關(guān)于公路路面的排水設(shè)計分析

■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

之所以要對公路進(jìn)行排水設(shè)計，是因為公路表面的積水如果不能及時排出，會導(dǎo)致積水滯留，從而影響公路的正常使用，公路只要隨時保持干燥，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)計非常重要。

1 公路路面排水不暢的影響及設(shè)計原則

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)計存在問題，導(dǎo)致了公路很多安全問題的產(chǎn)生，特別是遇到梅雨季節(jié)時，積水無法直接排放出去，而公路上的車流量特別多，并且有超載超重的現(xiàn)象，積水長期留在公路上，經(jīng)過汽車的碾壓會讓公路路面產(chǎn)生剝離的情況，最終會促使坑槽的形成。所以對公路路面進(jìn)行排水設(shè)計是保證公路正常運行的重要措施。在我國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期堆積在公路路面，會直接影響上公路的使用壽命。我國主要的降水都集中在夏季，降水量多且雨季漫長，而我國公路大多采用的是縱向集中排水方式，在進(jìn)行排水時對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，路面的降水會被攔水帶堵住，因此降水會在攔水帶與硬路肩之間形成水坑，從而積累降水，降水量大的時候，水坑也會隨之增大，且由于攔水帶與硬路肩形成一個三角形將水堵在里面，積水很難排出，等到積水滿了就會溢出硬路肩，向行車道路面流去，并且由于公路時有超載超重現(xiàn)象出現(xiàn)，因此公路上難免會出現(xiàn)裂痕，流到行車路面的積水就會隨著路面裂痕滲入路面內(nèi)部，從而將路面的材料腐蝕，大型車輛通過時就會對公路的承載能力造成影響，長期下去，公路就會出現(xiàn)癱瘓的現(xiàn)象。因此，對公路路面進(jìn)行排水設(shè)計時非常重要的。

1.2 公路路面排水設(shè)計原則

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

其一，設(shè)計單位在對公路進(jìn)行排水設(shè)計時，首先要遵循的是實際原則。設(shè)計單位在設(shè)計時應(yīng)先在當(dāng)?shù)剡M(jìn)行實地考察，根據(jù)當(dāng)?shù)氐幕厩闆r來進(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)計時盡量避開農(nóng)田所在位置，并且要了解當(dāng)?shù)氐呐殴嘞到y(tǒng)，所設(shè)計的排水系統(tǒng)要與其相協(xié)調(diào)，同時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)計單位在設(shè)計前期要做好充分的前期準(zhǔn)備原則。在當(dāng)?shù)剡M(jìn)行實地考察時，重點考察當(dāng)?shù)氐牡匦巍夂虻龋鶕?jù)對這些因素的考察結(jié)果來規(guī)劃排水系統(tǒng)，同時了解當(dāng)?shù)氐臉蛄航ㄔO(shè)在哪些地方，在設(shè)計時將橋涵和路基排水相協(xié)調(diào)，從而建設(shè)一個完整的排水系統(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)施一般都為臨時的排水設(shè)施，設(shè)計單位設(shè)計的排水設(shè)施則是永久性的，為了不讓臨時排水設(shè)施和永久性排水設(shè)施相沖突，設(shè)計單位要將兩者相結(jié)合起來。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)過的地方不一定都是平坦的，對于一些特殊的地方，如黃土、膨脹土等要給予高度重視，在對這些地方的設(shè)計上也要進(jìn)行特殊性處理。

2 公路路面排水需要注意的問題

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，但是不能超過其范圍規(guī)定的數(shù)值，如果路基橫坡的坡度過大，則車輛經(jīng)過時容易出現(xiàn)安全事故。所以，對路面坡度的設(shè)計應(yīng)該注意幾個問題:其一，我國南方的雨季較長，所以，對于這些地區(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)，并在這個范圍內(nèi)選取較高的坡度值。而對于北方地區(qū)來說，由于有冰凍現(xiàn)象，因此在排水設(shè)計上首先保證行車安全再保證路面積水能及時排放，在安全坡度范圍值內(nèi)應(yīng)選取較低的數(shù)值。其二，由于我國公路的排水設(shè)計大多是縱向設(shè)計，因此，對于硬路肩來說，橫向坡度不宜過低，宜采用較高的值。并且為了能讓排水系統(tǒng)順利施工，對于路面坡度的設(shè)計要考慮人性化因素，也就是說為了施工便利，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

