公路路基排水设计

中图分类号：U416.1 文献标识码：A

摘要：水是影响路基的强度和稳定性的重要因素，排水设计对于保障公路结构物的使用寿命和行车的通畅、安全具有十分重要的作用。

关键词：公路；路基；排水

一、概述

水是影响路基的强度和稳定性的重要因素，排水设计对于保障公路结构物的使用寿命和行车的通畅、安全具有十分重要的作用。

根据水源不同，影响路基的水流可分为地面水和地下水两类，相应的路基排水工程分为地面排水及地下排水两大类。地面水包括大气降水以及海、河、湖、水渠、水库水等；地下水包括上层滞水、潜水、层间水等。

路基排水设计时，必须将影响路基稳定性的地面水排除和拦截在路基用地范围以外，并防止地面水漫流、滞积或下渗。对影响路基稳定性的地下水，则应予以隔断、疏干、降低，并引到路基用地范围以外适当的地点。

二、路基排水设计的一般原则

（一）排水设计要因地制宜、综合整治，充分利用有利地形和自然水系，防、排、疏结合，并与路面排水、路基防护、地基处理和其它自治措施相互协调，形成完善的排水系统。

（二）路基排水设计应注意与农田水利配合，以防农业用水影响路基的稳定性，需合理布置排水设施，并与当地环境与排灌系统协调。

（三）设计前必须进行实地调查，查明水源与地质条件，对排水系统进行全面规划，考虑排水与桥涵布置下配合，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，做到综合治理，分期修建。对于排水困难和不良地质地段，还应与路基防护与加固相配合，并进行特殊设计。

（4）、路基排水要注意山体水土流失，尽量不破坏天然水系，不轻易改变水流性质，选择有利地质条件布设人工沟渠，减少排水沟渠的防护与加固工程。

（五）路基排水需结合当地水文条件的公路等级等具体情况，注意就地取材，以防为主，既稳固实用，又必须讲究经济效益。

三、地表排水

路基地表排水设施包括边沟、截水沟、排水沟、跌水与急流槽、拦水带、渡槽与倒虹吸、蒸发池等，作用是将可能停滞在路基范围内的地面水迅速排除，防止路基范围内的地面水侵入路基影响路基稳定性。

（一）边沟

①在公路一侧或两侧设置边沟，用以汇集和排除路基范围内和流向路基的地面水，设置于挖方地段和填土高度小于边沟深度的填方地段。

②边沟的横断面形式有：梯形、矩形、三角形及流线形等。土质或软弱石质边沟，一般用梯形，其底宽与深度为0.4—0.6m，干旱地区或水流少的路段，取低限但不得小于0.3m，降水量集中或地势低洼路段取高限或更大。梯形边沟内侧边坡一般为1：1—1：1.5，石质或铺砌加固可取直坡，外侧边坡通常与挖方边坡一致；石质或铺砌式边沟，常用矩形或近似梯形，以减少沟顶宽度；少雨浅挖地段土质边沟可采用三角形断面，其内侧边坡宜采用1：2—1：3，外侧边坡坡度与挖方边坡坡度相同。三角形边沟的水流条件较差、流量较大时，沟深宜适当加大；流线形边沟，是将路堤横断面的边角修整圆滑，可以防止路基旁侧积沙或堆雪，适用于沙漠或积雪地区的路基。

③边沟沟底纵坡宜与路线纵坡一致，并不宜小于0.3%。困难情况下，可减小至0.1%。土质地段的边沟纵坡大于3%时应采取加固措施。

④边沟水流向桥涵进水口时，为避免边沟流水产生冲刷，应作适当处治，应根据地形等条件，在桥涵进口前或其他水流落差较大处，设置跌水或急流槽等结构物，将水注引入桥涵或其他指定地点。边沟的出水口附近，水流冲刷比较严重，必须因地制宜，根据地形、地质等具体条件，慎重布置和采取相应措施，必要时可将出水口延伸至坡脚以外，以免边沟水冲刷坡脚。

（二）截水沟

①截水沟用以拦截并排除路基上方流向路基的地面水，保证挖方边坡和填方坡脚不受流水冲刷。挖方路基的堑顶截水沟应设置在坡口5m以外，填方路基上侧的路堤截水沟距填方坡脚的距离应不小于2m，并宜根据工程地实际地形情况及当地降水量等进行布设。在挖方地段边坡坡面石质坚硬和边坡较低冲刷不大的地段，可以不设截水沟；反之在降水量大且暴雨频率较高，土质不良、水土流失严重的地段，则可设置两道或多道截水沟。

