淺談山區公路地下排水設施的構造與布置

摘要：保證山區公路的暢通對山區生產和經濟建設都具有重要的意義，就山區公路而言，妨礙車輛暢通的主要原因是水毀，水毀是山區道路的一大病害，輕者沖刷水溝、路面，降低山區公路的使用效能，重者沖毀橋涵、路基，阻斷正常運輸，造成巨大的直接和間接的經濟損失。因此，山區公路排水設施的設計與布置，就顯得非常重要。本文將探討山區公路地下排水設施的構造與布置。

關鍵詞：山區公路 地下排水 構造 布置

地下排水設施是指處治地下水的設施。具有攔截、匯集、排除地下水或降低地下水位，或能兼排地面水的結構物。公路路基常用的地下排水設備有暗溝、滲溝及滲井等，若流量較大的地下水或地面水，應設置專用地下管道予以排除。

由于地下排水設施設置于地面以下，不易維修，建成后難以查明失效情況，因此在施工及質量檢測過程中應嚴格按設計施工，并注重平常的養護，以免結構失效而后患無窮。

一、暗溝(管)

是指在路基或地基內設置的充填碎礫石等粗礪材料（有的其中埋設透水管）的排水、截水暗溝。

1.暗溝的設置與作用

其設置是當路線無法繞避泉眼或高速公路、一級公路中央分隔帶有雨水浸入時，通過雨水口將地面水引入設在地面以下引導水流的溝渠。它的主要作用是把路基范圍內的泉水或滲溝所攔截、匯集的水流，排到路基范圍以外，而其本身無匯水、滲水的作用。

2.暗溝的構造及施工注意事項

暗溝屬隱蔽工程，注意施工，避免失效。暗溝應在路基填土前或開挖后，按照泉眼范圍及流量的大小或滲溝匯集的水流情況，確定斷面尺寸。

暗溝可分成洞式和管式兩大類，溝寬或管徑b按泉眼范圍或流量大小決定，一般為20~30cm，凈高h約為20cm。若兩側溝壁為石質，蓋板可直接放在兩側石壁上，為防止泥土淤塞，蓋扳周圍用碎（礫）石做成反濾層，其顆粒直徑自上而下，由外及里，逐漸增大，即上面和外層鋪砂，中間鋪礫石，下面和內層鋪碎石，每層厚度不小于15cm，反濾層頂部設雙層反鋪草皮，再用粘土夯實，以免地面水下滲和粘土顆粒落入反濾層。可沿溝槽每隔10~15m或當溝槽通過軟硬巖層分界處時設置伸縮縫或沉降縫。

暗溝的溝底縱坡宜不小于1%，條件困難時亦不得小于0.5%，出口處溝底應高出邊溝最高水位0.2m以上。寒冷地區的暗溝，應作防凍保溫處理或將暗溝設置在凍結深度以下。施工時宜由下游向上游施工，并應隨挖、隨撐、隨填。

二、滲溝

1.滲溝的作用和適用范圍

滲溝主要用來吸收降低地下水位，匯集和攔截流向路基的地下水，并將其排除路基范圍之外，使路基土保持干燥，不致應地下水成害。

滲溝是公路路基最常見的一種地下排水溝渠，根據地下水分布情況，可設置在邊溝、路肩、路基中線以下或路基上側山坡適當位置，當地下水埋藏較淺或有固定含水層時宜采用滲溝。

2.滲溝的分類及使用條件

根據構造的不同，滲溝可分為填石滲溝（盲溝）、管式滲溝和洞式滲溝三類。

⑴填石滲溝：一般用于流量不大、滲溝不長的地段，是常用的一種滲溝。其最小縱坡不宜小于1%，無砂混凝土滲溝、管式及洞式滲溝最小縱坡不宜小于0.5%，滲溝出口段宜加大縱坡，出口處宜設置柵板或端墻，出水口應高出地表排水溝槽常水位0.2m以上。

⑵洞式滲溝：用于地下水流量較大，或缺乏水管的情況。

⑶管式滲溝：設于地下引水較長的地段，滲溝縱向長度應不大于250~350m，若滲溝過長時，加設橫向泄水管，將縱向滲溝內的水流，迅速地分段排除。

3.滲溝的構造

滲溝由排水層（或管、洞）、反濾層、封閉層組成。

（1）排水層（或管、洞）

①填石滲溝的排水層，可采用石質堅硬的較大碎石或卵石（粒徑3~5cm）填充，以保證具有足夠的空隙度排除設計流量。

②洞式滲溝的排水層采用漿砌片石砌洞，其作用與水管相仿，能排較大水流。

③管式滲溝的泄水管一般采用混凝土預制管，或用陶土、石棉等材料制成，管壁應設泄水孔并交錯布置，間距不宜大于20cm。

（2）反濾層

匯集水流時，為防止砂、土擠入滲溝，應設反濾層。

反濾層應用篩洗過的中砂、粗砂、礫石等滲水材料分層填筑，顆粒粒徑由上而下，自外向內逐漸增大，相鄰層的粒徑一般不小于1：4，每層厚度不小于15cm或采用滲水土工織物作反濾層。

