公路路基路面排水優(yōu)化設(shè)計(jì)探討

劉緒東

摘要：水作為公路路基路面使用性能的重要環(huán)境影響因素，對(duì)公路質(zhì)量和使用品質(zhì)會(huì)產(chǎn)生不利的影響.因此，為避免水對(duì)路基路面的不利影響，設(shè)計(jì)完善的排水系統(tǒng)就顯得尤為重要。本文通過對(duì)公路路基路面排水優(yōu)化設(shè)計(jì)原則進(jìn)行研究，并在此基礎(chǔ)上提出公路路基路面排水優(yōu)化設(shè)計(jì)要點(diǎn)，為公路路基路面排水優(yōu)化設(shè)計(jì)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)

關(guān)鍵詞：公路；路基路面；排水優(yōu)化設(shè)計(jì)

1.基于路基路面排水的優(yōu)化設(shè)計(jì)原則研究

在路基路面排水優(yōu)化設(shè)計(jì)中，應(yīng)主要依據(jù)以下指導(dǎo)原則來進(jìn)行設(shè)計(jì)：

對(duì)于路基路面排水，應(yīng)與橋涵等泄洪設(shè)施相結(jié)合來進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)，相互配合形成完備的排水系統(tǒng)；排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，不但要保證路基路面的安全穩(wěn)定，還要結(jié)合工程建設(shè)的實(shí)際情況以及周邊自然環(huán)境的特點(diǎn)，減少對(duì)自然環(huán)境的破壞，防止水土流失現(xiàn)象的出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)路基路面排水系統(tǒng)以周邊環(huán)境的協(xié)調(diào)共存；嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)定，對(duì)排水系統(tǒng)建設(shè)污水進(jìn)行處理，堅(jiān)決杜絕污水的隨意排放，以免造成對(duì)周邊農(nóng)田和水資源的污染；公路路基路面排水系統(tǒng)的建設(shè)應(yīng)與當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)田灌溉系統(tǒng)相互配合，實(shí)現(xiàn)排水和灌溉協(xié)調(diào)共存；應(yīng)依據(jù)相關(guān)的水力學(xué)驗(yàn)算，確定路基路面排水設(shè)施的結(jié)構(gòu)及相關(guān)尺寸，來滿足路基路面排水的相關(guān)需要；對(duì)于水流速度不大的地區(qū)，可以借助植草型邊溝以及排水溝來實(shí)現(xiàn)排水的目的；為增加路面行車安全，并達(dá)到道路美觀的效果，應(yīng)盡量采用暗埋形或淺碟形邊溝；對(duì)于道路地下排水，應(yīng)進(jìn)行完善的水文地質(zhì)調(diào)查和相關(guān)排水設(shè)備設(shè)計(jì)。

2.公路路基路面排水優(yōu)化設(shè)計(jì)要點(diǎn)研究

2.1路面排水優(yōu)化設(shè)計(jì)要點(diǎn)

（1）路面表面排水優(yōu)化設(shè)計(jì)要點(diǎn)

路面表面排水是針對(duì)路面表面以及路肩位置的自然降水，通過排水設(shè)施以實(shí)現(xiàn)快速排除路面的積水，從而保證道路行車安全性。當(dāng)路面不存在超高設(shè)置時(shí)，路面積水可通過路面表面以及路肩向道路兩側(cè)實(shí)現(xiàn)橫向排除。路面表面排水的優(yōu)化設(shè)計(jì)主要有以下兩方面組成：一是預(yù)先在填方路基位置設(shè)計(jì)相關(guān)排水防護(hù)設(shè)施，使路面降水以橫向漫流的方式，向路堤坡面進(jìn)行分散式的排放，已達(dá)到路面排水的目的；二是通過在道路路肩位置的外側(cè)邊緣進(jìn)行攔水帶等相關(guān)設(shè)施的設(shè)置，實(shí)現(xiàn)對(duì)路表積水的攔截和集中，并在一定位置通過泄水口、排水池等相關(guān)設(shè)施講積水排除到路基路面范圍以外。

