公路路面防排水設(shè)計(jì)分析

王輝

（蘭州乾元交通規(guī)劃設(shè)計(jì)咨詢有限公司，甘肅 蘭州 730030）

1 防排水的重要性

在公路的建設(shè)和發(fā)展過(guò)程中，防排水結(jié)構(gòu)是非常關(guān)鍵的，防排水結(jié)構(gòu)的好壞直接關(guān)系著公路路面質(zhì)量的高低。因此，在公路的建設(shè)過(guò)程中，一定要重視防排水結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。同時(shí)，相關(guān)的工作人員要在綠色環(huán)保的理念下根據(jù)公路所處的地理環(huán)境，科學(xué)合理地設(shè)計(jì)防排水結(jié)構(gòu)。其中，在具體的設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要遵循三個(gè)要點(diǎn)：第一，設(shè)計(jì)人員要將公路中挖掘出的土壤用于附近綠色植物的生長(zhǎng)，不能將土壤隨便堆放，不能阻擋車輛的出行，應(yīng)該滿足綠色環(huán)保的理念。第二，公路在建設(shè)過(guò)程中，排水設(shè)施一定要進(jìn)行全方位的考察之后再進(jìn)行設(shè)計(jì)，避免對(duì)周邊的邊溝造成破壞，產(chǎn)生浪費(fèi)現(xiàn)象。同時(shí)，邊溝的高度不可以超過(guò)路肩高度，在挖邊溝時(shí)一定要嚴(yán)格地管理和控制邊溝縱坡值，必須在合理的范圍內(nèi)進(jìn)行挖掘。第三，在具體開展挖掘的過(guò)程中，路面上存留的水分滲入工程中，極容易損壞路面面層，從而降低路面的性能和使用壽命。因此在具體的路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，可以選擇一些低滲透度的材料，從而避免路面的積水滲入路面的材料中，例如，選擇三維復(fù)合排水網(wǎng)材料，既可以滿足低滲透度的問(wèn)題又可以提高公路施工質(zhì)量水平[1]。

2 公路路面積水原因的分析與研究

在公路的使用過(guò)程中，如果在路面上積存太多的水分極易導(dǎo)致公路路面出現(xiàn)坍塌，嚴(yán)重的會(huì)造成車輛碰撞。因此，就需要重視公路路面積水的原因，根據(jù)原因來(lái)制定出相應(yīng)的處理措施，從而完善公路路面的防排水系統(tǒng)，提升公路路基的抗水毀能力。下面對(duì)當(dāng)前容易造成公路路面積水的原因進(jìn)行分析和研究。

2.1 中央分隔帶溝槽中的積水

在公路路面工程施工過(guò)程中，首先要進(jìn)行路基的施工，只有在保證路基穩(wěn)定的情況下才能進(jìn)行后續(xù)的施工建設(shè)。而在路基的施工過(guò)程中，施工人員要根據(jù)地面情況鋪設(shè)碎石進(jìn)行穩(wěn)固，然后就會(huì)在路面形成臺(tái)階式的中央分隔帶，在雨天時(shí)，分隔帶中極易造成積水，當(dāng)積水超過(guò)路基的高度時(shí)，會(huì)進(jìn)入路基中，從而對(duì)路基部分造成損壞[2]。

2.2 路面彎道內(nèi)側(cè)的積水

在進(jìn)行公路路面的施工過(guò)程中，既有直線型的道路，也有彎曲型的道路，而在彎曲型道路的建設(shè)中，更容易造成積水問(wèn)題。這是因?yàn)樵谟晏?，彎道部分的雨水?huì)從路面直接流入內(nèi)側(cè)區(qū)域中，隨著積水的增多，在高位置的彎道中會(huì)造成對(duì)路基的大量沖刷和侵蝕，進(jìn)而導(dǎo)致該區(qū)域中的路基受損。

2.3 破壞排水系統(tǒng)

