二級公路排水系統的設計對道路使用功能的影響研究

蒙宜宗

摘 要：二級公路排水系統設計嚴重影響其使用壽命，由于深入到路基中的水不能及時排出去，造成公路的強度和穩定性都受到影響，在行駛車輛的作用下，容易使路面產生不均勻的下沉，造成公路路面斷裂等現象。這些問題嚴重影響了道路的使用，給行車舒適度和安全性造成隱患。因此在二級公路建設過程中，應更加注重排水系統的設計，使其發揮最大的使用功能。

關鍵詞：二級公路；排水系統；設計；使用功能

中圖分類號：U417.3 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）24-0072-02

Abstract： The design of secondary highway drainage system seriously affects its service life. Because the water that goes deep into the roadbed cannot be drained out in time， the strength and stability of the highway are affected. Under the action of moving vehicles， it is easy to cause uneven subsidence of the road surface， resulting in road surface fracture and other phenomena. These problems seriously affect the use of roads， causing hidden dangers to driving comfort and safety. Therefore， in the process of secondary highway construction， close attention should be paid to drainage system design， so that it gives full play to its use and function.

Keywords： secondary highway； drainage system； design； use and function

公路是經濟和社會發展的重要基礎設施。二級公路是我國公路等級中的一種類型，位居一級公路之后、三級公路之前，在實際道路建設中運用廣泛。二級公路的主要功能是連接具體的行政中心、交通樞紐、商業地帶、住宅社區、工業礦區或旅游景點等，以較少的投資和造價修建盡可能寬敞筆直的路面是其重要特點，綜合運用最為廣泛。

近年來，我國公路建設得到快速發展，但是由于設計、施工、養護等多方面的原因，造成公路實際使用年限達不到設計年限，特別是二級公路排水系統設計不完善，嚴重影響道二級公路的使用。

1 二級公路排水設計

1.1 路基排水設計

因為地下水和地面的積水會影響道路路基的穩定性和強度，所以必須及時將路基積水排出。路基的排水方式多種多樣，最常見的主要通過排水溝等將路基積水排出，或者借助原有的排水溝渠、河流等天然條件排出積水。

1.1.1 地面排水

二級公路路面排水一般都是通過路邊溝渠進行排出，經過溝渠排放的積水應遠離路基，將其導入河流、排水渠或土坑內，但人工養殖的魚塘除外。當排水溝與涵洞、通道發生交叉時，我們應當將積水直接排入涵洞。在挖方地段，我們還應設置截水溝，其形狀為梯形，面積大約為0.4平方米左右，坡頂也應當設置梯形截水溝，面積為0.6平方米左右，用來排出坡面積水。

1.1.2 地下排水

地下水一旦不能及時排出給公路的使用帶來的影響是很大的，地下如果長時間積水，會引起公路的塌陷、斷裂，增大公路的維修成本，還會嚴重影響車輛的行駛安全，如果在河流交匯的地區修建公路，必須對優化地下排水設計，對其加以重視。我國的地下水儲量是很大的，為了保證公路路基的穩定，必須及時將地下積水排出。對于地下水量較大的地區，路基一般都設計成路塹的形式，盡可能將道路兩側的邊溝挖深、挖寬，用來阻攔地下水和降低地下水位，其余邊溝的寬度和深度應當根據地下水位及具體地形情況而定。

1.2 路面排水設計

1.2.1 一般路段的路面排水

一般路段是不設定超高的路段，路面排水方式根據道路路線縱坡主要采用分散漫流和集中截流兩種形式排水。當路線縱坡率小于0.3%時，路面排水主要采用分散漫流式，路緣石應采用水泥混凝土材質的平緣石，路面水沿著縱坡和橫坡經過路堤邊坡排進邊溝；當路線縱坡率大于等于0.3%時，路面排水主要采用集中截流式，這種方法是在路肩邊緣，土路肩范圍內設置瀝青混凝土材質的攔水緣石，利用他們匯集路面水，每間隔一定距離，經泄水口流入邊坡急流槽，排放到路基邊溝內。

1.2.2 超高路段的路面排水

對于限高的路段來說，路面水很容易浸占超高側的行車道，很大程度上影響了車輛的行車安全。二級公路應在超高側行車方向左側路緣帶設置縱向排水溝，并每間隔一段距離設置集水井，這樣就可使超高側路面積水沿著縱坡及橫坡流入排水溝槽。

1.2.3 路面結構排水防滲措施

二級公路面層主要材料是瀝青碎石，基層與底層材料均為半剛性。無論哪一種類型材質的面層總會透水，而且半剛性基層的裂縫將加大面層的漏水，如果沒有及時將路面積水排除，積水將逐漸滲透到基層之中，并影響路基的穩定性，從而影響道路的使用功能，因此，二級公路應當在基層頂面鋪設瀝青封層，減少半剛性基層的反射裂縫對瀝青碎石路面層的影響，并阻止通過面層的積水進一步滲入基層，影響道路結構。

