公路路面防排水设计分析

2022-10-12王辉

运输经理世界 2022年18期

王辉

（兰州乾元交通规划设计咨询有限公司，甘肃兰州 730030）

1 防排水的重要性

在公路的建设和发展过程中，防排水结构是非常关键的，防排水结构的好坏直接关系着公路路面质量的高低。因此，在公路的建设过程中，一定要重视防排水结构的设计。同时，相关的工作人员要在绿色环保的理念下根据公路所处的地理环境，科学合理地设计防排水结构。其中，在具体的设计过程中，需要遵循三个要点：第一，设计人员要将公路中挖掘出的土壤用于附近绿色植物的生长，不能将土壤随便堆放，不能阻挡车辆的出行，应该满足绿色环保的理念。第二，公路在建设过程中，排水设施一定要进行全方位的考察之后再进行设计，避免对周边的边沟造成破坏，产生浪费现象。同时，边沟的高度不可以超过路肩高度，在挖边沟时一定要严格地管理和控制边沟纵坡值，必须在合理的范围内进行挖掘。第三，在具体开展挖掘的过程中，路面上存留的水分渗入工程中，极容易损坏路面面层，从而降低路面的性能和使用寿命。因此在具体的路面结构设计中，可以选择一些低渗透度的材料，从而避免路面的积水渗入路面的材料中，例如，选择三维复合排水网材料，既可以满足低渗透度的问题又可以提高公路施工质量水平。

2 公路路面积水原因的分析与研究

在公路的使用过程中，如果在路面上积存太多的水分极易导致公路路面出现坍塌，严重的会造成车辆碰撞。因此，就需要重视公路路面积水的原因，根据原因来制定出相应的处理措施，从而完善公路路面的防排水系统，提升公路路基的抗水毁能力。下面对当前容易造成公路路面积水的原因进行分析和研究。

2.1 中央分隔带沟槽中的积水

在公路路面工程施工过程中，首先要进行路基的施工，只有在保证路基稳定的情况下才能进行后续的施工建设。而在路基的施工过程中，施工人员要根据地面情况铺设碎石进行稳固，然后就会在路面形成台阶式的中央分隔带，在雨天时，分隔带中极易造成积水，当积水超过路基的高度时，会进入路基中，从而对路基部分造成损坏。

2.2 路面弯道内侧的积水

在进行公路路面的施工过程中，既有直线型的道路，也有弯曲型的道路，而在弯曲型道路的建设中，更容易造成积水问题。这是因为在雨天，弯道部分的雨水会从路面直接流入内侧区域中，随着积水的增多，在高位置的弯道中会造成对路基的大量冲刷和侵蚀，进而导致该区域中的路基受损。

2.3 破坏排水系统

在当前公路路面的施工中，最常见的排水方式有两种，分别是侧向和竖向排水，但是在具体的施工中，需要先铣刨公路路面，再铺设相应的沥青，从而构建相应的排水系统，但是在施工时会对排水系统造成较大的破坏，直接导致排水系统的毁损，从而导致公路路面出现大量的积水。

3 路面防排水施工的具体设计优化

3.1 设计并使用横向的排水管

在公路路面的施工过程中，完成公路路基施工之后，应立即埋设横向排水管，接着再完善后续的公路路面施工项目。其中，在埋设横向排水管时，一定要根据所处的地理位置和公路的路基条件选择出相应的埋设深度，而不是随意地进行埋设。同时，对于埋设的方法也会因为埋设位置的不同而发生变化。例如，在对公路路面的弯曲区域进行埋设横向排水管时，一般是根据100m/个的密度进行埋设。而在纵向路面时，一般是选择由高到低的方式进行埋设，相对应的埋设密度变化为150m/个。在直线公路路面的埋设过程中，密度是按照200m/个的间隙进行埋设。另外，在完成埋设工作之后，需要在相邻的横向管之间挖跌水井，它的标准尺寸是30m×20m×20m，在完成跌水井的工作之后需要用碎石填满跌水井并用钢筋片进行最后的封闭工作，从而保证跌水井的密封性良好。

3.2 确定出科学合理的施工方案

在对公路进行防排水施工之前，施工人员要根据当前公路路面的具体实际情况对防排水的施工方案做出适当的调整和完善，保证最终施工方案的精确性。在进行设计的过程中，要采取系统、科学、绿色、环保的方法制定相应的防排水措施，从而提高该条公路防排水系统的使用性能。

3.3 使用砂浆并再次进行封闭

在对公路进行防排水设计过程中，施工人员要在中央分隔带附近铺设碎石来稳固地基，同时为了减少积水的渗入会再次使用砂浆封闭隔离带的路基。其中，所选择的砂浆厚度在30mm 左右，而在借助碎石稳固地基时，会选择用槽钢来稳固碎石的位置，并在路基上插入一些钢针，而在稳固之后拔除钢针，会留下一些针眼，当遇到雨天时，雨水从针眼处进入路基中，会再次造成积水情况，因此，就需要再次使用砂浆填补隔离带的路基，防止积水的渗入。