在當(dāng)前公路路面的施工中，最常見(jiàn)的排水方式有兩種，分別是側(cè)向和豎向排水，但是在具體的施工中，需要先銑刨公路路面，再鋪設(shè)相應(yīng)的瀝青，從而構(gòu)建相應(yīng)的排水系統(tǒng)，但是在施工時(shí)會(huì)對(duì)排水系統(tǒng)造成較大的破壞，直接導(dǎo)致排水系統(tǒng)的毀損，從而導(dǎo)致公路路面出現(xiàn)大量的積水[3]。

3 路面防排水施工的具體設(shè)計(jì)優(yōu)化

3.1 設(shè)計(jì)并使用橫向的排水管

在公路路面的施工過(guò)程中，完成公路路基施工之后，應(yīng)立即埋設(shè)橫向排水管，接著再完善后續(xù)的公路路面施工項(xiàng)目。其中，在埋設(shè)橫向排水管時(shí)，一定要根據(jù)所處的地理位置和公路的路基條件選擇出相應(yīng)的埋設(shè)深度，而不是隨意地進(jìn)行埋設(shè)。同時(shí)，對(duì)于埋設(shè)的方法也會(huì)因?yàn)槁裨O(shè)位置的不同而發(fā)生變化。例如，在對(duì)公路路面的彎曲區(qū)域進(jìn)行埋設(shè)橫向排水管時(shí)，一般是根據(jù)100m/個(gè)的密度進(jìn)行埋設(shè)。而在縱向路面時(shí)，一般是選擇由高到低的方式進(jìn)行埋設(shè)，相對(duì)應(yīng)的埋設(shè)密度變化為150m/個(gè)。在直線公路路面的埋設(shè)過(guò)程中，密度是按照200m/個(gè)的間隙進(jìn)行埋設(shè)。另外，在完成埋設(shè)工作之后，需要在相鄰的橫向管之間挖跌水井，它的標(biāo)準(zhǔn)尺寸是30m×20m×20m，在完成跌水井的工作之后需要用碎石填滿跌水井并用鋼筋片進(jìn)行最后的封閉工作，從而保證跌水井的密封性良好[4]。

3.2 確定出科學(xué)合理的施工方案

在對(duì)公路進(jìn)行防排水施工之前，施工人員要根據(jù)當(dāng)前公路路面的具體實(shí)際情況對(duì)防排水的施工方案做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和完善，保證最終施工方案的精確性。在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要采取系統(tǒng)、科學(xué)、綠色、環(huán)保的方法制定相應(yīng)的防排水措施，從而提高該條公路防排水系統(tǒng)的使用性能。

3.3 使用砂漿并再次進(jìn)行封閉

在對(duì)公路進(jìn)行防排水設(shè)計(jì)過(guò)程中，施工人員要在中央分隔帶附近鋪設(shè)碎石來(lái)穩(wěn)固地基，同時(shí)為了減少積水的滲入會(huì)再次使用砂漿封閉隔離帶的路基。其中，所選擇的砂漿厚度在30mm 左右，而在借助碎石穩(wěn)固地基時(shí)，會(huì)選擇用槽鋼來(lái)穩(wěn)固碎石的位置，并在路基上插入一些鋼針，而在穩(wěn)固之后拔除鋼針，會(huì)留下一些針眼，當(dāng)遇到雨天時(shí)，雨水從針眼處進(jìn)入路基中，會(huì)再次造成積水情況，因此，就需要再次使用砂漿填補(bǔ)隔離帶的路基，防止積水的滲入[5]。

3.4 落實(shí)相關(guān)的防排水系統(tǒng)維護(hù)工作

一般在完成公路防排水工作之后，需要對(duì)防排水系統(tǒng)進(jìn)行定期的檢查和維修，尤其是在雨天之后，要對(duì)防排水系統(tǒng)進(jìn)行及時(shí)巡查，檢查路面的積水情況以及排水系統(tǒng)是否能夠正常運(yùn)行。如果運(yùn)行不正常，需要及時(shí)通知維修人員進(jìn)行維修。

