公路路基排水系统设计及施工研析讨论

公路路基排水系统设计及施工研析讨论

许振涛

滨州市公路勘察设计院山东滨州256600

摘要：路基是公路工程中最为基础的一部分，同时也是非常重要的一部分，公路安全运行和使用寿命与公路路基排水之间密切不分，所以要重点关注公路路基排水系统。在公路建设过程中，要将公路路基排水和防护视为首要任务，保证公路在正常的使用寿命内能够安全使用，为社会经济的快速发展提供安全有力的交通支持。

关键词：公路；路基排水系统；设计及施工

引言

公路是我国被广泛的使用的一种公共运输基础设施，因为公路运输的成本较低，现在被越来越多的人使用。所以为了保证公路的使用质量和强度，需要对其排水设施进行详细的设计，从而满足人们对公路功能的需求。现在公路排水设计出现了很多的问题,使得公路在使用过程中出现裂缝和坍塌的现象,危害驾驶者的生命财产安全，因此对公路排水设施的设计必须要投入较多的精力。

1公路路基排水设计的一般原则

(1)排水设施应结合当地的实际情况进行统一规划、整体布局,应兼顾实效、经济,还应考虑具体地形,以及自然水系的有效利用。通常情况下,不管是地面排水沟还是地下排水沟,能短则短,从而解决水流的过分集中问题,便于水流的就近分流、及时疏散。(2)各种公路路基排水沟渠在设计环节,应充分考虑和附近农田水利的配合问题。如果有必要,可根据实际情况增设涵管的数量或者加大涵管的孔径,将农业用水对公路路基的不利影响降到最低,同时使公路路基排水成为农田排灌的一部分。路基边沟通常不会被用来充当农田灌溉渠道使用,如果遇到两者合并使用的情况,应将边沟的断面适当加大,并做好加固处理,从而避免水流对路基造成危害。(3)路基排水不仅要充分考虑当地的水文条件,还要结合公路等级等相关信息,贯彻就地取材的理念,强调预防为主的方针,最终到达稳固实用和经济效益的协调统一。(4)为了降低水对路面的危害,应尽可能地将水阻挡在路面结构之外,同时辅以合理的排水措施,将那些已经进入到路面结构中的水及时的、彻底的排除。另外,应在路面结构的设计和施工方面多下工夫,使其能够承受规定的载荷且不畏惧雨水的侵蚀。

2公路路基排水设计方法

2.1土质松软路段公路路基排水设计

在进行土质比较松软的公路路段排水设施设计的时候，需要充分的考虑到土质的特点，对路基排水设施进行加强。因为土质松软的地段本身路基的承受能力就不强，容易导致路基的稳定性不好。如果没有及时地把积累的水分排出，会更加降低路基的强度，从而使得公路不能够被使用，容易出现交通事故危害驾驶人员的生命安全。所以需要设计功能强大的排水系统，在第一时间将积水清除到设置好的水沟当中，尽量减少水分与路基的接触时间。如果水分与路基的接触时间不长，对公路路基的伤害是比较小的，就能够比较好的保证道路的使用质量。现在对于这样的路段都要采取路基的加强措施，对路基进行三层的排水防护。首先设置隔水层防止地下水进入到路基当中；然后用渗水层阻止地下水中的一些泥沙物质进入到排水管当中造成堵塞；最后使用排水层引导道路积水等进入到特定的排水系统之中。

2.2地下水位较浅路段公路路基排水设计

在地下水位比较浅的建设路段，需要充分的考虑到地下水对公路路基的冲刷作用，并且严格的设计对地下水的阻挡设施。地下水位较浅的路段设计的重点在隔水层的设置，因为隔水层能够很好的将地下水隔离在路基之外，从而保证路基的稳定性。所以如果地下水能够被隔离在路基之外，就能很好程度的保证地下水不会对道路的使用强度产生影响，从而增加道路的稳定性，防止出现坍塌的事故。另外，路基修建的时候，也要适当的对路基的底层进行铺垫，防止地下水位的上升对路基的强度产生严重的影响。铺垫层可以使用小石子等物质阻隔水分进入到路基。

