道路路基路面排水設(shè)計(jì)研究及合理性

呂師德　王金晶

摘要：道路路面路基排水設(shè)計(jì)對于道路使用性能和使用壽命有著非常顯著的影響。道路的排水設(shè)計(jì)考慮因素主要應(yīng)包含三個方面的內(nèi)容：其一是地下水，低洼地勢含水層淺且隨季節(jié)變化對路基的影響，其二是雨水等形成的路表水對路面使用性能的影響，進(jìn)而對路面結(jié)構(gòu)、路基等使用壽命產(chǎn)生的影響。其三是農(nóng)田排灌水、邊溝水對路基的影響。針對這三方面因素，主要是填高填寬路基，設(shè)置隔水層；設(shè)計(jì)排水方案，減少路表水的存留時間，避免積水影響行車安全，行駛打滑等對路面結(jié)構(gòu)造成的破壞；設(shè)置邊溝與道路之間的隔水層。合理的設(shè)計(jì)，恰當(dāng)?shù)呐潘O(shè)施方案在道路的設(shè)計(jì)施工中的意義必須給予高度的重視。

關(guān)鍵詞：道路排水；道路施工；排水設(shè)計(jì)方案；排水解決方案

經(jīng)調(diào)查，道路在使用過程中，會受到各種損壞，其中水是最主要的危害因素，路面坍塌，翻漿翻砂，沖刷破壞，剝落等都和水有關(guān)系。這些損壞導(dǎo)致行車安全受到影響，道路使用壽命縮短。如何運(yùn)用合理方案有效避免和解決掉這些問題，是設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)道路路基路面排水的過程中需要重點(diǎn)考慮的因素。

1.地下水，低洼地勢含水層淺且隨季節(jié)變化對路基的影響

1.1地下水影響路基，分以下幾種情況：

（1）流動的地下水會對路基填料造成沖刷，長期作用的結(jié)果就是路基內(nèi)部出現(xiàn)空洞；

（2）地下水浸潤路基，發(fā)生毛細(xì)現(xiàn)象，導(dǎo)致毛細(xì)水上升，一種可能是地下水本身各種鹽類可能會對路基填料造成侵蝕，另一種可能僅發(fā)生在北方凍融交替循環(huán)地區(qū)，夏季毛細(xì)水上升并停留在路床內(nèi)，冬季凍脹，這都不是問題，但一旦春季發(fā)生凍融，被凍漲的毛細(xì)孔孔徑變大，毛細(xì)水下降，路床內(nèi)部出現(xiàn)空隙，這就是翻漿發(fā)生的主要原因，也是路基較為致命的病害。

1.2應(yīng)對措施

（1）主要是看您的路床采用了什么類型的填筑材料，這種情況下，路床80cm范圍內(nèi)應(yīng)采用滲水性良好填料；

（2）路床底部宜設(shè)置防水層防止地下水的侵潤；

（3）北方凍融地區(qū)路面結(jié)構(gòu)層應(yīng)考慮防凍厚度要求，依地區(qū)不同，防凍厚度要求各有區(qū)別。

地下水反滲對道路安全及道路壽命影響主要表現(xiàn)在路面凸凹不平，擠壓變形，塌陷，易造成陷車翻車等事故。深人研究道路地區(qū)的水文地質(zhì)、水流形成原理，大氣降水規(guī)律、地下水狀況以及地表水情況，進(jìn)行分析歸納，總結(jié)特點(diǎn)，制訂合理解決措施。防止地下水對道路造成的破壞影響，主要是設(shè)置隔水層，通過用土方，砂石將路基填高，防止和減少地下水對道路的侵蝕。提升道路的質(zhì)量性能和使用壽命。瀝青路面的沉陷是路面變形中最普遍的一種，特點(diǎn)是面積大，涉及的結(jié)構(gòu)層次深，主要出現(xiàn)在挖方段和填挖交界處。其產(chǎn)生的主要原因是：（1）土質(zhì)路塹排水不暢，路床下部路基過濕潤而產(chǎn)生不均勻沉降，引起路面局部下沉；（2）路面強(qiáng)度不能適應(yīng)日益增長的交通量，易發(fā)生疲勞破壞：（3）路基或基層強(qiáng)度不足或填挖路基強(qiáng)度不一致，在車輛荷載作用下，路基或基層結(jié)構(gòu)遭破壞而引起沉陷；（4）橋頭路面沉降不均勻而引起沉陷并與橋面發(fā)生錯位。因此做好地下水的防治工作十分重要。

2.大氣降水

大氣降水形成的路表水對路面使用性能的影響，進(jìn)而對路面結(jié)構(gòu)、路基等使用壽命產(chǎn)生的影響。

雨水降落到公里的路姐范圍內(nèi)時，主要有兩種去向，一個去向是淋濕路基路面的機(jī)構(gòu)，進(jìn)而在公路的表面形成徑流，領(lǐng)一個去向是通過道路的路面或者路基結(jié)構(gòu)滲入道路的結(jié)構(gòu)內(nèi)部影響道路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。而深入結(jié)構(gòu)內(nèi)部的水，損害的混凝土路面的路面結(jié)構(gòu)，使混凝土發(fā)生唧泥、板底脫落、從而致使混凝土路面的斷裂；加速路面的老化，減少路面的使用壽命。而且，路面表面形成的水，會損毀路面附近的邊坡，而更嚴(yán)重的道路表面積水，在日后更會形成水霧，影響道路行車的行車視線，還會導(dǎo)致在車速過快的情況下發(fā)生“水漂”造成不可挽回的交通事故，對行車安全構(gòu)成了巨大的威脅。

