道路路基路面排水設計研究及合理性

呂師德　王金晶

摘要：道路路面路基排水設計對于道路使用性能和使用壽命有著非常顯著的影響。道路的排水設計考慮因素主要應包含三個方面的內容：其一是地下水，低洼地勢含水層淺且隨季節變化對路基的影響，其二是雨水等形成的路表水對路面使用性能的影響，進而對路面結構、路基等使用壽命產生的影響。其三是農田排灌水、邊溝水對路基的影響。針對這三方面因素，主要是填高填寬路基，設置隔水層；設計排水方案，減少路表水的存留時間，避免積水影響行車安全，行駛打滑等對路面結構造成的破壞；設置邊溝與道路之間的隔水層。合理的設計，恰當的排水設施方案在道路的設計施工中的意義必須給予高度的重視。

關鍵詞：道路排水；道路施工；排水設計方案；排水解決方案

經調查，道路在使用過程中，會受到各種損壞，其中水是最主要的危害因素，路面坍塌，翻漿翻砂，沖刷破壞，剝落等都和水有關系。這些損壞導致行車安全受到影響，道路使用壽命縮短。如何運用合理方案有效避免和解決掉這些問題，是設計者在設計道路路基路面排水的過程中需要重點考慮的因素。

1.地下水，低洼地勢含水層淺且隨季節變化對路基的影響

1.1地下水影響路基，分以下幾種情況：

（1）流動的地下水會對路基填料造成沖刷，長期作用的結果就是路基內部出現空洞；

（2）地下水浸潤路基，發生毛細現象，導致毛細水上升，一種可能是地下水本身各種鹽類可能會對路基填料造成侵蝕，另一種可能僅發生在北方凍融交替循環地區，夏季毛細水上升并停留在路床內，冬季凍脹，這都不是問題，但一旦春季發生凍融，被凍漲的毛細孔孔徑變大，毛細水下降，路床內部出現空隙，這就是翻漿發生的主要原因，也是路基較為致命的病害。

1.2應對措施

（1）主要是看您的路床采用了什么類型的填筑材料，這種情況下，路床80cm范圍內應采用滲水性良好填料；

（2）路床底部宜設置防水層防止地下水的侵潤；

（3）北方凍融地區路面結構層應考慮防凍厚度要求，依地區不同，防凍厚度要求各有區別。

地下水反滲對道路安全及道路壽命影響主要表現在路面凸凹不平，擠壓變形，塌陷，易造成陷車翻車等事故。深人研究道路地區的水文地質、水流形成原理，大氣降水規律、地下水狀況以及地表水情況，進行分析歸納，總結特點，制訂合理解決措施。防止地下水對道路造成的破壞影響，主要是設置隔水層，通過用土方，砂石將路基填高，防止和減少地下水對道路的侵蝕。提升道路的質量性能和使用壽命。瀝青路面的沉陷是路面變形中最普遍的一種，特點是面積大，涉及的結構層次深，主要出現在挖方段和填挖交界處。其產生的主要原因是：（1）土質路塹排水不暢，路床下部路基過濕潤而產生不均勻沉降，引起路面局部下沉；（2）路面強度不能適應日益增長的交通量，易發生疲勞破壞：（3）路基或基層強度不足或填挖路基強度不一致，在車輛荷載作用下，路基或基層結構遭破壞而引起沉陷；（4）橋頭路面沉降不均勻而引起沉陷并與橋面發生錯位。因此做好地下水的防治工作十分重要。

2.大氣降水

大氣降水形成的路表水對路面使用性能的影響，進而對路面結構、路基等使用壽命產生的影響。

雨水降落到公里的路姐范圍內時，主要有兩種去向，一個去向是淋濕路基路面的機構，進而在公路的表面形成徑流，領一個去向是通過道路的路面或者路基結構滲入道路的結構內部影響道路的內部結構。而深入結構內部的水，損害的混凝土路面的路面結構，使混凝土發生唧泥、板底脫落、從而致使混凝土路面的斷裂；加速路面的老化，減少路面的使用壽命。而且，路面表面形成的水，會損毀路面附近的邊坡，而更嚴重的道路表面積水，在日后更會形成水霧，影響道路行車的行車視線，還會導致在車速過快的情況下發生“水漂”造成不可挽回的交通事故，對行車安全構成了巨大的威脅。