（2）中央分隔帶排水優(yōu)化設(shè)計(jì)要點(diǎn)

對(duì)于中央分隔帶排水方式，應(yīng)根據(jù)其寬度進(jìn)行不同優(yōu)化設(shè)計(jì)。對(duì)于分隔帶寬度小于 3m的情況，應(yīng)對(duì)路面表面采取 鋪面封閉的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案[1]。鋪面封閉優(yōu)化設(shè)計(jì)方案的原理記載將鋪面的橫坡坡度設(shè)計(jì)與兩側(cè)路面橫坡保持一致，從而使路面降水在橫坡的作用下排向道路路面兩側(cè)。鋪面封閉的適用范圍較小，主要針對(duì)道路綠化程度要求不高，而且自然降水程度不大地區(qū)的相應(yīng)路段。

對(duì)于寬度大于 3m，且表面呈微凹形態(tài)、無鋪面封閉的道路中央分隔帶，主要采用分隔帶內(nèi)表面排水優(yōu)化設(shè)計(jì)[2]。分隔帶內(nèi)表面排水優(yōu)化設(shè)計(jì)，主要是通過路面的橫坡將自然降水匯集到中央分隔帶處，并借助縱向設(shè)置的排水管道或集水井，將路面降水排除到路幅范圍以外。分隔帶內(nèi)表面排水優(yōu)化設(shè)計(jì)主要適用于降水量較大的地區(qū)。

當(dāng)中央分隔帶寬度恰好為3m，而且表面凸起且無鋪面封閉情況下，主要采用復(fù)合式排水優(yōu)化設(shè)計(jì)[3]。復(fù)合式排水優(yōu)化設(shè)計(jì)是將路面積水通過三部分排除，第一部分通過橫坡降水排到路幅以外的排水設(shè)施內(nèi)，以實(shí)現(xiàn)排除路面積水的目的；第二部分水通過路側(cè)植物的吸收來排除；第三部分是通過在路面內(nèi)部的盲溝和橫向排水管，將下滲的降水排除到路基范圍以外。復(fù)合式排水優(yōu)化設(shè)計(jì)主要適用于綠化程度高、降水量適中的路基路面排水。

（3）路面內(nèi)部排水優(yōu)化設(shè)計(jì)要點(diǎn)

路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部排水設(shè)計(jì)主要是針對(duì)從路面表面的裂縫或路基等位置深入到路面內(nèi)部的自由水的排除設(shè)計(jì)方式。路面內(nèi)部排水的優(yōu)化設(shè)計(jì)主要有以下兩方面組成：路面邊緣排水系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)和排水基層排水系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)[4]。路面內(nèi)部排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)在路面邊緣設(shè)計(jì)采用透水性填料，并配合設(shè)計(jì)相關(guān)的路面內(nèi)部積水設(shè)施、縱向和橫向排水管以及排水過濾設(shè)施等，組成完善的路面內(nèi)部排水系統(tǒng)。這種優(yōu)化設(shè)計(jì)方案主要適用于包含不透水基層的水泥路面，尤其是適用于排水性能不良的舊水泥混凝土路面。

2.2路基排水優(yōu)化設(shè)計(jì)要點(diǎn)

