公路路基路面排水設計研究

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1 公路路基路面排水設計的原則和內容

1.1 排水設計的原則

（1）實地考察原則。相關設計人員要對施工現場周圍環境進行勘察，全面掌握項目沿線實際情況，同時設計時應充分考慮如何處理項目與周圍水利基礎設施的交叉問題，避免對周圍環境造成不利影響。同時，在確保排水設計合理性的基礎上，盡量減少項目周邊灌溉系統等對路基的不利影響，并維持農田灌溉系統與路面排水系統之間的獨立性，可通過增強邊溝斷面，防止排水水位上升。

（2）保護環境原則。設計人員要對周圍環境的敏感點進行細致調查，設計時給出對應的解決方案，施工時加強監控和管理,在滿足道路排水需要的情況下，避免造成水土流失、水源地污染的不良后果。如在實施以后或者實施過程中出現不良的情況，應及時排查原因，并通過有針對性的解決措施進行處理。另外，隨著水資源和土地資源的日益緊缺，在進行排水設計時，要重視保護土壤和天然水系，在最大程度上利用和保持自然溝渠，使水流走向有效維系，在確保排水設計的合理性的同時減少排水加固的工程量。

（3）因地制宜原則。公路工程的帶狀特點，使項目沿線存在很強的地域性，在項目投入營運的過程中會受到當地氣候環境以及地質環境的影響，不同區域的氣候環境和地質環境存在差異性，因此在進行排水設計時需根據現場的實際情況，分析清楚匯水面積、排水去向等要素，釆用橫向、縱向、豎向聯合的方式對公路排水進行合理設計。另外，還需要有效結合項目特殊路基處理、邊坡防護工程進行設計，確保排水設施符合現場排水的要求和相關工程的規定，有效提高公路工程的質量和使用壽命。

1.2 排水設計的內容

公路排水設計的內容主要是為提升或保持路基路面性能，延長公路的使用年限和增加路基的穩定性，對能直接影響路基路面性能的地下水、公路路基水、地表水、路面水要進行防排水設施的處理，因此需要針對路面橫坡、邊溝、排水溝、截水溝、滲溝等排水設施進行設計，并保證排水設計的合理性，使對路基路面結構產生不利的水能及時排出。

2 公路路基路面常見的水損害

2.1 地下水

公路路基常會受到地下水的嚴重影響，地下水因其流向和流量存在較強的復雜性、多變性和季節性，會對路基的穩定造成不利影響。如在進行路堤修筑時，一旦出現地基地表原狀土飽水卻未做降水處理，且地下水又在毛細作用下上升并滲入路基填料中，會使填料中的含水量增加，加大填料的空隙，使路基填料的強度降低，運營過程中極易出現路基沉降問題。另外，因地下水滲入路基，在冬季極易因溫度下降而導致凍害產生，嚴重損壞公路路基質量，對交通安全造成不利影響。

2.2 公路路基水

在公路路基施工的壓實環節，因路基填料含水量過大，在進行壓實作業時，水膜因外界壓力而將水分擠入土層，或邊坡水下滲入路基與土層中的其他水分融合，不僅會導致路基填土顆粒表面被水膜包裹，還會導致公路后期出現翻漿、路基沉降等病害現象。

2.3 地表水

公路通行質量還會受到地表水的影響，特別是在雨季出現洪澇時，會導致公路大面積積水，公路長期受到地表水的浸泡，極易下滲至路基，降低路基強度，并在長期車輛荷載的作用下，使地面出現沉降和開裂，對行車安全造成嚴重威脅。另外，路面積水若排出不及時，也會給交通行車帶來極大的安全隱患，使車輛在行駛過程中因路面積水而出現輪胎打滑，引發安全事故。

2.4 公路路面水

在公路路面水損害中較常見的有路面麻面、坑槽及松散等，主要由于在進行路面壓實作業時存在壓實度不足、工作不到位的情況，使集料間孔隙率加大。一旦排水設計不合理、不完善，就會造成路面滲水而損害路面結構。因此，加強排水系統設計的合理性，同時加強施工控制和管理，能夠有效減少公路水損害問題。另外，在進行排水設計時，應加強對路面和內部排水的重視，既要防止外界水對路基的損壞，又要防止公路內部水的淤積，及時排出多余的水分，以保證道路的暢通和使用。

