關(guān)于公路路面的排水設(shè)計(jì)分析

■張建蘭，章 拓 ■.吉安市公路局吉安分局，江西 吉安 34300;.吉安路橋工程局，江西 吉安 343000

之所以要對(duì)公路進(jìn)行排水設(shè)計(jì)，是因?yàn)楣繁砻娴姆e水如果不能及時(shí)排出，會(huì)導(dǎo)致積水滯留，從而影響公路的正常使用，公路只要隨時(shí)保持干燥，降低濕度才能降低交通安全事故的發(fā)生，因此，公路的路面排水設(shè)計(jì)非常重要。

1 公路路面排水不暢的影響及設(shè)計(jì)原則

1.1 公路路面排水不暢的影響

由于一些公路的排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)存在問(wèn)題，導(dǎo)致了公路很多安全問(wèn)題的產(chǎn)生，特別是遇到梅雨季節(jié)時(shí)，積水無(wú)法直接排放出去，而公路上的車流量特別多，并且有超載超重的現(xiàn)象，積水長(zhǎng)期留在公路上，經(jīng)過(guò)汽車的碾壓會(huì)讓公路路面產(chǎn)生剝離的情況，最終會(huì)促使坑槽的形成。所以對(duì)公路路面進(jìn)行排水設(shè)計(jì)是保證公路正常運(yùn)行的重要措施。在我國(guó)公路目前的排水系統(tǒng)中，比較重要的是路肩排水設(shè)施，由自然降水或其他原因造成的積水長(zhǎng)期堆積在公路路面，會(huì)直接影響上公路的使用壽命。我國(guó)主要的降水都集中在夏季，降水量多且雨季漫長(zhǎng)，而我國(guó)公路大多采用的是縱向集中排水方式，在進(jìn)行排水時(shí)對(duì)靠近路肩的道路有很大的影響，那段路很容易受到排水的影響從而出現(xiàn)坑槽的情況。在遭遇梅雨季節(jié)時(shí)，路面的降水會(huì)被攔水帶堵住，因此降水會(huì)在攔水帶與硬路肩之間形成水坑，從而積累降水，降水量大的時(shí)候，水坑也會(huì)隨之增大，且由于攔水帶與硬路肩形成一個(gè)三角形將水堵在里面，積水很難排出，等到積水滿了就會(huì)溢出硬路肩，向行車道路面流去，并且由于公路時(shí)有超載超重現(xiàn)象出現(xiàn)，因此公路上難免會(huì)出現(xiàn)裂痕，流到行車路面的積水就會(huì)隨著路面裂痕滲入路面內(nèi)部，從而將路面的材料腐蝕，大型車輛通過(guò)時(shí)就會(huì)對(duì)公路的承載能力造成影響，長(zhǎng)期下去，公路就會(huì)出現(xiàn)癱瘓的現(xiàn)象。因此，對(duì)公路路面進(jìn)行排水設(shè)計(jì)時(shí)非常重要的。

1.2 公路路面排水設(shè)計(jì)原則

對(duì)公路路面進(jìn)行排水設(shè)計(jì)的主要目的是將公路上多與的積水排出，降低其濕潤(rùn)度，使公路保持干燥，防止公路因?yàn)榉e水過(guò)多額發(fā)排出而出現(xiàn)強(qiáng)度降低以及穩(wěn)定性也降低的現(xiàn)象，從而影響公路的使用壽命，設(shè)計(jì)排水的任務(wù)就是避免積水過(guò)多而損害公路。其設(shè)計(jì)的主要原則要遵循以下幾點(diǎn)。

