公路路面的排水設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

辛鳴、饒明超

（江西省天馳高速科技發(fā)展有限公司，江西南昌330000）

0 引言

公路路面工程屬于系統(tǒng)工程，排水設(shè)計(jì)水平的高低直接影響到公路運(yùn)行的質(zhì)量。根據(jù)目前現(xiàn)狀而言，由于我國(guó)地質(zhì)條件的不同，公路路面排水設(shè)計(jì)的方案也是存在差異性的，而如何能夠提高路面排水設(shè)計(jì)水平，提升路面的排水質(zhì)量是當(dāng)前研究者熱議的一個(gè)話題。因此對(duì)路面排水設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行分析，總結(jié)出切實(shí)可行的設(shè)計(jì)方案是本文的研究重點(diǎn)。

1 設(shè)計(jì)要求

其一，設(shè)計(jì)人員在公路排水設(shè)計(jì)方案的過(guò)程中，需要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況確定。在確定設(shè)計(jì)方案前，綜合分析現(xiàn)場(chǎng)的具體情況，了解當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，實(shí)現(xiàn)初步布局和分析。掌握現(xiàn)場(chǎng)的農(nóng)田分布狀況，最好避免和農(nóng)田的分布產(chǎn)生沖突的問(wèn)題；同時(shí)還要了解當(dāng)?shù)氐墓喔惹闆r，保證排水系統(tǒng)和實(shí)際情況是完全相符的，不會(huì)給當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境產(chǎn)生任何不利的影響，也不能發(fā)生水土流失等惡性事件[1]。其二，設(shè)計(jì)單位在設(shè)計(jì)開(kāi)始前，做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。設(shè)計(jì)人員進(jìn)入到現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地勘查，了解地形條件、地質(zhì)狀況以及氣候環(huán)境等要素，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的具體情況制定出排水設(shè)計(jì)方案，保證和橋涵與路基排水是協(xié)調(diào)進(jìn)行的，構(gòu)建出完善的排水系統(tǒng)，達(dá)到正常運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)。其三，與當(dāng)?shù)匾延械呐潘O(shè)施相結(jié)合。有很多地區(qū)都會(huì)設(shè)置較多的臨時(shí)排水設(shè)施，而公路工程設(shè)計(jì)中，一般都會(huì)確定永久排水設(shè)施。為了防止這兩者存在沖突的問(wèn)題，設(shè)計(jì)人員需要綜合分析和控制，保證新建設(shè)施的穩(wěn)定性合格，且能夠降低運(yùn)行成本。其四，特殊處理的要求。很多公路設(shè)施建設(shè)區(qū)域都是高低不平的，地質(zhì)狀況比較特殊，比如黃土、膨脹土等，需要加強(qiáng)管理和控制，采取措施處理，提高應(yīng)用的效果和質(zhì)量[2]。

2 公路路面排水的設(shè)計(jì)

2.1 路面排水設(shè)計(jì)

2.1.1 分散排水方法

分散排水方法的應(yīng)用需要先進(jìn)行路肩的加固處理，并且經(jīng)過(guò)加固之后的路肩選擇使用漫流的方法實(shí)現(xiàn)排水處理。從實(shí)際情況分析，即使該方式的造價(jià)處于合理范圍內(nèi)，很多施工單位也不會(huì)選擇該方式。分散排水的主要優(yōu)點(diǎn)就是保證車(chē)輛可以正常地運(yùn)行，排水速度非?？?，避免給路面產(chǎn)生嚴(yán)重的損害和不利影響；但是也有明顯的缺陷，需要加大力度防護(hù)坡面結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致成本上升，經(jīng)濟(jì)效益變差。

2.1.2 集中排水方法

該方法在應(yīng)用中，主要的方式就是在路肩外側(cè)邊緣的部位上安裝攔水裝置，一般是攔水埂或者攔水帶的形式。在安裝之后，積水會(huì)經(jīng)過(guò)路拱橫坡與縱坡直接進(jìn)入到攔水帶和路肩所設(shè)置的三角形中，然后經(jīng)過(guò)邊坡流槽排放出去。如果在水量較多的情況下，這種方式會(huì)發(fā)生積水不能及時(shí)排出的情況，導(dǎo)致公路難以正常地運(yùn)行，也會(huì)影響公路的使用壽命。對(duì)于這一問(wèn)題，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)盡量地縮短泄水口的距離。對(duì)于南方降雨量比較大的情況，需要及時(shí)做出路拱橫坡坡度調(diào)節(jié)，適當(dāng)增加坡度可以改善這一問(wèn)題[3]。