路基作為道路路面的基礎(chǔ)應(yīng)該具有良好的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。為了保證路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，應(yīng)通過一定的措施將滲入到路基內(nèi)部的水排除道路及范圍之外，保證道路路基不受降水的侵害，保持干燥的狀態(tài)。這就要對(duì)路基排水系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，通過一定排水設(shè)施的防、排、疏合理組合，降低路基內(nèi)部的濕度保持在合理限度之內(nèi)。路基排水優(yōu)化設(shè)計(jì)根據(jù)排水流程，主要可以分為道路路基內(nèi)部排水優(yōu)化設(shè)計(jì)和道路路基外部排水優(yōu)化設(shè)計(jì)。道路路基內(nèi)部排水設(shè)計(jì)主要通過在路基底層位置設(shè)計(jì)相關(guān)的墊層以實(shí)現(xiàn)阻止水滲入土基內(nèi)部，或是在路基設(shè)計(jì)中適當(dāng)?shù)奶岣咛钔粮叨龋詽M足排水需求；路基外部排水的優(yōu)化設(shè)計(jì)，是借助路基周圍的農(nóng)田灌溉設(shè)施或其他排水設(shè)施，與路基排水設(shè)施相結(jié)合，完成對(duì)路基附近水的排出。

（1）路基內(nèi)部排水優(yōu)化設(shè)計(jì)要點(diǎn)

路基內(nèi)部排水設(shè)計(jì)的主要影響因素是不同來源的水對(duì)路基干濕程度的作用。對(duì)于路基干濕程度的影響，主要有大氣降水、相鄰農(nóng)田的灌溉水源、路面積水滲入、地下水源等。對(duì)于路基內(nèi)排水，可以在路基填土高度設(shè)計(jì)中適當(dāng)?shù)奶岣呗坊淖钚√钪叨龋?duì)路基中的軟基部分進(jìn)行相關(guān)碎石換填處理，不但通過阻隔低下毛細(xì)水上升的手段來滿足了路基土保持干燥狀態(tài)的需要，而且還在一定程度加強(qiáng)了路基的強(qiáng)度及承載力，充分發(fā)揮了路基內(nèi)部排水設(shè)計(jì)中的優(yōu)化性。在道路路基底部設(shè)計(jì)相關(guān)的排水層，將路面下滲的水通過排水層排出到相應(yīng)的排水設(shè)施內(nèi)，并通過一定的排水通道將道路滲水排除到路幅以外，保證路基的穩(wěn)定性以達(dá)到排水的目的。設(shè)計(jì)中的排水層應(yīng)采用透水性良好，強(qiáng)度高的砂石來鋪筑。

（2）路基外部排水優(yōu)化設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在路基外部排水優(yōu)化設(shè)計(jì)中，需要對(duì)路堤邊溝的排水縱坡提出相應(yīng)要求。對(duì)于漿砌片石邊溝，路基外部排水優(yōu)化設(shè)計(jì)要求邊溝的縱向坡度必須滿足道路排水的需要，不應(yīng)小于0.2%。對(duì)于降水量較大的地區(qū)，為保證路基外部排水暢通，要求路基外部排水設(shè)施的溝底縱坡坡度應(yīng)大于0.3%。路基外部排水設(shè)施的排水方向應(yīng)依據(jù)所處地區(qū)的地形地貌決定。

當(dāng)?shù)缆仿坊獠康呐潘O(shè)施需要將水排入到道路涵洞時(shí)，路基外部排水優(yōu)化設(shè)計(jì)要求排水溝的底部標(biāo)高用高于涵洞的進(jìn)口處的相應(yīng)標(biāo)高；而當(dāng)排水設(shè)施需要將水排入灌溉涵洞時(shí)，路基外部排水優(yōu)化設(shè)計(jì)要求排水溝的底部標(biāo)高應(yīng)該高于灌溉涵洞頂部的相應(yīng)標(biāo)高。在路基外部排水優(yōu)化設(shè)計(jì)中，應(yīng)該盡量減少或避免排水設(shè)施穿越通道，無法避免時(shí)，應(yīng)設(shè)計(jì)相關(guān)的倒虹吸管道穿越通道。

3.結(jié)語

本文通過對(duì)公路路基路面排水優(yōu)化設(shè)計(jì)原則進(jìn)行了研究，并在此基礎(chǔ)上分別提出了公路路基和路面排水優(yōu)化設(shè)計(jì)要點(diǎn)，為公路路基路面排水優(yōu)化設(shè)計(jì)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，并為我國公路路基路面的排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

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