公路路基路面排水設(shè)計(jì)方案探究

摘要：公路路基路面的排水設(shè)計(jì)同公路的質(zhì)量有著不可分割的關(guān)系，如果排水系統(tǒng)沒(méi)得到合理的設(shè)計(jì)，必然會(huì)給公路造成一些病害，因此路基路面排水設(shè)計(jì)這一問(wèn)題值得大家關(guān)注。文章首先分析了水對(duì)路基路面的危害及排水設(shè)計(jì)的原則，然后對(duì)路基排水設(shè)計(jì)和路面排水設(shè)計(jì)進(jìn)行了闡述，希望能對(duì)我國(guó)公路施工設(shè)計(jì)工作提供一些幫助。

關(guān)鍵詞：公路路基路面；排水設(shè)計(jì)方案；公路質(zhì)量；排水系統(tǒng)；公路施工設(shè)計(jì) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類(lèi)號(hào)：U416 文章編號(hào)：1009-2374（2015）09-0112-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0812

公路的主要載體就在于路基和路面，它們共同承擔(dān)著荷載力，一旦出現(xiàn)問(wèn)題會(huì)直接影響整個(gè)路面的安全，由于很多外界因素對(duì)公路所造成的影響，路基路面經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)下沉塌陷的問(wèn)題，縮短了公路的使用壽命，影響人們的生命健康。因此公路的排水設(shè)計(jì)工作必須要真正重視起來(lái)，適當(dāng)?shù)靥岣吖仿坊母叨?，設(shè)置溝槽、排水道等有效地把積水排除，以此延長(zhǎng)公路的使用壽命和提高其安全性。

1 水對(duì)路基路面的危害及排水設(shè)計(jì)的原則

1.1 水對(duì)路基路面的危害

1.1.1 地下水的危害。地下水特點(diǎn)在于水的流向和水量的變化，這些無(wú)常的變化在路基施工時(shí)會(huì)對(duì)路基造成破壞，導(dǎo)致路基失穩(wěn)。例如在進(jìn)行路堤填筑時(shí)，水位會(huì)升高浸入填料中，填料中的含水量就會(huì)上升、內(nèi)部空隙增多，導(dǎo)致填料的強(qiáng)度降低，最終導(dǎo)致路基沉降的問(wèn)題出現(xiàn)；另外填料中滲入水之后，冬季就會(huì)出現(xiàn)凍害，給路基的安全帶來(lái)極大的危害。

1.1.2 地表水的危害。地表水對(duì)路面的危害主要表現(xiàn)為兩點(diǎn)。首先縮短了公路的使用壽命，積水停留在路面上就會(huì)滲入路面底層，降低結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，另外承載著車(chē)輛的壓力，結(jié)構(gòu)內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生唧泥，阻礙車(chē)輛的順利通過(guò)。其次給車(chē)輛的安全運(yùn)行帶來(lái)隱患，在路面上存在大量積水時(shí)，如果不能及時(shí)、快速地排除積水，路面就會(huì)過(guò)于濕滑，降低了路面的抗滑能力，當(dāng)車(chē)輛通過(guò)時(shí)就很容易打滑漂移，給駕駛?cè)藛T和路上行人的安全帶來(lái)了極大的安全隱患。

1.2 設(shè)計(jì)的原則

1.2.1 實(shí)地調(diào)查。在對(duì)公路路基路面進(jìn)行排水設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要對(duì)建設(shè)設(shè)施道路進(jìn)行詳細(xì)的檢查，盡量不占用農(nóng)田進(jìn)行排水。通常情況下，為了避免資源的浪費(fèi)可以使用相互利用的方法，一方面能夠便于對(duì)農(nóng)田灌溉；另一方面利于路基排水工作的開(kāi)展，通常不采用邊溝的作業(yè)方法進(jìn)行排灌渠道。

