关于公路工程中山区公路排水设计的问题

摘要：公路排水设计在公路工程中占有十分重要的地位，必须引起相关部门的足够重视，文章将就改进山区排水设施的结构、优化排水设施设计方案、提高排水设施的排水效果，来达到并使排水顺畅、排水充分、排水便捷快速，最终保证公路工程整体使用寿命。

关键词：公路；排水；设计；分析；

Abstract: highway drainage design in highway construction occupies very important position, which must be paid enough attention related departments, this paper will improve the structure of the mountainous area drainage facilities, optimal drainage facilities design scheme, improve drainage facilities drainage effect, to achieve and make catchment is smooth, drainage fully, drainage convenient fast, finally guaranteeing the highway engineering overall service life.

Keywords: highway; Drainage; Design; Analysis;

中图分类号：X734文献标识码：A 文章编号：

前言

目前，我国公路的修建多采用沥青路面。进入沥青路面结构内的自由水，在路基路面为透水体系时，可通过向路基两侧的路肩结构渗流而逐渐排出。但是进入路面结构的这部分自由水向外渗流的速度很慢，被围封在路面结构层的水分，会浸湿各结构层材料及路基土，使其强度下降，变形增加，从而使路面承载力降低。而积滞在层间结合处空隙内或结构层孔隙内的自由水在行车荷载作用下，形成高孔隙的动水压力和高流速的水流，冲刷层面材料，并从缝隙处向外“唧泥”，促使沥青面层剥落、松散或坑槽，是造成沥青路面早期水损害的主要原因，而水泥混凝土路面也存在着上述和沥青路面同样的问题。这就要求设置路面结构层内部排水系统，将这部分水迅速排除，有利于改善路面使用性能，提高其使用寿命。这就涉及到了路基和路面的排水设计结构，以及排水设计的要求，本文将从这三点谈起。

1 公路排水设计的要求

1．1设计前必须进行调查研究，查明水源与地质条件，重点路段要进行排水系统的全面规划，考虑路基排水与桥涵布置相配合、地面排水与地下排水相配合、各种排水沟渠的平面布置与竖向布置相配合，做到综合整治，分期修建。对于排水困难和地质不良的路段，还应和路基防护与加固工程相配合，并进行特殊设计。

1.2路基排水要注意防止附近山坡的水土流失，尽量不破坏天然水系，不轻易合并自然沟溪和改变水流性质，尽量选择有利地质条件布设人工沟渠。对于重点路段的重要排水设施，以及土质松软和纵坡较陡地段的排水沟渠，应进行必要的防护与加固。

1.3把影响路基稳定性的地下水，则应予以隔断、疏干、降低，并引到路基范围以外适当的地点，将土基湿度降低到一定范围内，保持路基常年处于干燥状态。

1.4为了减少水对路面的破坏作用，应尽量阻止水进入路面结构，并提供良好的排水设施，以便迅速排除路面结构内的水。

1.5为了确保路基、路面的强度和稳定性不受地下水和地表积水的影响。还必须将路面排水和路基排水结合起来综合考虑，将地上排水和地下排水结合考虑，将临时性排水设施与永久性排水设施结合考虑，将道路排水与农田灌溉、周围环境保护综合考虑，将道路排水工程与防护加固工程综合考虑。

2 山区公路路基排水设计方法

山区公路路基排水一般采取“拦、截、疏、排”的处理方法，设置防冲刷、防渗漏和有利于水土保持的综合排水设施和防护工程，在对水流进行早接远送、迅速引离路基的同时，还重视进出水口的工程处置措施。目前国内外重点研究路基边坡的排水设计和相邻地带的排水设计，同时也对路基边坡进行加固设计研究。

(1) 对特殊地域或重要路段应进行个别设计洪水位计算

针对公路沿线不同地理、地质、降雨量，对排水重点路段进行设计洪水位计算，力求使路基排水设计符合具体情况，避免因预估设计洪水位不准而造成排水设施排水能力不足或排水设施尺寸过大而造成浪费

(2)坡面排水 。

①坡度、坡面类型、坡面防护情况对排水设计的影响

②截水沟的合理设置

在进行坡面排水时，宜将各种排水设施综合考虑，合理安排，使水能迅速顺畅的流出公路路界以外。对于多雨地区山区高速公路，坡面排水的一个重要设施为截水沟，在路堑段，当挖方量较大时，汇水面积急剧增大且开挖可能造成山体失稳，在雨水的侵蚀下，会使路堑边坡的含水量增大，同时使流人路基的水量增大，给路基的水结构损害造成隐患。因此截水沟的合理布置尤为重要。

（3）排水沟

路基边沟水、截水沟水、排水涵洞水及取土坑、边坡和路基附近积水均应通过排水沟引离路基，排入原有水系中的河流、排水渠内，并完善进出水口的处理，使各项设施衔接配合，防止冲毁农田或危害水利设施。排水沟横断面可采用梯形，尺寸根据设计流量确定，深度与底宽不宜小于0．5m，沟底纵坡不能小于0．3％，沟墙可采用M5．0号砂浆防护，排水沟与各种水沟连接应顺畅。