3.4 落实相关的防排水系统维护工作

一般在完成公路防排水工作之后，需要对防排水系统进行定期的检查和维修，尤其是在雨天之后，要对防排水系统进行及时巡查，检查路面的积水情况以及排水系统是否能够正常运行。如果运行不正常，需要及时通知维修人员进行维修。

4 在公路排水设计中的实践应用

4.1 路面表面排水的应用

4.1.1 公路路面表面排水设计要遵循的原则

公路路面进行排水设计时需要遵循的原则：第一，雨天降落到路面的雨水，必须借助路面的横向路拱坡度进行排水，从而能够减少在路面上存留的积水。第二，路堤较低时，可以在路堤的边坡上通过横向的流水方式排除路面的积水，此时必须要满足边坡不会被积水所冲刷的情况下才可以使用。第三，在路堤较高的情况下，此时需要借助泄水口和急流槽进行排水，否则积水会将边坡冲塌。第四，设置拦水带汇集路表水时，需要满足高速公路及一级公路的设计积水宽度不得超过右侧车道外边缘，二级及二级以下公路不得超过右侧车道中心线。当硬路肩宽度较窄、汇水量大或拦水带形成的过水断面不足时，可采用沿土路肩设置U 形路肩等措施加大过水断面，确保积水的正常流动。

4.1.2 公路路面表面防排水的具体设计方案

公路路面的防排水设计方案要根据路基横断面的不同来进行差异处理。其中，如果路基横断面是路堑时，此时横向的排水就会集中在边沟区域之中。而断面为路堤时，可以选择两种方案进行排水。第一种是将路面的积水以横向的方式来向路堤坡面排水，另一种是在公路的路肩边缘位置设置拦水带，将路面的积水集中在拦水带区域中，通过泄水口和急流槽进行排水。

4.2 公路路面的中央分隔带的排水应用

公路路面中央分隔带的排水效果根据宽度的不同而不同。其中，宽度＜3m，并且公路路面中央分隔带采取铺面封闭的方式进行排水时，路面的积水是通过分隔带向两边的区域进行排水，分隔带的坡度与横坡的高度相同。但是在公路的超高路段中，必须要在中央分隔带的上边缘区域放置路缘石和泄水口，从而可以拦截一些超高段的积水。当宽度＞3m 时，在公路表面未采取铺面封闭的中央分隔带时，路面的积水会堆积在分隔带的低处并借助纵坡的泄水口进行排水。第三种是中央分隔带并未进行任何的铺设，此时分隔带的雨水会由分隔带直接进入到地下的排水系统中进行排水。

4.3 公路路面内部的排水应用

简单来说，公路路面的排水系统的能力明显低于公路路面内部排水系统的能力，并且下游区域的排水系统远远大于上游区域的排水系统的能力。其中，寒冷区域中渗入水在公路路面的最大渗入时间不应超过1h，而在其他区域中不能超过2～4h，并且渗入的路径长度在46～60m。

4.4 公路路基地下的具体排水设施

在公路路基地下的防排水系统中，主要依靠两种类型的排水方式进行，分别为暗沟和明沟。在对明沟进行施工时，一定要维护好周边的施工环境，保证在施工过程中的施工安全。必要时还需要支撑周边的高度，避免出现坍塌。如果施工区域的周边环境和土壤较好，沟槽的位置较高，此时就可以减免支撑的工作，而直接进行挖沟。用明沟排水，效果非常明显，排水效率较高。而选择暗沟进行排水，可以最大化地保证公路路基内部结构以及承载能力，一般选择混凝土进行暗沟的浇筑施工作业，在地层会留有一定的排渗水孔，从而能够将多余的水分进行排出。

4.5 行车道排水设计

在公路行车道内车辆的通过量需要进行严格的管理和控制，这是因为车辆在通过的过程中将一些雨水和淤泥等带到周边的区域中，进而使得周边的区域受到影响，甚至影响到公路的排水和美观，而车辆所甩出的雨水受到污染，此时在排水时需要进行分别处理，可以通过增加净化装置处理雨水，并保证地下的排水装置能够接收到地面的雨水和其余的淤泥等。

4.6 绿化带的设计与应用

简单来说，公路路面绿化带主要发挥其吸收和蓄水功能，同时进一步结合雨天降水情况进行排水管道的应用。根据绿化带周边公路中车辆的运行情况进行特殊的设计，一般需要按照雨水量的多少来进行结构的设计，从而能够对装置进行科学系统化的管理和调节。通过绿化带内植木自身循环运作方向进行水资源的进一步收集，不仅可以提高公路路面的排水效果，还可以满足绿化带内植物的需要。