对公路路基路面排水设计的探讨

【摘要】本文通过阐述水对公路路基路面的有害影响，结合公路路基路面排水设计的内容与原则，针对公路路基路面排水设计的进行探讨，给出了具体设计措施，具有理论参考意义。

【关键词】公路路基；排水系统；设计；探讨

中图分类号：X734 文献标识码：A 文章编号：

前言

近几年来，随着我国公路的大力建设，新建公路层数不穷。然而，在使用中，我们发现公路路基存在很多病害问题，最常见的是路基的排水系统不佳，最终导致了路基的沉陷和坍塌，这个问题引起了广泛的关注，值得我们深入研究。

二、水对公路路基路面的有害影响

1.地下水路基稳定性的危害

地下水对路基稳定性的危害是指在路基设计和施工中, 由于地下水存在的形式和数量可使工程设计与施工产生一定的困难,地下水的变化可造成路基稳定性下降。因而应采取措施, 使地下水存在的形式或数量改变。在稳定路堤堤身中, 也常受到地下水的危害, 如地下水位高, 路堤填料为黏性土, 在毛细作用下, 水分可升至路堤内, 使填料含水量增大, 强度下降。在路堑地段, 如果路堑开挖到地下水位以下, 当路堑边坡土为细粒土, 则边坡的稳定性可受到地下水渗出的动力水压影响; 当堑体为破碎的岩块时, 地下水从裂隙中或含水层中流出时, 也会使原有的胶结物质及沉淀的碎屑被带出而使边坡失去稳定。

2.地表水

降落在公路表面的自由水对公路的影响主要表现在两个方面:

对公路行车安全的影响。

影响路面的使用性能和使用寿命。

三、公路路基路面排水设计的内容与原则

1.公路路基路面排水设计的内容

公路排水设计对于公路的路基稳定性及路面使用寿命有着显著的影响。公路排水设计大致包含以下两个方面的内容:

要考虑如何减少地下水、农田排灌水对路基稳定性及强度的影响, 一般称之为路基排水;

要考虑如何将路表水迅速排出路基之外, 最大限度地减少雨水对路基、路面质量的影响,减少因路表水排水不畅或路表水下渗对路基、路面结构和使用性能产生的损害, 一般称之为路面排水。

2.公路路基路面排水设计的原则

(一)排水设施应因地制宜、全面规划、合理布局, 并充分利用地形和自然水系, 做到水流不过于集中排放, 能及时疏散, 就近分流。

(二)排水系统应自成体系, 注意与农田水利相配合, 与灌溉沟渠互不干扰。防止冲毁农田或危害其他水利设施的同时, 也要防范农业用水影响路基稳定。

(三)设计前应进行调查, 查明水源, 考虑排水设施与桥涵布置的配合, 地下排水与地面排水的配合。

(四)在满足排水主功能的前提下, 应节约用地, 选择排水设施的形式应与周围自然景观相协调, 营造道路与自然和谐的环境。

四、路基排水设计的具体措施

路基地表排水设计包括对边沟、截水沟、排水沟、跌水与急流槽等进行规划和设计。

1.边沟

边沟通常设置在挖方路基的路肩外侧，或被设置于低路堤的坡脚外侧。其设计形式多与路中线平行，用以将路基范围内和阴雨雪天气流向路基的少量地面水汇集并排除。由于边沟的排水量不大，设计时通常不需要进行水文和水力计算，选用标准横断面形式即可满足排水要求；边沟设计不宜过长，边沟出水口的间距因环境和地理位置差异而不同，一般地区以500米为宜，多雨地区不应超过300米；边沟的纵坡应与公路纵坡坡度相一致；对边沟出水口排水困难路段，应进行特殊设计；边沟有梯形、矩形、三角形及流线型等多种横断面形式，还有暗埋式边沟形式；严格按照高速公路、一级公路边沟底宽和深度≥0.6m、其他等级公路≥0.4m的设计标准，进行边沟底宽和深度的设计。

