路基路面排水設計探析

張文忠

（新疆新紀元公路設計有限責任公司，新疆 烏魯木齊 830000）

0 引言

公路路基設計及施工質量對公路路基、路面穩定性和其使用壽命具有明顯影響，其中公路排水設計應從如何減少地下水及農田排灌用水對路基的穩定性、強度產生的影響以及如何將路表水及時排出路基以外，并實現最大限度的減少雨水對路基和路面質量產生影響，降低由于路面排水不暢或路表水下滲對路基、路面結構及其使用性能造成的損害等兩個方面考慮，以下從路面排水設計的原則及措施等角度進行了論述。

1 路基路面排水設計原則[1]

1.1 路基排水設計原則

在進行路基排水設計時應充分利用地形優勢和自然水系的特點，因地制宜的進行全面規劃，并應注重經濟進行綜合治理，若需設置排水溝渠則避免路線過長以免水流匯集而保證能夠及時疏散；路基排水設計時應與農田水利配合，必要時應增設涵管孔徑，以保證農業用水對路基穩定性產生的影響，并利于農田排灌，若需將邊溝和農田灌溉渠道合并則應加大邊溝斷面，急時加固以防路基危害發生；設計時應對地質條件和水源進行深入調查以對排水系統進行全面規劃，在橋涵布置時應與路基排水配合，并應注重平面和豎直方向布置相結合，若遇排水不暢或遇有不良地段則應加強路基防護；同時在設計時應防止附近山坡水土流失，盡量避免改變水流性質及破壞天然水系，在布設人工溝渠時應選擇有利地質條件，若遇特殊地段則應采取適當防護和加固措施。

1.2 路面排水設計原則

為避免雨水或冰雪融水降落到地面則應設置路面橫坡以保證水向兩側排流，避免車道內積水；如路面底部路堤較多且邊坡沒有采取防護措施，則會導致路面遭受路表水體沖刷，該種情況則應在路面邊緣設置攔水帶，以便于將路面水匯集并統一通過泄水口或急流槽將其排離路堤，在設置攔水帶時應避免攔水帶高度超過右車道邊緣或中心線的現象。

2 路基排水設計

2.1 路基地表排水設計

2.1.1 邊溝

邊溝用以將路基范圍內少量地面水匯集并排除，一般為梯形、矩形和三角形等多種斷面形式，常設置在挖方路基路肩外側或設置于低路堤的坡腳外側，多與路中線平行且排水量較小，設計過程中一般不進行水文和水力計算，邊溝出水口間距應結合環境及地理位置差異而不同，若出水口排水困難則應進行特殊設計，其縱向坡度應與公路縱坡坡度一致；邊溝水體進入寒冬或跨越通道則應在沿線設置涵洞，對需要排入排涵的邊溝則應控制其邊溝溝底標高不低于涵洞中心標高，若邊溝排入灌涵則其溝底不應低于涵頂標高，如邊溝為灌排兩用則應按照灌涵設置邊溝，特殊情況可適當降低標高，同時為防止沖刷涵洞應采用邊溝急流槽將邊溝和涵洞洞口連接，并應保證邊溝盡量少穿越通道，若排水需通過通道進入涵洞則應優先采用蓋板涵，若情況特殊也可采用邊溝倒虹吸來穿越管道[2]。

2.1.2 截水溝

設置截水溝主要是對路基上方地表徑流進行截引，以防挖方邊坡和路堤坡腳被沖刷和侵蝕，同時可減輕邊溝的泄水負擔，一般截水溝寬200～500mm，若寬度超過500mm則應在截水溝中間增設泄水口，截水溝斷面一般采用梯形，溝底寬度不宜小于0.5m，溝底縱坡設計應不低于0.5%，若當地地質或土質條件較差可能會發生滲漏或變形則應采取適當的防水措施排水。

2.1.3 排水溝

排水溝設置應遠離路基，其距離路基坡角不宜小于2m，其連續長度宜短不宜長，一般情況下排水溝縱坡在0.5%～1%范圍內。

2.1.4 跌水與急流槽

該種排水方式適用于陡坡地段的路基路面排水，其構造適用于水位落差較大需要消能的地段，其可分為單機和用于較長的陡坡地段為減緩水流速度的多級兩種，溝底分為等寬和變寬多種類型，急流槽則多用于山區公路路基排水及溝渠排水，多用于高路基邊坡，其主要通過路堤邊坡上的急流槽或集流管將攔水帶部位泄水口的水進行匯集并集中排放。