2.3坡度不同路段公路路基排水设计

在坡度不同的公路排水施工路段所采取的排水设计手段是不一样的。再坡度比较低的路段，就可以让道路积水缓慢的流动，从而流到路边的排水管道当中。这样的排水设计能够减少积水在路面的积累时间，降低积水腐蚀路面和路面软化脱落的现象。在坡度比较大的路基建设设计地点，因为其发生滑坡的风险比较大所以设计需要更加谨慎严密。首先，对坡度比较大的路段进行设计的时候，需要对该地区全年的降水量进行统计，明确道路所需要的排水量。然后结合所统计的数据科学合理地对道路进行排水设施的建设和设计。道路坡度也是设计的一个参考数据，需要充分的被考虑在内。

3公路路基排水系统施工技术

3.1地面排水

3.1.1边沟

边沟施工长度应参考公路路线的桥涵设置距离,例如平原地形中,边沟应进行分段及出水口的设置,以避免水面溢出边沟而对路基造成冲刷。降水量大的地区,为保证正常发挥边沟排水作用,三角形边沟的长度不宜超出200m,梯形边沟的长度不宜超出300m。路线纵坡一般与边沟沟底纵坡保持一致,当边沟纵坡值较大(大于3%)时,应对纵坡进行加固以保证路基不受水流冲刷作用的影响,当路线纵坡值较小(小于2%)时,应适当加大边沟出水口宽度以及边沟深度,保证边沟排水顺利。

3.1.2排水沟

排水沟的主要功能是将边沟、截水沟以及路基附近的积水及时引入附近的桥涵中。在排水沟的布置与施工过程中,为保证路基强度,排水沟与路基应保持不小3~4m的距离。排水沟具体位置的确定应充分考虑施工地形特点,遵循直线原则,长度不宜超过500m,尽量保证其路线的平直度,排水沟转弯处应作成弧形,弧形半径应大于10m以保证排水时水流平缓。

3.1.3截水沟

截水沟的功能是对上方流来的地面水进行拦截,以减轻边沟排水负担并减少地面水对路基的冲刷和侵烛。由于截水沟一般设置在山坡路堤上方或路堑坡顶外,因而也被称为天沟。截水沟断面形状多为梯形,地面横坡陡峭的位置可采用石砲矩形形式,截水沟底部宽度应大于0.5m,沟深可据水流量大小确定。截水沟边坡坡度据施工土质不同,取值范围在1∶1~1∶1.5间,截水沟沟底纵坡指数应在0.5~1%间,大于1%时要对纵坡进行加固处理以保证截水沟排水质量。为保证截水沟排水顺利,应增加出水口牢固程度并据实际需要设置排水沟或急流槽等,此外,截水沟长度设计应符合排水要求,当其长度大于500m时,须设置相应出水口,及时将截水沟水引入桥涵或边沟,保证排水顺畅。

3.2地下排水设施及施工

3.2.1暗沟

暗沟属于地下排水设施中渗沟的一种,主要通过填充在暗沟内的颗粒材料发挥其功能。暗沟的断面形式多为矩形或梯形,梯形断面上宽下窄,断面底宽取值一般在0.3~0.5m间,高度取值一般在1.0~1.5m间。暗沟填充材料选择中,暗沟底部及中部多采用直径在30~50mm间卵石或碎石,卵石或碎石上部以及两侧按比例填充细颗粒直径材料,如砾石、中砂、粗砂等,层厚控制在150mm左右,这一材料层起反滤作用。为保证反滤效果,材料填充中逐层填充的材料颗粒直径递减比例控制在4∶1左右,并保证直径小于0.15m颗粒含量控制在5%以下。

3.2.2渗井

渗井的功能体现在主要将地层含水层的地下水汇集,使其通过不透水层的钻孔输送到下层透水层中进行路基的疏通。渗井直径取一般在0.5~0.6m,渗井填充的材料一般要经过筛选,清洗,这样可使不同颗粒直径的材料有层次的进行填充,在渗井井壁和填充材料间设置反滤层可保证渗井的正常功能,再在渗井顶部设计封闭层,可防止渗井的堵塞。

结语

路基排水贯穿于设计、施工和养护等全过程、全寿命期，选择经济合理的路基排水措施，在满足路基排水的同时，降低了雨水对道路的水损害，还能够与自然生态环境相互协调，使道路发挥正常功能，为区域经济和居民交通出行提供良好的服务。

参考文献

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[2]马家宇，张军武.公路路基排水系统设计及施工[J].河南科技,2013(7):144+146.

[3]郑月雷.公路路基路面排水设计方案探究[J].中国高新技术企业.2015(9).