（4）地下排水

地下水带来的危害往往很大，过多的地下水会使得路基泡软、坍塌，并严重影响路面结构的安全。因此，在新建公路的勘测设计过程中，特别需要重视地下排水设计，对于公路填挖交接段、深长路堑挖方段、处于水稻田的低矮路堤段等要进行重点调查，搞清地下水位变化和渗流情况，必要时可以采取增设渗沟、孔状渗涵、盲沟和加深边沟等措施对地下水进行处理。同时，地下排水设计还必须根据施工中的实际情况视需要进行合理调整。

3 路面表面排水

路面排水的主要任务是迅速把降落在路面和路肩表面的降水排走，以免造成路面积水而影响行车安全。在无超高路段。通过路面和路肩横坡向路基两侧横向排流。当路基横断面为路堤时，采用两种方式排除路面表面水：一种方式，是让路面表面水以横向漫流形式向路堤坡面分散排放，此方式一般在边坡进行防护且路堤不高时采用；另一种方式，是在路肩外侧边缘处设置拦水带，将路面表面水汇集在拦水带同路肩铺面组成的浅三角形过水断面内，然后隔一定间距设置泄水口和急流槽，将水集中排放到路堤坡脚外。在超高路段，内侧半幅路面排水采取无超高路段的排水方式。对于外侧半幅路面，在超高内侧中央分隔带路缘带外设置缝隙式圆形集水管，每隔一定距离设置检查井和泄水口，上盖铸铁格栅，通过横向排水管将水引出路界外。泄水口和检查井采用混凝土窨井与钢筋混凝土横向排水连接。横向排水管可以与急流槽连接或通过挡墙的排水孔排向挡墙外的排水沟中。缝隙式圆形集水管管底纵坡与路面坡相同，排水管管底纵坡根据排水方向确定。

4 路基路面综合排水设计

在公路排水设计中，各种排水设施应综合运用，做到拦、截、疏、排有机结合，使水迅速排出公路范围之内。上述各种排水方法，均系针对某一水源，以满足某一方面要求为目的。在实际工程中，由于自然条件、路线布置及其它人为因素的不同，情况往往比较复杂，对于重点路段还需进行路基路面排水综合设计，发挥各类排水设施作用，降低工程费用，提高排水效果。

综合排水设计，包括地面排水与地下排水设施的协调配合，路面排水设施与路基排水设施及其与桥涵等泄水结构物的合理布置，排水工程与防护加固工程的相互配合，路基排水与沿线农田水利规划及其它有关基本建设项目之间的联系，主要目的是确保路基路面强度和稳定性，提高道路的使用效果。对于山区公路路基路面综合排水设计，一般按照以下方法进行：

(1)路面表面水通过路拱横坡、路肩排水系统和中央分隔带排水系统，或排至路基边沟，或排至地下排水管道等地下排水系统、或直接排出路界之外。

(2)而路基边沟汇集的水和截水沟拦截的流向路基边坡的水，或通过地下排水管道汇集的水等，则通过排水沟、跌水及急流槽，或排水管道排至桥涵，或直接排至天然水系。

(3)坡面设置浆砌片石截水沟，截水沟的水流人坡面急流槽中再流入边沟或涵洞、河流中。坡面

以下山体的地下水通过坡面防护或挡墙中的泄水孔流人边沟中，或在地下水位较低处，在边沟下设置纵向盲沟拦截向路基中渗入的地下水。

(4)路面内部水通过设计隔水层或水泥处治碎石路肩排水系统，或配合路基边坡急流槽排至边坡外的排水沟中，或直接排至边沟中，或直接排至桥涵的排水设施中。

(5)地下水可以通过盲沟、竖井等地下排水设施汇集或拦截，或排至水位较低的地表排水设施中，或排至地下水层中，或直接排出路界之外。

(6)在临河路段，根据设计洪水位和设计降雨重现期等对易受河水冲刷的路基高度范围的边坡进行防水处理，采用浆砌片石或水泥混凝土挡墙等防护设施。

(7)在经过水田等软基路段，采用排水垫层拦截地下水或采用横向盲沟降低地下水位，然后将地下水汇集排到排水沟或天然河流中。

结语

公路基、路面排水不畅，往往导致公路的水损害，但由于地域环境、土质、降雨、交通等诸多方面的差异，采用的路基路面排水方案也各有不同；在公路建设中，必须充分考虑水对公路的危害，在设计和施工中要重视路基路面排水设计，并不断完善排水系统，以全面提高公路的使用寿命。路基路面排水设计的好与坏，直接关系其使用年限。随着社会日益发展，科技的进步这方面的技术也会日趋完善，在以后的公路建设中，必须充分考虑水对公路的危害，在设计中要重视路基路面排水设计，并不断完善排水系统， 以全面提高公路的使用寿命。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。