其一，設(shè)計(jì)單位在對(duì)公路進(jìn)行排水設(shè)計(jì)時(shí)，首先要遵循的是實(shí)際原則。設(shè)計(jì)單位在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)先在當(dāng)?shù)剡M(jìn)行實(shí)地考察，根據(jù)當(dāng)?shù)氐幕厩闆r來(lái)進(jìn)行初步的布局，充分了解當(dāng)?shù)剞r(nóng)田所在的位置，在設(shè)計(jì)時(shí)盡量避開(kāi)農(nóng)田所在位置，并且要了解當(dāng)?shù)氐呐殴嘞到y(tǒng)，所設(shè)計(jì)的排水系統(tǒng)要與其相協(xié)調(diào)，同時(shí)最重要的是不能破壞當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境，避免因環(huán)境破壞而出現(xiàn)水土流失的現(xiàn)象。

其二，設(shè)計(jì)單位在設(shè)計(jì)前期要做好充分的前期準(zhǔn)備原則。在當(dāng)?shù)剡M(jìn)行實(shí)地考察時(shí)，重點(diǎn)考察當(dāng)?shù)氐牡匦巍夂虻龋鶕?jù)對(duì)這些因素的考察結(jié)果來(lái)規(guī)劃排水系統(tǒng)，同時(shí)了解當(dāng)?shù)氐臉蛄航ㄔO(shè)在哪些地方，在設(shè)計(jì)時(shí)將橋涵和路基排水相協(xié)調(diào)，從而建設(shè)一個(gè)完整的排水系統(tǒng)。

其三，結(jié)合當(dāng)?shù)嘏潘O(shè)施的原則。當(dāng)?shù)氐呐潘O(shè)施一般都為臨時(shí)的排水設(shè)施，設(shè)計(jì)單位設(shè)計(jì)的排水設(shè)施則是永久性的，為了不讓臨時(shí)排水設(shè)施和永久性排水設(shè)施相沖突，設(shè)計(jì)單位要將兩者相結(jié)合起來(lái)。一是保證新建設(shè)施的穩(wěn)固性，二是能降低一定的成本。

其四，特殊處理原則。公路所經(jīng)過(guò)的地方不一定都是平坦的，對(duì)于一些特殊的地方，如黃土、膨脹土等要給予高度重視，在對(duì)這些地方的設(shè)計(jì)上也要進(jìn)行特殊性處理。

2 公路路面排水需要注意的問(wèn)題

2.1 坡度的要求

公路的排水量與排水坡度呈正比，也就是說(shuō)路面坡度和路肩橫坡的坡度值大小決定了公路排水量的大小，坡度越大則排水量越大，但是不能超過(guò)其范圍規(guī)定的數(shù)值，如果路基橫坡的坡度過(guò)大，則車輛經(jīng)過(guò)時(shí)容易出現(xiàn)安全事故。所以，對(duì)路面坡度的設(shè)計(jì)應(yīng)該注意幾個(gè)問(wèn)題:其一，我國(guó)南方的雨季較長(zhǎng)，所以，對(duì)于這些地區(qū)的路面坡度要格外注意，必須要將坡度規(guī)定到安全范圍內(nèi)，并在這個(gè)范圍內(nèi)選取較高的坡度值。而對(duì)于北方地區(qū)來(lái)說(shuō)，由于有冰凍現(xiàn)象，因此在排水設(shè)計(jì)上首先保證行車安全再保證路面積水能及時(shí)排放，在安全坡度范圍值內(nèi)應(yīng)選取較低的數(shù)值。其二，由于我國(guó)公路的排水設(shè)計(jì)大多是縱向設(shè)計(jì)，因此，對(duì)于硬路肩來(lái)說(shuō)，橫向坡度不宜過(guò)低，宜采用較高的值。并且為了能讓排水系統(tǒng)順利施工，對(duì)于路面坡度的設(shè)計(jì)要考慮人性化因素，也就是說(shuō)為了施工便利，硬路肩的橫坡方向不能與行車道相同，而要采用相反的方向，以免導(dǎo)致硬路肩的積水流到行車道上形成水坑從而影響車輛通行。

