農(nóng)村公路改擴(kuò)建中路基排水設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

摘 要：農(nóng)村公路改擴(kuò)建中的路基排水設(shè)計(jì)是確保道路穩(wěn)定性和使用壽命的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。設(shè)計(jì)方法主要包括地面排水法、地下排水法、綜合排水法和綠色排水法這4個(gè)方面，每種方法都有詳細(xì)的設(shè)計(jì)步驟。而路基排水設(shè)計(jì)的關(guān)鍵要點(diǎn)在于排水系統(tǒng)的合理布局、排水設(shè)施的功能性和耐用性、與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)性以及應(yīng)對(duì)極端天氣和自然災(zāi)害的能力。只有綜合考慮自然因素、工程因素、材料因素等多方面因素，才能實(shí)現(xiàn)農(nóng)村公路路基排水系統(tǒng)的高效運(yùn)轉(zhuǎn)，提高道路的使用壽命和安全性。

關(guān)鍵詞：農(nóng)村公路改擴(kuò)建 路基排水設(shè)計(jì) 地面排水

中圖分類號(hào)：U416.1

Analysis of the Key Points of Roadbed Drainage Design in the Reconstruction and Expansion of Rural Roads

WANG Qinjian

Qiannan Transportation Design Institute Co.， Ltd.， Duyun， Guizhou Province，

558000 China

Abstract： Subgrade drainage design in the reconstruction and expansion of rural roads is a key link to ensure the stability and service life of roads. The design method mainly includes four aspects： the ground drainage method， underground drainage method， comprehensive drainage method and green drainage method， and each method has detailed design steps. The key points of subgrade drainage design are the reasonable layout of the drainage system， the functionality and durability of drainage facilities， coordination with the surrounding environment and the ability to cope with extreme weather and natural disasters. Only bycomprehensively considering natural factors， engineering factors， material factors and other factors can we realize the efficient operation of the subgrade drainage systemofrural roads， so as toimprove the service life and safety of roads.

Key Words： Rural road; Reconstruction and expansion; Roadbed drainage design; Ground drainage

隨著我國(guó)農(nóng)村公路建設(shè)的不斷發(fā)展，路基排水問(wèn)題逐漸成為影響農(nóng)村公路使用壽命和安全的重要因素。因此，對(duì)農(nóng)村公路改擴(kuò)建中路基排水設(shè)計(jì)進(jìn)行深入研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 農(nóng)村公路改擴(kuò)建中路基排水設(shè)計(jì)的主要方法

1.1 地面排水法

地面排水法主要是通過(guò)在路基兩側(cè)設(shè)置排水溝、截水溝等設(shè)施，將道路范圍內(nèi)的雨水引導(dǎo)至預(yù)設(shè)的排水系統(tǒng)，以確保路基的穩(wěn)定性和使用壽命。地面排水法具有成本低、施工簡(jiǎn)便、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，因此在農(nóng)村公路改擴(kuò)建中得到了廣泛應(yīng)用。

在具體施工過(guò)程中，首先要對(duì)路基進(jìn)行開(kāi)挖，預(yù)留出足夠的空間用于設(shè)置排水設(shè)施。然后，按照設(shè)計(jì)方案，在路基兩側(cè)分別設(shè)置排水溝和截水溝。排水溝主要用于收集道路范圍內(nèi)的雨水，其底部應(yīng)略低于路基，以便雨水順利流入；截水溝則主要用于攔截來(lái)自道路兩側(cè)的山體、農(nóng)田等地的水流，防止其侵入路基[1]。

1.2 地下排水法

地下排水法目的是通過(guò)設(shè)置排水管道，將路基內(nèi)部的積水和地下水排出，以保證路基的穩(wěn)定性和使用壽命。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是排水效果好，能夠有效防止路基的凍脹、翻漿等問(wèn)題，提高道路的通行能力和安全性。

地下排水法的具體實(shí)施步驟主要包括：首先，根據(jù)地形地貌和地下水位情況，合理確定排水管道的位置和深度；其次，選擇合適的排水管材和規(guī)格，進(jìn)行管道的鋪設(shè)和連接；再次，設(shè)置檢查井，以便于定期檢查和維護(hù)排水管道；最后，確保排水管道與周邊環(huán)境的良好銜接，避免水流的短路和堵塞。