4 在公路排水設(shè)計(jì)中的實(shí)踐應(yīng)用

4.1 路面表面排水的應(yīng)用

4.1.1 公路路面表面排水設(shè)計(jì)要遵循的原則

公路路面進(jìn)行排水設(shè)計(jì)時(shí)需要遵循的原則：第一，雨天降落到路面的雨水，必須借助路面的橫向路拱坡度進(jìn)行排水，從而能夠減少在路面上存留的積水。第二，路堤較低時(shí)，可以在路堤的邊坡上通過(guò)橫向的流水方式排除路面的積水，此時(shí)必須要滿足邊坡不會(huì)被積水所沖刷的情況下才可以使用。第三，在路堤較高的情況下，此時(shí)需要借助泄水口和急流槽進(jìn)行排水，否則積水會(huì)將邊坡沖塌。第四，設(shè)置攔水帶匯集路表水時(shí)，需要滿足高速公路及一級(jí)公路的設(shè)計(jì)積水寬度不得超過(guò)右側(cè)車道外邊緣，二級(jí)及二級(jí)以下公路不得超過(guò)右側(cè)車道中心線。當(dāng)硬路肩寬度較窄、匯水量大或攔水帶形成的過(guò)水?dāng)嗝娌蛔銜r(shí)，可采用沿土路肩設(shè)置U 形路肩等措施加大過(guò)水?dāng)嗝?，確保積水的正常流動(dòng)[6]。

4.1.2 公路路面表面防排水的具體設(shè)計(jì)方案

公路路面的防排水設(shè)計(jì)方案要根據(jù)路基橫斷面的不同來(lái)進(jìn)行差異處理。其中，如果路基橫斷面是路塹時(shí)，此時(shí)橫向的排水就會(huì)集中在邊溝區(qū)域之中。而斷面為路堤時(shí)，可以選擇兩種方案進(jìn)行排水。第一種是將路面的積水以橫向的方式來(lái)向路堤坡面排水，另一種是在公路的路肩邊緣位置設(shè)置攔水帶，將路面的積水集中在攔水帶區(qū)域中，通過(guò)泄水口和急流槽進(jìn)行排水。

4.2 公路路面的中央分隔帶的排水應(yīng)用

公路路面中央分隔帶的排水效果根據(jù)寬度的不同而不同。其中，寬度＜3m，并且公路路面中央分隔帶采取鋪面封閉的方式進(jìn)行排水時(shí)，路面的積水是通過(guò)分隔帶向兩邊的區(qū)域進(jìn)行排水，分隔帶的坡度與橫坡的高度相同。但是在公路的超高路段中，必須要在中央分隔帶的上邊緣區(qū)域放置路緣石和泄水口，從而可以攔截一些超高段的積水。當(dāng)寬度＞3m 時(shí)，在公路表面未采取鋪面封閉的中央分隔帶時(shí)，路面的積水會(huì)堆積在分隔帶的低處并借助縱坡的泄水口進(jìn)行排水。第三種是中央分隔帶并未進(jìn)行任何的鋪設(shè)，此時(shí)分隔帶的雨水會(huì)由分隔帶直接進(jìn)入到地下的排水系統(tǒng)中進(jìn)行排水[7]。

4.3 公路路面內(nèi)部的排水應(yīng)用

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，公路路面的排水系統(tǒng)的能力明顯低于公路路面內(nèi)部排水系統(tǒng)的能力，并且下游區(qū)域的排水系統(tǒng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于上游區(qū)域的排水系統(tǒng)的能力。其中，寒冷區(qū)域中滲入水在公路路面的最大滲入時(shí)間不應(yīng)超過(guò)1h，而在其他區(qū)域中不能超過(guò)2～4h，并且滲入的路徑長(zhǎng)度在46～60m。

