公路路基排水设施设计与施工

【摘 要】公路路基应有良好的排水设施，尤其是对水浸泡易于松软的特殊土质和易于软化的岩石路基应做好排水设施，保证路基边坡和基底的稳定，从设计到施工进行总体考虑。

【关键词】公路路基；排水设施；设计；施工

1 前言

公路路基应有良好的排水设施，尤其是对水浸泡易于松软的特殊土质和易于软化的岩石路基应做好排水设施，保证路基边坡和基底的稳定。一般公路路基排水分地面排水和地下排水两种。

2 排水设计的内容和步骤

公路路基排水设计应依据公路等级和排水类型确定设计所需的内容和步骤。

重要排水设计设施的设计内容和步骤主要包括：调查和采集数据，排水设施布设，水文分析，水力计算，结构设计，冲刷防护考虑等。

2.1 调查和采集数据

查阅有关文献，实地调查公路路基沿线地区的自然生态环境及社会经济状况，必要时进行适当的测量、钻探和试验分析。

自然生态环境资料包括：①公路路基沿线汇水区的特性、地形、地貌、河川水系；②公路路基沿线汇水区的地质特性、土壤类型和性质；③公路路基沿线汇水区的地表覆盖情况，植物生态分布；④公路路基沿线汇水区的地下水类型和补给来源，地下水水位、流向和流速，涌水或泉水出露位置和流量；⑤当地的气象资料（降雨强度、时间分布和延时、温度等）；⑥公路路基沿线汇水区水系的水位和流量，河道冲於情况等。

社会经济状况资料包括：①公路路基沿线汇水区内的土地利用情况；②公路路基沿线汇水区和附近地区的水土保持措施及水利设施；③公路路基沿线汇水区和附近地区的有关防洪排水、河道整治、土地开发或城市发展规划等。

2.2 排水设施布设

选取各种排水设施，如沟渠、管道、急流槽、跌水、拦水带、进（出）水口、集水井、渗沟、透水管等，以拦截、汇集、拦蓄、输送或排放地表水或地下水，并进行平面和纵断面布置，形成合适的排水系统。

2.3 水文分析

依据汇水区内的气象、水文和地形地貌资料，或参考临近既有排水构造物的有关资料，分析水文特性，估算各项排水设施需排泄的设计径流量。

2.4 水力计算

依据各项排水设施的设计径流量，进行水力计算，以确定各项排水设施所需的设计断面，并检验其流速是否在最大和最小允许范围内。

2.5 结构设计

根据水利条件和计算结果、地质和土壤情况、维护要求等，进行各项排水设施的材料选用和结构设计。

2.6 冲刷防护

进行出水口处的流水冲刷检查，考虑相应的冲刷防护措施。

3 路基地面排水设施及施工要点

路基地面排水可采用边沟、截水沟、排水沟、跌水与急流槽、拦水带、蒸发池等设施，下面就对各个设施的设置部位及要求做一简单的概述：

3.1 边沟

3.1.1 边沟设置：填土高度小于边沟深度的填方地段和挖方地段均应设置边沟，以利于将雨水及路面水排出路基以外。路堤较低的坡脚处应设置边沟。边沟应分段设置出水口，出水口要保证将水引出路基以外，根据当地气象水文情况，出水口设置必须保证水能及时排出路基以外。

3.1.2 施工要求：曲线外侧边沟应适当加深，其增加值等于超高值。平曲线处边沟施工时，沟底纵坡应与曲线前后沟底纵坡平顺衔接，不允许曲线内侧有积水或外溢现象发生。土质边沟地段当沟底纵坡大于4％时应采取措施进行加固；采用浆砌片石对边沟进行铺砌，片石应符合规范要求，砌缝砂浆应饱满，沟身不漏水；若沟底采用抹面时，抹面应平整压光。

3.2 截水沟

3.2.1 截水沟设置：在无弃土堆的情况下，截水沟的边缘离开挖方路基坡顶的距离根据土质情况而定，原则以不影响边坡稳定。对于一般土质应距路基坡顶不小于5m，对于湿陷性黄土地区不应小于10m，同时应进行加固，以防治渗漏。截水沟中挖出的土，应该堆在路堑与截水沟之间，并整修成T形，并进行夯实，顶面应做成1.5%～2%倾向截水沟的横坡。