在實(shí)際應(yīng)用中，地下排水法還需要考慮多種因素。同時(shí)，還需要定期對(duì)排水管道進(jìn)行檢查和維護(hù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理可能出現(xiàn)的問(wèn)題，以保障農(nóng)村公路的安全和穩(wěn)定使用。

1.3 綠色排水法

綠色排水法是最近幾年在農(nóng)村公路改擴(kuò)建路基排水設(shè)計(jì)中逐漸推廣使用的一種方法。它的主要思路是最大限度地保留公路周圍的自然植被，并利用路邊淺溝和過(guò)濾帶來(lái)達(dá)到排水和凈化的目的。

具體來(lái)說(shuō)，在設(shè)計(jì)路基時(shí)，盡量不破壞路基周圍原有的植被。然后在路基的兩邊設(shè)置寬度約1～2 m的路邊淺溝，用于收集和輸送雨水。淺溝底部與周圍地面保持同一高度，不會(huì)破壞自然地面，并且底部和兩邊應(yīng)種植適應(yīng)濕環(huán)境的植物，如茅草等。接著在淺溝外側(cè)設(shè)置寬度約3～5 m的過(guò)濾帶，由原生植被構(gòu)成，用于過(guò)濾和凈化淺溝中輸送的雨水中的泥沙和污染物，避免流入周圍的水體，起到保護(hù)水環(huán)境的作用。

這種設(shè)計(jì)最大程度保留了公路周圍的自然植被，通過(guò)天然的生物凈化，達(dá)到了凈化和排水的目的，減少了對(duì)周圍環(huán)境的破壞，可稱為 “綠色排水法”。這種方法投資省錢(qián)，維護(hù)簡(jiǎn)單，非常適合農(nóng)村公路的應(yīng)用。

綜上所述，農(nóng)村公路改擴(kuò)建中路基排水設(shè)計(jì)的主要方法見(jiàn)表1所示。

2 農(nóng)村公路改擴(kuò)建中路基排水設(shè)計(jì)的主要步驟

2.1 現(xiàn)場(chǎng)勘察和數(shù)據(jù)收集

農(nóng)村公路改擴(kuò)建中對(duì)路基排水的設(shè)計(jì)，需進(jìn)行全面的現(xiàn)場(chǎng)勘察和數(shù)據(jù)收集工作，這是設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。主要包括：勘察路線走向和周邊地形地貌，記錄路線平面線形、縱向線形等數(shù)據(jù)，調(diào)查地表水系分布；收集氣象水文資料，確定設(shè)計(jì)重現(xiàn)期降雨量；調(diào)查路基及周圍土壤性質(zhì)，獲取土層厚度、粒度分布等數(shù)據(jù)；考察周邊環(huán)境現(xiàn)狀，判斷是否存在隱患排水；考察可獲得的管道、溝渠建材等；在理清上述各因素的基礎(chǔ)上，綜合分析路基排水的位置選擇、體系規(guī)模、設(shè)施配比等，以確定最佳的排水設(shè)計(jì)方案[2]。整個(gè)過(guò)程需全面考量自然因素、工程因素、材料因素，現(xiàn)場(chǎng)勘察和數(shù)據(jù)收集是路基排水設(shè)計(jì)的第一要?jiǎng)?wù)。

2.2 設(shè)計(jì)方案的選擇和確定

農(nóng)村公路路基排水設(shè)計(jì)方案的選擇和確定，需要在前期的調(diào)研和數(shù)據(jù)收集基礎(chǔ)上，根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況和設(shè)計(jì)規(guī)范，提出多個(gè)可選方案并評(píng)估分析。應(yīng)考慮管道排水系統(tǒng)與明渠和暗渠相結(jié)合的方案，新建和改建相結(jié)合的方案；比較不同管材、不同規(guī)格在本項(xiàng)目的適用性；設(shè)計(jì)合理地連接輸水系統(tǒng)，確保交叉口和低洼區(qū)域的排水；采用環(huán)境友好、生態(tài)的處理措施，增加植被覆蓋、凈化帶等；經(jīng)濟(jì)合理配置各類排水設(shè)施，優(yōu)化投資；同時(shí)需評(píng)估環(huán)境影響和維護(hù)難易程度；通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，確定出整體成本最省、效果最佳、項(xiàng)目環(huán)境影響最小的排水設(shè)計(jì)方案，與業(yè)主和監(jiān)理方充分討論溝通，征求意見(jiàn)，最終確定和確保所選方案的可行性，以完成工程設(shè)計(jì)和施工建設(shè)[3]。

