公路工程建設中排水工程與流域內溝、河溝、排水渠網綜合規劃

劉希武

（平度市公路事業發展中心，山東平度 266700）

1 公路工程建設中排水工程設計要點

近年來，公路建設規模不斷擴大，沿線地質條件越發復雜，為確保工程路基安全，構建高效的排水系統尤為重要。公路工程中的排水工程（見圖1）可以迅速、有效地排除地下水，減輕地表水侵蝕的影響，為公路工程施工質量和安全運行提供堅實的基礎，從而降低公路運營與維護成本，延長其使用壽命。

圖1 排水工程

進行公路工程排水工程設計時，應遵循以下要點：

第一，排水坡度設計。合理的排水坡度能夠有效地加速雨水流動，避免產生積水現象，并減少水損，因此需要在考慮道路的長寬比、雨水流量、交通量、公路工程狀況及地形等因素的基礎上進行排水坡度設計。

第二，排水設施設計。公路工程排水設施主要包括排水渠網、排水管、雨水箅子和檢查井等。設計排水設施時，需綜合考慮排水量、排水速度、排水坡度、設施材料及通風等因素。

第三，材料選擇。排水工程材料應具備防滑、耐磨、耐久、耐腐蝕等特性，并符合相關標準和規范。

第四，施工質量控制。施工質量的控制同樣不容忽視。排水工程施工質量直接影響公路工程排水的效果和使用壽命。在施工過程中，需嚴格把控材料質量、施工質量、施工工藝及安全等方面[1]。

2 公路工程建設中排水工程與流域內溝、河溝、排水渠網綜合規劃要點

2.1 施工流程規劃

在公路工程建設中，合理進行排水工程與流域內溝、河溝、排水渠網設計及施工流程規劃，是保證工程質量與工期的關鍵。在流程設計方面，需要注意以下要點：

首先，需全面規劃和預測整個施工過程，確保施工進度與質量穩定、可控。例如，施工前必須進行勘測與設計，制訂詳細的施工方案，明確施工所需材料、設備與人力資源，進而制訂施工計劃并合理統籌施工進度。

其次，在施工過程中，應嚴格控制各項工程質量指標，以保證施工的穩定性和一致性。以道路排水設施施工為例，應嚴格控制內溝、河溝、排水渠網等設施的質量和尺寸，以確保設施的穩定性和可靠性。

最后，在公路工程排水工程與流域內溝、河溝、排水渠網施工過程中，安全措施的落實至關重要。例如，施工現場應做好防火、防爆、防雷等安全措施，嚴格控制機械設備的操作規范性、保證工作環境的安全性。

2.2 施工材料的選擇與使用

在公路工程排水工程與流域內溝、河溝、排水渠網工藝流程設計中，施工材料的選擇和使用也是非常重要的一環。

材料選擇要充分考慮其防滑、耐磨、耐久、耐腐蝕等特性，同時也要符合相關標準和規范。常見的路面排水工程材料包括瀝青混合料、水泥混合料、水泥砂漿、水泥砂漿加強劑、水泥碎石、玻璃纖維等。其中，瀝青混合料具有良好的防滑、耐久性、防水、降噪等特點，可應用于各種路面排水結構施工；水泥混合料具有良好的耐久性和耐磨性，適用于交通繁忙路段的路面排水結構施工。

在材料使用方面，要保證施工環境干燥，同時避免陽光直射、雨水侵蝕材料等。施工過程中，應按設計要求合理選用材料，保證材料的質量和性能，并在施工完成后進行質量驗收。

例如，在某公路工程施工中，建設方在流域內排水工程和排水網絡工程中，根據設計要求選用防滑性能優良、強度高、耐久性好的瀝青混合料作為路面排水材料。同時，在施工現場設置防護設施，防止材料被雨水侵蝕，保證了施工質量和效果，有效提高了公路工程的安全性和使用壽命。

3 公路工程建設中排水工程與流域內溝、河溝、排水渠網規劃設計

隨著公路工程路網規模的不斷擴大，施工過程中的地質條件越發復雜，導致公路運營后極易受到自然因素的干擾。水毀破壞是公路工程中最為常見且難以避免的一種災害類型。降水不僅會增加地表和地下徑流，還可能導致路基塌陷沉降、邊坡失穩，甚至引發洪水和泥石流等自然災害。實踐經驗表明，降水是路基病害的主要誘因，且這種影響因素具有不確定性和不可控性。

為保證公路工程路基的穩定性和實用性，施工單位必須在前期做好準備，即加強公路工程路基防護與排水施工。科學開展公路工程排水施工，有助于預防和處理路基病害，切實提升公路工程路基的排水性、穩定性和安全性，減輕自然因素對路基安全的不良影響。同時，排水施工可以避免路基邊坡受水毀破壞，能夠有效降低崩塌、剝落、錯落等現象的發生率，切實提升路基路面的實用性和耐久性。

3.1 內溝規劃設計

在公路工程排水工程與流域內溝、河溝、排水渠網規劃設計中，內溝設計十分關鍵。科學的內溝設計能夠更好地降低水分對整個路徑路面的影響，提升排水效果。

例如，在盲溝設計過程中，應對土壤當前含水量進行綜合考慮，同時應對地下水及毛細水等因素進行充分考量。盲溝的主要作用是降低路基排水壓力，確保路基長期處于適中濕度或干燥狀態。目前，盲溝以管式滲溝為主，能更好地滿足排水需求，尤其在水分含量較高的路面上，可通過合理設置滲溝長度和泄水孔，確保滯留水分順利排出[2]。

