淺談公路路基排水工程

摘要：公路排水工程對于公路路基的穩(wěn)定具有顯著作用，完善排水系統(tǒng)對于提高路基穩(wěn)定性，延長公路的使用年限具有重要意義。本文闡述了筆者在公路施工中對排水系統(tǒng)設(shè)計施工的一些認識。

關(guān)鍵詞：公路 排水工程

1 路基排水的目的

路基排水指的是為保證路基穩(wěn)定而采取的匯集、排除地表或地下水的措施。目的在于確保路基始終處在干燥、堅實和穩(wěn)定的狀態(tài)。其任務(wù)就是將路基范圍內(nèi)的土基濕度降低到一定的范圍。路基排水工作應(yīng)貫穿于設(shè)計、施工和養(yǎng)護全過程。

2 路基排水的一般原則

①摸清水源，全面規(guī)劃，因勢利導(dǎo)，綜合治理。不同地區(qū)，不同路段，降雨量、匯水面積、植被等不盡相同，導(dǎo)致水源不同，流量不同。因此，必須深入調(diào)查，充分利用有利地形和自然水系、溝渠，及時疏流，就近分流來實現(xiàn)排水目的。②保護生態(tài)環(huán)境，與農(nóng)田水利相配合。路基匯集的排水應(yīng)盡可能引至天然河流，嚴禁破壞生態(tài)隨意導(dǎo)流或直接使水流流入農(nóng)田。③在保證做到迅速有效地排除影響路基穩(wěn)定的各種水源前提下，排水構(gòu)造物應(yīng)貫徹因地制宜、就地取材、經(jīng)濟適用的原則。④防重于治，防治結(jié)合，安全環(huán)保，便于維修。要做到防患于未然，優(yōu)先防護。定期檢查維修，使排水設(shè)施發(fā)揮最大作用。

3 危害路基水的來源

危害路基的水可分為地面水和地下水兩大類。

地面水包括大氣降水后在地表形成的徑流和路基上側(cè)流向路基的徑流。其危害主要是對路基產(chǎn)生沖刷和滲透。

地下水是指地表以下巖石或土層的孔隙、裂隙中的水，包括上層滯水、潛水、層間水。其危害程度輕則使路基濕軟，降低強度；重則會引起路基凍脹、翻漿或邊坡坍塌，甚至整個路基滑動。

4 路基排水設(shè)施的構(gòu)造與布置

由于地表水和地下水對路基的危害，必須認真做好路基的排水工作。

4.1 地面排水設(shè)施通常采用邊溝、排水溝、截水溝、跌水、急流槽、蒸發(fā)池、攔水帶、渡槽、倒虹吸等。

4.1.1 邊溝 邊溝一般設(shè)置在路塹、矮路堤、零填零挖路基及陡坡路堤邊緣外側(cè)或坡腳外側(cè)，主要用來匯集和排除路基范圍之內(nèi)和流向路基的少量地表水。邊溝的排水量不大，一般不需要進行水力水文計算，依沿線具體條件，選用標準橫斷面形式。

邊溝的斷面形式有梯形、矩形、三角形、流線形等。梯形邊溝穩(wěn)定性好、流量大、泄洪能力強，適用于土質(zhì)邊溝和長挖方路段，缺點是尺寸較大，占地較多。矩形邊溝一般尺寸小、占地少，可以減少開挖方量或拆遷量，降低工程造價，適用于石方、土質(zhì)深挖方或路基斷面受地面建筑物限制的橋梁、渡槽、沿街路段，缺點是容易阻塞且不易清理，后期養(yǎng)護不便。三角形邊溝施工簡單，適用于矮路堤或機械化施工，缺點是流量小，容易造成漫流。流線型邊溝又稱碟形邊溝，適用于地形平坦、縱坡平緩的低填、淺挖路段。它是將路基邊緣的邊角整修圓滑，防止路基旁側(cè)積砂或積雪，克服沿路基邊緣設(shè)置規(guī)則深邊溝所帶來的行車不安全隱患，形成流暢優(yōu)美的視覺效果，并可改善道路的景致、增進美觀、舒順。因此，近年在多條公路采用。張（掖）肅（南）公路也多處采用，既防止積砂積雪，又美觀大方，便于養(yǎng)護。

4.1.2 排水溝 排水溝的作用是將邊溝、截水溝、取土坑所匯集的水流或路基附近的積水，引至橋涵或路基范圍以外的天然河流、低洼地。根據(jù)我近幾年在工程中的施工，我認為邊溝在設(shè)計中存在以下難點：

排水溝一般只有排水方向，設(shè)計中沒有標高，給施工帶來困難。況且由于排水溝修筑在路基以外，具體地形難以掌握，很難進行具體數(shù)據(jù)的采集，致使設(shè)計存在缺陷。還有就是有些施工單位在施工中只單純考慮排水溝施工，待涵洞（通道）等其他工程完工后無法與排水溝順接，水流無法排出，多次進行返工，造成極大浪費。