大氣降水是造成道路浸水積水的最主要因素，排水系統的設計應充分考慮大量降水時路面漫水情況時對道路的保護。根據當地的地理地貌及歷年氣候降水情況，設計考慮選用道路結構及施工材料，減輕積水對道路的破壞程度，同時排水系統的設計應充分考慮盡快排除積水，減少積水造成的安全事故及對道路的破壞影響。

3.農田排灌水、邊溝水對路基的影響

道路邊溝排水設計對公路排水系統的改擴建工程中，道路表面的排水系統比較容易完善和維修，地下排水和路面內部排水系統的處理和完善因需要開挖原有路基，所以比較困難。關于路面內部排水結構和地下埋置排水設施設計較為復雜。而且造價較高，維護難度大。因此在設計初期就要將各種因素考慮進去。邊溝或者農田季節性的長期排灌水，在設計施工前一定要將隔水層施建完善。邊溝的排水能力主要取決于以下幾個設計參數：邊溝底流水坡度、邊溝截面尺寸、形狀、邊溝的表面粗糙程度。因地制宜，全面規劃。所以，更要嚴格要求路基邊溝施工，路基地面排水設置邊溝施工要求如下：（1）挖方地段和填土高度小于邊溝深度的填方地段均應設置邊溝。路堤靠山一側的坡腳應設置不滲水的邊溝。（2）為了防止邊溝漫溢或沖刷，在平原區和重丘山嶺區，邊溝應分段設置出水口，多雨地區梯形邊溝每段長度不宜超過300m，三角形邊溝不宜超過200m。設計過程中的路基、路面排水方案，對公路工程路基、路面排水工程提出了切合實際、適應性強的排水方案，方案應該因地制宜。更具有實用性，具有實際解決問題的合理的方案。排水設施要因地制宜、全面規劃、合理布局、綜合治理、講究實效、注意經濟，并充分利用有利地形和自然水系。各種路基排水溝渠的設置，應注意與農田水利相配合，必要時可適當地增設涵管或加大涵管孔徑，以防農業用水影響路基穩定，并做到路基排水有利于農田排灌。路基邊溝一般不應用作農田灌溉渠道，兩者必需合并使用時，邊溝的斷面應加大，并予以加固，以防水流危害路基。設計前必須進行調查研究，查明水源與地質條件，重點路段要進行排水系統的全面規劃，考慮路基排水與橋涵布置相配合，地下排水與地面排水相配合，各種排水溝渠的平面布置與豎向布置相配合，做到路基路面綜合設計和分期修建。對于排水困難和地質不良的路段，還應與路基防護加固相配合，并進行特殊設計。路基排水要注意防止附近山坡的水土流失，盡量不破壞天然水系，不輕易合并自然溝溪和改變水流性質，盡量選擇有利地質條件布設人工溝渠，減少排水溝渠的防護與加固工程。

4.施工要求

（1）平曲線處邊溝施工時，溝底縱坡應與曲線前后溝底縱坡平順銜接，不允許曲線內側有積水或外溢現象發生。曲線外側邊溝應適當加深，其增加值等于超高值；

（2）邊溝的加固：土質地段當溝底縱坡大于3%時應采取加固措施；采用干砌片石對邊溝進行鋪砌時，應選用有平整面的片石，各砌縫要用小石子嵌緊；采用漿砌片石鋪砌時，砌縫砂漿應飽滿，溝身不漏水；若溝底采用抹面時，抹面應平整壓光。

5.結語

對于重點路段的主要排水設施，以及土質松軟和縱坡較陡地段的排水溝渠，應注意必要的防護與加固。結合當地水文條件和道路等級等具體情況，注意就地取材，以防為主，既要穩固適用，又必須講究經濟效益。為了減少水對路面的破壞作用，應盡量阻止水進入路面結構，并提供良好的排水措施，以便迅速排除路面結構內的水，亦可建筑具有能承受荷載和雨水共同作用的路面結構。