3.2.2 施工要求：截水沟长度超过一定的距离时应选择适当的地点设出水口，将水引至自然沟中或桥涵进水口，截水沟必须有固定的出水口，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。为防止水流下渗和冲刷，截水沟应进行严密的防渗和加固，地质不良地段和土质松软、透水性较大或裂隙较多的岩石路段，对沟底纵坡较大的土质截水沟及截水沟的出水口，均应采用加固措施防止渗漏和冲刷及沟壁。

3.3 排水沟

3.3.1 排水沟的线形要求平顺，尽可能采用直线形，转弯处宜做成弧线，其半径不宜小于10m，排水沟长度根据实际需要而定。

3.3.2 排水沟沿路线布设时，应离路基尽可能远一些，距路基坡脚不宜小于3～4m。当水流的流速大于容许冲刷流速时，沟底、沟壁，应采取表面加固措施。

3.4 跌水与急流槽

3.4.1 跌水与急流槽必须采用浆砌结构或混凝土结构，跌水的台阶高度可根据地形、地质等条件决定，多级台阶的各级高度可以不同，其高度与长度之比应与原地面坡度相适应。

3.4.2 急流槽的纵坡不宜超过l：1.5，同时应与天然地面坡度相配合。当急流槽较长时，槽底可用几个纵坡，一般是上段较陡，向下逐渐放缓。

3.4.3 当急流槽很长时，就分段砌筑，每段不宜超过10m，接头用防水材料填塞，密实无空隙。

3.4.4 急流槽的砌筑应使自然水流与涵洞进、出口之间形成一个过渡段，基础应嵌入地面以下，基底要求砌筑光滑平台并设置端护墙。路堤边坡急流槽的修筑，应能为水流入排水沟提供一个顺畅通道，路缘石开口及流水进入路堤边坡急流槽的过渡段应连接圆顺。

3.5 蒸发池

在路面上的水无法引出路基以外时，我们可以在路基就近设蒸发池，当用取土坑作蒸发池时与路基坡脚间的距离不应小于5～10m。面积较大的蒸发池至路堤坡脚的距离不得小于20m，坑内水面应低于路基边缘至少1m。坑底部应做成两侧边缘向中部倾斜0.5%～1%的横坡。取土坑出人口应与所连接的排水沟或排水通道平顺连接。

3.6 拦水缘石

为避免高路堤边坡被路面水冲刷要在路肩上设拦水缘石，将水流拦截至排水沟或在拦水带开口处设急流槽引离路基，与高路堤急流槽连接处应设喇叭口。设拦水缘石路段的路肩宜适当加固

4 路基地下排水设施及施工要点

当路基范围内出露地下水或地下水位较高，影响路基强度和边坡稳定时，应设置暗沟（管）、渗沟、检查井等地下排水设施。

采用地下排水设施的类型、位置及尺寸应由地质和水文地质条件决定。

4.1 地下排水设施类型

对路基有危害的地下水，应根据地下水类型，含水层埋藏深度，底层的渗透系数等条件，选用明沟、排水槽、渗水暗沟、渗水隧道、渗井、渗管等。

4.2 各种类型地下排水设施的施工

4.2.1 一般当地下水埋藏浅或无固定含水层时，可采用明沟、排水槽、渗水暗沟等，地下水埋藏较深或为固定含水层时，可采用渗水隧道、渗井、渗管等。

4.2.2 渗水暗沟的纵坡一般不宜大于0.5%，不宜小于0.2%，而且要有防淤措施。渗水暗沟，渗水隧道的断面尺寸，应根据埋藏深度，施工和维修条件确定。一般宽度不宜小于1.2m，渗水暗沟的排水孔应在冰冻线以下0.5m，截水的渗水暗沟的基底应埋入隔水层不少于0.5m，边坡渗沟，支撑渗沟的基底应设置在含水层以下坚实的土层上。

4.2.3 渗沟和渗水隧道的截水部分可采取砂砾石，土工纤维做反滤层。砂砾石反滤层的层数，厚度和颗粒级配的要求，根据坑壁土质和反滤层材料计算确定。砂砾石应筛选清洗，其中颗粒小于0.15mm的含量不大于5%。无砂混凝土块板反滤层的厚度可采用10～20cm，当坑壁土质为粘性土或粉细砂时，在无砂混凝土块板外侧，应加设10～20cm厚的中粗砂或土工纤维反滤层。

4.2.4 渗水暗沟每隔30m，渗水隧道每隔120m和平面转折及纵坡变坡点处，应设置检查井。

参考文献：

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