论文部分内容阅读
摘要：公路路基路面排水设计是否合理对于公路的整体质量来说具有非常重要影响，因此在进行公路建设的时候，需要将其放在重点，只有这样，才能够在最大限度上保证公路质量，促进我国公路建设健康发展。本文就公路路基路面排水设计进行了探讨。
关键词：公路；路基路面；排水设计
中图分类号：X734文献标识码： A
引言
公路的建设对我国的经济发展具有重要的意义，但是在进行公路建设的时候，存在着许多的问题，从而影响到公路建设的质量。公路路基路面排水设计是在进行公路建设的时候应该重视的一个问题，下文就公路路基路面排水设计进行阐述
一、公路路基路面排水设计原则
1、在设计路基路面排水管道时，首先要做好基本的建设设施的道路检查工作，保证不过多的占用农田等地进行排水施工。一般情况下，为了减少资源的浪费，我们可以采用相互结合利用的方式，这样不仅仅利于路基路面的排水还有利于农田的排水灌溉，通常来讲，我们不采用边沟的作业方式进行排灌渠道。
2、在进行公路路基路面排水时，要充分的考虑周围的施工环境，在了解的过程中，要采用经济合理，因地制宜的原则。排水渠道可以采用横向与纵向相结合的方式进行排水，与此同时，还要注意某些地质施工的地段环境和排水，将排水设计与防护加固技术紧密的结合在一起，以便提高工作效率。
3、排水工作在公路路基路面施工中，对保护路基路面的强度和使用性能上起到了关键性的作用，但也应注意排水时可能发生的一些问题。例如，水土流失。近几年水土流失现象非常的严重，究其原因存在很多。就公路路基路面排水而言，我们能做的就是将排水与施工的周边自然环境要素紧密的相结合，以防排水施工过度而引发的一系列问题的出现。
4、便于维修。在对公路路基排水系统进行设计过程中，其各项断面尺寸，不仅应符合排泄设计的相关要求，还应满足对其维护、检查以及修理的需求。
5、环境保护。公路路基排水设计中包含的各项排水设施，在对排水进行处理时，应给以高度重视。避免出现排泄水将农田或者是水利设施冲毁现象的出现，同时还应注意其冲刷对地表的影响，坚决杜绝水土流失或者是水源污染状况的发生。
二、公路路基路面排水设计
1、路基排水设计
1.1地表排水
（1）边沟
边沟的排水量不大，一般不需要进行水文、水力计算，依据沿线具体条件，选用标准横断面形式。边沟设置在挖方路基的路肩外侧或低路堤的坡脚外侧，多与路中线平行，用以汇集和排除路基范围内和流向路基的少量地面水。边沟断面形式及尺寸应根据地形地质条件、边坡高度及汇水面积等确定，不宜过长。其纵坡（出水口附近除外）一般与路线纵坡一致，并不宜小于0．3％。困难情况下，可减小至0．1％。
（2）截水沟。
截水沟又称天沟，一般设置在挖方路基边坡坡顶以外，或山坡路堤上方的适当地点，用以拦截并排除路基上方流向路基的地面径流，减轻边沟的水流负担。
（3）排水沟
排水沟的主要用途在于引水，将路基范围内各种水源的水流，引至桥涵或路基范围以外的指定地点。排水沟的横断面，一般采用梯形，尺寸大小应经过水力水文计算选定。但是需要特别注意的是，包括排水沟在内的土质沟渠在有可能受到冲刷和渗漏时必须进行防护和防渗处理。
（4）跌水与急流槽
跌水与急流槽是路基地面排水沟渠的特殊形式，用于陡坡地段，由于纵坡陡、水流速度快、冲涮力大，要求跌水与急流槽的结构必需稳固耐久，应采用浆砌块石或水泥混凝土预制块砌筑，并具有相应的防护加固措施。
（5）倒虹吸与渡水槽
当水流需要横跨路基，同时受到设计标高的限制，可以采用管道或沟槽，从路基底部或上部架空跨越，前者称倒虹吸，后者为渡水槽，分别相当于涵洞和渡水桥，两者属于路基地面排水的特殊结构物，并且多半是配合农田水利所需而采用。
