公路路基路面排水設計

趙鳳花 張文華

摘要：在公路路基建設中，排水設施的科學設計、施工過程中的統籌安排，能及時地將水排出路基之外，最大限度地增強了路基的強度、穩定性，延長了公路的使用壽命,這對于我國的路基建設提供良好的借鑒，也為我國經濟的發展提供不可缺少的助力。本文對公路路基路面排水設計進行簡要分析。

關鍵詞：高速公路；設計原則；路面設計；排水設計；

中圖分類號：U412文獻標識碼： A

高速公路路基路面排水設計極其重要，在設計中，要注重排水工程的設計，提高排水工程的水平，有利于提高高速公路排水的效果，起到保護高速公路的效果。

一、高速公路路基路面排水設計的內容

高速公路排水設計對路基穩定性和路面的使用壽命有非常顯著的影響，一般包括以下兩個方面：第一，要考慮減少農田排灌水和地下水對路基穩定性及公路強度的影響，這種方法俗稱路基排水；第二，要考慮將路表面的水迅速排出路基外，最大限度地減少雨水對路面和路基的影響，減少因為路表面排水不暢及路表水滲入路基后，對路面造成破壞，對使用性能造成損害，這種排水稱為第二類排水。

第一類排水設計采取的辦法有：在路基底部設置隔水墊層，提高路基最小填土高度等。第二類排水設計采取的辦法有：通過路面橫坡，邊溝，邊溝急流槽，將路面的水迅速排出路基以外；在中央分隔帶設置縱向碎石盲溝、橫向排水管將水引走；設計泄水孔，以迅速排除橋面水；使用瀝青封層、排水管、土路肩縱橫向碎石盲溝等，將水引走。

二、路面設計中需要注意的問題

路面是道路主要組成部分，它的好壞會直接影響行車速度，安全和運輸成本。路面要求有強度和剛度，穩定度，表面平整度，和抗滑性，本段設計為水泥混凝土路面。

設計原則。根據交通量，因地制宜，合理選材，方便施工的原則設計。路面結構的確定及材料的選擇，根據公路等級和交通量，確定路面等級為高級。路面類型選用普通水泥混凝土路面，路面結構：面層（普通水泥混凝土）厚度為23cm；基層（5%水泥穩定砂礫）厚度為18cm；底基層（石灰、粉煤灰綜合穩定土） 厚度為18 cm；墊層（天然砂礫）路基為中濕類型要加鋪砂墊層厚度為15cm?；鶎討哂凶銐虻膹姸群头€定性，表面平整，在荷載重復作用后的累計變形不大。施工要求，對材料的要求：粗集料，應質地堅硬、耐久、符合規定級配，最大粒徑不應超過40cm；細集料應清潔，細度模數在2.5以上。施工準備的要求：混凝土配合比設計、基層的檢查與整修、基層的寬度、路拱與標高、表面平整度和壓實度均應檢查其是否符合要求。養生的要求：潮濕養生，每天均勻撒水數次，至少延續14天。

公路排水設計對于高速公路路基的穩定性及路面的使用壽命有著顯著的影響。公路排水設計應包含以下兩個方面的內容：其一是要考慮如何減少地下水、農 田排灌水對路基穩定性及強度的影響，一般稱之為第一類排水；其二是要考慮如何將路表水迅速排出路基之外，最大限度地減少雨水對路基、路面質量的影響，減少 因路表水排水不暢或路表水下滲對路基、路面結構和使用性能產生的損害，這稱為第二類排水。第一類排水設計通常采用適當提高路基最小填土高度或在路基底部設置隔水墊層等辦法。施工期間一般都考慮在施工前開挖臨時排水邊溝，排除施工期地表水并降低地下水，同時在路基底部摻加低劑量石灰處理，設置40cm厚的穩定層等。采用這一系列措施可起到事半功倍的效果。第二類排水設計一般包括：（1）通過路面橫坡、邊溝、邊溝急流槽等，將路表水迅速排出路基以外；（2）設計中央分隔帶縱向碎石盲溝、軟式透水管及橫向排水管，將施工期進入中央分隔帶的雨水及運營期中央分隔帶的下滲水迅速排出路基之外；（3）設計泄水孔以迅速排除橋面水；（4）設計中采用瀝青封層、土路肩縱橫向碎石盲溝或排水管，將滲入路面面層的水引出路基之外。