針對以上問題，作為設(shè)計者應(yīng)該高度重視，詳細進行勘查，盡可能的提供數(shù)據(jù)以指導(dǎo)施工。與施工單位積極配合，及時進行設(shè)計回訪，不斷優(yōu)化設(shè)計。

4.1.3 截水溝 截水溝又稱天溝，一般設(shè)置在挖方路基上側(cè)邊坡坡頂以外，或山坡路堤上方的適當點。其作用是攔截山坡上方流向路基的地表水，保護挖方邊坡和填方坡腳不受流水沖刷。

截水溝的位置，應(yīng)盡量與絕大多數(shù)地面水流方向垂直，以提高截水效果和縮短溝的長度。降雨量較大、暴雨頻繁，植被較差的路段，必要時可設(shè)置兩道或多道截水溝。截水溝的出水口，可用排水溝、跌水或急流槽相連接，將水引至山坡一側(cè)的自然溝中或橋涵進出水口。

4.1.4 跌水 在陡坡或深溝路段設(shè)置的溝底為階梯。水流呈瀑布跌落式通過的溝槽稱為跌水。其主要作用是在較短的距離內(nèi)，降低水流流速，消減水流能量。跌水構(gòu)造分為進水口、消力池和出水口三部分。跌水又有單級和多級之分。設(shè)計時應(yīng)根據(jù)水位落差，陡坡長度，水流流速和地質(zhì)條件等因素確定尺寸和類型。值得注意的是，由于跌水縱坡大、水流湍急、沖刷嚴重。因此，跌水兩端若為土質(zhì)溝渠，應(yīng)予以加固處理，保持水流暢通，不致使跌水產(chǎn)生淤塞或沖刷。

4.1.5 急流槽 急流槽是指在陡坡或深溝地段設(shè)置的坡度較陡，水流不離開槽底的溝槽。其作用是將上下游水位差較大的水流引至橋涵進口或路基下方。

4.1.6 蒸發(fā)池 當路線穿越平坦地形，地面排水困難，無法把地面水排走時，可在距離路基適當?shù)牡胤皆O(shè)置蒸發(fā)池，引水入池，依靠自然蒸發(fā)或下滲將水排除。池的容積，按匯水流量確定。在肅南縣元山子至明花公路施工中，K5公里處為該公路與臨清高速交叉，由于該段公路從高速以下穿過，每逢發(fā)生大的降雨，就有1米多高的積水無法排出，后來在公路右側(cè)增設(shè)一處蒸發(fā)池，很好地解決了積水問題。

4.2 地下排水設(shè)備有盲溝、滲溝及滲井等。

4.2.1 盲溝 盲溝是設(shè)在地面以下引導(dǎo)水流的溝渠，其作用是把路基范圍內(nèi)的泉水或滲溝所攔截、匯集的水流，排到路基之外。盲溝設(shè)計應(yīng)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。埋置深度應(yīng)大于當?shù)氐谋鶅錾疃龋ＷC一年四季排水暢通。

4.2.2 滲溝 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，并將其排出路基范圍之外。適用于地下水蘊藏量大、面積分布廣的路段。

在省道307縣地震災(zāi)后恢復(fù)重建工程白河溝至望關(guān)段施工中，廣泛采用滲溝，取得了十分顯著的效果。在國道312線平定高速公路壩式路堤施工中，由于沖溝中水系發(fā)達，且路基填料均為黃土。如果處理不當，將會對整個壩式路堤質(zhì)量留下嚴重隱患。因此，設(shè)計了滲溝，先將地下水排出路基，再進行路基填筑，極大保證了工程質(zhì)量。從后期的結(jié)果來看效果十分理想。

4.2.3 滲井 滲井是將排不出的地表水或邊溝水滲到地下透水層中而設(shè)置的用透水材料填筑的豎井。滲井施工難度大，單位面積造價高，一般不輕易采用。當土基含水量較大，路面翻漿，徹底解決地面、地下水又困難時，經(jīng)與其它技術(shù)措施相比較，有條件地選用。

由于地下排水結(jié)構(gòu)物為隱蔽工程，構(gòu)造復(fù)雜，且投資較大。所以在設(shè)計、施工、養(yǎng)護均應(yīng)特別注意，以免因結(jié)構(gòu)失效而后患無窮。

5 結(jié)語

為保證公路交通安全，延長公路使用壽命，必須將排水工程列為工程中重要的內(nèi)容。任何將排水視為附屬、次要，甚至可有可無的項目必將遭受巨大損失。在排水工程的設(shè)計和施工中一定要以科學發(fā)展觀為指導(dǎo)，堅持安全至上，質(zhì)量第一，百年大計的理念，精心設(shè)計，規(guī)范施工，努力使排水工程發(fā)揮最大作用。

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