黄土地区公路排水工程通病及防治措施

吴永峰

【摘 要】引起我国黄土地区公路各种常见病害的原因中，水的原因是主要之一，但是黄土地区公路的排水工程在设计和施工中均未得到足够的重视。由于黄土地区地质、地形以及土壤特征的特殊情况，特别是黄土的湿陷性，更易导致黄土地区公路出现病害。因此必须对于黄土地区公路排水设施从设计到施工、养护都要引起足够的重要，并做好相应的防治工作。

【关键词】黄土;排水设施;防治

中图分类号： U417文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）18-0207-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.18.096

Common Diseases and Prevention Measures of Highway Drainage Engineering in Loess Area

WU Yong-feng

（Gansu traffic engineering construction supervision co.， LTD.， Lanzhou Gansu 730000， China）

【Abstract】Water is one of the main causes of various common diseases of highway in Loess area， but the drainage engineering of highway in loess area has not been paid enough attention in design and construction. Because of the special geological， topographic and soil characteristics in the Loess area， especially the collapsibility of loess， it is easier to cause highway diseases in the Loess area. Therefore， it must be important enough for the design， construction and maintenance of highway drainage facilities in Loess areas， and do a good job of prevention and control.

【Key words】Loess; Drainage facilities; Prevention and control

1 排水设施存在的主要问题

由于黄土土质结构的特殊性，大多数黄土都具有湿陷性。當遇水后土壤结构会迅速破坏，出现沉降，因浸水后黄土的结构破坏而发生显著附加变形，黄土属于特殊土。

由于黄土地区公路在设计阶段，往往对原有地表排水情况调查不够详细，在设计阶段对排水设施系统性的设计不完善，不合理。此外在实际施工过程中由于原有地形变化，未及时按照实际情况进行变更施工;或者施工中生搬硬套设计，不考虑现场实际情况;在施工过程中，由于排水工程施工线路较长，施工点较为分散，技术人员及监理人员对排水设施质量不够重视，细节管控不到位等各种原因，导致黄土地区排水设施往往出现各种问题，引起公路路面裂缝、路基沉陷、边坡水毁等病害。

1.1 路面排水设施

路面上的雨水由路面缝隙或裂缝下渗，路面积水下渗反复冻融后产生病害，部分路段排水系统不完善致使路基沉降、变形导致路面开裂破损。除此以外，由于路面排水设施与路基排水设施施工无法同步进行，施工中质量把控不严，细节处理不到位，各种排水设施连接部位破损或排水不顺畅，连接不合理而导致路基路面出现水毁病害。

1.2 中央分隔排水设施

由于中央分隔区地下排水设施设计不完善，渗入后的雨水无法及时排出，长期积聚浸泡路基。出现降雨天气，往往在路面超高段的内侧路面、中央分隔带外边缘路面易出现局部积水的现象，长期的积水不能及时排除也加速了路面病害的发展。

1.3 路基边坡排水设施

路基边坡排水设施类型多样，如各类型的边沟、排水沟、截水沟、急流槽等，往往出现的质量通病都是排水设施断裂、排水设施基底雨水冲刷出现陷穴导致脱空，局部路段排水沟、边沟因基底沉陷拉裂，长期未清淤造成堵塞引起损坏等。

（1）边沟：一是边沟设置存在问题，长期流水杂物淤塞，造成边沟两侧土体坍塌，基础沉陷从而导致边沟出现断裂损坏;二是边沟的出口没有特别设置或设置不合理，有些边沟出口设置太陡，导致路基边缘和地面出现水毁;三是边沟的设计断面尺寸不合理，当长度较大时，出口位置局部截面的尺寸明显不足;四是由于边沟纵向坡度小，水流溢出，路线曲线内侧，特别是半径小，超高的断面由于冲刷导致周围土壤分离。

（2）截水沟：一是部分截水沟位置设置不合理，有些需要设置截水沟的位置在设计中未设置，部分在施工过程中未根据现场实际情况进行设置，或设置数量不足。二是在现场施工中，经常出现截水沟的出入水口顺接其他排水设施不科学不合理，部分与其他排水设施未连接或连接处排水不畅，造成各种排水设施之间不能形成整体顺畅的排水系统。

（3）排水沟：经调查，一是部分排水沟基底未压实，导致沉降不均匀，引起排水沟破损断裂;二是排水沟采用预制安装的，施工中接缝处存在质量缺陷，封闭不密实，存在小孔洞，雨水沿着孔洞、裂缝渗漏至基底，导致构造物断裂破损;三是部分排水沟在冻胀作用下，表现为多处裂缝;四是由于未及时维护，部分排水沟由于人为原因，垃圾泥土堵塞严重，长期积水造成损坏。