（3）封閉層

為防止地面水流入滲溝，滲溝頂部應設封閉層。封閉層可用雙層反鋪草皮或用其它材料鋪成隔層，并在其上夯填厚度不小于0.5m的防水層或用漿砌片石筑成。

4.滲溝的施工技術要求

①邊坡滲溝、支撐滲溝應垂直嵌入邊坡坡體，其平面形狀宜采用條帶形布置；對于范圍較大的潮濕坡體，可采用增設支溝的分岔形布置或拱形布置。地下水位較高、水量較大的填挖交界路段和低填方路段應設置滲溝，以保證路基處于干燥或中濕狀態。

②一般溝深在2m以內，寬度為0.6m~0.8m；溝深3~4m，寬度不小于1.0m。填石滲溝縱坡不宜小于1%，洞式及管式滲溝不宜小于0.5%。滲溝出水口必須保證水流順暢，出口如在路基附近，須防止水流停滯或沖刷路基邊坡；冰凍地區的滲溝出口應采取措施，如加大出口溝底縱坡，設保溫層等，以保證水流不致凍結。

③滲溝基底一般均埋入不透水層，溝壁一側設反濾層匯集水流，而另一側采用粘土夯實或50號砂漿漿砌片石，攔截水流。若含水層較厚，溝底不能埋入不透水層，溝壁兩側均應設置反濾層。

④填充料（砂石料）顆粒小于0.15mm的含量不應大于5%，禁止用粉砂、細砂及風化石料填筑。泄水管可用陶土、混凝土或石棉水泥材料制成，為保證向管內滲水，集水部分排水管管壁應設滲水孔眼、縫隙或間隙，溝底用干砌片石鋪砌，若滲溝溝底深入不透水層，則用漿砌片石或混凝土鋪筑。

⑤洞式滲溝，溝底縱坡坡度較大時，宜做成臺階式并鋪防滲層，當地下水流量較大且范圍較廣，而且當地石料比較豐富時，可采用石砌方洞。排水洞大小依設計流量而定，一般20~40m。洞頂可加設帶泄水小孔的混凝土蓋板或用條石鋪砌，條石間設空隙，以利集水。

⑥滲溝反濾層施工時，用木板將各層反濾材料組成垂直層，其高度視滲溝的填充高度而定，填筑完了后，將木板抽出。

三、滲水井

1.滲水井的作用及使用條件

在平坦地區，當路基附近的地面水或淺層地下水無法排除，如距離地面不深處有滲透性土層，而且地下水背離路基或較深，可設置滲井，將地面水或地下水經滲井通過不透水層中的鉆孔流入下層透水層中排除。

滲井施工比較麻煩，造價較高，因易淤塞故一般不宜采用，確因地面水較多而地下水較為困難時，在與其它方案做經濟技術比較，有條件的進行選用。

2.滲水井的構造

滲井上部為集水結構，下部為排水結構。

（1）上部構造

滲井斷面一般采用直徑為0.7m圓形，或0.6~1.0m的方形。滲水井的頂部四周（進口除外）用粘土夯實筑堤圍護，頂部加筑混凝土蓋。

（2）下部結構

滲水井的下部，必須穿過不透水層而深達透水層，井內填充砂石料。

3.施工要求

①滲井應離路堤坡腳不小于10m。

②滲井的井深視地層構造而定，應保證將地面水或淺層地下水引入較深的透水層中去。透水土層離地面較深時，可用鉆機鉆孔，但鉆井的直徑不應小于15cm，有時可達50~60cm。

③井內由中心向四周按層次分別填入由粗而細的砂石材料。粗料滲水，細料反濾。

④每層填充料應選取尺寸一致的材料，不得混雜，并要求篩分、沖洗、施工時用鐵皮套筒或相應工具分隔填入不同粒徑的材料，要求層次分明。

結束語：山區公路的水毀原因是各不相同的，防治措施也應針對實際情況具體操作，這里僅僅是分析一些比較普遍的原因和措施，以供同行參考，目的是提高山區公路的防災抗災能力，確保山區公路安全、暢通。

參考文獻：

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