3 公路路基路面排水設計方案

在進行公路排水設計時，相關設計人員應調查和收集施工現場路段的氣候環境條件以及歷年氣象資料，掌握施工路段降水頻次高的月份以及往年的降水量情況，并對冬季最低溫度和夏季時最高降水量等進行全面了解。另外，需要對路段的路況信息進行重點觀察，其中包括沿線地形地貌、地質特性、土壤類型、地下水水位和類型等。最終根據所有調查資料進行分析和研究，在此基礎上開展排水方案的合理設計。

3.1 地下排水設計

針對地下水位較高的路段進行地下排水設計時，因其土層中土質含水量較大，因此可考慮設置砂墊層、防水土工布等排水、隔水措施，結合特殊路基處理對地表的原狀土進行處理，然后進行填筑。在進行低矮路基排水設計時，可采取加深邊溝和護坡道下挖的排水方式，在一些地下水位較高的路段可采用盲溝、滲溝、滲井等形式有效排出路基范圍內的地下水，各種措施并用使排水效果得以保證。

3.2 路基排水設計

路基作為公路的重要組成部分及主要承載結構，極易受到水損害和侵蝕，因而需要加強路基排水設計，同時要合理選擇路基的填土高度，有效保障公路路基的穩定性。

設計過程中，在進行縱、橫向的填挖結合部及臺背回填的設計時，需要加強對細節設計的重視，從而使公路工程整體質量得到有效保障。在實際排水設計過程中，結合部填料及臺背回填應優先選擇用透水性較好的填料進行填筑，采用土質填料進行填筑的應綜合考慮地下水位，合理設置縱、橫向盲溝以保持路基干燥；合理使用土工柵格等加筋措施減少沉降，保障路基的穩定性。路基排水設計時應結合邊坡防護、特殊路基處理措施等工程內容，科學合理地選擇排水措施，調整排水系統。

3.3 地表排水設計

為防止外界地表水浸泡或沖毀路基，需要合理設置邊溝、排水溝、截水溝、急流槽、攔沙壩、導流溝等地表排水設施，與其他排水設施共同組成完善的排水系統。同時應加強對涵洞和通道設計情況的了解，對進水口、出水口進行調查，對溝底標高進行合理設計，以加強排水效果。

在進行挖方段邊溝設計時，設計人員需對公路工程施工特點和當地地形特征加強分析，遵循因地制宜、適用性及可持續發展原則合理選用砌筑材料，確保設計的合理性，可采用矩形、梯形、三角形、淺碟形等邊溝形式。

填方段的排水溝一般采用梯形，地形受限制的，可根據現場地形采用其他形式的排水溝，砌筑材料可根據工程需要及當地材料、造價等因素進行綜合考慮。

防止坡面重刷可合理設置截水溝，但在進行截水溝設計時，應對路塹流入路基或路堤邊坡上方流入路基的地表徑流量予以關注；流量較大時，應合理設計截水溝接入的排水溝及急流槽，充分發揮地表徑量攔截的作用。其他形式的地表排水設施可根據實際應用進行合理的設置。

3.4 公路路面排水設計

在進行路面排水設計時，應根據項目所在地氣象分區，合理選擇路拱橫坡，以利于路面水及時排出。條件允許的，優先推薦采用硬化土路肩，為防止路面水及其他來源的水沖刷邊坡，可合理設置攔水帶對路面水進行引流，同時也可沿路面的邊緣設置由集水溝、橫向出水管、防滲土工布及過濾織物構成的排水系統。另外，為了提高排水效果，還可加強排水基層的設置，因路面下滲水量較為有限，橫向排水管可采用合理間隔進行設置。在對路面中央分隔帶的排水進行設計時，需要對超高路段中分帶開口的位置及間隔進行合理設置。首先有效收集分隔帶中的水，再通過地下橫向排水管或路面攔水帶及急流槽將水及時排出路面結構。對于硬化后的中分帶，在設計排水時，由于仍有少部分水會不斷滲入分隔帶內部，對路基和路面結構的承載能力和穩定性造成影響，因此仍需要在中央分隔帶回填土的下方對碎石盲溝和排水暗溝進行合理設計，并設置橫向硬塑排水管，從而保證整體排水效果。

4 結束語

隨著交通事業的快速發展，公路建設質量和使用安全性直接影響著交通運輸和行車安全，甚至關系到沿線區域的經濟發展。其中，公路使用壽命和使用質量受到公路排水設計和施工質量的直接影響。因此，在進行公路建設時，需要加強對排水設計和施工環節的重視，加強對項目路段的勘察，全面調查和掌握氣候環境，對排水方案進行合理的設計和優化，最大程度上減少公路受到的各種水損害，使公路的正常使用壽命和出行人員的安全得到保障，進一步推動經濟建設的持續發展。