2.1.3 路基排水設(shè)計(jì)

在路基結(jié)構(gòu)的排水中，設(shè)計(jì)人員一般會(huì)選擇路基排水結(jié)構(gòu)直接將積水引入到橋涵或者涵洞的部位，并且通過(guò)邊溝或者排水溝將水排放出去，讓積水和路基保持足夠的距離；但是邊溝與排水溝的設(shè)置要嚴(yán)格地控制，符合積水流量數(shù)據(jù)要求。邊溝通常會(huì)設(shè)計(jì)為長(zhǎng)方形的形式，可以減少施工面積。排水溝通常是梯形的形式，一般會(huì)布置在填方路基的兩側(cè)，也可以根據(jù)實(shí)際情況做出調(diào)整。比如需要經(jīng)過(guò)城市地帶，就不能選擇梯形，也需要改變?yōu)殚L(zhǎng)方形的形式，減小占地面積。截水溝的設(shè)置也非常重要，其結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性較高，需要以邊溝和排水溝作為基礎(chǔ)，路線外側(cè)布置集水路段，然后將其作為整體性排水設(shè)置引入到橋涵構(gòu)造物內(nèi)，及時(shí)排放出去，不會(huì)影響公路路面的使用。因?yàn)樗鲿?huì)產(chǎn)生較大的沖擊力作用，設(shè)計(jì)人員需要盡量地選擇減輕沖力的方式，邊溝急流槽也會(huì)減小沖擊力的影響，所以排水溝會(huì)改變成為邊溝急流槽的形式。因?yàn)橛行┡潘疁蠒?huì)經(jīng)過(guò)魚(yú)塘或者水塘，為了防止給排水溝造成過(guò)大的傷害，應(yīng)該設(shè)計(jì)為坡道的形式，但是需要和各個(gè)結(jié)構(gòu)做好連接控制。在排水系統(tǒng)需要經(jīng)過(guò)泉眼的情況下，并不能設(shè)置邊溝與排水溝的形式，需要先布置盲溝，讓積水可以經(jīng)過(guò)盲溝再排放到邊溝或者排水溝內(nèi)，提高排放效果[4]。

2.2 對(duì)超高段路面的排水設(shè)計(jì)

2.2.1 漫流排水方法

該方式通過(guò)分隔路基的方式進(jìn)行，主要的施工結(jié)構(gòu)為中央分隔帶硬化形式，讓該結(jié)構(gòu)作為排水通道的形式，積水會(huì)經(jīng)過(guò)該結(jié)構(gòu)流入另外一部分的路面上，然后統(tǒng)一匯集之后再次排出去。但是該方式有較大的局限性，即防眩板并不能有效地安裝，且積水高出結(jié)構(gòu)時(shí)，影響路面的結(jié)構(gòu)，公路也不能正常的運(yùn)行，所以一般不會(huì)選擇漫流排水的方式。

2.2.2 集水排水方法

該方式包含中央分隔帶集水和路緣帶集水。前者主要是通過(guò)鋼筋混凝土板結(jié)構(gòu)設(shè)置的集水槽直接轉(zhuǎn)移到分隔帶內(nèi)，然后通過(guò)集水槽流入到綠化地帶中。為了使得排水順利地完成，在集水槽兩側(cè)設(shè)置必要的排水孔，并且利用中央分隔帶排水處理。首先需要在下部布置盲溝，然后通過(guò)排水管作為媒介直接引入到急流槽內(nèi)。但是也需要注意，為了能夠預(yù)防出現(xiàn)積水滲入的問(wèn)題，需要將分隔帶下部與路面結(jié)構(gòu)之間鋪設(shè)防滲土，防止給公路質(zhì)量產(chǎn)生不利影響；路面是在超高路段內(nèi)進(jìn)行排水，其一般要安裝集水槽的結(jié)構(gòu)，然后設(shè)置雨篦子，將積水收集到一個(gè)區(qū)域后及時(shí)排出。該方式的優(yōu)勢(shì)是能夠給綠化提供水資源，不會(huì)影響地下管線，但是美觀性較差，容易被車(chē)輛碾壓導(dǎo)致?lián)p壞，也有可能引發(fā)交通事故[5]。

