淺談公路路基排水設(shè)計(jì)

廉香蘭

摘 要：路基內(nèi)水分過多，會(huì)降低土基的承載力。地下水會(huì)使路基軟化，不但降低土基強(qiáng)度，還會(huì)造成邊坡坍塌，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成整個(gè)路基滑塌，嚴(yán)重影響公路的運(yùn)營(yíng)和使用。因此，排水設(shè)計(jì)就成了重中之重。該文主要探討公路路基路面排水設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：公路 路基路面 穩(wěn)定性

中圖分類號(hào)：U417.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2012）12（a）-0-01

由土修筑的路基，大多暴露于空間，長(zhǎng)期受自然因素的作用，土在不利水溫條件作用下，物理、力學(xué)性質(zhì)將發(fā)生變化。浸水后濕度增大，土的強(qiáng)度降低；巖性差的巖體，在水溫變化的作用下，加劇風(fēng)化；水的浸入，降低土的強(qiáng)度，會(huì)導(dǎo)致路基邊坡的失穩(wěn)。路基排水設(shè)計(jì)是關(guān)系路基穩(wěn)定性的關(guān)鍵，路基排水設(shè)計(jì)任務(wù)就是把路基工作區(qū)范圍內(nèi)的土基含水量降低到許可范

圍內(nèi)。

1 路基的概念

路基不管是路堤還是路塹，都不能長(zhǎng)期浸水或積水，以防發(fā)生泥濘、松軟和滑坍。路面上的水也會(huì)滲到路基里面去，同樣對(duì)路基、路面都不利。因此，應(yīng)把路面做成中間高兩邊低的弓背形以便于及時(shí)排去雨水，叫做路拱。如果路堤很低，兩側(cè)路邊接近原地面，那么除了設(shè)置路拱外，還要在路基兩側(cè)挖出一定尺寸的邊溝來排水。在路塹兩側(cè)也要挖出邊溝，路上的水才容易流到涵洞或小河溝、洼地去。山坡上的路基，往往因?yàn)樯狡滤鬏^大，會(huì)沖壞邊坡，且路基邊溝容納不下那么大的水流，也會(huì)漫流到路上引起路基、路面的損壞，這就要在挖方坡口上至少5 m以外設(shè)置一條溝，把水截到溝內(nèi)，引到道路之外，這種溝叫做截水溝或天溝。在地質(zhì)不良地段的山坡，更要注意設(shè)置截水溝，截?cái)嗨?，防止山坡滑坍。公路排水設(shè)計(jì)對(duì)于公路路基的穩(wěn)定性及路面的使用壽命有著顯著的影響。公路排水設(shè)計(jì)應(yīng)包含以下兩個(gè)方面的內(nèi)容：其一是要考慮如何減少地下水、農(nóng)田排灌水對(duì)路基穩(wěn)定性及強(qiáng)度的影響，一般稱之為第一類排水；其二是要考慮如何將路表水迅速排出路基之外，最大限度地減少雨水對(duì)路基、路面質(zhì)量的影響，減少因路表水排水不暢或路表水下滲對(duì)路基、路面結(jié)構(gòu)和使用性能產(chǎn)生的損害，這稱為第二類排水。

2 路基排水設(shè)計(jì)的一般原則

地面排水設(shè)備常用的路基地面排水設(shè)備，包括邊溝、截水溝、排水溝、跌水與急流槽等，必要時(shí)還有渡槽、倒虹吸及積水池等。這些排水設(shè)備，分別設(shè)在路基的不同部位，各自的排水功能、布置要求和構(gòu)造形式，均有所差異。設(shè)計(jì)之前要充分考察當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)情況，設(shè)計(jì)方案要適應(yīng)當(dāng)?shù)厍闆r，將路基排水和涵洞排水結(jié)合起來，把排水溝的縱向設(shè)置與平面設(shè)置結(jié)合起來，把地下排水和地表排水結(jié)合起來，在此基礎(chǔ)上以達(dá)到設(shè)計(jì)合理的目標(biāo)。（1）排水設(shè)施要講究實(shí)效因地制宜一般情況下地面和地下設(shè)置的排水溝渠充分利用有利地形和自然水系，以使水流不過于集中宜短不宜長(zhǎng)、注意經(jīng)濟(jì)全面規(guī)劃、綜合治理合理布局，就近分流做到及時(shí)疏散；設(shè)計(jì)前必須進(jìn)行調(diào)查研究考慮路基排水與橋涵布置相配合，重點(diǎn)路段要進(jìn)行排水系統(tǒng)的全面規(guī)劃查明水源與地質(zhì)條件，各種路基排水溝渠的設(shè)置及各種排水溝渠的平面布置與豎向布置相配合，地下排水與地面排水相配合應(yīng)注意與農(nóng)田水利相配合，為了防止農(nóng)業(yè)用水影響路基穩(wěn)定必要時(shí)可適當(dāng)?shù)卦鲈O(shè)涵管或加大涵管孔徑。路基邊溝一般不應(yīng)用作農(nóng)田灌溉渠道，兩者必須合并使用時(shí)，邊溝的斷面予以加固并應(yīng)加大能夠有效地防止水流危害路基，減少排水溝渠的防護(hù)與加固工程。對(duì)于重點(diǎn)路段的主要排水設(shè)施應(yīng)注意必要的防護(hù)與加固特別是縱坡較陡地段以及土質(zhì)松軟的排水溝渠。（2）路基排水必須講究經(jīng)濟(jì)效益要結(jié)合當(dāng)?shù)厮臈l件和道路等級(jí)等具體情況，以防為主要穩(wěn)固適用注意就地取材。（3）為了減少水對(duì)路面的破壞作用要提供良好的排水措施要求迅速排除路面結(jié)構(gòu)內(nèi)的積水，最大限度的提高路面結(jié)構(gòu)的抗水害能力盡量阻止水進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)。