2.3 詳細(xì)設(shè)計(jì)和施工圖紙的準(zhǔn)備

在確定農(nóng)村公路改擴(kuò)建的路基排水設(shè)計(jì)方案后，需要進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)和制作施工圖紙。設(shè)計(jì)要充分考慮氣候和地形條件，科學(xué)選取設(shè)計(jì)參數(shù)，精確測(cè)量設(shè)計(jì)長(zhǎng)度、寬度、高程等數(shù)據(jù)；采用CAD等軟件繪制出排水管網(wǎng)平面布置圖，標(biāo)注不同管徑、材質(zhì)，注明車流方向、縱橫斜接頭等；繪制標(biāo)準(zhǔn)化排水渠溝、井蓋等結(jié)構(gòu)示意，注明尺寸材質(zhì)；在設(shè)計(jì)交叉點(diǎn)和轉(zhuǎn)彎處的排水鋪裝時(shí)，繪制不同方案供施工選擇；計(jì)算并標(biāo)注各段的流量、流速、坡度等技術(shù)指標(biāo)；地質(zhì)復(fù)雜地段要繪制土質(zhì)剖面詳圖；同時(shí)，準(zhǔn)備設(shè)備安裝圖和施工步驟示意；最后匯編成完整的設(shè)計(jì)施工圖集，打印并按規(guī)程裝訂，以供現(xiàn)場(chǎng)施工參照指導(dǎo)，確保排水工程各項(xiàng)指標(biāo)和效果符合設(shè)計(jì)要求，完成農(nóng)村公路路基排水的建設(shè)任務(wù)。

3 農(nóng)村公路改擴(kuò)建中路基排水設(shè)計(jì)的關(guān)鍵要點(diǎn)

3.1 路基排水系統(tǒng)的合理布局

農(nóng)村公路改建擴(kuò)建過(guò)程中，路基排水系統(tǒng)的合理布局極為重要。具體來(lái)說(shuō)，首先需要根據(jù)線路地形地貌特點(diǎn)，確定易積水低洼處、交通樞紐處等排水重點(diǎn)區(qū)域，采用暗渠、明溝或排水溝收集排放路面雨水，防止積水影響交通。同時(shí)，在排水溝渠設(shè)計(jì)中要充分考慮周邊環(huán)境因素，盡可能不破壞周圍道路邊坡的植被覆蓋，以減少水土流失；或者利用公路邊坡的微地貌起伏引導(dǎo)雨水自然流入路基排水系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)蓄滯凈化。對(duì)于公路路基兩側(cè)與周邊農(nóng)田等的交界地帶，可以設(shè)置隔離帶，如滲水帶、草溝等，阻隔路基內(nèi)外水流交換，防止農(nóng)田灌溉滲流影響路基穩(wěn)定。在路基邊坡較陡或排水較為集中的路段，則可以采用擋土墻結(jié)合排水溝的形式攔隔和引流[4]。另外，在公路與其他道路或河流交叉處的橋涵段，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)預(yù)留有效的排水槽，確保上方路面的雨水可以順利流出。在具體的排水管道和溝渠布置上，應(yīng)同時(shí)考慮與周邊自然水體的連接，保證收集的雨水可以順利排放，避免返灌。通過(guò)合理高效的路基排水系統(tǒng)布局，既滿足路基自身排水通暢的需求，又減少環(huán)境破壞，是農(nóng)村公路設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

3.2 路基排水與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)性

農(nóng)村公路改建擴(kuò)建過(guò)程中，路基排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須充分考慮與周邊環(huán)境的協(xié)調(diào)性，確保排水的順暢同時(shí)不破壞生態(tài)環(huán)境。

首先，路基排水應(yīng)充分利用周邊自然地勢(shì)，避免大規(guī)模挖填方破壞地表植被?？梢酝ㄟ^(guò)微地形控制引導(dǎo)雨水自流入路基排水系統(tǒng)。同時(shí)，對(duì)接入自然水體的出水口要合理設(shè)置，防止對(duì)周邊水環(huán)境的破壞。其次，路基的排水溝渠應(yīng)當(dāng)與周邊農(nóng)田的灌溉水源充分隔離，在二者交界的區(qū)域設(shè)立隔離帶，防止路基排水系統(tǒng)和農(nóng)田水源之間的交叉污染。另外，因地制宜采用滲井、滲管等設(shè)施收集路面雨水，促進(jìn)雨水在路基周邊滲透補(bǔ)給地下水。

