研究公路改擴建過程中排水系統的重要性

徐 凱

(中交二公局東萌工程有限公司，陜西 西安 710000)

道路排水系統建設的目的是及時匯聚公路積水、居民生活污水以及工業生產產生的廢水，通過排水管道排出城市，從而避免積水對于道路的正常使用所產生的不良影響。道路交通系統的質量離不開排水系統，在公路改擴建的過程當中，應該充分尊重實際情況，對原有的排水系統進行重新設計，防止因為內部排水不當而導致的公路積水。通過對排水系統的布置和完善，進而解決公路改建擴建工程當中面對的困難。

1 重新設計更改工程排水系統的必要性

進入新時代，我國社會經濟得到快速發展，相比較于傳統的交通道路，現如今的公路基礎設施已經得到翻天覆地的變化，之前所修筑的交通道路已經難以與現在的交通需求相符合。除此之外，由于長年累月的道路使用以及維護不當，導致原有的交通道路急需改建擴建。在改建擴建公路工程當中，工程施工的重點內容是確保道路結構內部與路基位置不會遭受到積水干擾，亦或者是將公路結構內部位置與路基位置的積水排出。之前興建的大多數公路尚未形成較為完善的排水系統，從而造成了比較嚴重的道路損壞。在擴建改建道路以及維修道路的時候，工程人員必須要提高公路維護能力，確保排水系統高效運行。除此之外，還應該對原有道路中存在的排水系統進行修補，實現排水系統的完善性和科學性。

積水對于道路的危害是不言而喻的，目前在公路上存在的問題絕大部分與積水有關。道路上的積水進入道路內部的途徑總體分成四類：第一，積水通過路面進行下滲，當大氣降水落到公路上時，絕大部分的雨水沿著路面流出道路，進入路兩邊的綠化帶之中，剩余一部分水則會通過路面上的縫隙進入到道路結構內部。第二，公路的地下水。倘若修建道路的位置具有較高水位的地下水，那么地下水便會通過其毛細作用滲透到公路的內部之中。第三，國道和省道修建的里程很高，鋪設的范圍較廣，公路兩側位置的積水下滲，這部分積水會滲入到道路的內部位置，而其下滲的原理基本類似于路面積水下滲與地下水滲透。第四，中央分隔帶水下滲。由于技術水平的不完善，導致修筑的中央分隔帶防水設施不能有效運作，甚至出現失效的現象，導致路面上的積水通過路面下滲到道路結構當中或者是路基當中。當公路結構內部出現積水，在大量的車流量負荷之下以及自然環境影響之下，便會影響到城市道路結構穩定性能，嚴重情況下會致使城市公路發生使用功能衰竭等情況。在城市交通公路擴建和修建環節中，想要確保公路系統的穩定性能，不得不注重提升整個公路排水系統的運行能力，提高公路使用性能。

2 改建與擴展公路工程中排水系統建設面臨的難點

就目前城市公路擴改建中，排水系統建設是極具特殊性的。在設計的過程當中，必須要充分考慮設計方案的科學性與合理性。基于利用和維修原有道路排水系統，系統性分析當地地理環境與氣候環境，確保設計完成的公路排水系統更加具有科學化水平，達到公路排水系統更加完善的目的，杜絕出現公路結構失穩現象出現。在一般情況下，設計道路表面排水系統相對而言比較容易，重點與難點在于如何選擇地下排水系統以及道路內部排水系統，這兩種排水系統具有相對復雜的結構，且維修的難度很高，在設計排水系統時，必須要嚴格遵照現場的實際情況展開，從而可以有效地避免因為勘察不完善和數據信息不完整而導致的設計方向錯誤或環節缺失對道路改建擴建造成的不良影響。可見在擴建改建公路工程當中，建立完善的排水系統具有舉足輕重的地位。

就海南省道S304的建設而言，抽水試驗的擬合結構表明，公路的含水層滲透系數有一定的影響。由于受到上層地下水受到公路的影響，是公路建設的區位地下水位多少出現不同程度的變化，公路對于地下水位具有一定的阻隔作用。在平面上將上層計算劃分成為5個區域，在預測期內，5個區域的公路建設情況對于平均水位的影響，見表1。