大氣降水是造成道路浸水積水的最主要因素，排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮大量降水時路面漫水情況時對道路的保護(hù)。根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡乩淼孛布皻v年氣候降水情況，設(shè)計(jì)考慮選用道路結(jié)構(gòu)及施工材料，減輕積水對道路的破壞程度，同時排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮盡快排除積水，減少積水造成的安全事故及對道路的破壞影響。

3.農(nóng)田排灌水、邊溝水對路基的影響

道路邊溝排水設(shè)計(jì)對公路排水系統(tǒng)的改擴(kuò)建工程中，道路表面的排水系統(tǒng)比較容易完善和維修，地下排水和路面內(nèi)部排水系統(tǒng)的處理和完善因需要開挖原有路基，所以比較困難。關(guān)于路面內(nèi)部排水結(jié)構(gòu)和地下埋置排水設(shè)施設(shè)計(jì)較為復(fù)雜。而且造價較高，維護(hù)難度大。因此在設(shè)計(jì)初期就要將各種因素考慮進(jìn)去。邊溝或者農(nóng)田季節(jié)性的長期排灌水，在設(shè)計(jì)施工前一定要將隔水層施建完善。邊溝的排水能力主要取決于以下幾個設(shè)計(jì)參數(shù)：邊溝底流水坡度、邊溝截面尺寸、形狀、邊溝的表面粗糙程度。因地制宜，全面規(guī)劃。所以，更要嚴(yán)格要求路基邊溝施工，路基地面排水設(shè)置邊溝施工要求如下：（1）挖方地段和填土高度小于邊溝深度的填方地段均應(yīng)設(shè)置邊溝。路堤靠山一側(cè)的坡腳應(yīng)設(shè)置不滲水的邊溝。（2）為了防止邊溝漫溢或沖刷，在平原區(qū)和重丘山嶺區(qū)，邊溝應(yīng)分段設(shè)置出水口，多雨地區(qū)梯形邊溝每段長度不宜超過300m，三角形邊溝不宜超過200m。設(shè)計(jì)過程中的路基、路面排水方案，對公路工程路基、路面排水工程提出了切合實(shí)際、適應(yīng)性強(qiáng)的排水方案，方案應(yīng)該因地制宜。更具有實(shí)用性，具有實(shí)際解決問題的合理的方案。排水設(shè)施要因地制宜、全面規(guī)劃、合理布局、綜合治理、講究實(shí)效、注意經(jīng)濟(jì)，并充分利用有利地形和自然水系。各種路基排水溝渠的設(shè)置，應(yīng)注意與農(nóng)田水利相配合，必要時可適當(dāng)?shù)卦鲈O(shè)涵管或加大涵管孔徑，以防農(nóng)業(yè)用水影響路基穩(wěn)定，并做到路基排水有利于農(nóng)田排灌。路基邊溝一般不應(yīng)用作農(nóng)田灌溉渠道，兩者必需合并使用時，邊溝的斷面應(yīng)加大，并予以加固，以防水流危害路基。設(shè)計(jì)前必須進(jìn)行調(diào)查研究，查明水源與地質(zhì)條件，重點(diǎn)路段要進(jìn)行排水系統(tǒng)的全面規(guī)劃，考慮路基排水與橋涵布置相配合，地下排水與地面排水相配合，各種排水溝渠的平面布置與豎向布置相配合，做到路基路面綜合設(shè)計(jì)和分期修建。對于排水困難和地質(zhì)不良的路段，還應(yīng)與路基防護(hù)加固相配合，并進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)。路基排水要注意防止附近山坡的水土流失，盡量不破壞天然水系，不輕易合并自然溝溪和改變水流性質(zhì)，盡量選擇有利地質(zhì)條件布設(shè)人工溝渠，減少排水溝渠的防護(hù)與加固工程。

4.施工要求

（1）平曲線處邊溝施工時，溝底縱坡應(yīng)與曲線前后溝底縱坡平順銜接，不允許曲線內(nèi)側(cè)有積水或外溢現(xiàn)象發(fā)生。曲線外側(cè)邊溝應(yīng)適當(dāng)加深，其增加值等于超高值；

（2）邊溝的加固：土質(zhì)地段當(dāng)溝底縱坡大于3%時應(yīng)采取加固措施；采用干砌片石對邊溝進(jìn)行鋪砌時，應(yīng)選用有平整面的片石，各砌縫要用小石子嵌緊；采用漿砌片石鋪砌時，砌縫砂漿應(yīng)飽滿，溝身不漏水；若溝底采用抹面時，抹面應(yīng)平整壓光。

5.結(jié)語

對于重點(diǎn)路段的主要排水設(shè)施，以及土質(zhì)松軟和縱坡較陡地段的排水溝渠，應(yīng)注意必要的防護(hù)與加固。結(jié)合當(dāng)?shù)厮臈l件和道路等級等具體情況，注意就地取材，以防為主，既要穩(wěn)固適用，又必須講究經(jīng)濟(jì)效益。為了減少水對路面的破壞作用，應(yīng)盡量阻止水進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)，并提供良好的排水措施，以便迅速排除路面結(jié)構(gòu)內(nèi)的水，亦可建筑具有能承受荷載和雨水共同作用的路面結(jié)構(gòu)。