在材料選擇上，推廣采用綠色環(huán)保、可降解管材，減少污染。同時(shí)，排水系統(tǒng)終點(diǎn)可以設(shè)置生態(tài)凈化帶，發(fā)揮路基周邊植被和微生物的凈化能力。關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)也可根據(jù)情況設(shè)置油脂隔離裝置等，避免污水排放。通過(guò)科學(xué)合理的材料定制和步驟設(shè)計(jì)，使路基排水系統(tǒng)與周圍土壤和水體實(shí)現(xiàn)良性循環(huán)，有利于周邊生態(tài)環(huán)境的維系，實(shí)現(xiàn)人路協(xié)調(diào)。

此外，施工過(guò)程中必須嚴(yán)格限制車輛機(jī)械對(duì)周邊植被的破壞，并及時(shí)植樹(shù)補(bǔ)種和綠化，修復(fù)因建設(shè)而破壞的生態(tài)環(huán)境。

3.3 應(yīng)對(duì)極端天氣和自然災(zāi)害的能力

首先，路基排水設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮該地區(qū)的極端降雨特征，選擇重現(xiàn)期等級(jí)合理的設(shè)計(jì)雨量，確保管網(wǎng)具有足夠的凈空和余裕，能夠快速疏導(dǎo)極端暴雨引起的洪水[5]。其次，對(duì)于易發(fā)生滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害地區(qū)，路基排水系統(tǒng)也需要設(shè)置防護(hù)設(shè)施，如加固管道、加高路堤等，并增加沉砂池以防止管道淤塞。另外，對(duì)于地震多發(fā)地帶，則需要采用柔性連接的排水管道，或者在管道開(kāi)頭、拐點(diǎn)及終點(diǎn)設(shè)置活動(dòng)接頭，保證管道系統(tǒng)在震動(dòng)時(shí)不易破裂或移位變形[6]。

除了結(jié)構(gòu)防護(hù)外，材料選擇上也要考慮抗災(zāi)能力。重要部位可以選用抗震、防腐、耐高溫等特殊材料制作的排水設(shè)施。此外，不同管徑和規(guī)格的連接方式要科學(xué)合理，防止接頭在受力時(shí)出現(xiàn)滲漏?，F(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)，對(duì)基礎(chǔ)支座、管床也要嚴(yán)格把控，增加穩(wěn)固性。

在后期運(yùn)行管理上，應(yīng)定期清理關(guān)鍵管道和溝渠，防止淤積影響抗災(zāi)性能。同時(shí)，應(yīng)針對(duì)不同災(zāi)害情形制訂應(yīng)急預(yù)案，并定期開(kāi)展演練，提高抗災(zāi)救援能力[7]。只有從設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維各環(huán)節(jié)全面考量，持續(xù)強(qiáng)化措施，才能保證路基排水系統(tǒng)在面對(duì)極端天氣或地質(zhì)災(zāi)害時(shí)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，防止二次災(zāi)害發(fā)生。

總體來(lái)說(shuō)，農(nóng)村公路改擴(kuò)建中路基排水設(shè)計(jì)的關(guān)鍵要點(diǎn)主要包括合理布局、環(huán)境協(xié)調(diào)、應(yīng)對(duì)災(zāi)害三方面，具體內(nèi)容見(jiàn)表2所示。

4 結(jié)語(yǔ)

農(nóng)村公路改擴(kuò)建中路基排水設(shè)計(jì)的有效實(shí)施對(duì)于提高道路的可靠性和安全性至關(guān)重要。通過(guò)科學(xué)合理的布局、耐用性強(qiáng)的排水設(shè)施、與周邊環(huán)境的協(xié)調(diào)以及應(yīng)對(duì)極端天氣和自然災(zāi)害的能力，可確保排水系統(tǒng)的長(zhǎng)期有效運(yùn)轉(zhuǎn)。未來(lái)在農(nóng)村公路建設(shè)中，應(yīng)進(jìn)一步注重環(huán)保和可持續(xù)性，積極采用綠色排水法等新技術(shù)，以推動(dòng)農(nóng)村公路建設(shè)朝著更加智能、安全、環(huán)保的方向發(fā)展。

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