公路路基排水設施及其施工方法研究

孫雙梅

（中建新疆建工路橋工程有限公司，新疆 烏魯木齊 830054）

0 引言

新疆地區(qū)的地形主要以盆地和丘陵山地為主，地處內陸，屬于典型的大陸性氣候，夏季干旱少雨，冬季嚴寒。此區(qū)域公路的積水以雪山融水、山洪以及地表積水為主。公路排水設施主要有地基排水和路面排水兩種方式。依據(jù)新疆地區(qū)的地質及氣候特點，地基排水應該設置排水溝、邊溝、截水溝、急流槽等排水設施。根據(jù)邊溝、排水溝、截水溝所在的具體地形，又需要設置不同形式的邊溝、排水溝、截水溝，從而保證排水暢通。對于路面排水，應采用分散排水的方式，這樣可以縮短公路路面排水時間，從而保證公路行車安全。

1 公路路基排水設施布設原則

公路路基排水設施布設應遵循如下原則：

a）路塹應在路肩兩邊設置側溝；

b）路基外的積水必須排除到遠離路基的地方；

c）在路堤天然護道外，應設置單側或者雙側排水溝；

d）選用工程材料必須滿足是否滲水的要求。

2 公路路基排水設施的施工

2.1 邊溝的施工

邊溝是最常見的排水設施之一，其是一種設置在路基的坡腳外側或挖方路基的路肩外側，用以聚集和排除流向路基的小部分水流的一種排水設施。邊溝的一種主要形式是暗埋式邊溝。暗埋式邊溝又分為全部帶雨水篦口的明蓋板和部分帶雨水篦口的暗蓋板。蓋板在滿足質量要求和功用的同時應該盡量保證建成后的美觀。

公路路基邊溝應用非常廣泛，例如挖方地段的土質梯形邊溝、填方地段的土質邊溝、路面較窄地段的石砌邊溝等等。不同的邊溝對尺寸的要求也是不同的，比如梯形邊溝內側邊坡度一般為1∶1.5～1∶1，三角形邊溝的內側邊坡度約為1∶3～1∶2，邊溝的深度和寬度一般不小于0.4m。在新疆地區(qū)，由于氣候比較干旱，可采用0.3m為參考值。為了使邊溝能夠盡快將積水排除到路基之外，應視路段的不同靈活設置邊溝。需要注意的是，邊溝是作為排除少量積水的排水設施使用的，不能用于其他用途，如水渠等。

2.2 截水溝的施工

截水溝是設置在路塹邊坡地段的一種常用的排水設施，其主要作用是攔截來自山體的水流，盡量避免山洪等流到路基處，防止對路基造成損傷。截水溝的形狀以及邊坡高度應該視具體水流量而定，一般情況下高度在0.5m左右。截水溝應該設置在山坡坡頂處，與水流方向垂直，目的是防止大量山洪直接對路基造成沖擊。

截水溝作為攔截山洪等大量水流的排水設施，對于路基的保護有非常重要的作用。所以應該保證截水溝的質量，對于水流較大、土質比較松軟的地區(qū)，應該對溝底進行加固，采取必要的防滲保護，防止水滲進路基造成路基損壞。在截水溝端點接設導水設施，把攔截的積水排放到離路基較遠的地方。

2.3 排水溝的施工

排水溝也是公路路基排水比較常用的設施之一。它的主要作用是把邊溝或截水溝聚集的水排放到距離公路較遠的地方，以防止水在路基附近滲入路基損害公路。為了便于排水，排水溝應該盡量設置為直線。在某些難以避免的轉彎處，應該設置不小于10m的圓弧。為了及時快速地排除積水，排水溝不宜做得太長，最長不應該超過500m。排水溝沿路線布置時，應該與路面保持一定距離。一般排水溝與路基坡腳的距離約為3～4m。當水流速過大時，應該對轉角處進行加固。