（4）急流槽：一是急流槽进出水口处基地压实度不均匀，压实效果差，对该处防护施工质量不重视，往往导致急流槽进水口处出现水毁;二是出水口未设置跌水井之类的消力设施，已设置有消力设施的设置不合理，致使出水口周围流水冲刷导致水毁;三是局部位置细节质量差，出现裂缝等造成雨水渗入、槽底局部冲刷导致黄土湿陷，造成急流槽断裂破坏等。

黄土地区公路排水设施的各类问题是设计、施工、日常维护等各方面原因综合作用的结果。因此，要解决黄土地区排水设施的通病，必须针对造成排水设施问题的不同原因，结合不同现场的实际情况等，通过原因分析，方案比选后采取有效的处治措施。

2 处治对策

根据黄土地区公路排水设施的通病特点及成因，在公路路基施工过程中，就要修建完善临时排水设施，防止施工中雨水浸泡未完工的路基。同时由于在公路各项工程交叉施工中，路基边坡永久性排水及防护工程往往未完成，雨水往往会对路基边坡造成冲刷，因此，在施工过程中就需要修建临时拦水带和急流槽等排水设施，有效保护正在施工的路基边坡。在公路路基路面等主体工程完工后，就要及时完成所有的永久性排水设施等附属工程，下面针对永久性排水设施病害，主要有以下几个方面具体的处治措施：

2.1 路面排水设施处治措施

（1）严格控制路面施工质量，按照设计和规范要求保证压实效果和防渗要求，并严格控制施工质量和路面边缘接缝处的细节处治，以保证雨水不下渗造成路面病害;

（2）加强日常养护管理，特别是雨季的巡视和养护维修，定期检查排水设施，确保排水畅通，当路面积水时及时排除积水并解决积水问题。

2.2 边沟处治

根据公路沿线实际地形地貌、原有地面排水情况，以及沿线其他构造物的分布情况，确定边沟长度、出水口的合理位;根据段落设置的长度、坡度、汇水面积等因素，合理设计边沟类型;边沟的设计同时应根据周围原有自然排水渠道及其他排水设施进行综合考虑。

在边沟设置和施工中要保证边沟与涵洞、排水沟、自然沟渠等顺接，形成完善的排水系统，从而有效的排除雨水。边沟出水口与其他排水设施连接应平顺，在公路路线曲线段进行边沟施工时，严格按照设计将边沟底部的坡度应与曲线前后的坡度进行顺接，不得出现内侧积水或外溢现象。

2.3 截水溝处治

（1）在详细调查所修建公路当地的气候特征、原有地形特点，排水情况等因素的基础上，对排水系统进行综合规划设计;

（2）截水沟的长度应控制合理的的范围内，并根据地形选择适当的位置设置出水口;

（3）在易发生山体滑坡的路段，在滑坡体周围一定的范围内，设置环向的截水设施，防止地表水进入滑坡区。

2.4 排水沟处治

在设计过程中，务必重视现场踏勘，从路基稳定性、水土保持等方面综合考虑，采取有效的对应防护措施。排水沟设计线型平顺，转角过度段应圆顺。当公路沿路线布设排水沟时，应尽量远离路基，当水流的流速较大时，排水沟底部应进行特殊加固处理。出水口位置与原始地面应平缓顺接。此外，务必要加强维修养护工作，定期进行清淤保畅，避免造成其它病害。

2.5 急流槽的处治

在地面纵坡较大的路段，设置急流槽。急流槽应和边沟、排水沟、截水沟顺接合理，将水引排至桥涵或自然沟渠中。当急流槽长度较大时，应设置几个逐渐变缓的纵向坡度。施工过程中要与顺接的沟渠或涵洞进、出口形成一个过渡段，基础应嵌入地面以下，基础底部设置防滑平台和端墙。急流槽应结合实际地形，在急流槽的出水口位置应设置消力池，以防冲刷而影响路基稳定。

3 结束语

黄土地区公路工程排水问题是一个各种因素造成的综合性复杂问题，需要结合所修建公路沿线的降雨情况、自然地貌，所建公路等级，沿线村镇及原有构筑物等因素进行综合考虑。在结合黄土地区自然环境的前提下，应遵循“远接远送、功能完善、自然和谐、维修便利”的原则。

在排水工程设计中，对排水设施的整体设计应具有前瞻性、主动性;在施工过程中，首先要充分认识公路排水系统的重要性，严格控制施工质量，重视细节质量，其次在施工过程中根据实际地形合理设置排水设施;在后期公路养护维修中，加强排水工程的维修养护工作，早发现、早处理，应仔细分析、研究水毁的原因，并进行相应的防治工作，要注重防排水系统的完善。改变以往施工中只重视路基、路面等主体工程建设，而忽视了附属工程、防排水工程等建设过程中施工的一些错误的观念，做好黄土地区路基排水设施防治措施，确保工程质量。