公認(rèn)。被譽(yù)為“環(huán)保型壓縮機(jī)”。由于渦旋式壓縮機(jī)的獨(dú)特設(shè)計(jì)，使其成為當(dāng)今世界最節(jié)能壓縮機(jī)。渦旋式壓縮機(jī)主要運(yùn)動(dòng)件渦卷付，只有磨合沒有磨損，因而壽命更長，被譽(yù)為免維修壓縮機(jī)。

由于渦旋式壓縮機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)、振動(dòng)小、工作環(huán)境安靜，又被譽(yù)為“超靜壓縮機(jī)”。

渦旋式壓縮機(jī)零部件少，只有四個(gè)運(yùn)動(dòng)部件,壓縮機(jī)工作腔由相運(yùn)動(dòng)渦卷付形成多個(gè)相互封閉的鐮形工作腔，當(dāng)動(dòng)渦卷作平動(dòng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，使鐮形工作腔由大變小而達(dá)到壓縮和排出壓縮空氣的目的。活塞式空氣壓縮機(jī)的外形第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理一、理論工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）工作循環(huán)：4—1—2—34—1吸氣過程

1—2壓縮過程

2—3排氣過程第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理一、理論工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）

壓縮分類：絕熱壓縮：1—2耗功最大等溫壓縮：1—2''耗功最小多變壓縮：1—2'耗功居中功＝P×V（PV圖上的面積）加強(qiáng)對(duì)氣缸的冷卻，省功、對(duì)氣缸潤滑有益。二、實(shí)際工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）1.不存在假設(shè)條件2.與理論循環(huán)不同的原因：1）余隙容積Vc的影響Vc不利的影響—?dú)埓娴臍怏w在活塞回行時(shí)，發(fā)生膨脹，使實(shí)際吸氣行程（容積）減小。Vc有利的好處—

（1）形成氣墊，利于活塞回行；（2）避免“液擊”（空氣結(jié)露）；（3）避免活塞、連桿熱膨脹，松動(dòng)發(fā)生相撞。第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理表征Vc的參數(shù)—相對(duì)容積C、容積系數(shù)λv合適的C：低壓0.07-0.12

中壓0.09-0.14

高壓0.11-0.16

λv＝0.65—0.901）余隙容積Vc的影響C越大或壓力比越高，則λv越小。保證Vc正常的措施：余隙高度見表6-1壓鉛法—保證要求的氣缸墊厚度2.與理論循環(huán)不同的原因：二、實(shí)際工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理2）進(jìn)排氣閥及流道阻力的影響吸氣過程壓力損失使排氣量減少程度，用壓力系數(shù)λp表示：保證措施：合適的氣閥升程及彈簧彈力、管路圓滑暢通、濾器干凈。λp

（0.90-0.98）2.與理論循環(huán)不同的原因：二、實(shí)際工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理3）吸氣預(yù)熱的影響由于壓縮過程中機(jī)件吸熱，所以在吸氣過程中，機(jī)件放熱使吸入的氣體溫度升高，使吸氣的比容減小，造成吸氣量下降。預(yù)熱損失用溫度系數(shù)λt來衡量（0.90-0.95）。保證措施：加強(qiáng)對(duì)氣缸、氣缸蓋的冷卻，防止水垢和油污的形成。2.與理論循環(huán)不同的原因：二、實(shí)際工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理4）漏泄的影響內(nèi)漏：排氣閥（回漏）；外漏：吸氣閥、活塞環(huán)、氣缸墊。漏泄損失用氣密系數(shù)λl來衡量（0.90-0.98）。保證措施：氣閥的嚴(yán)密閉合，氣缸與活塞、氣缸與缸蓋等部件的嚴(yán)密配合。5）氣體流動(dòng)慣性的影響當(dāng)吸氣管中的氣流慣性方向與活塞吸氣行程相反時(shí)，造成氣缸壓力較低，氣體比容增大，吸氣量下降。保證措施：合理的設(shè)計(jì)進(jìn)氣管長度，不得隨意增減進(jìn)氣管的長度，保證濾器的清潔。2.與理論循環(huán)不同的原因：二、實(shí)際工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理上述五條原因使實(shí)際與理論循環(huán)不同。4）漏泄的影響5）氣體流動(dòng)慣性的影響1）余隙容積Vc的影響2）進(jìn)排氣閥及流道阻力的影響3）吸氣預(yù)熱的影響2.與理論循環(huán)不同的原因：二、實(shí)際工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理3.排氣量和輸氣系數(shù)理論排氣量Vt----單位時(shí)間內(nèi)活塞所掃過的氣缸容積。實(shí)際排氣量Q：Q=Vt

λ輸氣系數(shù)λ

：λ＝λtλv

λ

pλl漏泄的影響余隙容積Vc的影響進(jìn)排氣閥及流道阻力的影響吸氣預(yù)熱的影響二、實(shí)際工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理指示功率pi

：按示功圖計(jì)算的功率理論功率Ps、