探析路基路面排水設計要點

李小海

山西誠達公路勘察設計有限公司 山西太原 030006

路基與路面為公路主要載體，共同承擔著荷載力，路基路面性質、質量與公路安全性密切相關。每年在多雨季節，公路頻繁被雨水侵蝕后，因排水性能不佳，固有的路面與路基構造會遭到一定破壞，影響公路安全性。如果能夠對公路排水層進行合理布置，遵循因地制宜原則來設計排水系統，可顯著減小雨水對公路的破壞性，延長其使用壽命。以下結合某公路工程項目，對路基路面排水設計要點進行深入剖析。

1 公路路基路面的排水設計實例

某公路工程總面積為1.2 萬m2，部分公路段附近有鄉鎮公路，此項公路工程是雙車道技術標準，速度為20km/h，路面寬度為6.0m，路基寬度為6.5m，行車道寬度為3.0m，在兩側分別有土路肩，規格為0.25m。路面所采用的是瀝青路面，基層厚度為8-20cm，所用材料為石渣、水泥穩定碎石（砂礫）等，底層厚度為15-20cm，所用材料有天然砂礫、石渣、石灰土以及砂礫等。設計單位與施工單位應就公路所建區域地質、土層結構進行分析，由于雨水滲入造成頻繁侵蝕，會破壞路基固有性能，因此主張從排水設計方面著手，以保證路基強度與穩定性。此項工程中，慎重考慮了路面部位的排水層，設置了泄水孔以加快橋面水排出；針對面層積水，運用了排水溝與碎石盲溝；在路基排水設計中，有部分公路段適當增加了路基填土高度，在路基穩定層，加設了30mm 厚度以上的石灰石層。

2 路基路面排水設計要點分析

2.1 路基排水設計

路基排水設計應確保路基穩定、避免沖刷與水毀，要結合項目所處地形、地質、橋涵位置等，合理設計排水系統。路基排水設計可選擇盲溝、滲溝、排水孔等，也有項目會選擇暗溝、涵洞的排水方法，均應結合實際情況進行選擇及實施。在本項工程中，是將水引出路基范圍使其排進天然河溝，進而形成排水防水系統[1]。關于本公路工程的路基排水設計具體如下：

a 截水溝設計：在山坡填方路段，易遭受上方水流破壞，設置截水溝可以有效攔截山坡水流、保護路堤。該工程中，在2m 坡腳處、5m 塹坡頂位置，均設置了截水溝，整體形狀設計成梯形，截水溝長度為480m，依據現有水流尺寸進行截水溝設計，見圖一，圖中1 為土臺，2 為截水溝。縱坡與路線坡一致，在路線較平路段，可以適當加大路塹或路堤坡面截水溝縱坡度，這樣可以避免雨水與污泥淤積。溝底設有0.5%以上的縱坡，最大坡度不超過3%，如果必須超過3%要做好加固處理。同時也對周邊引水設施進行優化，選擇跌水井、急流槽作為主要引水設備。在排地下水時，是選取了盲溝與滲水井兩種方式。

圖1 填方路段上的截水溝示意圖

b 邊溝設計：邊溝是設置于挖方路基的路肩外側，或是在低路堤的坡腳外側，通常是與路中線保持平行[2]。依據排水方式、斷面形式、施工方法、材料方面對邊溝進行分類，見表一。在路基邊溝設計上，考慮夏秋季節雨水多，為避免積水過多，所選擇的填筑式基本構造。在布置邊溝縱坡時，邊溝縱向坡度不超過0.1%，所選擇的排水設施為漿砌片石方式。考慮到外界雨水會對邊溝產生頻繁沖刷，穿越通道數目不宜過多，還要將涵洞洞口與急流槽實施有效連接，將邊溝蓋板置于邊溝特定位置，使路基雨水能及時通過涵洞排出。

表1 邊溝分類

c 排水溝設計：排水溝的主要作用是對路基附近積水，邊溝、截水溝以及取土坑匯集水流進行引流，將其引到橋涵之外的低洼地或天然河流內。此次項目中排水溝設計是梯形橫斷面，依據流量確定尺寸，排水溝的底寬、深度均要超過0.5m，土溝邊坡度控制在1:1-1:5 范圍內，溝底縱坡超過0.5%，在特殊路段可降至0.3%。排水溝主要是直線型，在公路轉彎處，轉彎半徑不可低于10-20m，排水溝連續長度應在500m 以下，在與其它溝渠連接部分，需保證水流通暢。

2.2 路面排水設計

路面結構設計主要分為瀝青路面、紅磚路面、礫石路面以及水泥混凝土路面，不同類型路面的厚度也有較大差異性，對于排水設計要求、適應性也各不相同[3]。在此工程中路面排水設計具體如下：a 超高路段的路面排水設計：對于處于特殊地形區域內的公路，會產生超高路段，雨水過多會滲透到行車道，或有大量雨水從另一側公路車道流入，有時公路緊急開口處也會流入分隔帶的積存雨水，對公路通車造成影響。為了避免在超高路段頻繁出現嚴重積水情況，在此項目中在公路間隔部位布置了橫向排水管與集水井，以此對路面滲入的雨水進行合理引導，減少路面積水。b 滲水路面排水設計：關于滲水路面，選擇布置橫向出水管，排水處理所采用的是透水材料，用以布置集水溝，也可采用過濾織物實施排水處理，共同構建成完整的路面排水系統，將路基存水排出。在此次工程中，設計了綜合性縱向碎石盲溝與瀝青封層，并布置了路面排水管。在某些路段存在限制排水路徑情況，導致雨水難以下滲，這時需要在瀝青面層下側，布置5cm 長度的橫向排水管，以促進排水。c 其他設計注意事項：在水利水電工程中，設計與施工均比較復雜，對位于不同地質特征的水利工程而言，在邊坡支護、排水設計方面均有較大的差異性，設計單位與施工單位，應做好前期地質勘測準備工作，根據實際情況開展邊坡開挖與邊坡排水工作，公路邊坡要堅固穩定，需不定期進行排水處理。

3 結語

路基路面排水設計與整個路段的質量及性能密切相關，對于公路項目，應結合公路本身特征，設計科學、有效的排水系統，確保雨水能及時被排出，從而優化公路防水性能，延長公路使用壽命。