表1 5個區域公路平均地下水位比較

根據流量的預測結果可以得知，公路區上層區域在尚未鋪設公路時候，流量明顯較大，這種現象也就說明了鋪設公路時候將會導致含水層的輸水能力下降，阻隔水運動。在條件相同的情況之下，下層地下水的流量相比較于鋪設公路之前的流量會大幅上漲，這種現象的出現也從側面印證了公路與地下水之間的相互影響。

3 改擴建施工的地下排水系統的總體設計方案

3.1 設置能夠在道路內部進行排水的基層

在公路排水系統設計建設的時候，首先要針對于排水系統建立起良好的排水基層，確保可以在短時間內將公路上的所有積水進行匯聚，通過公路排水系統將匯集的積水、污水等一系列廢水排出，降低對于交通公路的不良影響。通過科學化的排水系統鋪設，可以避免道路結構內部出現失穩而產生的地面裂縫，降低積水通過裂縫滲入到地表之下的概率，提高公路積水快速流出的時間，迫使積水按照原計劃的路經流淌，發揮保護公路安全與改善公路使用環境的作用，適當性的延長城市公路使用時間，確保公路穩定性能。在設計公路排水系統的時候，會同時存在多種不同的問題：第一，在對公路進行擴建的時候，需要同時增加兩個排水基層。第二，基于原有的國道和省道公路上鋪設瀝青，在瀝青公路上布設排水基層。將排水基層相互連接，構成一個完整的城市積水排水系統。第三，比較原有公路的穩定性能與內部承載力度，根據結果將受到破壞較為嚴重的位置做好強化修補，排除內部積水。以施工的目的作為標準，適當性的擴展公路原有的排水基層。建設公路內部排水基層的主要目的是確保公路路面結構穩定，增加結構承載力。

3.2 道路必須重新設立道路中央排水分隔帶或者碎石排水保護墻

通過分析可知，倘若在公路中央位置設計的隔離帶排水性能不達標，或者是完全喪失排水性能，那么路面上的積水便會透過中央排水隔離帶滲入到公路內部，破壞混凝土性能，讓路基長時間的浸泡在積水之中，當地表水開始聚集，再加上來往車流產生的壓力，必然會嚴重導致城市公路喪失穩定性能，帶來安全隱患。這也就提醒工程人員在設計建設城市公路中央隔離帶的時候，要根據公路周圍地質環境特性重新設計，利用碎石等具有良好排水性能的材料建立起保護墻，將多余的水分清除中央隔離帶之外，提高排水效果。大多數情況下，在擴建和修建城市公路的時候，需要重新規劃設計中央隔離帶，建立起碎石排水墻。若是原有的中央隔離帶匱乏良好的排水性能，那么重建或整修的工作將會面臨極大難度，不得不利用碎石排水墻強化排水能力。

3.3 在新建道路的兩側邊溝建立截水碎石墻

公路兩側位置因為常年的水流沖擊，會留有較淺的水溝，水溝的積水便會通過地表下滲到路基之中，損傷路基結構。在路基的上部分設計建立起路基截水墻，便可以有效阻擋外部積水滲透到路基位置，而是透過截水墻直接滲透到路基的下一層位置，一直到截水墻以下才可以使得積水完全深入到周圍的土壤中，減少路基受到積水影響。在公路兩側建立截水墻，能夠在很大程度上避免水分下滲到路基內部而影響結構穩定性與路面安全性，同時也在很大程度上削減道路路基結構受到損壞而導致公路表面出現裂痕，降低公路使用年限。

4 結 語

在改建和擴建城市公路的時候，工程人員必須要實地考察，設計出可行性的公路排水方案，將原有公路中的不良排水現象予以彌補和改善，強化公路使用性能與排水性能。除此之外，工程人員可以借鑒國內外成功的設計案例，設計出一套與當地地質環境相符合，經濟活動相適應的城市公路排水系統，在改建和擴建工程中既保證原有的公路運輸能力提高，又可以強化道路排水能力。