1.3 路基防護設計

1.3.1 路堤邊坡防護

對于常見的土質路堤，其路堤填料主要是含水量不同的粘性土、風化石等。由于路堤的高度較高，所以邊坡的防護應當引起我們的重視。我們應結合實際，將邊坡防護、排出積水二者相結合。在二級公路施工中，采用分散漫流方式排水的路段，邊坡防護時應采用25cm厚，7.5級漿砌片石進行砌筑。采用集中截流方式進行排水的路段，路基邊坡通常是采用植樹種草的方式來防護。

對于砂土路堤。由于砂土路堤受雨水沖刷后，導致其穩定性差，留下了安全隱患。為了探求砂土路堤有效的防護方法，我們在這一路段進行了滿鋪漿砌片石進行防護試驗。為防止漿砌片石開裂導致雨水沖刷路堤，我們用有紡土工布代替傳統的砂礫墊層。實踐證明，這種防護方法可以有效地減少雨水對砂土路堤的沖刷，從而確保路基的穩定性能。

對于石質路堤，為了防止邊坡沖刷，我們通常采用30cm厚，7.5級漿砌片石滿鋪的方法進行護坡防護；在被風化得石灰巖中，被風化得部分穩定性相對較差，未風化部分相對堅硬，刷坡較難，所以邊坡采用7.5級漿砌片石矮擋墻臺階式護坡。實踐證明，這種防護方式可以有效地防止雨水的入侵，保證石質路堤的穩定。

對于橋頭路堤。二級公路的橋頭填土普遍較高，邊坡如果得不到很好的防護，邊坡被沖刷，甚至被掏空，將會導致橋臺內部的填料流失，危及橋臺的安全，嚴重影響車輛的行駛安全。因此，施工中要求橋頭路堤采用30cm厚，7.5級漿砌片石滿鋪的方式進行護坡，橋頭應設置人行通道，也可以作為橋頭的排水溝槽，以確保橋頭路堤不被沖刷。

1.3.2 土路及護坡道防護

二級公路路基邊坡防護方法很多，我們主要采用植被防護。公路排水系統與邊坡防護是二級公路設計的重要組成部分，設計時應根據實際情況，如公路等級、降雨強度、地下水、地形、地質、土類、材料等情況綜合考慮，采用科學合理的措施，保證公路的使用性能。

1.3.3 路塹邊坡防護

土質路段的路塹邊坡防護主要采用漿砌片石，石質路段通常采用護面墻或漿砌片石護面防護，上邊坡應當進行分級防護，護面墻應每5米為一級，并設置2米寬平臺及40平方厘米的平臺截水溝，深度不足5米的應設置漿砌片石護面。邊坡頂部應用寬0.25米漿砌片石進行鋪砌，其外側再用原土夯實，以免邊坡水流沖刷，滲入墻后引起破壞。護面墻及漿砌片石護面縱向每隔10米設置一道2厘米寬的沉降縫，并用瀝青麻絮填塞縫隙，且上、下、左、右每隔2米交錯設置l0平方厘米的泄水控，孔后設反濾層。

2 排水設計對道路使用功能的影響

2.1 嚴重影響路面的行車安全

當道路排水不暢時，路面會有大量的積水，一旦有車輛經過，濺起的水花產生水汽，會影響駕駛員的視線，影響行車安全。如果遇到低溫天氣，路面的積水又不能及時排出，那么積水便很容易結冰，導致路面光滑，當車輛經過時，汽車輪胎與地面的摩擦力大大降低，極易打滑，導致交通事故頻發。

2.2 影響路面質量

路面的積水會通過施工時因施工問題留下的一些空隙，進入到道路結構內部。如果道路內部結構長期被積水浸泡，會導致材料之間的粘附性下降。再加上熱脹冷縮和行車荷載的作用，會使路面出現斷裂、坑槽等現象，行車的舒適度大大降低，影響行車安全。

2.3 影響路面的穩定性

由于路面的積水沒有及時排出，導致大量積水在道路表面形成自由水，當這些積水滲透到一定的深度時，積水會進入道路內部結構。如果結構長時間被水浸泡，會導致路面發生下降。

2.4 排水失效對路基的影響

如果路基長時間被積水浸泡，會導致路基內部的土體軟化，會出現嚴重的問題，如坍塌、翻漿等現象。除了這些影響外，路基還會出現凍脹、滑坡等現象，改變路基土層的受力狀況以及土質的含水量，使土層的內部結構發生變化，進而受到影響，破壞了路基的穩定性。排水失效還加劇了路基的濕陷現象。路基內部結構在積水的影響下，降低土壤的粘黏性，使得內部土壤的聯結性變差，從而使路基的負載力降低。

綜上所述，排水失效對道路的使用有很大影響。若想使二級公路的實際使用年限達到設計年限，提高公路的質量，必須加強公路排水系統的設計，及時排出積水，保證路面的穩定，為人們提供更加安全的駕駛環境。

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