在我國的公路中，行車在公路上會形成一條線，比較美觀有序，因為我國對公路的設(shè)計就是線型設(shè)計，這樣的設(shè)計使車輛在運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)計還存在著不足，其沒有考慮公路的綜合性，特別是高速公路。從理論上說，超高漸變率要比平常的要慢一些，且超高漸變段也要相對長點。但是經(jīng)過實際研究發(fā)現(xiàn)，其實這個理論也存在問題，超高漸變率的值如果相對較小，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，積水就會在停在公路路面上，進(jìn)而破壞路面結(jié)構(gòu)，給行車帶來很大的安全隱患。因此，在設(shè)計坡度時，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)會受到損害，人們對這個問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)計要求是下邊溝1底的標(biāo)高必須超過路肩標(biāo)高，且規(guī)定超過值為1.2 米，邊溝縱坡不能低于0.5%。我國對公路路面排水設(shè)計也制定出了相關(guān)規(guī)定，如在《公路路面路基排水設(shè)計規(guī)劃》中，明確規(guī)定了邊溝縱坡要高于0.12%，只有高于這個值才滿足排水的需求。

目前人們對公路路面排水系統(tǒng)中的問題并不是很關(guān)注，路面排水系統(tǒng)的問題主要有幾點: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，往往將較長路段的縱坡坡度設(shè)計過小，因此在施工完成后會發(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)這個理論，可以得出如果挖方路段太長，則縱坡不能太小，否則會使該挖方路段的排水設(shè)計施工很難進(jìn)行，同時所設(shè)計出的排水系統(tǒng)是錯誤的。除此之外還有一種挖方路段排水設(shè)計，是將凹形曲線設(shè)計在挖方路段的最低點，這樣的設(shè)計其實是不合理的，這種設(shè)計會導(dǎo)致路面積水以及進(jìn)入路基結(jié)構(gòu)材料的水不能及時排出，從而一直停留在凹形曲線內(nèi)，長期下去會對公路路面造成傷害，從而影響公路壽命。

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

3 公路路面排水的設(shè)計

3.1 路面排水設(shè)計

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，然后通過加固后的路肩采用漫流的方式來進(jìn)行排水。一般來說，即使工程造價同意用這種方法，但是實際都不會采用這種方式。雖然分散排水的優(yōu)勢是不影響車輛正常行駛，且能快速的排水，減少積水對路面造成的損害，但是其缺點也不能忽視，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，因此施工的成本會上升。

3.1.2 集中排水方法

對集中排水的設(shè)計是在路肩外側(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，水會通過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)，再通過邊坡的流槽統(tǒng)一排出，這種方法的缺點在上文已經(jīng)提到過，如果其水量太多，就會出現(xiàn)積水不能及時排出去，進(jìn)而導(dǎo)致公路不能正常使用，長期下去也會縮短公路的使用壽命。面對這樣的問題，設(shè)計人員可以將泄水口的間距縮短一點，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，將其坡度加大一點就能很好的解決這個問題。

3.1.3 路基排水設(shè)計

對于路基上的積水，設(shè)計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大，也不宜過小，而是要根據(jù)積水的流量來決定。

由于一些地面路段的縱向坡度較大，在排水時很容易將排水溝沖壞，為了避免此類問題，設(shè)計者可以對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，由于一些排水溝會經(jīng)過魚塘和水塘，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，但是在與無護(hù)坡道的路段銜接時要注意觀察其是否真正銜接好，當(dāng)排水所經(jīng)地點有泉眼時，不能直接設(shè)置邊溝和排水溝，而是先設(shè)置盲溝，使積水通過盲溝進(jìn)入邊溝或排水溝。

3.2 對超高段路面的排水設(shè)計

目前對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，其防眩板沒法安裝，并且積水不在超高側(cè)時，會對路面造成影響，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。不過這一步有個問題需要注意，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于超高路段，在該路段設(shè)置集水槽，并在上面設(shè)計鑄鐵雨篦子，以此來收集積水，再進(jìn)行統(tǒng)一排出。其優(yōu)點是有很多空間來做綠化，并且其與地下其他管線互不干涉，但是其也有缺點，缺點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，在填挖時會受到降水等情況，雨水的沖力比較大，因此會對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)計一個帶肋的共性湖泊，并將其肋設(shè)計為槽型，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)面墻拿來使用，且要對其設(shè)置縱向排水溝，護(hù)面墻內(nèi)會設(shè)有一定間距的邊坡急流槽，挖方就可以將水通過護(hù)面墻而降水引到邊溝進(jìn)行排放。如果在填挖時，沒有掌握好其高度而導(dǎo)致高度過小時，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

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。對公路路面的排水設(shè)計不能盲目設(shè)計，首先要根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況進(jìn)行分析，再進(jìn)行合理布局，然后結(jié)合本文對路面排水設(shè)計的方法進(jìn)行綜合考慮，選擇合適的排水方案進(jìn)行施工，才能延長公路的使用年限。

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