1.2.2 因地制宜。在對(duì)路基路面進(jìn)行排水設(shè)計(jì)時(shí)要考慮施工附近的環(huán)境，要堅(jiān)持經(jīng)濟(jì)合理、因地制宜的基本原則去設(shè)計(jì)排水方案。通常情況下采用橫、縱向合二為一的方法進(jìn)行積水的排放，同時(shí)還要注意地質(zhì)施工的排水工作，把防護(hù)加固同排水二者融合為一體以及增強(qiáng)施工的效率。

1.2.3 營(yíng)造環(huán)境。在對(duì)路基路面進(jìn)行排水設(shè)計(jì)時(shí)，注意保護(hù)路基路面的強(qiáng)度和性能，另外注意排水過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題，例如水土流失問(wèn)題等，現(xiàn)如今水土流失的問(wèn)題越來(lái)越多，導(dǎo)致這個(gè)問(wèn)題出現(xiàn)的原因也有很多，對(duì)于路基路面的排水而言，就要盡可能把排水設(shè)計(jì)同附近的自然二者進(jìn)行綜合考慮，避免排水施工引起的其他問(wèn)題出現(xiàn)。

2 公路路基排水設(shè)計(jì)方案

2.1 地面排水設(shè)計(jì)

在路基地面進(jìn)行排水設(shè)計(jì)，主要是利用了貫穿全線的邊溝來(lái)進(jìn)行，一般要注意以下要素：（1）邊溝的選擇要以梯形邊溝為主（0.6m×0.6m），邊坡比控制在1∶1；（2）在鋪砌漿砌片石的選用上以25cm厚的M7.5漿砌片石為主，邊溝縱坡不低于0.3%，坡長(zhǎng)小于300m；（3）把邊溝水引離路基，排入原有水系的河流。在設(shè)計(jì)階段考慮可能會(huì)遇到邊溝與涵洞、通道發(fā)生交叉，此時(shí)需要將邊溝水直接排入涵洞或在灌溉涵、通道處讓路基邊溝向兩側(cè)排走或設(shè)邊溝倒虹吸涵通過(guò)。在挖方區(qū)域，利用截水溝可以有效排除坡面水。

2.2 地下排水設(shè)計(jì)

2.2.1 一般路段的地下排水設(shè)計(jì)。一般路段的地下排水設(shè)計(jì)多以填筑式邊溝為主，能有效地對(duì)路基邊溝存在的進(jìn)行控制。這種設(shè)計(jì)理念得益于建成公路的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，以往存在的問(wèn)題包括部分路段在汛期內(nèi)無(wú)法及時(shí)清理路基水或是有群眾對(duì)排入灌溉涵洞內(nèi)的路基水進(jìn)行干擾，所以在一般路段的低下排水設(shè)計(jì)中，主要考慮以填筑式邊溝為主要設(shè)計(jì)內(nèi)容。

2.2.2 軟基處理段的地下排水設(shè)計(jì)。淤泥質(zhì)的軟土層具有地下含水量大的特點(diǎn)，所以地下排水是保證軟土路基穩(wěn)定的關(guān)鍵因素。在設(shè)計(jì)中為保證軟土路基的穩(wěn)定性，多采用板、砂墊層和超載預(yù)壓的深層設(shè)計(jì)，將15cm厚的級(jí)配碎石用做砂墊層與邊溝相接的斜面上的反濾層，將5cm×5cm的預(yù)留截面設(shè)置在砂墊層底部，設(shè)置縱向間距為10m的泄水孔，且低于邊溝30cm為最佳。

2.2.3 低矮路堤的地下排水設(shè)計(jì)。對(duì)于低矮路堤位置要采取護(hù)坡道下挖和加深邊溝的方法，設(shè)計(jì)公式為護(hù)坡道高程=設(shè)計(jì)高程-1.8m，其排水效果比較好。需要注意的是，邊溝出水口必須要高于水位的標(biāo)準(zhǔn)高度。針對(duì)邊溝高度的問(wèn)題要依照縱斷面和地形的實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，以自然地形來(lái)明確排水的方向。對(duì)于邊溝底的標(biāo)準(zhǔn)高度設(shè)計(jì)通常為肩邊緣最低點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)高度以下大于1.7m，對(duì)于不能滿足1.7m要求的也可以為0.5m，如果另一側(cè)的邊溝比較低可以采用單側(cè)布設(shè)橫向排水管。