2.截水沟

设置截水沟，可对路基上方流向路基的地面径流进行截引，防止挖方边坡和路堤坡脚被冲刷和侵蚀，并可减轻边沟的泄水负担。截水沟长度设计应以200～500m为宜，当根据特殊需要超过500m时，可在截水沟中间适当的位置增设泄水口，通过急流槽或急流管将截水沟中的水流及时地分流引排；截水沟横断面的设计通常采用梯形，沟坡坡度取值范围为1:1.0～1:1.5；沟底宽度和沟的深度，按照相关标准规范设计要求不宜小于0.5m；对沟底纵坡的设计也应≥0.5%；若当地的地质或者土质条件较差，可能发生渗漏或变形时，截水沟的设计还应采取相应的防护措施。

3.排水沟

排水沟的主要用途是引水，即将路基范围内因各种水源形成的水流，合理地、及时地引排至桥涵，或路基范围以外的指定地点。排水沟的设计通常采用梯形横断面形式，其尺寸和大小等技术参数的确定应经过水力水文严格计算选定；排水沟的位置，应尽可能远离路基，即距路基坡脚距离不应小于2m；要求连续长度宜短不宜长，且不超过500m；通常情况下，排水沟的纵坡的取值可在0.5%～1.0%范围内，满足沟底纵坡不宜小于0.5%的技术要求。

4.急流槽

急流槽是山区公路路基排水及沟渠出水的一种常见排水方式，常用于高路基边坡，它是通过路堤边坡上的急流槽或急流管将拦水带泄水口的水流汇集并排放到桥涵或自然沟渠的设施。

五、路面排水系统施工中应注意的问题

1.注意对于施工地区水文、地质资料的搜集

在道路工程项目施工中，由于各地区水文、地质条件的差异，路基路面排水系统施工的具体措施和方法也就自然会有所差异。积极收集现有的各方面水文、地址资料和记录，并进行系统的规划与分析，进而制定与之相适应的施工措施。另外，野外调查及坑深和钻探测试也很有意义。

2.实施全过程、多角度的施工质量监理体制

在路基路面排水系统施工质量监理工作中，传统监理体制的弊端与缺陷已经逐渐暴露出来了。目前，在我国道路工程质量监理中，监理单位的工作重点普遍集中于施工工艺、技术、安全等方面，这样的监理只是片面的，难以真正起到应有的作用和意义。只有对路基路面排水系统施工实施全过程、多角度的施工质量监理体制，才能切实保障排水体系的施工质量达到国家相关质量标准。全过程监理主要是指监理工作在区分主次的基础上，要对于施工中每一具体环节和步骤都进行有针对性的质量检验；多角度建立则是指对于路基路面排水系统施工质量监理要立足于不同的检验角度。

3.有效利用天然的排水沟渠

在部分城乡道路施工中，道路工程沿线遍布着众多的天然沟渠，这些沟渠多是连接于附近的河流、湖泊、农田，是天然的路基路面排水“管道”，并且具有较好的排水效果和功能。在路基路面排水系统施工过程中，一定要注意对于各类天然沟槽的有效利用，一般可采取“依沟设涵”的施工工艺，这是目前国内道路工程项目施工普遍采用的措施之一。大部分天然排水沟渠基本可以实现路基路面的排水需求，但是对于部分渠道较窄的天然沟渠则要进行适当的人工改动，使其满足路基路面排水系统的要求。对于天然排水沟渠的有效利用是十分有益的，既合理降低了工程项目施工成本，又为周边的农田灌溉，以及河流、湖泊的蓄水提供了有利的条件，真的可以达到“事半功倍”的目的。

4.要充分利用当地农田排灌和水土保持等基本设施

近年来，随着水土保护工作逐渐得到社会的普遍关注与重视，我国各地均建设了为数众多的农田排灌和水土保持等基本设施，这是各地区实现排水的主要途径之一，也是地区排水管网的重要组成部分，其直接连接到各主要排水管道，具有较好的排水功能和效果。

在路基路面排水系统施工中，施工单位一定要清楚工程项目所在地农田排灌和水土保持等基本设施的布局和功能，不但可以大幅度节省施工成本，而且能够达到更好的排水效果，进而达到提升道路质量和使用年限的目标。

结束语

公路路基如果排水不畅，将会严重影响公路的使用寿命，危害行车人的生命安全。因此，在进行公路建设之初，我国应该多方面综合考虑，合理布局路基的排水系统，进一步在施工中完善公路路基路面排水系统的设计。

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