2.2 注意公路路面局部積水

在我國(guó)的公路中，行車在公路上會(huì)形成一條線，比較美觀有序，因?yàn)槲覈?guó)對(duì)公路的設(shè)計(jì)就是線型設(shè)計(jì)，這樣的設(shè)計(jì)使車輛在運(yùn)行中提高自身的舒適度之外還保持了美觀，但是這樣的設(shè)計(jì)還存在著不足，其沒(méi)有考慮公路的綜合性，特別是高速公路。從理論上說(shuō)，超高漸變率要比平常的要慢一些，且超高漸變段也要相對(duì)長(zhǎng)點(diǎn)。但是經(jīng)過(guò)實(shí)際研究發(fā)現(xiàn)，其實(shí)這個(gè)理論也存在問(wèn)題，超高漸變率的值如果相對(duì)較小，那么在超高漸變段內(nèi)，等于零或接近零的路面橫坡坡度路段不會(huì)再規(guī)定的范圍內(nèi)，而是超出范圍，出現(xiàn)這樣的情況，在有積水時(shí)，積水就會(huì)在停在公路路面上，進(jìn)而破壞路面結(jié)構(gòu)，給行車帶來(lái)很大的安全隱患。因此，在設(shè)計(jì)坡度時(shí)，要著重考慮超高漸變段的影響因素。

2.3 挖方路段的排水問(wèn)題

由于一些公路所在地區(qū)地質(zhì)條件惡劣，因此在公路施工中，受環(huán)境因素的影響，很多挖方路段的排水系統(tǒng)會(huì)受到損害，人們對(duì)這個(gè)問(wèn)題的解決措施往往是只注重了表面。具體方法是在路面結(jié)構(gòu)中添加碎石排水墊層，在路面的側(cè)段設(shè)置邊緣滲溝，而排水管的設(shè)計(jì)要求是下邊溝1底的標(biāo)高必須超過(guò)路肩標(biāo)高，且規(guī)定超過(guò)值為1.2 米，邊溝縱坡不能低于0.5%。我國(guó)對(duì)公路路面排水設(shè)計(jì)也制定出了相關(guān)規(guī)定，如在《公路路面路基排水設(shè)計(jì)規(guī)劃》中，明確規(guī)定了邊溝縱坡要高于0.12%，只有高于這個(gè)值才滿足排水的需求。

目前人們對(duì)公路路面排水系統(tǒng)中的問(wèn)題并不是很關(guān)注，路面排水系統(tǒng)的問(wèn)題主要有幾點(diǎn):在一些公路的建設(shè)中，由于工作人員的疏忽，在進(jìn)行挖方路段坡度設(shè)置時(shí)，往往將較長(zhǎng)路段的縱坡坡度設(shè)計(jì)過(guò)小，因此在施工完成后會(huì)發(fā)現(xiàn)，路面和邊坡的積水不能匯集到一起，而在超高路段中，以中央分隔帶為中心，并在每個(gè)合適距離的位置設(shè)置橫向排水管，以此將積水匯集從而一并排出，根據(jù)這個(gè)理論，可以得出如果挖方路段太長(zhǎng)，則縱坡不能太小，否則會(huì)使該挖方路段的排水設(shè)計(jì)施工很難進(jìn)行，同時(shí)所設(shè)計(jì)出的排水系統(tǒng)是錯(cuò)誤的。除此之外還有一種挖方路段排水設(shè)計(jì)，是將凹形曲線設(shè)計(jì)在挖方路段的最低點(diǎn)，這樣的設(shè)計(jì)其實(shí)是不合理的，這種設(shè)計(jì)會(huì)導(dǎo)致路面積水以及進(jìn)入路基結(jié)構(gòu)材料的水不能及時(shí)排出，從而一直停留在凹形曲線內(nèi)，長(zhǎng)期下去會(huì)對(duì)公路路面造成傷害，從而影響公路壽命。

