公路路基路面排水設(shè)計(jì)淺析

趙圣宏

大連力和公路工程有限公司 遼寧大連 116000

公路工程目前得到快速發(fā)展，為確保公路正常運(yùn)營(yíng)，必須在設(shè)計(jì)階段做好路基路面排水，采用合理可行的排水措施，保證排水效果，防止路基路面受到水的影響和破壞。

1 公路地下水以及地表水對(duì)于路基路面的影響

1.1 公路地下水對(duì)路基的影響

路基工程施工階段，因?yàn)榈叵滤膬?chǔ)存量以及具體的流向都具有不確定性，所以地下水在長(zhǎng)時(shí)間的沖擊作用下，會(huì)嚴(yán)重的影響公路路基穩(wěn)定性，例如公路路堤填筑階段，地下水水位勢(shì)必會(huì)上升，如果流進(jìn)路堤填筑材料中勢(shì)必會(huì)增加填筑材料的含水量，材料內(nèi)部的空隙也會(huì)增加，強(qiáng)度自然會(huì)降低，嚴(yán)重的情況下甚至?xí)?dǎo)致路基沉降等現(xiàn)象。同時(shí)在冬季或者是溫度較低的情況下施工，如果地下水流入到填料中，還會(huì)導(dǎo)致凍害，后期再投入使用階段就會(huì)出現(xiàn)安全質(zhì)量問題。

1.2 地表水對(duì)路面的影響

造成路面行車安全隱患。公路上車輛的行駛依靠的是汽車輪胎與路面之間的摩擦力，摩擦力的大小將對(duì)行車安全造成直接的影響，當(dāng)公路路面上長(zhǎng)時(shí)間的存留大量的地表水而未得到有效的清理、排除，會(huì)造成路面濕滑現(xiàn)象嚴(yán)重，降低路面的抗滑性，當(dāng)車輛在路面行駛時(shí)，尤其是車速較高的情況下，其制動(dòng)性會(huì)大幅度下降，嚴(yán)重的影響其安全運(yùn)行。

地表水的長(zhǎng)時(shí)間滯留，會(huì)隨路面縫隙滲入路面底層，對(duì)路面的受力結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)重的影響，其整體性會(huì)出現(xiàn)大幅度下降，當(dāng)水分滲入路面結(jié)構(gòu)層時(shí)在車輛的壓力下造成結(jié)構(gòu)內(nèi)細(xì)顆粒出現(xiàn)稀泥，影響車輛通行。同時(shí)地表水在路面上出現(xiàn)徑流，會(huì)對(duì)縫隙內(nèi)的膠結(jié)物質(zhì)形成沖刷的作用，使路面的縫隙進(jìn)一步擴(kuò)大，當(dāng)?shù)乇硭疂B入路基之中后，其對(duì)公路造成的危害等同于地下水對(duì)公路造成的危害。

2 公路路基路面排水設(shè)計(jì)的原則

2.1 公路路基路面排水設(shè)計(jì)的內(nèi)容

截至目前，有關(guān)高速公路路基、路面排水的設(shè)計(jì)工作已經(jīng)開展了數(shù)年時(shí)間，隨著對(duì)其研究的不斷深入，我國(guó)高速公路研究者研究出了一套適合我國(guó)國(guó)情的高速公路路基路面排水設(shè)計(jì)方案，其內(nèi)容主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：首先，我國(guó)高速公路大都毗鄰農(nóng)田等灌區(qū)，這種情況的存在，會(huì)使得農(nóng)田的灌溉等操作對(duì)高速公路造成較為明顯的影響，要想提升高速公路的使用壽命就要求其周圍的排水對(duì)路基穩(wěn)定性的影響降到最低，加強(qiáng)針對(duì)路基的排水工作；其次，對(duì)于高速公路路面來(lái)說(shuō)，也要及時(shí)將高速公路道路表面的積水排到路基之外，使得雨水等地表水對(duì)路基、路面的影響程度降到最低。

2.2 因地制宜原則

我國(guó)幅員遼闊，在進(jìn)行公路工程施工中，涉及的地形地貌的種類繁多，施工過程中所要使用的材料的來(lái)源也是多種多樣，基于此，在進(jìn)行公路設(shè)計(jì)過程中，要對(duì)公路路段所處地段的地形地貌以及原材料的來(lái)源進(jìn)行全面的考慮，盡量的就地取材、充分發(fā)揮公路工程的“本土效應(yīng)（使本土特點(diǎn)得到充分的發(fā)揮）”，如此能夠有效地降低工程的成本投入，縮短施工周期，使工程的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益得到最大化。

