浅谈路基路面及排水结构设计

沈雅玲 严鋆鋆

摘要：随着公路建设的快速发展，其路面路基的排水设计也非常重要。设计不当，可能会带来很多的工程病害，本文论述了公路路面路基的排水设计的一些基本情况和设计的原则，在此基础上详细论述了公路的边沟排水设计和公路路面渗水排水设计。

关键词：路基；防护；排水；挡土墙

一、路基的类型和构造

1、路堤，设计标高高于天然地面标高时，需要进行填筑，这种路基形式称为路堤。按填土高度的不同，划分为高路堤、矮路堤和一般路堤。路基边坡坡度取1:1.5和1:1.75，在路基的两侧设置边沟。高路堤的填方数量大，占地多，为使路基稳定和横断面经济合理，可以在适当位置设置挡土墙。为防止流水侵蚀和坡面冲刷，高路堤的边坡采取适当的坡面防护和加固措施。

2、路堑，路基设计标高低于天然地面标高时，需要进行挖掘，这种路基形式称为路堑。挖方边坡根据高度和岩土层情况设置成直线或者折线，一般坡度取1:0.5和1:0.75.挖方边坡的坡脚设置边沟，以汇集和排除路基范围内的地表径流，路堑的上方设置截水沟，以拦截和排除流向路基的地表径流。

二、路基填土与压实

1、填土的选择，路基的强度与稳定性，取决于土的性质和当地的自然因素。并与填土的高度和施工技术有关。在填土时应综合考虑，据《路基设计规范》可知，二级公路的路基填料最小强度和最大粒径如下表：

项目分类 路面底面以下深度（cm) 填料最小强度（CBR）（%） 填料最大粒径（cm)

填方路 基 上路床 0~30 6 10

下路床 30~80 4 10

上路提 80~150 3 15

下路提 150以下 2 15

零填及路床 0~30 6 10

不同土质填筑路堤，如透水性较小的土层，位于透水性较大的土层下面，则透水性较小的土层表面

应自填方轴线向两边做成不小于4%的坡度。如透水性较大的土层位于透水性较小的土层下面，则透水性较大的土层表面应做成平台。为防止雨水冲刷，可覆盖透水性较小的土层。允许使用取土场内上述各种土的天然混合物。水的土与不透水的土，不能非成层使用，以免在填方内形成水蘘。

三、路基防护

路基防护是确保道路全天候使用，使路基不致因地表流和气候变化而失稳的必要工程措施，路基的防护的方法，一般可分为坡面防护和冲刷防护两类。坡面防护主要有植物防护和工程防护两类。对于路堤的坡面铺砌防护工程，最好待填土沉实或夯实后施工，并根据填料的性质及分层情况决定防护方式。铺砌的坡面应预先平整，坑洼处应填平夯实。冲刷防护有间接和直接防护两类。对于冲刷防护，一般水流流速不大于及水流破坏作用较弱地方，可在沿河路基边坡设砌石护坡、石笼和混凝土预制板等。

四、挡土墙排水设施

挡土墙的排水处理是否得当，对岩石或土坡的稳定性影响很大，直接影响到挡土墙的安全与使用效果。挡土墙的排水设施通常由地面排水和墙身排水组成。地面排水，主要是防止地表水渗入墙背填料或地基。因此，可设置地面排水沟以截留地表水。夯实回填土顶面和地表松土，以减少雨水和地面水下渗，必要时应加设铺砌，采取封闭处理。为防止地表水渗入地基，可夯实填前回填土及加固边沟等。墙身排水，主要是为了迅速排出墙后积水。通常是在非干砌的挡土墙墙身的适当高度处设置一排或数排泄水孔。

沉降缝和伸缩缝可防止因地基不均匀沉陷而引起墙身开裂应根据地基地质条件及墙高、墙身断面的变化情况，设置沉降缝。为了减少圬工砌体因硬化收缩和温度变化作用而产生裂缝，须设置伸缩缝。

五、公路排水设计

1、公路排水设计的内容可划分为四部分：横向穿越路界排水—由涵洞、桥梁引排穿越路界的溪流，河道中的水；路界表面排水—指公路用地范围内的表面排水，包括路面排水、中间带排水、坡面排水和由相邻地带或交叉道路流入路界内的排水等；路面结构内部排水—通过裂缝、接缝或面层空隙下渗到路面结构（面层、基层和垫层）内部，或者由地下水或道路两侧滞水侵入路面内部的水分的排除或疏干；地下排水—危机路基稳定或影响路基强度的含水层地下水的排除或疏干。

2、路基排水边沟设计，挖方路基及填土高度低于路基设计要求的临界高度的路堤，在路肩外缘均应设计纵向人工沟渠，称之为边沟，其主要功能在于排泄路基用地范围内地面水。边沟内侧边坡坡度按土质类别采用1:1.0~1:1.5；梯形边沟的底宽和深度不应小于0.4m。边沟的纵坡度应尽量与路线纵坡保持一致。边沟出水口的间距，一般等地区不宜超过500m，多雨地区不宜超过300m。边沟出水口的排放应结合地形、地质条件及桥涵水道位置，引排到路基范围外，使之不冲刷路堤坡脚。

3、路基排水沟设计，排水沟主要用于排泄来自边沟、截水沟或其他水源的水流，以形成整个排水系统。排水沟的布置，必须结合地形自然条件，因势利导，平面上力求短捷平顺，以直线为宜，必须转向时，尽量采用较大半径（10~20m以上），徐缓改变方向，保证水流舒畅；纵面上控制最大和最小纵坡，以1%~3%为宜，纵坡大于3%，需要加固，大于7%，则应改用急流槽。

七、路面排水设计

路面排水由路面横坡、路肩纵坡、拦水带或路肩矩形边沟，路肩排水沟、泄水口和急流槽等组成。路面排水设施的设计，按暴雨强度采用当地任意连续30min的最大径流厚度（mm）。路面排水设计重现期规定；高速公路3-5年，一级公路2-3年，二级公路1-2年。

当路基横断面为路堑时，横向排流的表面水汇集于边沟内。当路基横断面为路堤时，可以采用两种方式排除路面表面水；可以让路面表面水以横向漫流形式向堤坡面分散排放，也可以在路肩外侧设置拦水带，将路面表面水汇集在拦水带同路肩铺面（或者路肩和部分路面铺面）组成的浅三角形过水断面内，然后隔一定距离设计的泄水口和急流槽集中排放在路堤坡脚外。当硬路肩汇水量较大时，或硬路肩宽度狭窄等，使得流水断面不足时，可在土路肩上设置路肩排水沟。路肩排水沟采用“U”形水泥混凝土预制构件砌筑。沟底纵坡同路肩纵坡，并且不小于0.3%。

参考文献

[1]杨少伟.道路勘测设计（第二版）[M].人民交通出版社，2004

[2]方左英.路基工程[M].人民交通出版社，1987

[3]方福森.路面工程（第二版）[M].人民交通出版社，1987

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