淺談公路路基排水設計

廉香蘭

摘 要：路基內水分過多，會降低土基的承載力。地下水會使路基軟化，不但降低土基強度，還會造成邊坡坍塌，嚴重時還會造成整個路基滑塌，嚴重影響公路的運營和使用。因此，排水設計就成了重中之重。該文主要探討公路路基路面排水設計。

關鍵詞：公路 路基路面 穩定性

中圖分類號：U417.3 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2012）12（a）-0-01

由土修筑的路基，大多暴露于空間，長期受自然因素的作用，土在不利水溫條件作用下，物理、力學性質將發生變化。浸水后濕度增大，土的強度降低；巖性差的巖體，在水溫變化的作用下，加劇風化；水的浸入，降低土的強度，會導致路基邊坡的失穩。路基排水設計是關系路基穩定性的關鍵，路基排水設計任務就是把路基工作區范圍內的土基含水量降低到許可范

圍內。

1 路基的概念

路基不管是路堤還是路塹，都不能長期浸水或積水，以防發生泥濘、松軟和滑坍。路面上的水也會滲到路基里面去，同樣對路基、路面都不利。因此，應把路面做成中間高兩邊低的弓背形以便于及時排去雨水，叫做路拱。如果路堤很低，兩側路邊接近原地面，那么除了設置路拱外，還要在路基兩側挖出一定尺寸的邊溝來排水。在路塹兩側也要挖出邊溝，路上的水才容易流到涵洞或小河溝、洼地去。山坡上的路基，往往因為山坡水流較大，會沖壞邊坡，且路基邊溝容納不下那么大的水流，也會漫流到路上引起路基、路面的損壞，這就要在挖方坡口上至少5 m以外設置一條溝，把水截到溝內，引到道路之外，這種溝叫做截水溝或天溝。在地質不良地段的山坡，更要注意設置截水溝，截斷水流，防止山坡滑坍。公路排水設計對于公路路基的穩定性及路面的使用壽命有著顯著的影響。公路排水設計應包含以下兩個方面的內容：其一是要考慮如何減少地下水、農田排灌水對路基穩定性及強度的影響，一般稱之為第一類排水；其二是要考慮如何將路表水迅速排出路基之外，最大限度地減少雨水對路基、路面質量的影響，減少因路表水排水不暢或路表水下滲對路基、路面結構和使用性能產生的損害，這稱為第二類排水。

2 路基排水設計的一般原則

地面排水設備常用的路基地面排水設備，包括邊溝、截水溝、排水溝、跌水與急流槽等，必要時還有渡槽、倒虹吸及積水池等。這些排水設備，分別設在路基的不同部位，各自的排水功能、布置要求和構造形式，均有所差異。設計之前要充分考察當地的地質情況，設計方案要適應當地情況，將路基排水和涵洞排水結合起來，把排水溝的縱向設置與平面設置結合起來，把地下排水和地表排水結合起來，在此基礎上以達到設計合理的目標。（1）排水設施要講究實效因地制宜一般情況下地面和地下設置的排水溝渠充分利用有利地形和自然水系，以使水流不過于集中宜短不宜長、注意經濟全面規劃、綜合治理合理布局，就近分流做到及時疏散；設計前必須進行調查研究考慮路基排水與橋涵布置相配合，重點路段要進行排水系統的全面規劃查明水源與地質條件，各種路基排水溝渠的設置及各種排水溝渠的平面布置與豎向布置相配合，地下排水與地面排水相配合應注意與農田水利相配合，為了防止農業用水影響路基穩定必要時可適當地增設涵管或加大涵管孔徑。路基邊溝一般不應用作農田灌溉渠道，兩者必須合并使用時，邊溝的斷面予以加固并應加大能夠有效地防止水流危害路基，減少排水溝渠的防護與加固工程。對于重點路段的主要排水設施應注意必要的防護與加固特別是縱坡較陡地段以及土質松軟的排水溝渠。（2）路基排水必須講究經濟效益要結合當地水文條件和道路等級等具體情況，以防為主要穩固適用注意就地取材。（3）為了減少水對路面的破壞作用要提供良好的排水措施要求迅速排除路面結構內的積水，最大限度的提高路面結構的抗水害能力盡量阻止水進入路面結構。

