公路路基路面的排水设计探析

陈文叶 （福建亿达工程勘察设计研究院有限公司，福建 三明 365000）

1 公路地下水以及地表水对于路基路面的影响

1.1 公路地下水对路基的影响

路基工程施工阶段，因为地下水的储存量以及具体的流向都具有不确定性，所以地下水在长时间的冲击作用下，会严重的影响公路路基稳定性，例如公路路堤填筑阶段，地下水水位势必会上升，如果流进路堤填筑材料中势必会增加填筑材料的水量，材料内部的空隙也会增加，强度自然会降低，严重的情况下甚至会导致路基沉降等现象。同时在冬季或者是温度较低的情况下施工，如果地下水流入到填料中，还会导致冻害，后期再投入使用阶段就会出现安全质量问题。

1.2 地表水对公路路面的影响

地表的大量积水一方面会影响公路的使用寿命，另一方面会降低路面车辆通行安全性。如果公路路面出现大量的地表水沉积，则长时间下去就会出现少量的水下渗，地表水渗透到路面地层之后会降低公路结构土质强度，这种情况下伴随着路面通行车辆外力荷载的作用，路面结构内部细小颗粒则会出现唧泥，影响车辆通行。另外在地表水逐渐冲刷的过程中，路面表层和面层之间的空隙会逐渐的增大，久而久之则会出现疲劳损坏问题，严重影响路面使用寿命。

2 公路路基路面排水设计原则及主要任务

2.1 公路路基路面排水设计原则

公路路基路面排水设计要最大限度的保证排水的效果，所以在进行排水设计之前必须要对公路周围开展全面的实地调查，在设计之前要求设计人员针对具体的公路段开展实地调研，对周围的环境信息以及路面设施状况有一个全面的了解，另外还需要对公路所在区域的地下水进行全面调查，保证地表水和地下水排水系统的有效融合。其次保证路基路面排水系统的独立性。所有的排水设施和周边已经存在的农田水利设施要尽量的相互匹配，同时为了保证排水设计的效果也要保证排水设施的相对独立性，不能影响双方的工作，这样可以保证即便是在雨季或者排水量较大的情况下，也不会影响其它现存设施的正产作业。再者排水设计要最大限度地遵循因地制宜原则，先对公路所在区域做出详细的调研，收集所在区域的地理以及水源等资料信息，根据这些信息来确定排水设计方案，同时兼顾到经济适用性，排水沟渠的方向规划要最大限度的保证竖向以及平面的相互结合，另外在设计之初就要考虑到公路路基边坡防护以及加固措施。最后公路路基路面排水设计要最大限度地实现与周围环境的和谐共存，尤其要避免出现浪费土地资源的现象，同时要与周围环境相协调，能够起到保护环境的作用。

2.2 公路路基路面排水设计主要任务

开展路基路面排水设计最主要的任务首先是准确的了解不同地下水对于路基稳定性所产生的不同影响，针对地下水资源的具体状况来确定排水措施，对于威胁公路路基稳定性的地下水要通过排水设计降低水位、隔断地下水或者疏干地下水，将这部分地下水排到指定的区域。而公路路面地表水的排水设计环节最主要的工作就是将路界范围内的地表水排除到路界范围以外，并且还需要对可能流进路界以内的地表水进行拦截设计，最大限度地降低地表水对路面的威胁，进而提高公路行车安全。

3 公路路基路面排水设计对策

公路路基路面排水设计对于路基的稳定性以及路面的使用寿命可以产生直接的影响，路基路面的排水设计具体来讲包括两个方面的内容：首先是减少地下水以及农田灌溉用水等对于路基路面的影响，这一方面称作是一类排水设计；其次是如何将路面积水尽快的排出路基，最大限度地降低降水以及其他水对于路面的威胁，降低路面积水下渗量，这一方面称作是二类排水设计。

3.1 公路路基排水设计

3.1.1路基边坡排水

对于车辆通行规模较大的公路路段来讲，边坡排水设计需要进行路基填料处理，保证路基填筑密实度，同时按照具体的施工规范保证路堤、边坡坡度负荷相关规范，最大限度的避免坡度不达标导致的边坡浅部变形现象。如果后期由于坡度不达标导致路堑边坡变形，则势必会影响公路路基的稳定性以及路面车辆的通行安全性。边坡排水设计主要是设置截水沟和排水沟，截水沟这样可以避免自由水的对路基的大力冲刷，排水沟主要是更好的让水源排除到路基以外路段。