3 公路路面排水設(shè)計(jì)

3.1 路基的排水設(shè)計(jì)

對(duì)于路基排水來(lái)說(shuō)，其設(shè)計(jì)工作的目標(biāo)就是將能夠影響到路基穩(wěn)定性的地下水以及地面水等及時(shí)、高效地排除。針對(duì)這一排水設(shè)計(jì)，主要是通過對(duì)路基進(jìn)行排水墊層、排水溝、盲溝以及滲溝等排水設(shè)備的組成進(jìn)行有機(jī)的整合，組織路基排水工作。要遵循農(nóng)田、公路分離的原則進(jìn)行路基排水體系構(gòu)建工作。

3.2 公路路基溝渠設(shè)計(jì)

公路路基排水溝設(shè)計(jì)，排水溝的存在主要是連通各個(gè)排水設(shè)施，同時(shí)是將多余的積水疏引導(dǎo)周圍的水道或者是橋涵內(nèi)，通過多個(gè)排水溝將所有的排水設(shè)施連成一個(gè)整體。排水溝的設(shè)計(jì)首先要確定位置，位置的設(shè)置要根據(jù)所在區(qū)域的地形等狀況來(lái)進(jìn)行，排水溝橫斷面通常設(shè)計(jì)為梯形，在了解設(shè)計(jì)流量之后確定排水溝大小，排水溝長(zhǎng)度盡量控制在500m以內(nèi)，這樣可以有效地連接各類排水設(shè)施。

截水溝設(shè)計(jì)，截水溝位置的確定要根據(jù)路塹規(guī)格進(jìn)行，通常要設(shè)置在公路路塹坡頂5m左右的位置，或者是設(shè)計(jì)在高于路堤坡腳2m的位置。截水溝截面同樣為梯形結(jié)構(gòu)，截水溝長(zhǎng)度通?？刂圃?00-500m，當(dāng)然具體的情況還需要根據(jù)公路所在區(qū)域的實(shí)際情況確定，如果需要設(shè)置截水溝的公路路段相對(duì)較長(zhǎng)，則需要增加截水溝長(zhǎng)度，如果長(zhǎng)度在500m以上，在設(shè)計(jì)的過程中要在截水溝中間位置設(shè)置泄水口，同時(shí)還需要設(shè)置對(duì)應(yīng)的構(gòu)造物配合引排，另外還需要設(shè)置急流槽、跌水井等設(shè)施[1]。

3.3 路面的排水設(shè)計(jì)

對(duì)于路面上的排水設(shè)計(jì)，分為兩個(gè)主要的方面，其一為分隔帶排水設(shè)計(jì)，其二為路面的排水設(shè)計(jì)，分隔帶的排水設(shè)計(jì)需要根據(jù)隔離帶的寬度選擇不同的排水方式，當(dāng)分隔帶的寬度在3m以上時(shí)，將分隔帶設(shè)置為內(nèi)側(cè)傾斜排水，地表水自由向中央凹陷處流動(dòng)，然后通過預(yù)留的泄水口隨時(shí)排出，當(dāng)分隔帶的寬度小于3m時(shí)，一般采用向外傾斜的排水設(shè)計(jì)，分隔帶內(nèi)的水量自由留到路面上，與路面排水系統(tǒng)一同排出。對(duì)于路面表面的排水設(shè)計(jì)，根據(jù)路堤狀態(tài)有兩種形式可供選擇，若是路堤的高度在3.5m以上或是路堤邊坡比較容易受到水流沖刷的情況下，一般選擇集中排水的形式，這種形式是通過在公路路肩兩側(cè)設(shè)置一定攔水作用的攔水帶，將路面上的水流集中到攔水帶部位進(jìn)行集中式的排水，排水的方式多選擇管道排水。

總的來(lái)說(shuō)，公路工程規(guī)模的擴(kuò)大對(duì)于方便現(xiàn)代人是生活以及推動(dòng)交通運(yùn)輸行業(yè)發(fā)展方向的貢獻(xiàn)不容忽視，公路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也是推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一項(xiàng)重要措施。所以，在實(shí)際的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中應(yīng)切實(shí)考慮我國(guó)高速公路建設(shè)的實(shí)際情況、公路等級(jí)、地域環(huán)境等綜合條件，以在最大范圍內(nèi)通過切實(shí)有效的設(shè)計(jì)理念和方法，合理布局，為我國(guó)未來(lái)的城市建設(shè)工作貢獻(xiàn)出一份力量。