三、公路路基排水設計的原則

路基排水設計除應考慮公路等級、地形、地質、氣象、水文等因素外，還需要將路基路面排水結合起來綜合考慮。路基排水包括地下排水、地表排水、路基邊坡排水設計時，必須考慮將影響路基強度和穩定性的地下水予以隔斷、疏干和降低，并引導至路基范圍以外。對于影響路基穩定的地面水，則應排除和攔截于路基用地范圍以外，并防止地面水漫流、泄積和下滲。在進行路基路面排水設計時，應當遵循以下原則：

1.路基排水設計的一般原則

在進行設計前必須將重要路段的地質條件和水源進行深入的調查研究，查明水源和地質條件。重要路段還要對排水系統進行全面的規劃，橋涵的布置還要和路基排水相配合，各種排水溝渠的平面布置和豎向布置要相配合。對于排水困難和地質不良地段，還應與路基防護加固相配合，并進行特殊設計。以使排水系統的規劃和設計做到合理、高效。排水設計要充分的利用地形優勢和自然水系，要因地制宜、因勢利導、經濟適用進行全面的規劃，注重經濟進行綜合治理。路基排水要注意防止附近的山坡水土流失，不要輕易的對自然溝渠合并或者將水流性質改變，盡量不破壞天然水系。不輕易合并自然溝溪和改變水流性質。各種路基排水溝渠的設置和連結一定要和農田水利相配合，應盡量不占或少占農田，并與當地農田水利設施相配合。一般情況下，不應利用邊坡作為灌溉渠道，如確需合并使用時，要加大邊溝，還應采取必要的加固措施，以防水流危害路基。在必要時，還要增加涵管孔徑，這樣可以不僅防止農業用水對路基穩定性的影響，還可以讓農田排灌更加有利。

2.路面排水設計的一般原則

為避免雨水或冰雪融水降落到地面則應設置路面橫坡使得水向兩側排流，最大程度的避免行車道內有積水的發生。一般來講，路線是縱坡平緩的設計，就不會聚集很多的水，在路堤較低的地方，如果邊坡的坡面不會收到沖刷的危害，可以采用橫向漫流的方式進行路面積水的排放。如果路面底部路堤較多且邊坡沒有采取防護措施，很可能就會遭受到路面表面的水流沖刷的路段，或者坡面采取了一定的措施，但是還是會受到沖刷。該種情況則應在路面邊緣設置攔水帶，以便于將路面水匯集并統一通過泄水口或急流槽將其排離路堤，在設置攔水帶時應避免攔水帶高度超過右車道邊緣或中心線的現象，在高速公路或者一級公路上不能有漫過右車道外邊緣的現象，而在二級或者三級公路上最多不能漫過右側車道的中心線。

四、不同路段路基的排水設計

1、不同坡度的路段路基排水設計

普通路段根據坡度的高低可以設計兩種排水方式。對于坡度較低的路段，采取分散漫流的方式進行排水，即采用混凝土作為路緣石，將坡面上的積水引流到邊溝中，排出路基外，避免水對路基的浸泡；對于坡度較高的路段，采取邊溝填筑的辦法進行排水，將坡度的準確數據，并結合當地的降水量，進行合理的設計，以確保在最大程度上提高溝渠的排水性能。

2、土質松軟的路段的路基排水設計

土質松軟的路段，在公路強度和穩定性上面就有著先天不足，這在公路建設過程當中經常會遇到。應該科學合理地設計排水系統，使水能及時地被引流出來，防止積水對路基進行長時間的浸泡，對道路的強度和穩定性造成消極影響。具體的可用于實踐的技術手段主要采用隔水層、滲水層和排水層相配合的方法，提高路基的防水強度，增強路基的排水性能，及時將水排出路基之外。

五 、排水施工技術設計

1.路面排水設計

根據路線縱坡一般路段路面縱向排水采用分散漫流式和集中截流式兩種形式?？v坡坡度小于0.3%路段采用分散漫流式排水。其設計方法如下：①路面采用AC-16型密級配瀝青混凝土，有效防止降落在路面上的雨水下滲，減少瀝青路面的損壞。②路緣石采用水泥混凝土的平緣石，降落在路面上的雨水沿縱坡和橫坡經路堤邊頗向兩側排流，排入邊溝。③同時為了防止水流沖刷土路肩，土路肩采用5cm厚的水泥混凝土預制塊，采用向外傾斜4%橫坡。表面行車道和硬路肩橫坡采用向外傾斜的2%橫坡?？v坡坡度大于0.3%路段采用集中截流式排水。