最后去的是細(xì)婆家。細(xì)婆說(shuō)：“伢，這是蠻好的事，要恭喜。回頭跟領(lǐng)導(dǎo)講一下，漲價(jià)漲慢點(diǎn)，得讓我們?nèi)兆舆^(guò)得穩(wěn)當(dāng)。你得幫我們老百姓說(shuō)話哦。”

3 公路路面排水的設(shè)計(jì)

3.1 路面排水設(shè)計(jì)

3.1.1 分散排水方法

分散排水的概念是首先將土路肩加固，然后通過(guò)加固后的路肩采用漫流的方式來(lái)進(jìn)行排水。一般來(lái)說(shuō)，即使工程造價(jià)同意用這種方法，但是實(shí)際都不會(huì)采用這種方式。雖然分散排水的優(yōu)勢(shì)是不影響車輛正常行駛，且能快速的排水，減少積水對(duì)路面造成的損害，但是其缺點(diǎn)也不能忽視，其必須要有相應(yīng)的坡面防護(hù)，而設(shè)置坡面防護(hù)需要成本，因此施工的成本會(huì)上升。

3.1.2 集中排水方法

對(duì)集中排水的設(shè)計(jì)是在路肩外側(cè)邊緣安置攔水設(shè)置，如安置攔水埂或攔水帶，設(shè)置好后，水會(huì)通過(guò)路面路拱橫坡和縱坡流到攔水帶與路肩形成的三角形內(nèi)，再通過(guò)邊坡的流槽統(tǒng)一排出，這種方法的缺點(diǎn)在上文已經(jīng)提到過(guò)，如果其水量太多，就會(huì)出現(xiàn)積水不能及時(shí)排出去，進(jìn)而導(dǎo)致公路不能正常使用，長(zhǎng)期下去也會(huì)縮短公路的使用壽命。面對(duì)這樣的問(wèn)題，設(shè)計(jì)人員可以將泄水口的間距縮短一點(diǎn)，在南方等降水量較大的地區(qū)可以適當(dāng)改變路拱橫坡的坡度，將其坡度加大一點(diǎn)就能很好的解決這個(gè)問(wèn)題。

3.1.3 路基排水設(shè)計(jì)

對(duì)于路基上的積水，設(shè)計(jì)人員通常采用的方法是將積水引到橋梁或涵洞地方，然后通過(guò)這些將邊溝和排水溝內(nèi)的積水排出，使積水遠(yuǎn)離路基范圍，邊溝和排水溝的尺寸不宜過(guò)大，也不宜過(guò)小，而是要根據(jù)積水的流量來(lái)決定。

由于一些地面路段的縱向坡度較大，在排水時(shí)很容易將排水溝沖壞，為了避免此類問(wèn)題，設(shè)計(jì)者可以對(duì)坡度較大路段的排水溝進(jìn)行改造。由于水的沖力比較大，設(shè)計(jì)者可以從減少水沖力下手，邊溝急流槽就具有消力作用，因此可以將排水溝改為邊溝急流槽，由于一些排水溝會(huì)經(jīng)過(guò)魚(yú)塘和水塘，為了避免排水溝受到損害，應(yīng)在排水溝上設(shè)置護(hù)坡道，但是在與無(wú)護(hù)坡道的路段銜接時(shí)要注意觀察其是否真正銜接好，當(dāng)排水所經(jīng)地點(diǎn)有泉眼時(shí)，不能直接設(shè)置邊溝和排水溝，而是先設(shè)置盲溝，使積水通過(guò)盲溝進(jìn)入邊溝或排水溝。

3.2 對(duì)超高段路面的排水設(shè)計(jì)

目前對(duì)于超高段路面的排水方法主要有漫流和集水兩種方式。

3.2.1 漫流排水方法

漫流排水方式簡(jiǎn)而言之就是先將讓分隔路基的中央分隔帶硬化，使中央分隔帶成為積水的通道，水可以經(jīng)過(guò)其向另半幅路基流去，然后再一并排出，這種方式也有局限性，其防眩板沒(méi)法安裝，并且積水不在超高側(cè)時(shí)，會(huì)對(duì)路面造成影響，從而影響公路的正常使用，所以，現(xiàn)在很少用漫流排水。

