探析路基路面排水设计要点

李小海

山西诚达公路勘察设计有限公司 山西太原 030006

路基与路面为公路主要载体，共同承担着荷载力，路基路面性质、质量与公路安全性密切相关。每年在多雨季节，公路频繁被雨水侵蚀后，因排水性能不佳，固有的路面与路基构造会遭到一定破坏，影响公路安全性。如果能够对公路排水层进行合理布置，遵循因地制宜原则来设计排水系统，可显著减小雨水对公路的破坏性，延长其使用寿命。以下结合某公路工程项目，对路基路面排水设计要点进行深入剖析。

1 公路路基路面的排水设计实例

某公路工程总面积为1.2 万m2，部分公路段附近有乡镇公路，此项公路工程是双车道技术标准，速度为20km/h，路面宽度为6.0m，路基宽度为6.5m，行车道宽度为3.0m，在两侧分别有土路肩，规格为0.25m。路面所采用的是沥青路面，基层厚度为8-20cm，所用材料为石渣、水泥稳定碎石（砂砾）等，底层厚度为15-20cm，所用材料有天然砂砾、石渣、石灰土以及砂砾等。设计单位与施工单位应就公路所建区域地质、土层结构进行分析，由于雨水渗入造成频繁侵蚀，会破坏路基固有性能，因此主张从排水设计方面着手，以保证路基强度与稳定性。此项工程中，慎重考虑了路面部位的排水层，设置了泄水孔以加快桥面水排出；针对面层积水，运用了排水沟与碎石盲沟；在路基排水设计中，有部分公路段适当增加了路基填土高度，在路基稳定层，加设了30mm 厚度以上的石灰石层。

2 路基路面排水设计要点分析

2.1 路基排水设计

路基排水设计应确保路基稳定、避免冲刷与水毁，要结合项目所处地形、地质、桥涵位置等，合理设计排水系统。路基排水设计可选择盲沟、渗沟、排水孔等，也有项目会选择暗沟、涵洞的排水方法，均应结合实际情况进行选择及实施。在本项工程中，是将水引出路基范围使其排进天然河沟，进而形成排水防水系统[1]。关于本公路工程的路基排水设计具体如下：

a 截水沟设计：在山坡填方路段，易遭受上方水流破坏，设置截水沟可以有效拦截山坡水流、保护路堤。该工程中，在2m 坡脚处、5m 堑坡顶位置，均设置了截水沟，整体形状设计成梯形，截水沟长度为480m，依据现有水流尺寸进行截水沟设计，见图一，图中1 为土台，2 为截水沟。纵坡与路线坡一致，在路线较平路段，可以适当加大路堑或路堤坡面截水沟纵坡度，这样可以避免雨水与污泥淤积。沟底设有0.5%以上的纵坡，最大坡度不超过3%，如果必须超过3%要做好加固处理。同时也对周边引水设施进行优化，选择跌水井、急流槽作为主要引水设备。在排地下水时，是选取了盲沟与渗水井两种方式。

图1 填方路段上的截水沟示意图

b 边沟设计：边沟是设置于挖方路基的路肩外侧，或是在低路堤的坡脚外侧，通常是与路中线保持平行[2]。依据排水方式、断面形式、施工方法、材料方面对边沟进行分类，见表一。在路基边沟设计上，考虑夏秋季节雨水多，为避免积水过多，所选择的填筑式基本构造。在布置边沟纵坡时，边沟纵向坡度不超过0.1%，所选择的排水设施为浆砌片石方式。考虑到外界雨水会对边沟产生频繁冲刷，穿越通道数目不宜过多，还要将涵洞洞口与急流槽实施有效连接，将边沟盖板置于边沟特定位置，使路基雨水能及时通过涵洞排出。

表1 边沟分类

c 排水沟设计：排水沟的主要作用是对路基附近积水，边沟、截水沟以及取土坑汇集水流进行引流，将其引到桥涵之外的低洼地或天然河流内。此次项目中排水沟设计是梯形横断面，依据流量确定尺寸，排水沟的底宽、深度均要超过0.5m，土沟边坡度控制在1:1-1:5 范围内，沟底纵坡超过0.5%，在特殊路段可降至0.3%。排水沟主要是直线型，在公路转弯处，转弯半径不可低于10-20m，排水沟连续长度应在500m 以下，在与其它沟渠连接部分，需保证水流通畅。

2.2 路面排水设计

路面结构设计主要分为沥青路面、红砖路面、砾石路面以及水泥混凝土路面，不同类型路面的厚度也有较大差异性，对于排水设计要求、适应性也各不相同[3]。在此工程中路面排水设计具体如下：a 超高路段的路面排水设计：对于处于特殊地形区域内的公路，会产生超高路段，雨水过多会渗透到行车道，或有大量雨水从另一侧公路车道流入，有时公路紧急开口处也会流入分隔带的积存雨水，对公路通车造成影响。为了避免在超高路段频繁出现严重积水情况，在此项目中在公路间隔部位布置了横向排水管与集水井，以此对路面渗入的雨水进行合理引导，减少路面积水。b 渗水路面排水设计：关于渗水路面，选择布置横向出水管，排水处理所采用的是透水材料，用以布置集水沟，也可采用过滤织物实施排水处理，共同构建成完整的路面排水系统，将路基存水排出。在此次工程中，设计了综合性纵向碎石盲沟与沥青封层，并布置了路面排水管。在某些路段存在限制排水路径情况，导致雨水难以下渗，这时需要在沥青面层下侧，布置5cm 长度的横向排水管，以促进排水。c 其他设计注意事项：在水利水电工程中，设计与施工均比较复杂，对位于不同地质特征的水利工程而言，在边坡支护、排水设计方面均有较大的差异性，设计单位与施工单位，应做好前期地质勘测准备工作，根据实际情况开展边坡开挖与边坡排水工作，公路边坡要坚固稳定，需不定期进行排水处理。

3 结语

路基路面排水设计与整个路段的质量及性能密切相关，对于公路项目，应结合公路本身特征，设计科学、有效的排水系统，确保雨水能及时被排出，从而优化公路防水性能，延长公路使用寿命。