2.2.4 挖方路段的地下排水設(shè)計(jì)。這種地段應(yīng)考慮分隔帶橫向排水管的要求，邊溝底的標(biāo)準(zhǔn)高度不能小于路肩高度1.2m。施工單位要選在邊坡頂開(kāi)挖截水溝，同時(shí)處理好臨時(shí)排水溝。對(duì)于石方挖方位置盡可能挖深邊溝，便于降低路基中地下水位的高度。A形邊溝由于矩形斷面比較小，很容易被堵塞，通常情況下在地形受到限制時(shí)使用；B形邊溝要依照水位的情況進(jìn)行制定。

2.2.5 填挖交接段的地下排水設(shè)計(jì)。對(duì)于路堤的交接位置，當(dāng)路塹的水位比較高時(shí)，為了避免塹下水層中的水會(huì)進(jìn)入路堤，導(dǎo)致路堤出現(xiàn)坍塌的問(wèn)題，因此要合理設(shè)計(jì)橫向滲溝。如果邊溝水進(jìn)入涵洞，應(yīng)在沿線設(shè)置涵洞，對(duì)于需要排入排涵的邊溝，溝底的標(biāo)準(zhǔn)高度不能小于涵洞中心的標(biāo)準(zhǔn)高度。

3 公路路面排水設(shè)計(jì)方案

3.1 中央分隔帶排水

在公路中央分隔帶表面采用回填種植土進(jìn)行綠化，在沒(méi)有采用防水封層，會(huì)造成雨水沿回填土出現(xiàn)下滲的問(wèn)題，一旦這些積水沒(méi)有采取科學(xué)合理的方法排出，就會(huì)滲漏到公路的路基路面，導(dǎo)致路基路面的強(qiáng)度大大下降，所以必須要在分隔帶中設(shè)置積水排出系統(tǒng)。公路中央分隔帶滲水通常使用下述方法進(jìn)行處理：首先設(shè)置橫縱向排水系統(tǒng)，如遇超高路段則同超高路段的排水系統(tǒng)組合到一起；然后在中央分隔帶位置設(shè)置縱向排水溝和不透水的橫向排水管，以此把積水從路基邊坡急流槽中引出，順利排入排水邊溝。

3.2 路面內(nèi)部排水

對(duì)于公路路面結(jié)構(gòu)上的自由水，通常情況下分為兩種排水方法，分別為路面邊緣排水和排水基層排水，經(jīng)常采用的是第一種方法，其排水設(shè)計(jì)步驟如下：首先填方路段在路肩兩側(cè)邊緣底基層設(shè)置粒徑在22.5cm左右的碎石層；然后在路肩邊緣底基層設(shè)置集水溝。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，公路的排水設(shè)計(jì)同公路的使用壽命有著直接的關(guān)系，因此必須要把排水設(shè)計(jì)工作真正地重視起來(lái)，針對(duì)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行深入的分析和探討，并采取科學(xué)有效的解決對(duì)策；結(jié)合施工的實(shí)際狀況進(jìn)行合理的施工，不斷完善排水設(shè)計(jì)，不斷總結(jié)、積累經(jīng)驗(yàn)，盡最大可能提高公路的建設(shè)質(zhì)量。

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作者簡(jiǎn)介：鄭月雷（1981-），男，江蘇連云港人，江蘇省交通科學(xué)研究院股份有限公司工程師，研究方向：公路工程設(shè)計(jì)。

（責(zé)任編輯：黃銀芳）endprint