公路路基排水設(shè)計(jì)探討

摘 要：在公路設(shè)計(jì)中，公路排水設(shè)計(jì)非常重要。公路排水可通過(guò)路面排水系統(tǒng)、路基排水系統(tǒng)以及中央分隔帶排水等方式。該文針對(duì)路基排水的特點(diǎn)進(jìn)行分析，提出解決方案，供同行借鑒參考。

關(guān)鍵詞：公路 路基 排水設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TU2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-098X（2013）05（b）-0116-01

據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，我國(guó)每年用于公路維護(hù)的費(fèi)用呈逐年增長(zhǎng)的趨勢(shì)。為了保證通車安全，道路受到破壞后進(jìn)行修繕的費(fèi)用正成為各級(jí)地方政府的一項(xiàng)巨大開(kāi)支。造成這種局面的原因來(lái)自各個(gè)方面，有超載現(xiàn)象使道路超負(fù)荷的，也有工程施工過(guò)程偷工減料的等等。該文主要針對(duì)路基排水設(shè)計(jì)對(duì)道路使用壽命的影響進(jìn)行詳細(xì)分析，找出目前設(shè)計(jì)中存在的不足和缺陷，提出解決對(duì)策，從理論層面探討公路路基排水設(shè)計(jì)對(duì)公路使用壽命以及道路交通安全的重要性。

1 水對(duì)公路路基的有害影響

路基是公路的基礎(chǔ)部分，路基的穩(wěn)定性和堅(jiān)固程度對(duì)公路的使用壽命和公路行車安全有重大影響。在公路路基設(shè)計(jì)中除了要考慮所處地區(qū)地質(zhì)地貌等條件外，還應(yīng)特別注意路基的排水設(shè)計(jì)，這是因?yàn)樗畬?duì)公路路基有很多不利影響，該問(wèn)題即本文研究重點(diǎn)。水對(duì)公路路基的不利影響主要有以下幾個(gè)方面。

（1）土壤被水浸濕后，會(huì)導(dǎo)致其承受外部荷載能力的大大減弱，當(dāng)車輛在路面行駛就會(huì)發(fā)生路基的沉陷。這是因?yàn)樵诮癍h(huán)境中土壤顆粒內(nèi)部粘結(jié)力被削弱，土壤必須在一定的濕度范圍內(nèi)才會(huì)有較強(qiáng)的粘結(jié)力，當(dāng)被浸濕后，超出這個(gè)范圍，穩(wěn)定性必然大打折扣。另外，由于黃土的特性，在浸濕環(huán)境中會(huì)發(fā)生更為劇烈的沉陷，稱為濕陷。因此如果黃土地區(qū)的公路路基排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)不完善會(huì)給公路的使用壽命和行車安全造成極大的影響。

（2）水對(duì)鹽漬土地區(qū)的影響非常大。其中最常見(jiàn)的一種現(xiàn)象就是鹽漬土的沉陷。這種現(xiàn)象的發(fā)生與當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件關(guān)系密切，大多發(fā)生在氣候干燥地區(qū)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，鹽分會(huì)隨著土壤中的潛水由深處流向土壤表面，在干燥環(huán)境情況下，土壤表面水分容易被蒸發(fā)，留下鹽分在土壤表層形成鹽殼。鹽殼的物理化學(xué)特性使得其無(wú)法回到土壤中，這樣一來(lái)，原來(lái)土壤中的鹽分被帶走后留下孔隙，土壤原本較強(qiáng)的粘聚特性大大削弱，并且土壤孔隙的增大也使其透水性變大，最終導(dǎo)致鹽漬土的沉陷。因此在鹽漬土地區(qū)路基的排水設(shè)計(jì)的好壞也直接決定了公路的各項(xiàng)性能。

（3）水對(duì)山區(qū)公路路基的影響最常見(jiàn)、破壞性最大的現(xiàn)象是滑坡。造成路基滑坡的原因是地下水的滲透壓力。地下水不僅會(huì)產(chǎn)生滲透壓力，而且會(huì)降低土壤的抗剪強(qiáng)度，山區(qū)公路路基由于處于山坡上，特殊的地形狀況決定了地下水對(duì)這種地形特殊的影響，山坡土有一部分屬于滑動(dòng)層，當(dāng)該層被處于地下水浸濕環(huán)境中，會(huì)降低路基的穩(wěn)定性。所以山區(qū)公路路基的設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合地區(qū)特點(diǎn)，做特別設(shè)計(jì)。

2 路基排水設(shè)計(jì)的原則

（1）公路路基排水設(shè)計(jì)要根據(jù)不同地區(qū)的地質(zhì)地形不同，因地制宜、因勢(shì)利導(dǎo)、綜合整治、講究實(shí)效。要針對(duì)地區(qū)特點(diǎn)，制定適合當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件的設(shè)計(jì)方案。另外設(shè)計(jì)思路還應(yīng)注意整體布局和規(guī)劃，設(shè)計(jì)出的方案也應(yīng)符合經(jīng)濟(jì)性。