2.2 路基地下排水設計

2.2.1 暗溝

主要用于對泉水和地下集中水流進行排除，該種設施不具備滲水和匯水功能，其橫斷面常為矩形，溝底和溝壁則多采用漿砌片石或水泥混凝土砌筑，設計時應保證其蓋板頂上部填土厚度超過0.5m，暗溝溝底縱坡一般不應小于1%，如遇特殊情況也不應低于0.5%，其出水口部位應加大縱坡，并應高出地表排水溝水位0.2m以上。

2.2.2 滲溝及滲井

其主要功能是降低地下水位和攔截地下水，常用于地下水流量較小的地段，該種方式存在容易淤塞的缺點，洞式及管式滲溝則多用于地下水流量較大且引水段相對較長的地段，但一旦條件允許則應優先采用該種方式。

3 路面排水設計

3.1 路面表面排水設計

路面表面排水應充分利用路線或匝道縱坡、路拱橫坡或超高來將表面水排出，其縱坡坡度應不低于3‰，若路面存在中央分隔帶則應充分利用分隔帶，對未設置分隔帶的匝道其有無超高排水采取相同方式；對無超高路段則可通過路面橫坡將路面表面水體向路基兩側橫向排流，路塹段則可將路面水匯至邊溝，路堤段則應在路肩外側邊緣設置攔水帶以將路面水匯至攔水帶同路肩鋪面構成的淺三角形過水斷面內，并通過設置的泄水口或急流槽進行集中排放；超高段則應采用中央分隔帶暗排水，超高側路面水可通過中央分隔帶進入縱向排水溝后進入集水井，后通過橫向排水管和急流槽排至路堤外或排水溝內，或通過過水槽將路面水引致邊溝，超高段應每隔一段距離設置一道過水槽，其與路緣石間應連接密實以防止滲水。

3.2 中央分隔帶排水

中央分隔帶部位排水設計時應設置底坡不超過3%的縱向矩形盲溝進行匯水，后每隔30～50m設置一道橫向排水管以將盲溝內水引出路基，并在出水口處路基內設置土工布防滲層以防水從側面向路基滲透，同時在需要防滲的部位應先涂刷水泥砂漿作為穩定層后涂刷一層瀝青和土工布以增強防滲效果，既實現增強瀝青同土工布間的粘接效果有充分利用水泥砂漿自身的防水作用。盲溝底部應埋設直徑在5cm左右的透水管，并在橫向排水管埋設位置設置小窖井以便于溝內清理，若盲溝和其他管線沖突則應將盲溝設置于管線下方，并在二者間鋪設土工布以免將分隔帶內排水阻斷[3]。

3.3 路面內部排水

路面排水即將從路面接縫、裂縫等部位滲入路面結構內部的水體，或經過路肩內滲入并滯留在路面內的水分排出，一般通過設置路面邊緣排水系統、排水基層和排水墊層等形式進行排放。首先在路面修筑時應保證混凝土級配采用密實骨架型以減少水體的滲入量，并避免石料的不均勻性以提高面層的氺穩性，若為瀝青面層則應保證粒料最大粒徑同瀝青層厚度相匹配，減少施工中因離析而產生的不均勻，并在基層和面層間設置防水層，實現既可防止滲水向基層滲透，且即使存在滲水也可通過防水層向路面兩側排流。

路面排水系統當前多采用排水基層排水系統、排水墊層排水系統和路面邊緣排水系統等形式，設計時應結合路面類型、車道寬度來確定路表水的滲入量，依據地表水滲入量來確定集料的滲透系數，選擇排水管道的孔徑及出水口間距以確定泄水能力，同時應保證排水管的泄水能力大于表面水的滲入量。

4 結語

路基路面排水設計是公路工程設計的重要組成部分，設計時應對地理環境、公路等級和地形地貌等諸多情況綜合考慮，需要從本質上消除路面和土體存在的隱患，最終保證整個公路的施工質量。

[1]姚祖康.公路排水設計手冊[M].北京：人民交通出版社，2002.

[2]杜云，夏麗燕，郭兆軍.沈大高速公路路基路面排水設計淺析[J].遼寧交通科技， 2004， （11）：90-92.

[3]趙振泉，王義忠.高速公路超高段路面排水設計[J].中南公路工程， 1995， （4）： 4-8.