②截水沟的断面形式应结合设置位置、排水量、地形及边坡情况确定，一般为梯形，沟的底宽不小于0.5m，沟深应按水流量确定，但不应小于0.5m，沟底纵坡不宜小于0.3%。

③截水沟的长度一般为200—500m，超过500m时应选择适当的地点设出水口，将水引至山坡侧的自然沟中或桥涵进水口，必要时须设置排水沟、跌水或急流槽。截水沟的出水口必须与其他排水设施平顺衔接。

④为防止水流下渗和冲刷，截水沟应进行严密的防渗和加固，地质不良地段、土质松软路段、透水性大或岩石裂隙较多地段，截水沟沟底、沟壁、出水口都应进行加固处理，防止水流渗漏和冲刷。

（三）排水沟

①排水沟主要用于将边沟、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，保护路基不受水害，距离路基坡脚不宜小于2m，长度一般不超过500m。

②排水沟的断面形式应结合地形、地质条件确定，一般采用梯形，尺寸大小应经过水力水文计算确定，但底宽和深度不宜小于0.5m，土沟边坡坡度为1：1—1：1.5，沟底纵坡不宜小于0.3%。

③对易受水流冲刷的排水沟应根据实际情况对沟底、沟壁采取防护、加固措施。同时排水沟与其它排水设施的连接应顺畅。

（四）跌水与急流槽

①跌水与急流槽是路基地面排水沟渠的特殊形式，通常设置在水流通过坡度大于10%，水头高差大于1.0m的陡坡地段或特殊陡坎地段。

②跌水由进水口、跌水槽和出水口三部分组成。构造可分为单级和多级，沟底亦有等宽和变宽两种。单级跌水通常用于沟渠与涵洞相接处，而陡坡地段较长时，为减小水流速和消能，可采用多级跌水，设置消力槛。

③急流槽由进水口、急流槽（槽身）和出水口组成，分节长度宜为5—10m，接头处应用防水材料填缝。混凝土预制块急流槽分节长度宜为2.5—5.0m，接头采用榫接。主体纵坡依地形而定，一般可达67%（1：1.5），为防止基底滑动，端部及槽身每隔2—5m在槽底设耳墙埋入地下，以防止滑动。在出水口应进行防护加固，出水口则应设置消能措施，防止冲刷。

四、地下排水

地下水是指路基边坡土体中的上层滞水，或埋藏很浅的潜水。为了不使路基结构遭受破坏，需拦截、汇集和排除地下水，根据工程项目地实际地形情况修筑暗沟、渗沟和渗井等排水结构物。

（一）暗沟

①暗沟又称盲沟，设置位置有一侧边沟下、两侧边沟下和填挖方交界处的横向盲沟，用以拦截流向路基的层间水或小股泉水，降低地下水位，防止毛细水上升危及路基的强度与稳定性。

②盲沟的横断面形式有矩形或梯形，沟壁倾斜度约为1：0.2，底宽与深度大致为1：3，沟内填充物为颗粒材料，底部和中间填以粒径较大（3—5cm）的碎石，粗粒碎石两侧和上部按一定比例分层（层厚约10cm）填以较细粒径的粒料，逐层粒径大致按6倍递减。盲沟顶部和底面，一般设有厚30cm以上的不透水层，或顶部设有双层反铺草皮。

③暗沟的纵坡不宜小于1%，条件困难时亦不得小于0.5%，出水口处应加大纵坡，并应高出地表排水沟常水位0.2m以上，以防水流倒渗。寒冷地区的暗沟，应作防冻保温处理或将暗沟设在冻结深度以下。

（二）渗沟

①采用渗透方式将地下水汇集于沟内，并通过沟底通道将水排至指定地点，这种地下排水设施统称渗沟。主要用于降低地下水位或拦截地下水。主要有3种形式，分别为盲沟式、洞式、管式渗沟。

②渗沟的设置位置与作用视地下排水的需要而定，沟尺寸需要进行水力计算确定。公路路基中，浅埋的渗沟在2—3m以内，深埋时可达6m以上。

③填石渗沟最小纵坡不宜小于1%，无砂混凝土渗沟、管式及洞式渗沟最小纵坡不宜小于0.5%。渗沟出口段宜加大纵坡，出口处宜设置栅板或端墙，出水口应高出地表排水沟槽常水位0.2m以上。渗沟的排水孔（管），应设在冻结深度以下不小于0.25m处。截水渗沟的基底宜埋入隔水层内不小于0.5m。边坡渗沟、支撑渗沟的基底，宜设置在含水层以下较坚实的土层上。寒冷地区的渗沟出口，应采取防冻措施。

参考文献：

[1]《路基路面工程》、《公路路基设计规范》。