（2）我國(guó)是個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)田灌溉的便利性應(yīng)被考慮進(jìn)排水設(shè)計(jì)中。路基排水溝渠應(yīng)單獨(dú)設(shè)置，不可與灌溉溝渠共用。要本著農(nóng)田灌溉用水不影響公路路基的基本原則對(duì)路基排水系統(tǒng)進(jìn)行重點(diǎn)規(guī)劃。在施工條件受限的情況下，排水設(shè)計(jì)也應(yīng)避免水利用水對(duì)路基的破壞。

（3）在設(shè)置排水溝渠時(shí)，應(yīng)本著盡量不破壞天然水系的基本原則。

（4）排水設(shè)施的建設(shè)還應(yīng)注意就地取材，以防為主。針對(duì)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件應(yīng)具體分析其特點(diǎn)，就地取材既能滿足設(shè)施建設(shè)需要，又能減少工程費(fèi)用。

（5）最后一條原則是設(shè)計(jì)中要考慮路基結(jié)構(gòu)不被破壞。為減少對(duì)路面的破壞作用，應(yīng)盡量阻止水進(jìn)入路基結(jié)構(gòu)，并提供良好的排水設(shè)施，以便迅速排除路基結(jié)構(gòu)內(nèi)的水，亦可建筑具有能承受荷載和雨水共同作用的路面結(jié)構(gòu)。

3 路基排水設(shè)計(jì)對(duì)策

路基的穩(wěn)定性和強(qiáng)度對(duì)于水的作用非常敏感，保持路基常年處于干燥狀態(tài)，確保路基具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。

3.1 地勢(shì)較低集中匯水的排水設(shè)計(jì)

城市道路立交低洼處地下水水位較高，特別是在下穿式立交中，道路低點(diǎn)比周圍地面低3～6 m，且形成盆地地形，這樣大氣降水向低洼處匯集，就會(huì)造成路面積水，這里需要解決的問(wèn)題是地面排水和地下排水。

（1）自流排水：當(dāng)立交附近有低于立交最低路面的排水管區(qū)時(shí)，采用直接排水的方式，這也是城市道路立交經(jīng)常采用的方式。自流排水是最安全、最經(jīng)濟(jì)的排水措施，它不需要消耗能源和其他工程設(shè)施的建設(shè)。

（2）調(diào)蓄排水：當(dāng)達(dá)到洪峰時(shí)，如水體或干管水位高于路面水位的時(shí)候，將不能自流排水之流量引入蓄水池，待水體或干管水位回落時(shí)，再自流排水，但調(diào)蓄排水受條件限制應(yīng)用不是很廣泛：（a）在立交用地范圍內(nèi)有布置蓄水池的合適位置要與其他市政管道無(wú)較大的交叉，立交內(nèi)雨水管道能自流接人蓄水池，蓄水池也能自流接人千管或河道泄空。（b）要求匯水面積較小，蓄水量不大，一場(chǎng)雨產(chǎn)生的全部水量最多不超過(guò)1000適用于較小的立體交叉。（c）通過(guò)設(shè)置排水泵站的方法來(lái)排除匯集在地勢(shì)較低的水，但多數(shù)地區(qū)考慮到節(jié)約電費(fèi)、減少物業(yè)管理和人員操作應(yīng)盡量減少排水泵站的設(shè)置。

3.2 潮濕和過(guò)濕路基的排水設(shè)計(jì)

潮濕和過(guò)濕路基應(yīng)首先疏干和換填處理。對(duì)于潮濕路基，含水量不是太高，施工前可在路基兩側(cè)挖縱向排水溝，并每隔一定距離挖一些橫向排水溝，將路基水排到排水溝內(nèi)，從而疏于路基；對(duì)于過(guò)濕路基，含水量較高，無(wú)法晾曬和疏干，只能采取換填的方式進(jìn)行處理，如換填好土，換填透水性好的材料等。

3.3 降低路基地下水位的設(shè)計(jì)

降低路基地下水位，使路基處于干燥狀態(tài)，在下穿式立交處，一般路面標(biāo)高較低，大部分路基位于地下水位以下，導(dǎo)致路基濕軟、變形、強(qiáng)度降低，最終發(fā)生破壞。降低地下水位通常可以在路基下地下水位一定高度范同內(nèi)設(shè)置暗溝、滲溝和滲井等。

4 結(jié)語(yǔ)

路基排水設(shè)計(jì)的好壞關(guān)系到公路使用壽命的長(zhǎng)短以及交通安全等方面的問(wèn)題，從業(yè)者必須先進(jìn)行總體規(guī)劃和綜合設(shè)計(jì)，相互協(xié)調(diào)、布置恰當(dāng)，使各處的流水都有歸宿和去向，提高效果和降低造價(jià)，全面完成排水任務(wù)。布置排水系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)聯(lián)系路線的平縱面和橫斷面、沿線的地形、地質(zhì)、氣候和水文等情況綜合考慮；路基排水溝渠的布置應(yīng)與山區(qū)橋涵位置相配合；路基排水還應(yīng)與當(dāng)?shù)剞r(nóng)田排灌和水土保持工作相結(jié)合。

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