2.3 坡面排水

在坡面排水過(guò)程中，考慮到雨水沖刷給邊坡造成影響，需要設(shè)計(jì)一個(gè)槽型排水口，能夠及時(shí)地將積水排出路面之外。同時(shí)，要設(shè)計(jì)一個(gè)邊坡急流槽，從而將水引到邊坡。但是值得注意的是在坡面排水設(shè)計(jì)時(shí)為了提升排水效果，需要考慮坡度比，優(yōu)化排水參數(shù)，保證坡面排水效果得到提高。

3 公路路面排水需要注意的問(wèn)題

3.1 坡度的要求

公路工程的排水量與排水的坡度存在著必然的聯(lián)系，所以路面坡度與路肩橫坡的坡度都會(huì)對(duì)排水性能產(chǎn)生較大的影響，即坡度越大，排水效果越好，但是不能使坡度超出某個(gè)限定值。如果路基橫坡的坡度非常大，在車(chē)輛經(jīng)過(guò)這些區(qū)域時(shí)，會(huì)導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。因此，在路面坡度設(shè)計(jì)中，要考慮到如下幾個(gè)方面的問(wèn)題。

第一，我國(guó)南方降雨量普遍比較大，雨季的時(shí)間比較長(zhǎng)，所以這些地區(qū)的路面坡度要嚴(yán)格地控制，確保其處于安全管理的范圍內(nèi)確定最大坡度值，滿(mǎn)足排水的要求。而北方地區(qū)與之相反，降雨量沒(méi)有南方地區(qū)大，但是冬季容易發(fā)生冰凍的問(wèn)題，所以排水設(shè)計(jì)應(yīng)該在保證路面交通運(yùn)行安全性的條件下及時(shí)排放積水，確保坡度值在安全范圍內(nèi)。

第二，因?yàn)槲覈?guó)絕大多數(shù)都是采用縱向設(shè)計(jì)的排水形式，所以在硬路肩結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，橫向坡度尺寸不能過(guò)低，需要盡量地增大。此外，要想使得排水系統(tǒng)可以順利地運(yùn)行，坡度設(shè)計(jì)也要滿(mǎn)足人性化的要求，保證施工可以順利地進(jìn)行，硬路肩橫坡方向不能和行車(chē)道保持一致性，需要選擇反向設(shè)置的方式，防止硬路肩的積水流向行車(chē)道；否則將會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的交通事故，威脅人們的生命安全。

3.2 注意公路路面局部積水

我國(guó)的公路工程中，行車(chē)在公路中會(huì)形成一條線，美觀性較高，這與我國(guó)的公路線形設(shè)計(jì)存在著一定的關(guān)系，在確保車(chē)輛行駛達(dá)到安全性、舒適性的條件下，同時(shí)還可以達(dá)到美觀性的要求。但是這種設(shè)計(jì)方案也有一定的缺陷，那就是綜合性能比較差，尤其是高速公路項(xiàng)目。從理論角度分析，超高漸變率要比平常的慢些，而超高漸變應(yīng)該適當(dāng)?shù)丶娱L(zhǎng)。但是經(jīng)過(guò)運(yùn)行效果分析發(fā)現(xiàn)，這一理論在設(shè)計(jì)中也存在著一定的問(wèn)題，那就是超高漸變率較小的情況下，在超高漸變段內(nèi)，等于零或接近零的橫坡坡度路段并不會(huì)達(dá)到要求，且會(huì)超出該范圍，發(fā)生這一問(wèn)題的時(shí)候，有些積水的問(wèn)題會(huì)出現(xiàn)在路面上，導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)發(fā)生損壞性反應(yīng)，車(chē)輛運(yùn)行安全性也難以保證。因此，坡度設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，應(yīng)該綜合分析超高漸變段因素。

4 結(jié)語(yǔ)

公路路面是交通系統(tǒng)的重要結(jié)構(gòu)，其使用壽命與排水性能存在著直接的關(guān)系。所以需要加強(qiáng)排水設(shè)計(jì)，提高排水效果和水平，為我國(guó)公路運(yùn)行質(zhì)量提升奠定基礎(chǔ)，延長(zhǎng)使用壽命，促進(jìn)交通領(lǐng)域進(jìn)一步發(fā)展。