淺談山區(qū)高等級公路路基路面排水

楊永全

摘要：公路路基路面排水系統(tǒng)是公路工程重要組成部份，對保證公路的使用性能和使用壽命具有十分重要意義。為此，如何因地制宜選擇各種排水設施，并將這些設施組合成合理完善的排水系統(tǒng)，使水盡快排出路基路面范圍，減少對工程的危害，對保障公路工程質(zhì)量，保護沿線生態(tài)環(huán)境，發(fā)揮高等級公路應有的作用顯得尤為重要。

關鍵詞 公路 路基 路面 排水

1概述

1·1 高等級公路路基路面工程特點

1 、路基路面及其作用

公路是線形工程帶狀結(jié)構(gòu)物。它主要承受和滿足汽車荷載的重復作用和經(jīng)受各種自然因素的影響。路基路面是構(gòu)成公路主體密不可分的主要組成部份，路基是公路線形的主體，貫穿于公路全線，與沿線的橋梁、涵洞、隧道等工程相連接。路基是路面的基礎，它與路面共同承受行車荷載的作用。路面是用硬質(zhì)材料鋪筑于路基頂面的層狀結(jié)構(gòu)物，路面靠路基來支承，是直接供車輛行駛之用的部份，它的好壞直接影響行車的速度安全，運輸成本，沒有穩(wěn)固的路基就沒有穩(wěn)固的路面。

2 、路基路面工程特點

山嶺重丘區(qū)高等級公路以其山高、坡陡、箐深、溝谷縱橫交錯的特點。高等級公路的高標準線形要求，深挖高填路基在山嶺重丘區(qū)公路中不斷涌現(xiàn)，路基邊坡越修越高，路基橫斷面設計一般為多級臺階式邊坡。

1·2 路基路面對公路沿線水土、環(huán)保的影響

節(jié)約用地、環(huán)境保護均是我國基本國策。近年來，由于人類工程活動，特別是高等級公路的修建速度以日俱增，迅猛發(fā)展，從公路的龐大性、外露性、易損性等特點看，路基施工難免改變沿線原有地貌自然狀態(tài)，挖、填、借、棄均涉及當?shù)厣鷳B(tài)平衡，影響水土保持和農(nóng)田水利等自然環(huán)境，大量侵蝕性災害一再告戒人們，沒有良好生態(tài)環(huán)境和可持續(xù)利用的土地資源，人類將失去生存發(fā)展的基礎。九十年代末，長江中下游發(fā)生的特大洪災，讓人們歷歷在目，大自然讓人類付出了慘痛代價，隨著經(jīng)濟建設的迅速發(fā)展，環(huán)境污染將更趨嚴重。

1·3 路基路面排水分類

根據(jù)排水部位的不同，本文將路基路面排水分以下三類：

1、路界地表排水：包括路面、中央分隔帶、路基邊坡坡面和路界內(nèi)地表坡面及路界公路毗鄰地帶進入地表水、相交道路路界內(nèi)進入地表水的排除。

2、地下排水：在地面以下路界內(nèi)采取的排水措施。

3、路面內(nèi)部排水：排除疏干通過路面裂縫、接縫、面層空隙下滲、道路兩側(cè)滯水浸入路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部的水及地下水。

2路界地表排水設施

2·1路基地面排水結(jié)構(gòu)物

山區(qū)高等級公路應有自身地表排水設施，常見路基地面排水結(jié)構(gòu)物有邊溝、截水溝、排水溝、跌水、急流槽、攔水帶、渡槽和倒虹吸等。這些結(jié)構(gòu)物的流量計算，對高速公路和一級公路采用15年，頂面高出設計水位0.2m以上。將它們分別設在路基的不同位置，各自的主要功能、布置要求、構(gòu)造形式，均有差異。

1 、邊溝

邊溝斷面有梯形、矩形、三角形及流線型等形式。梯形斷面邊溝內(nèi)側(cè)坡度為（1：1.0）～（1：1.5），外側(cè)同挖方邊坡坡度，底寬與深度0.4～0.6m，水流少的路段取低限，降水量集中或地勢偏低的路段取高限或更大一些；矩形斷面用于石方路段，內(nèi)側(cè)坡度直立，外側(cè)同挖方邊坡坡度，坡面用漿砌片石防護；三角形斷面水流條件較差，流量較大時溝深宜適當加大；流線型斷面是將路堤橫斷面的邊角整修圓滑，防止路基旁側(cè)積沙或堆雪，適用于積沙或堆雪的路基。

2 、截水溝

截水溝又稱天溝，設置在挖方路基邊坡坡頂以外、山坡路堤適當?shù)攸c，攔截排除流向路基地面徑流，減輕邊溝水流負擔，保證挖方邊坡和填方坡腳不受沖刷。對降水量少、坡面堅硬、邊坡較低、沖刷不大路段不設截水溝；但對降水量較多、暴雨頻率較高、山坡覆蓋層松軟、坡面較高、水土流失較嚴重地段必須設置截水溝，必要時增設多道。

3、排水溝

排水溝是將路基范圍內(nèi)邊溝、截水溝、取土坑、邊坡和路基附近積水引至指定地點或橋涵的構(gòu)造物。當路線受多段溝渠水道影響時，設置排水溝或改移渠道調(diào)節(jié)水流、整治水道保護路基。

