公路路基路面排水設計淺析

張炳鈺

（中交通力建設股份有限公司，陜西 西安 710075）

1 地下水和地表水對公路路基路面的危害表現

1.1 地下水對路基的影響

公路路基為公路面層（構成路面的各鋪砌層，按其所處的層位和作用，主要有面層、基層和墊層）以下部分，包括橫斷面中兩側路肩外緣之間的與行車直接有關的路幅 ，包括中間帶（當設置中間帶時）、行車道路面、路肩等；而邊坡、邊溝和擋、防構造物等則稱為路幅以外部分。在進行路基施工時除了要對其穩定性和承載能力有具體的要求外，還要對其防水措施以及排水設施進行充分的考慮，避免因水位條件的變化對其安全使用造成不良影響。地下水對公路路基造成的不良影響主要表現在兩個方面，結合筆者自身經驗對其歸納如下。

其一：由于地下水的流向和水量的變換，沖刷路基中的土質（將路基之中的膠結物質沖刷走，或是直接將路基填料沖刷走），造成路基塌陷或是邊坡失穩的問題，或是因水量的大量侵入，填料含水量上升，內部空氣增多，因其強度下降，都會造成路基失穩的現象。

其二：水量的侵入會增大路基填料內的含水量，當氣溫下降到一定的程度，出現冰凍等現象時，會出現凍脹災害，破壞路基的受力結構，留下很大的安全隱患。

1.2 地表水對路面的影響

地表徑流水和雷雨天氣降水為地表水的主要來源，地表水的出現會對公路的正常使用造成嚴重的影響，結合筆者自身經驗對其歸納如下。

其一：造成路面行車安全隱患。公路上車輛的行駛依靠的是汽車輪胎與路面之間的摩擦力，摩擦力的大小將對行車安全造成直接的影響，當公路路面上長時間的存留大量的地表水而未得到有效的清理、排除，會造成路面濕滑現象嚴重，降低路面的抗滑性，當車輛在路面行駛時，尤其是車速較高的情況下，其制動性會大幅度下降，嚴重的影響其安全運行。

其二：大幅度縮短公路的使用壽命。地表水的長時間滯留，會隨路面縫隙滲入路面底層，對路面的受力結構造成嚴重的影響，其整體性會出現大幅度下降，當水分滲入路面結構層時在車輛的壓力下造成結構內細顆粒出現唧泥，影響車輛通行。同時地表水在路面上出現徑流，會對縫隙內的膠結物質形成沖刷的作用，使路面的縫隙進一步擴大，當地表水滲入路基之中后，其對公路造成的危害等同于地下水對公路造成的危害。

2 路基路面排水的主要設計原則

公路路基路面設計過程中，需要對諸多層面的因素進行考慮，往往是在某一個方面上的欠缺，是公路使用功能的發揮或是使用壽命方面受到不良影響，對運輸流通造成影響，嚴重的甚至會造成交通質量事故，故而，要對公路路基路面的設計原則進行制定，在設計過程中進行貫徹執行，才能夠是公路使用功能的發揮和使用壽命得到有效的保障。

（1）將設計準備工作做到位。所謂的設計準備工作主要是指對設計路段區域內的實地調查工作，在進行具體的設計之前，要對相關路段進行實地考察，對水文地質狀況以及周邊經濟發展在交通運輸方面的需求等等，并與當地平均降雨量進行緊密的結合，在進行排水設計過程中進行充分的考量，方能較好的保證排水設計目的的實現。

（2）因地制宜原則。我國幅員遼闊，在進行公路工程施工中，涉及的地形地貌的種類繁多，施工過程中所要使用的材料的來源也是多種多樣，基于此，在進行公路設計過程中，要對公路路段所處地段的地形地貌以及原材料的來源進行全面的考慮，盡量的就地取材、充分發揮公路工程的“本土效應（使本土特點得到充分的發揮）”，如此能夠有效地降低工程的成本投入，縮短施工周期，使工程的經濟效益和社會效益得到最大化。

（3）保證系統獨立性的原則。公路工程的排水系統不可避免地會與路段所處地的農田水利工程有所交集，在進行公路排水設計過程中，要對路段所處地的農田水利系統進行充分的調研，保證公路排水系統與該系統之間的相對獨立性，若實現相互協調最佳，若是不可實現切忌不能對當地農田水利系統產生干擾甚至危害。

3 公路路基路面排水的設計概述

3.1 路面排水設計

對于路面上的排水設計，分為兩個主要的方面，其一為分隔帶排水設計，其二為路面的排水設計，分隔帶的排水設計需要根據隔離帶的寬度選擇不同的排水方式，當分隔帶的寬度在3m以上時，將分隔帶設置為內側傾斜排水，地表水自由向中央凹陷處流動，然后通過預留的泄水口隨時排出，當分隔帶的寬度小于3m時，一般采用向外傾斜的排水設計，分隔帶內的水量自由留到路面上，與路面排水系統一同排出。

對于路面表面的排水設計，根據路堤狀態有兩種形式可供選擇，若是路堤的高度在3.5m以上或是路堤邊坡比較容易受到水流沖刷的情況下，一般選擇集中排水的形式，這種形式是通過在公路路肩兩側設置一定攔水作用的攔水帶，將路面上的水流集中到攔水帶部位進行集中式的排水，排水的方式多選擇管道排水。當路堤的高度較低（低于3.5m）時，路面的積水自由流出不會對路堤側面造成較大的沖刷破壞，多采用分散排水方式，該形式主要是通過對公路路肩進行加固作用，然后充分利用漫流的形式將路面水全部排除的方式。

3.2 路基排水設計

表面排水方式，公路路基表面排水設計一般通過在路基面設置排水溝、積水池、截水溝以及邊溝等多種形式的設施來完成整個排水設計。設施排水溝和邊溝時需要首先對該公路的地質情況以及路基周邊坡度的情況等了解和計算后才能決定使用哪種排水方式。邊溝多使用在路基挖方地段，且邊溝形狀設置為矩形。排水溝多使用在填方地段，且排水溝形狀設置成為梯形。這兩種排水方式是將路基內的所有水源引流至路基以外的地段。截水溝主要是在邊坡上使用，主要作用是防止自由水的大力沖刷影響路面正常通車。

路基排水系統的另一種形式為地下排水的方式。在地下排水系統之中，需要設置滲井、盲溝或滲溝等構造，共同組成地下排水系統。路基排水系統針對的主要是地下水，通過采用攔截以及引流等方式，使地下水位的變化對公路路基造成的不良影響降到最低乃至消除其不良影響。一般在設計這些方式的橫斷面寬度和縱向坡度時要根據具體的情況進行設置，如滲溝，一般寬度均要超過1 m，坡度則在0.5%以上；盲溝坡度則要求在1%以上。

結語

綜上所述，公路路基路面設計中的排水設計，對于公路的正常使用以及其正常的使用壽命有重要的作用，需要在設計過程中，遵照諸多設計原則（充分調研、因地制宜、保持系統獨立性）進行具體的設計工作，方能較好地實現排水系統作用的發揮。還有就是在進行具體的排水設計中，要結合公路運輸方面的需求進行排水形式的選擇，恰當的排水形式能夠充分地發揮排水系統的作用，促進公路使用功能的正常發揮、使用壽命的延長，為經濟發展提供有力的交通運輸支持。