3.1.2 公路路基沟渠设计

首先是公路路基排水沟设计，排水沟的存在主要是连通各个排水设施，同时是将多余的积水疏引导周围的水道或者是桥涵内，通过多个排水沟将所有的排水设施连成一个整体。排水沟的设计首先要确定位置，位置的设置要根据所在区域的地形等状况来进行，排水沟横断面通常设计为梯形，在了解设计流量之后确定排水沟大小，排水沟长度尽量控制在500m以内，这样可以有效地连接各类排水设施。

其次是截水沟设计，截水沟位置的确定要根据路堑规格进行，通常要设置在公路路堑坡顶5m左右的位置，或者是设计在高于路堤坡脚2m的位置。截水沟截面同样为梯形结构，截水沟长度通常控制在200～500m，当然具体的情况还需要根据公路所在区域的实际情况确定，如果需要设置截水沟的公路路段相对较长，则需要增加截水沟长度，如果长度在500m以上，在设计的过程中要在截水沟中间位置设置泄水口，同时还需要设置对应的构造物配合引排，另外还需要设置急流槽、跌水井等设施。特殊情况下例如要排出路基内的地下水，则需要设置盲沟或者渗井。截水沟设计阶段尤其需要注意如果需要进行地表水引流，要尽量避免将地表水引入到地下水处理设备内，反过来如果是引流地下水则可以引入到地表水处理设备内。

再者是边沟设计，对于路面较为平坦的公路路段，边沟的设置可以选择填筑式，这样既可以有效地排出路基积水，也可以保证设计成本。如果使用浆砌片石设置边沟，则纵坡需要超过0.12%，并且沟底纵坡要高于0.3%，同时排水设计需要根据该区域的地形来确定。

3.2 公路路面排水设计

3.2.1 路面结构排水

路面排水设计方案的确定必须从充分的考虑路面基层反射裂缝对于混凝土表面层的影响，所以通常需要在公路路面基层之下设置砂砾垫层，同时砂砾垫层还要保证和公路中央分隔带的排水设施相互连接，这样可以将中央分隔带排水盲沟以及暗沟中集中的渗水排除公路路基以外路段，避免路基受到渗水的长期浸泡影响。

3.2.2 中央分隔带排水设计

中央分隔带排水设计首先要确定排水管道的反向，通常要将排水管道设置成横向，同时每一个排水管道之间的距离要控制在40m左右，出入不超过10m，这种距离设计可以最大限度地保证盲沟内积水的排泄。其次路面排水要考虑到侧边水渗透到路基的情况，所以在设置中央分隔带的时候必须设置沥青防渗层以及土工布防渗层，这样可以有效地避免积水从路面的侧边渗漏到路基。再者路面坡地要设计成盲沟，盲沟方向通常要与排水管反向相反，为纵向的梯形结构或者矩形结构，底坡要大于0.3%，这样可以利于公路中央分隔带积水的汇聚和排出。

对于高等级的公路路面来讲，中央分隔带的设置也有具体的要求，通常分隔带要设置成凸形，积水通过凸形分隔带能够自然的排出路面，当然由于其他因素的影响，一部分积水仍然会下渗到中央分隔带回填土内，之后逐渐的神柔道路基内部以及路面结构层，久而久之路基机构强度和性能稳定性会受到一定的印象，所以高等级公路中央分隔带回填土要选择碎石块，按照纵向设置盲沟或者是排水暗沟，同时分隔带左右两侧要设置交错的横向排水管，排水管进出口区域还需要附带防护设施，每一个排水管间隔控制在100m左右，排水管底部纵坡控制在1%以上。

3.2.3 超高段分隔带排水设计

首先需要在公路中央分隔带内设置断口，分隔带规划建设阶段要预留出排水孔道，内部设置排水沟，分隔带形状为浅碟状。近年来国内公路建设尤其注重绿化环保，所以在设计排水方案的时候要将分隔带排水槽设置成矩形，同时还需要适当的调整排水槽位置，设置在超高段外侧分隔带两侧，这样既能够将集水井设置在排水槽的一侧，保证路面水分的排出效率，同时还可以预留出足够的绿化区域。

4 结论

总的来说，公路工程规模的扩大对于方便现代人是生活以及推动交通运输行业发展方向的贡献是不容忽视的，当然公路基础设施建设在推动经济发展的同时，也应该重视排水设计等问题，对于公路路基路面排水设计来讲，必须要充分的考虑公路路面所在区域的地质、地形、地下水以及降水情况，在全面了解这些条件的基础上，选择最合适的排水设计方案，保证公路工程的施工质量以及使用质量。