4 、跌水與急流槽

跌水與急流槽是路基地面排水溝渠的特殊形式，用于水位落差較大陡坡地段，溝底縱坡可達45°。因縱坡陡、水流速度快、沖刷力大，需要消能改變水流方向，結(jié)構(gòu)必須穩(wěn)固耐久，有防護加固措施，通常用漿砌塊石、水泥混凝土預制塊砌筑。

2·2路面表面排水

1、在路面上的雨水，通過路面橫坡向兩側(cè)排流，以免行車道內(nèi)出現(xiàn)積水影響行車安全。

2、在路線縱坡平緩、匯水量不大、路堤較低且邊坡坡面不會受到?jīng)_刷的情況，通過路堤邊坡上橫向漫流方式排除路面表面水。

3、在路堤較高，邊坡坡面易遭受路面表面水流沖刷時，沿路肩外側(cè)邊緣設置攔水帶，匯集路面表面水后通過泄水口和急流槽排離路堤。

4、設置攔水帶匯集路面表面水時，水面不得漫過右側(cè)車道外邊緣。

5、無中間帶或采用分離式路基公路，在未設超高路段上，行車道路面沿路中心線設置向兩側(cè)傾斜的雙向橫坡；在設超高路段上，設置向曲線內(nèi)側(cè)傾斜的單向橫坡。設中間帶公路，各個行車方向的行車道路面分別設置單向橫坡，但單向車道數(shù)超過3個時，可分別設置雙向橫坡。

6、攔水帶由水泥混凝土預制塊鋪砌而成。攔水帶頂面略高于過水斷面的設計水面高。在低路堤不設防撞護欄的路段上，攔水帶外露高度不宜超過10cm，其迎車面坡度不宜陡于1：2。

7、攔水帶泄水口設置成喇叭口行式。設在縱坡坡段上的泄水口，宜做成不對稱喇叭口，在硬路肩邊緣外側(cè)設置逐漸變寬的低凹區(qū)。低凹區(qū)鋪面類型與路肩相同，在平坡或緩坡坡段上時泄水口做成對稱式。

8、在道路交叉口、匝道口、與橋梁等構(gòu)造物連接處、超高路段和一般路段的橫坡轉(zhuǎn)換處，設置泄水口以避免路面表面水橫向流過行車道或結(jié)構(gòu)物。在凹形豎曲線底部，泄水口設在最低點，并在其前后相距3～5m處各增設一個泄水口。一般泄水口設置間距20～50m為宜。

3 地下水排水設施

路基及邊坡土體中上層滯水、埋藏淺的潛水稱為地下水。

常用路基地下排水結(jié)構(gòu)物有盲溝、滲溝和滲井等，其特點排水量不大，主要以滲流方式匯集水流，就近排出路基以外。對于流量較大的地下水，設置專用地下管道予以排除。

地下排水結(jié)構(gòu)物埋置在地面以下，不易維修，路基建成后又難以查明失效情況，因此要求地下排水結(jié)構(gòu)物牢固有效。

1、 暗溝

暗溝相對地面排水明溝而言，又稱盲溝，屬隱蔽工程。盲溝構(gòu)造特點是溝內(nèi)分層填以大小不同的顆粒材料，利用滲水材料透水性將地下水匯集溝內(nèi)排泄至指定地點，水力特性上屬紊流。

2、滲溝

滲溝采用滲透方式將地下水匯集溝內(nèi)，通過溝底通道將水排至指定地點，此種地下排水設備統(tǒng)稱為滲溝，它的作用是降低地下水位或攔截地下水，其水力特性是紊流，但在構(gòu)造上與盲溝有所不同。

3、滲井

滲井屬水平方向地下排水設備（如同3-2），當?shù)叵麓嬖诙鄬雍畬佣绊懧坊喜亢畬虞^薄，排水量不大，且平式滲溝難以布置，用立式豎向排水，設置滲井穿過不透水層，將路基范圍內(nèi)的上層地下水，引入更深的含水層中去，降低上層的地下水位全部予以排除。

滲井平面布置及孔徑與滲水量，按水力計算而定，一般為直徑1.O～1.5m圓柱形。井深視地層構(gòu)造情況而定，井內(nèi)由中心向四周按層次分別填入由粗而細的砂石材料，粗料滲水，細料反濾。填充料要求篩分沖洗，施工時用鐵皮套筒分隔填入不同粒徑的材料，要求層次分明，不得粗細材料混雜，保證滲井達到預期排水效果。

鑒于滲井施工難度較大，單位滲水面積造價高于滲溝，一般盡量少用。當路基含水量大、路面翻漿、其他地下排水設施不易布置、技術(shù)措施復雜、造價較高時作為方案之一。設計時應作分析比較選用。

5、結(jié)束語

目前，我國高等級公路修建歷史正朝著方興未艾、蓬勃發(fā)展的趨勢在邁進，但與發(fā)達國家相比，修建高等級公路的歷史不長，在修好的部分高速公路中體現(xiàn)出對環(huán)保、水土平衡和關鍵排水技術(shù)處理措施等方面還有差距，有待于公路建設、設計、科研、監(jiān)理、施工各方參建設者乃至全社會的共同努力、拼搏斗，在實踐中不斷探索、總結(jié)提高、推陳出新，為加快我國公路建設步伐 ，促進公路交通建設事業(yè)健康、協(xié)調(diào)、持續(xù)發(fā)展作出貢獻。

參考文獻：

1 中華人民共和國行業(yè)標準.公路排水設計規(guī)范（JTJ018-97）.北京：人民交通出版社，1997.

2 尤曉緯等.路基路面工程 .北京：北京交通大學出版社，2003.