4.4 公路路基地下的具體排水設(shè)施

在公路路基地下的防排水系統(tǒng)中，主要依靠?jī)煞N類型的排水方式進(jìn)行，分別為暗溝和明溝。在對(duì)明溝進(jìn)行施工時(shí)，一定要維護(hù)好周邊的施工環(huán)境，保證在施工過(guò)程中的施工安全。必要時(shí)還需要支撐周邊的高度，避免出現(xiàn)坍塌。如果施工區(qū)域的周邊環(huán)境和土壤較好，溝槽的位置較高，此時(shí)就可以減免支撐的工作，而直接進(jìn)行挖溝。用明溝排水，效果非常明顯，排水效率較高。而選擇暗溝進(jìn)行排水，可以最大化地保證公路路基內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及承載能力，一般選擇混凝土進(jìn)行暗溝的澆筑施工作業(yè)，在地層會(huì)留有一定的排滲水孔，從而能夠?qū)⒍嘤嗟乃诌M(jìn)行排出。

4.5 行車道排水設(shè)計(jì)

在公路行車道內(nèi)車輛的通過(guò)量需要進(jìn)行嚴(yán)格的管理和控制，這是因?yàn)檐囕v在通過(guò)的過(guò)程中將一些雨水和淤泥等帶到周邊的區(qū)域中，進(jìn)而使得周邊的區(qū)域受到影響，甚至影響到公路的排水和美觀，而車輛所甩出的雨水受到污染，此時(shí)在排水時(shí)需要進(jìn)行分別處理，可以通過(guò)增加凈化裝置處理雨水，并保證地下的排水裝置能夠接收到地面的雨水和其余的淤泥等。

4.6 綠化帶的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，公路路面綠化帶主要發(fā)揮其吸收和蓄水功能，同時(shí)進(jìn)一步結(jié)合雨天降水情況進(jìn)行排水管道的應(yīng)用。根據(jù)綠化帶周邊公路中車輛的運(yùn)行情況進(jìn)行特殊的設(shè)計(jì)，一般需要按照雨水量的多少來(lái)進(jìn)行結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，從而能夠?qū)ρb置進(jìn)行科學(xué)系統(tǒng)化的管理和調(diào)節(jié)。通過(guò)綠化帶內(nèi)植木自身循環(huán)運(yùn)作方向進(jìn)行水資源的進(jìn)一步收集，不僅可以提高公路路面的排水效果，還可以滿足綠化帶內(nèi)植物的需要。

4.7 雨水口的設(shè)計(jì)

在對(duì)公路路面排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要重視對(duì)雨水口的設(shè)計(jì)，其中要按照雨水在聚集時(shí)的儲(chǔ)存空間和管道的設(shè)計(jì)位置來(lái)進(jìn)行綜合性的分析，從而能夠保證雨水口符合公路路面的排水系統(tǒng)的運(yùn)行以及淤泥等雜物的處理。同時(shí)還可以將收集到的雨水與其他區(qū)域的裝置進(jìn)行聯(lián)通，保證雨水的充分利用和排水系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

4.8 設(shè)立植草溝、磚地設(shè)計(jì)

對(duì)于公路路面的防排水設(shè)計(jì)中，不僅要進(jìn)行排水，還要將排出的水進(jìn)行充分地利用，從而達(dá)到最佳的排水效果。其中，既可以設(shè)立綠化帶，也可以設(shè)置一些植草溝和吸收磚。這是因?yàn)橹膊轀虾臀沾u可以形成一些獨(dú)立的系統(tǒng)來(lái)對(duì)公路路面的積水進(jìn)行處理，一般可以將一些不能短時(shí)間內(nèi)進(jìn)入泄水口的雨水進(jìn)行充分的利用。

5 結(jié)語(yǔ)

總而言之，公路路面的防排水管理和控制是最為重要的一部分內(nèi)容，根據(jù)公路路面極容易造成積水的原因來(lái)提出對(duì)應(yīng)的解決措施。同時(shí)，對(duì)當(dāng)前公路路面的防排水系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)和完善，最終提升公路路面防排水系統(tǒng)的使用效果，減少對(duì)公路路面的損壞，降低車輛在行駛中的危險(xiǎn)以及提高公路的使用壽命和安全性能。