3 公路路基排水設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1 地表排水設(shè)施的構(gòu)造及布置

為了保證路基及邊坡的堅(jiān)固和穩(wěn)定，必須設(shè)置必要的排水設(shè)施，同沿線的橋梁和涵洞行車一個(gè)完好的排水系統(tǒng)。布置要求和構(gòu)造形式。地表排水溝渠斷面應(yīng)按設(shè)計(jì)流量計(jì)算，且溝頂應(yīng)高出設(shè)計(jì)水位0.2 m以上。渠底一般采用等寬，如必須改變尺寸則應(yīng)設(shè)置漸變段，使水流順暢，以免產(chǎn)生沖刷破壞。溝渠中水流速度應(yīng)既不產(chǎn)生淤積，又不產(chǎn)生沖刷破壞。如渠中流速小于淤積流速，則應(yīng)增大溝渠縱坡；反之，則應(yīng)采取加固措施或減小縱坡。一般溝渠最小縱坡不宜小于0.3%。土質(zhì)溝渠的最小縱坡為0.25%；溝壁鋪砌的溝渠的最小縱坡為0.12%。困難情況下可減小至0.1%。

3.2 路基地表排水溝渠的加固

根據(jù)溝底縱坡大小，采用各種加固措施對(duì)溝底和溝壁予以加固，可以防止水流的滲漏和對(duì)排水溝渠的沖刷，起到美化路容，提高公路使用品質(zhì)的作用。溝渠加固措施應(yīng)結(jié)合地形、地質(zhì)、縱坡、水流速度和公路等級(jí)等條件，因地制宜，就地取材，簡(jiǎn)便易行，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。

3.3 路基地下排水設(shè)施的構(gòu)造與布置

地下排水設(shè)施是指處置地下水的設(shè)施。土體中的上層滯水、層間水或埋藏很淺的潛水統(tǒng)稱為地下水。當(dāng)?shù)叵滤惠^高且路基標(biāo)高受限時(shí)，會(huì)影響路基路面的強(qiáng)度與穩(wěn)定。設(shè)置暗溝（管）、滲溝和檢查井等地下排水設(shè)施可以攔截、匯集、排除地下水，降低地下水位，保證路基路面的安全。由于地下排水設(shè)施埋置于地面以下，不易維修，在路基建成后又難以查明失效情況，因此要求地下排水設(shè)施牢固有效，按規(guī)范嚴(yán)格、認(rèn)真施工，并應(yīng)注意日常的保養(yǎng)和維修。

3.4 中央分隔帶

由于受到人孔的阻礙，中央分隔帶位置的積水無法排除而流入了人孔，使其積水。由于施工質(zhì)量不過關(guān)而造成橫向水管出現(xiàn)排水不暢現(xiàn)象，從而導(dǎo)致積水大量流向了低處，使得低處的中央分隔帶長(zhǎng)時(shí)間積水并且無法排除。施工時(shí)由于開挖的表面比較粗糙，所以降低了瀝青的粘性，從而造成了防滲層的破損或者不均勻。由于土工布存在接縫，因而在鋪設(shè)的時(shí)候就會(huì)在接縫的位置出現(xiàn)漏水現(xiàn)象，從而使得在側(cè)面無法排水時(shí)，積水就會(huì)滲到路基里面，從而影響其使用

壽命。

3.5 邊溝排水

底坡的尺寸大小決定了地溝的排水量。就目前來看，多數(shù)的公路底坡都是采用的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，即在同一條路線上用相同的底坡寬度。這樣就造成了一些問題。在山區(qū)極容易出現(xiàn)邊溝尺寸過大，排水能力大量剩余的現(xiàn)象，不僅影響美觀，也造成了浪費(fèi)；而在一些降水較多的地區(qū)，又會(huì)由于斷面過小，使得公路排水不及時(shí)，造成公路積水，從而影響公路使用壽命的問題。

4 結(jié)語

總而言之，排水是公路建設(shè)的一項(xiàng)重要內(nèi)容，而排水設(shè)計(jì)又是公路設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要組成，它對(duì)路面使用壽命和路基的穩(wěn)定有重大影響。應(yīng)該在掌握設(shè)計(jì)的原則和目標(biāo)的前提下，綜合考慮公路等級(jí)、地形地質(zhì)、降雨強(qiáng)度、地下水等情況，制定經(jīng)濟(jì)合理同時(shí)又高效的排水設(shè)計(jì)方案。只有這樣，才能保證公路排水順暢、質(zhì)量可靠，延長(zhǎng)其使用的壽命。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉勇.淺析公路路基排水施工技術(shù)[J].大陸橋視野，2011（4）：119.