公路路基路面排水设计的探讨

[摘 要]随着国民经济的发展，公路建设得到了大力发展，路基路面的排水设计，直接关系到了公路的使用寿命和行车的安全。本文主要是对公路路基路面排水设计中应该注意的要点做了简要分析，以供同仁参考。

[关键词]公路；路基；路面；排水设计

中图分类号：S611文献标识码：A文章编号：

公路的路基路面的稳定性直接关系到了行车的安全和公路的使用寿命，水是导致公路出现质量问题的主要原因，水泥混凝土路面的唧泥、错台、断裂等病害均不同程度与地面水和地下水的侵蚀有关。水的作用加剧了路基、路面结构的损坏，加快了路面使用性能的变坏，缩短了公路的使用寿命，因此路基、路面的的排水设计非常重要。

1.排水设施的要求

排水设施的基本要求为具备足够的泄水能力，自由水在路面结构内的渗流时间不能太长、渗流路径不能太长，排水设施要具有较好的耐久性，各种排水设施要形成一个有效的排水系统。路基路面排水设施的设置目的就是将可能危害路基稳定的地面水和地下水采用适当的排水设施有效汇集、隔断、拦截、疏干并迅速排出路基范围之外，使路基始终保持干燥状态，从而确保路基、路面的强度、稳定性，使公路发挥正常的使用功能。

2.排水设施设计的原则

排水设施的设计应该满足以下原则：排水设施应因地制宜、全面规划、合理布局、综合治理、讲究实效、注意经济，并充分利用有利地形和自然水系；路基排水沟渠的设置，应与农田水利相配合，必要时可适当增设涵管或加大涵管孔径；设计前必须进行充分的调查研究，重点路段要进行排水系统的全面规划，做到路基路面综合设计和分期修建；路基排水要结合当地水文条件和道路的具体情况，注意就地取材，以防为主；路基排水要主要防止附近山体的水土流失，尽量不破坏天然水系，尽量选择有利地地质条件布设人工沟渠；为减少对路面的破坏作用，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，亦可建筑具有能承受荷载和雨水共同作用的路面结构。

3.排水设施的种类

根据水源的不同，影响路基路面的水流可分为地面排水、地下排水，与此相应的路基排水工程也分为了地面排水和地表排水设施，此外，还有路面排水。

3.1地面排水设施

地面排水设施有边沟、截水沟、排水沟、跌水、急流槽及拦水带等。

3.1.1边沟

边沟是设在挖方路基的路肩外侧或低路堤的坡脚外侧，多与路基中心线平行，用以汇集和排除路基范围内流向路基的少量地面水。边沟的断面形式一般为：浅碟形、矩形、梯形、三角形、流线形等。边沟设计时应注意：（1）边沟不宜太长；（2）边沟纵坡一般与路线纵坡一致；（3）边沟出水口应与桥涵相适应。

3.1.2截水沟

截水沟又称作天沟，一般设置在挖方路基边坡坡顶以外或山体路堤上方的适当地点，用以拦截并排除路基上方流向路基的地面水。截水沟设计时应注意：（1）尽量与绝大多数地面流水方向垂直；（2）应保证水流要畅通，就近引入自然水沟内；（3）截水沟水流不应引入边沟，当必须引入时应加大边沟的横断面，并进行必要的保护；（4）截水沟长度一般在200~500m以内。

3.1.3排水沟

排水沟主要是将路基范围内的各种水源的水流，引至桥涵或路基范围以外的指定地点的排水设施。设计时应注意：（1）排水沟的尺寸大小应经过水力水文计算选定；（2）排水沟的位置可根据需要并结合当地地形等而定；（3）排水沟的水流注入其他水渠或水道是不应对原水道产生冲刷或淤积；（4）应设置合适的纵坡。

3.1.4跌水和急流槽

跌水井与急流槽是路基地面排水沟渠的特殊形式，用于陡坡地段，沟底纵坡可达45度。跌水构造有单级和多级之分，沟底有等宽和变宽之别。基本构造分为进水口、消力池和出水口三个部分。急流槽构造分为进水口、主槽和出口三部分。

3.1.5倒虹吸和渡槽

当水流需要横跨路基同时又受到设计标高的限制，可以通过管道或沟槽从路基底部或上部架空跨越，前者称倒虹吸，后者称渡槽。倒虹吸的管道一般为圆形或箱形，以水凝混凝土或钢筋混凝土为主。渡槽结构为进出水口、槽身和下部支撑三部分。槽身一般为圆形或U形。

3.1.6蒸发池

当项目所在地气候干旱，排水困难时，可利用沿线的集中取土坑或专门设置蒸发池来排除地表水。蒸发池边缘距离路基边沟不应小于5m，面积较大的蒸发池不得小于20m。蒸发池同边沟或排水沟之间设排水沟相连，池中水位应低于排水沟沟底。池的容量应以一个月内地表水汇入池中的水量及时完成渗透或蒸发为依据，但每个池的容量不宜超过200m3～300m3，蓄水高度不应大于1.5m。蒸发池的形状一般可采用矩形或圆形，口宽一般为10~20m，四壁坡度应尽量采用缓坡并衬砌，一般为1:1.5，底部靠近路基一侧要衬砌。内要设置人行踏步，外侧设置隔离栅。

3.2地下排水设施

当地下水影响路基、路面强度或边坡稳定时，应对地下水采取拦截、阻隔、引流的措施，设置地下排水设施。常用的地下排水设施有：暗沟、渗沟、渗井以及隔离层，其特点是排水量不大，主要以渗流方式汇集水坑，并就近排出路基范围以外。

3.2.1暗沟

为排出泉水或地下集中的水流，一般采用暗沟。暗沟通常采用砌片石或现浇混凝土，暗管一般为混凝土预制安装构件。设计时应注意不宜过长，沟底应具有1～2%的纵坡，出水口地面标高应高出沟外最高水位20cm，以防水流倒渗。

3.2.2渗沟

为降低地下水或拦截地下含水层中的水流可设置渗沟。渗沟设计时应注意根据地下排水的需要确定渗沟的类型；渗沟应设在冻结深度以下，并尽可能设于不透水土层上；沟顶应封闭，同时应设置土工布反滤层以防止泥沙淤塞；渗沟布设应尽可能与地下水流相垂直，以拦截更多的地下水。

3.2.3隔离层

当地下水位高，路线纵面设计难于满足最小填土高度时，可在路基内设置隔离层。隔离层由透水材料或不透水材料筑成。隔离层应设在最高地下水位之上，同时应高出边沟水位20cm，隔离层至路基及边缘的的高度一般为45～70cm。

3.2.4渗井

当路线经过地形平坦，地面水或浅层地下水无法排除，影响路基稳定，而下面又有透水土层时，可设置竖井或吸水井一样的渗井。渗井的上部为集水结构，四周除留进水口外，井口周围可用粘土筑堤围护，也可在顶上加筑混凝土概，严防渗井淤塞。渗井的下部为排水结构，井深必须穿过不透水层而达透水层内，井内填充碎砾石及粗砂等透水材料。

4、结束语：

公路路基路面的排水设计是衡量公路质量的重要标准，只有采用合理的设计，做好路基路面的排水措施，才能确保公路的质量。

参考文献:

【1】姚俊武. 公路路基路面工程设计研究[J]. 科技咨询导报. 2007(06)

【2】夏海军,宋海峰,崔荣健. 浅谈高等级公路路基路面排水设计[J]. 黑龙江交通科技. 2006(04)

【3】赵洁冰. 山区高速公路路基路面排水系统浅析[J]. 交通世界(建养.机械). 2008(01)