2.路面內部排水設計

由于公路路面瀝青混凝土在長期使用過程中出現空隙和裂縫，當強降雨時，部分雨水滲透瀝青混凝土裂縫內。路面內部排水設計可以通過三種方法完成：①在基層頂面設置乳化瀝青下封層，在土路肩水泥混凝土預制塊下面鋪上一層厚碎石盲溝，盲溝底部鋪隔滲土工布；然后通過路拱橫坡將雨水排至土路肩，再由盲溝將雨水引排至坡面。②設置路面邊緣排水系統：沿路面邊緣設置是由透水性填料排水盲溝、橫向出水管和過濾織物組成的的系統。通過設置瀝青封層、土路肩縱橫向碎石盲溝和排水管，將滲入路面面層的水引出路基之外。由于通過瀝青面層下滲的水量有限，考慮到排水路徑的限制.③路面結構層防水系統：將路面結構層設為密級配結構，采用高密度的改性瀝青混凝土表面層。同時在水穩定碎石層上面設置一層防水層以阻止通過面層下滲的水繼續下滲，保證路基基層具有足夠的耐久性和強度。

3.地下層排水設計

地下水帶來的危害往往很大，地下水通過毛細作用侵潤路基，使得土基強度降低，過多的地下水會使得路基泡軟、坍塌，并嚴重影響路面結構的安全。我們可以通過盲滲溝設施采用滲透的方式將地下水匯集于溝內，并將水排到指定地點進行設計排水。

路基施工技術是一個比較重要而又容易被人們忽略的問題，高速公路路基質量對道路的使用性能影響較大，因此在進行路基施工時應嚴格按照規范要求進行，針對不同的路基項目采取不同的具體措施。而高速公路的排水工程設計要細致，高速公路設計軟件中應增加排水設計的模塊，有必要在地理信息系統的支持下進行公路設計，提高設計的精度和質量；進而加強高速公路的排水設計措施，促進交通事業的健康、可持續發展，完善自己的施工技術，才能在日益激烈的建筑市場競爭中立于不敗之地。

六、道路排水設計的意義

上述幾種措施中，前三種措施是以防止水分滲入以及增強瀝青混合料抗剝落性能為主，在道路設計、施工中采用較多，對減少瀝青路面水損壞也起到了一定作用。

然而，對于瀝青路面來說，徹底隔絕水的進入幾乎是不可能的。通過大量調查也發現，一旦有水滲入并滯留在結構層內部，即使瀝青混合料內摻加抗剝落劑，滯留在結構層內的水在車輛荷載的長期作用下，同樣會使瀝青和礦料產生剝落現象，造成水損壞[2]。因此，完善的防水、排水設計，對防治半剛性基層瀝青路面結構的水損壞，具有更為重要意義。

目前，在道路設計、施工中，對于路表排水系統較為重視，而對于路面結構內部的防水與排水設計，重視程度不足，致使水分滲入結構層內部后不能及時排除，造成水損壞。

因此，針對路面結構的防水和排水，尤其是一些邊緣部位的細節設計，應該在道路設計與施工中給以更多的關注。

七、結束語

目前，我國經濟高速發展，推動我國高速公路、路面大規模建設。對于公路設計而言，公路基路面及排水設計系統非常重要，它關系一個公路路基的穩定性及路面的使用壽命，有著顯著的影響，因此我們應當對其加以重視。

參考文獻

[1] 張艷梅.高速公路排水系統設計探討[J]. 公路與汽運, 2005

[2] 王芳. 高速公路排水系統設計方法研究[D]長安大學, 2007 .

[3] 陳亮. 淺析高速公路排水設計[J]. 民營科技, 2008

[4]王秀河. 公路路基路面排水優化探討[J]. 中國水運(下半月),2009,(05):226-227.

[5]陳昕.高速公路排水設計淺談[J].河南科技,2005(2).

[6]中華人民共和國行業標準·公路瀝青路面設計規范JTGD50-2006[S].北京:人民交通出版社,2006.