3 公路路基排水設計要點

3.1 地表排水設施的構造及布置

為了保證路基及邊坡的堅固和穩定，必須設置必要的排水設施，同沿線的橋梁和涵洞行車一個完好的排水系統。布置要求和構造形式。地表排水溝渠斷面應按設計流量計算，且溝頂應高出設計水位0.2 m以上。渠底一般采用等寬，如必須改變尺寸則應設置漸變段，使水流順暢，以免產生沖刷破壞。溝渠中水流速度應既不產生淤積，又不產生沖刷破壞。如渠中流速小于淤積流速，則應增大溝渠縱坡；反之，則應采取加固措施或減小縱坡。一般溝渠最小縱坡不宜小于0.3%。土質溝渠的最小縱坡為0.25%；溝壁鋪砌的溝渠的最小縱坡為0.12%。困難情況下可減小至0.1%。

3.2 路基地表排水溝渠的加固

根據溝底縱坡大小，采用各種加固措施對溝底和溝壁予以加固，可以防止水流的滲漏和對排水溝渠的沖刷，起到美化路容，提高公路使用品質的作用。溝渠加固措施應結合地形、地質、縱坡、水流速度和公路等級等條件，因地制宜，就地取材，簡便易行，經濟實用。

3.3 路基地下排水設施的構造與布置

地下排水設施是指處置地下水的設施。土體中的上層滯水、層間水或埋藏很淺的潛水統稱為地下水。當地下水位較高且路基標高受限時，會影響路基路面的強度與穩定。設置暗溝（管）、滲溝和檢查井等地下排水設施可以攔截、匯集、排除地下水，降低地下水位，保證路基路面的安全。由于地下排水設施埋置于地面以下，不易維修，在路基建成后又難以查明失效情況，因此要求地下排水設施牢固有效，按規范嚴格、認真施工，并應注意日常的保養和維修。

3.4 中央分隔帶

由于受到人孔的阻礙，中央分隔帶位置的積水無法排除而流入了人孔，使其積水。由于施工質量不過關而造成橫向水管出現排水不暢現象，從而導致積水大量流向了低處，使得低處的中央分隔帶長時間積水并且無法排除。施工時由于開挖的表面比較粗糙，所以降低了瀝青的粘性，從而造成了防滲層的破損或者不均勻。由于土工布存在接縫，因而在鋪設的時候就會在接縫的位置出現漏水現象，從而使得在側面無法排水時，積水就會滲到路基里面，從而影響其使用

壽命。

3.5 邊溝排水

底坡的尺寸大小決定了地溝的排水量。就目前來看，多數的公路底坡都是采用的統一標準，即在同一條路線上用相同的底坡寬度。這樣就造成了一些問題。在山區極容易出現邊溝尺寸過大，排水能力大量剩余的現象，不僅影響美觀，也造成了浪費；而在一些降水較多的地區，又會由于斷面過小，使得公路排水不及時，造成公路積水，從而影響公路使用壽命的問題。

4 結語

總而言之，排水是公路建設的一項重要內容，而排水設計又是公路設計的一項重要組成，它對路面使用壽命和路基的穩定有重大影響。應該在掌握設計的原則和目標的前提下，綜合考慮公路等級、地形地質、降雨強度、地下水等情況，制定經濟合理同時又高效的排水設計方案。只有這樣，才能保證公路排水順暢、質量可靠，延長其使用的壽命。

參考文獻

[1] 劉勇.淺析公路路基排水施工技術[J].大陸橋視野，2011（4）：119.