3.2 河溝規劃設計

在日常降水情況下，地表徑流可能對路基邊坡產生持續沖刷，會對路基路面的穩定性和安全性造成不利影響。為降低這種影響，確保道路使用安全，可以有效運用河溝技術。河溝能夠攔截表面徑流，減少坡面沖刷，從而更好地保護排水渠網。通常排水渠網會設置在坡頂一定范圍內或邊坡平臺，使地表水能直接流入排水渠網，分擔排水壓力。

在公路工程中，特別是在山區地質條件較差的路段，務必設置邊溝，以達到排水目的，防止路基受損導致坍塌。例如，在河溝設計過程中，應根據工程實際情況設置土堆，一般應位于邊溝內側約3m 處，以最大程度防止河溝水量過大導致水分溢出，確保水順利流入挖方路基。結構形狀方面，以梯形為主，設置出水口，避免水分滯留。

在施工材料的選擇和使用上，需要選用符合相關標準和規范的公路排水材料，并根據實際情況進行適當調整和改進。在施工過程中，需要嚴格遵循材料使用規范，對材料質量和施工效果進行全面檢測與評估，有效落實設計方案，提高公路排水工程施工效果。施工完成后，需要經過一段時間的運行與檢測，確保路面排水順暢，提升公路使用安全性，同時延長公路使用壽命。

3.3 排水渠網規劃設計

在路面排水設施設計中，除上述各項內容外，排水渠網設計技術也至關重要。排水渠網作為路面排水系統的重要組成部分，具有匯集水分的功能，通常設置在排水系統的尾部，以有效匯聚水分。在排水渠網的規劃過程中，可與農田水利工程相結合，從而更好地滿足農田水利需求。設計過程中需充分考慮實際情況，以提高路基路面排水性能，同時為農田灌溉工作提供便利。

例如，在排水渠網設計中，應綜合考慮山區公路的地貌地形及排水設施的具體位置，通常可在坡腳附近設置排水渠網。同時，應充分考慮水流速、水量等情況，合理設置坡度。坡度過小可能導致淤堵，過大則會加劇沖刷破壞力，因此應綜合多方面因素合理進行坡度取值，以充分發揮排水渠網價值，有效保護路基路面。

合理設置排水渠網，能將內溝及路基周邊的積水及時排出公路外。為確保積水充分排出，填方路段排水渠網應設置在坡腳2m 以外的區域。根據設計流量，排水渠網可采用梯形、U 形等多種形式，同時需要合理設置斷面尺寸，以滿足不同排水需求。在離式路基兩側填方路基距離較近的情況下，可在其間設置較緩的路基邊坡，配備梯形排水渠網和預制淺蝶形排水渠網，將中間帶的水流及時排出路基之外[3]。

4 公路工程建設中排水工程設計發展趨勢與研究方向

4.1 發展趨勢

隨著我國公路建設步伐的加快，對公路工程排水工程的要求日益提高。未來，我國公路工程排水工程的發展將呈現以下趨勢：

第一，智能化技術的應用。智能化技術已成為公路建設的主要發展方向，在公路工程排水工程的設計工程中，運用無人機、激光測量、云計算等智能化技術可有效提高設計方案的科學性，大幅提升施工效率、準確度，同時可降低施工成本及人工操作風險。

但是，一些朋友得知我來北大當保安后，非常不理解，他們說你都大專畢業了，從事與法律相關的工作也不是難事，你怎么反而去當保安了呢？我開玩笑地說，在北大，我做不了學生，當不了授，只好當保安嘍！

第二，節能環保材料的廣泛應用。在公路工程建設中排水工程設計與施工中，采用生態混凝土、綠色材料等新型節能環保材料，不僅可以延長公路工程的使用壽命，還能極大程度地降低資源浪費與環境污染[4]。

第三，施工工藝的優化。隨著施工工藝的優化，可進一步提高公路工程排水施工效率與質量[5]。

第四，不斷發展自動化技術，如無人駕駛車輛、機器人等，旨在提高施工效率及質量。同時，在排水工程設計中注重采用高性能纖維混凝土、綠色材料等新型材料，以提升公路工程的使用壽命、安全性能，降低施工對環境的影響，推動可持續發展。

第五，注重發展智能化監控相關技術。在施工過程中引入智能化監控系統，以實時監測公路工程排水情況，以便及時發現問題并處理，進一步提高排水效果及安全性。同時，提倡全生命周期管理理念，對公路工程排水工程的設計、施工、維護及更新換代等全過程進行科學規劃與有效管理，以確保公路工程排水系統的長期穩定運行和發展[6]。

4.2 研究方向

第一，進一步研究新型材料的開發與應用，如新型排水管道材料、綠色材料等，以更有效地提高公路工程排水工程施工質量與效率。

第二，進一步研究自動化技術，如無人駕駛車輛、機器人等相關技術，以提高施工效率、減少人為誤差[7]。

第三，加強對公路工程排水規律的研究，探索更科學合理的公路工程排水結構設計，從而提高公路工程使用壽命與安全性。

第四，加強對公路工程排水施工質量控制的研究，以確保施工過程中的材料質量、施工質量和安全等得到有效控制。

第五，進一步探索智能化技術在公路工程排水工程設計中的應用，如大數據、云計算、物聯網等技術，以提高公路排水效率與智能化程度[8]。

5 結語

在公路工程中，排水工程對路基路面的安全性與穩定性有重要影響。為提高公路工程整體質量，保證路面行車安全、延長公路使用壽命，需要科學開展排水工程與流域內溝、河溝、排水渠網的綜合規劃，以有效抵抗水侵蝕、提高排水效率、延長公路使用壽命。未來，隨著相關技術、材料的研究與推廣，我國公路工程排水工程設計、施工質量將得到更有力的保障，公路事業將實現更高水平發展。