2.4 跌水與急流槽的施工

在許多地形比較陡或者水流較急的地方通常會設有跌水與急流槽。主要目的是削減水的流速和能量。根據(jù)動能定理，水的流速越大，在遇到障礙物時的沖擊力就越大。遇到這樣高速流水沖擊的時候，截水溝也無法完成截水導水的任務。跌水與急流槽都是設置在較大的坡度上，會以最快的速度最大限度地降低水的流速。在跌水與急流槽中，臺階是非常重要的一環(huán)，正是流水沖擊臺階形成快速降速。在具體施工過程中，臺階高度和臺階階數(shù)要視具體情況而定。

在新疆地區(qū)，山地丘陵地帶較多，排水渠的縱坡就會比較陡，流水湍急，因此，新疆公路路基排水工程中應用較多的是跌水與急流槽。跌水與急流槽的施工方法如下：

a）由于跌水與急流槽要經(jīng)受急速水流的沖擊，所以必須采用漿砌結構或者混凝土結構，這樣的結構比較堅固，可以保證使用壽命；

b）當急流槽比較長時，應該采用分段裝置，使用多段急流槽；各段急流槽相互之間距離不應該超過10m，接頭要用防水材料填塞，保證密封無縫隙；

c）急流槽的設置應該與涵洞的進出口形成一個過渡段，基礎要鑲嵌在地下，基底要求砌筑光滑平臺并設置端護墻；路堤邊坡急流槽的修筑，應該使流水沿急流槽通過，流入預設通道；

d）急流槽的縱坡坡度不宜超過1∶1.5，并且注意與天然坡段形成配合。

3 路基地下水排水的施工要點

上文提到的排水方式，都是降水、融化雪水等地表水的排水設施。但有時地下水也會對路基造成損害。地下水排水設施有排水溝、暗溝、滲井等。

3.1 排水溝和暗溝的施工

排水溝和暗溝用于地下水水位較高，潛水層埋藏不深的情況，截留地下水，從而降低地下水水位。地下水的排水溝可以兼排地表水，在比較寒冷的地區(qū)不能夠排地下水。在新疆地區(qū)，冬季嚴寒，這樣的排水溝作用發(fā)揮不大。

3.2 滲溝的用途及其施工

滲溝有填石滲溝、管道滲溝和洞式滲溝三種形式。填石滲溝用于滲流不長的地段，埋置的深度應滿足滲水材料不低于地下水水位。新疆地區(qū)冬季嚴寒，地表有一定的冰凍層，采用填石滲溝的時候，應保證滲溝頂層低于冰凍帶，這樣才能確保滲溝的作用。管式滲溝應用于滲流較長的地段，在100～300m的時候可以采用管式滲溝，如果滲流量較大，可以考慮采用洞式滲溝。

滲溝的斷面尺寸應該根據(jù)埋藏深度、具體施工條件和維修條件而定，一般不超過1.2m，滲溝排水孔應該在冰凍帶以下0.5m。另外需要注意的是，滲水暗溝每隔30m、滲水隧道每隔120m和平面轉折處都應該設置檢查井，保證滲溝正常工作。

檢查井的作用是檢查滲溝，一般為圓形，內徑不小于1m，在井壁處的滲溝底部應該高于檢查井底面約0.3～0.4m，井底用混凝土設置。

3.3 滲井

滲井用于排除路基附近影響路基穩(wěn)定的地面水或者淺層地下水。滲井內部，下層透水部分應該按層次填充碎石或者卵石；上層不透水帶要填砂石。在井內應該保證各個層次分明，每一層所用的材料明確，不能各種材料混合填充，這樣才能確保滲水的效率和質量。滲井頂部應該用黏土在周圍筑堤維護，井頂應加混凝土蓋，以防止?jié)B井堵塞，影響排水。

4 結語

新疆地區(qū)的地理條件以盆地和丘陵為主，這決定了保證公路路基的穩(wěn)定性是一項很難的任務。因此，對公路路基的保護工作顯得尤為重要。公路路基排水工程是保障公路路基質量的重要工程。在新疆地區(qū)，地質環(huán)境復雜，很難掌握水流特點。這就要求排水工程建設者在施工前充分勘察當?shù)氐匦?，針對不同地形建立合理的排水設施，這是保障整個西部公路建設質量的基礎。

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