3.2.2 集水排水方法

集水排水方法主要有中央分隔帶集水和路緣帶集水。

中央分隔帶集水的基本概念是將鋼筋混凝土板的集水槽轉(zhuǎn)移到分隔帶中，并在集水槽上進(jìn)行綠化，為了進(jìn)行排水，要在集水槽側(cè)邊設(shè)置排水孔，要實(shí)現(xiàn)中央分隔帶的排水，首先要在其結(jié)構(gòu)層下設(shè)置盲溝，再以排水管為媒介將水引到邊坡急流槽。不過(guò)這一步有個(gè)問(wèn)題需要注意，為了防止積水滲入，影響公路的質(zhì)量，要在分隔帶下面和路面結(jié)構(gòu)上鋪防滲土。

路緣帶集水方法主要是針對(duì)于超高路段，在該路段設(shè)置集水槽，并在上面設(shè)計(jì)鑄鐵雨篦子，以此來(lái)收集積水，再進(jìn)行統(tǒng)一排出。其優(yōu)點(diǎn)是有很多空間來(lái)做綠化，并且其與地下其他管線互不干涉，但是其也有缺點(diǎn)，缺點(diǎn)之一是其美觀程度還需要提升，并且其很容易被行車壓壞從而出現(xiàn)交通事故。

3.3 坡面排水

由于一些邊坡是土質(zhì)邊坡，并且對(duì)于一些土質(zhì)邊坡且坡度還比較高的地段需要進(jìn)行填挖，在填挖時(shí)會(huì)受到降水等情況，雨水的沖力比較大，因此會(huì)對(duì)邊坡造成一定的影響，所以邊坡一定要非常穩(wěn)固才能承受雨水的沖刷，不至于出現(xiàn)坍塌等事故。

要想讓邊坡穩(wěn)固，首先填方要做好防護(hù)措施，可以設(shè)計(jì)一個(gè)帶肋的共性湖泊，并將其肋設(shè)計(jì)為槽型，以此便于積水的排放。而挖方主要是將填方做好的拱形護(hù)坡或護(hù)面墻拿來(lái)使用，且要對(duì)其設(shè)置縱向排水溝，護(hù)面墻內(nèi)會(huì)設(shè)有一定間距的邊坡急流槽，挖方就可以將水通過(guò)護(hù)面墻而降水引到邊溝進(jìn)行排放。如果在填挖時(shí)，沒(méi)有掌握好其高度而導(dǎo)致高度過(guò)小時(shí)，則可以在邊坡坡面上鋪上草皮，再將漫流的坡面水排出。

4 結(jié)束語(yǔ)

公路路面的使用壽命與其排水效果呈正比，公路路面首先要保持干燥才能保證其穩(wěn)固程度。對(duì)公路路面的排水設(shè)計(jì)不能盲目設(shè)計(jì)，首先要根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況進(jìn)行分析，再進(jìn)行合理布局，然后結(jié)合本文對(duì)路面排水設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行綜合考慮，選擇合適的排水方案進(jìn)行施工，才能延長(zhǎng)公路的使用年限。

［1］崔如平.高寒陰濕地區(qū)農(nóng)村公路路基路面排水和軟地基處理［J］.科技與企業(yè)，2013，24:236 -237.

［2］黃謙.對(duì)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》雨水設(shè)計(jì)重現(xiàn)期應(yīng)用條款的商榷［J］.市政技術(shù)，2013，05:80 -91.

［3］薛柳華.淺談市政道路排水設(shè)計(jì)中一些細(xì)部問(wèn)題及解決方式——以福州市三環(huán)路東北段道路排水工程設(shè)計(jì)為例［J］.福建建筑，2013，03:53 -55.