（6）蒸发池
蒸发池是在气候干燥地区的排水困难地段，于公路两侧每隔一定的距离，为汇集边沟流水，任其蒸发所设置的积水池。
1.2地下排水设计
当地下水影响路基、路面强度或边坡稳定时，应设置地下排水设施。常用的地下排水设备有：盲沟、渗沟和渗井，其特点是排水量不大，主要是以渗流方式汇集水坑，并就近排出路基范围以外。
（1）暗沟
暗沟是设置在地面以下引导水流的沟渠，无渗水和汇水作用。用于将泉水和地下集中水流排除出路基范围以外。当路基范围内遇有个别泉眼，泉水外涌，路线不能绕避时，为将泉水引至．填方坡脚以外或挖方边沟，加以排除，可在泉眼与出口之间开挖沟槽，修建暗沟。暗沟造价一般高于明沟，同时，如果一旦淤塞，疏通费事，甚至需开挖重建。因此，设计时必须与修建明沟方案进行经济比较，择优选用。
（2）渗沟
采用渗透方式将地下水汇集于沟内，并通过沟底通道将水排至指定地点，此种地下排水设备统称为渗沟。渗沟用于降低地下水位或拦截地下水。主要盲沟式渗沟、洞式渗沟和管式渗沟三种形式。
（3）渗井
渗井属于水平方向的地下排水设备，当地下存在多层含水层，其中影响路基的上部含水层较薄，排水量不大，且平式渗沟难以布置，采用立式（竖向）排水，设置渗井，穿过不透水层，将路基范围内的上层地下水，引入更深的含水层中去，以降低上层的地下水位或全部予以排除。渗井的平面布置，以及孔径与渗水量，按水力计算而定，一般为直径1．0～1．5m的圆柱形。亦可是边长为1．0～1．5m的方形。井深视地层构造情况而定，井内由中心向四周按层次，分别填入由粗而细的砂石材料，粗料渗水，细料反滤。填充料要求筛分冲洗，施工时需用铁皮套筒分隔填入不同粒径的材料，要求层次分明，不得粗细材料混杂，以保证渗井达到预期排水效果。
2、路面排水设计
2.1路面表面排水
路面表面排水的主要任务是迅速把降落路面和路肩表面的雨水排走，以免造成积水而影响行车安全。当路基横断面为路堑时，路面上的表面水通过恒破汇集于边沟内。当路基断面为路堤时，可采用两种方式排除路面表面水：
（1）让路面表面水横向漫流形式向路堤坡面分散排放。
（2）在路肩外侧边缘处设置拦水带，将路面表面水汇集在拦水带同路肩铺面形成的浅三角形过水断面内，然后通过隔一定间距设置的泄水口和激流槽集中排放到路堤坡脚外。两种排水方式的选择，主要依据表面水可能对路堤坡面造成的冲刷危害等因素确定。
2.2中央分隔带排水
设置凸形中央分隔带的高等级公路路基路面排水时，必须充分重视中央分隔带的排水。分为以下两个方面：中央分隔带表面防排水；中央分隔带内渗水的排除。就一般来说，中央分隔带构成有3种处理方式：表面采用铺面封闭不封闭，采用凸形构造不封闭，采用凹形构造。虽然大部分降水通过凸形中央分隔带可自排到路面上，但仍有小部分水会渗入到中央分隔带内的回填土中并进一步渗入到路面结构层及路基，并影响其强度及稳定性。因此，在凸形中央分隔带回填土下应设纵向碎石盲沟或排水暗沟，中央分隔带两侧每隔100m左右应交错设置孔径20～60cm的横向硬塑排水管，管底縱坡不小于1%，进出口应采取防护措施。另外，在设置超高路段的中央分隔带内应增设城市道路常用的排水构造物雨水井，避免因超高侧路面积水造成行车危险。雨水井汇集的雨水可直接排入桥涵或通过横向排水管排出。
2.3路面结构排水
目前，我国公路的修建多采用混凝土路面。进入沥青路面结构内的自由水，在路基路面为透水体系时，可通过向路基两侧的路肩结构渗流而逐渐排出。但是进入路面结构的这部分自由水向外渗流的速度很慢，被围封在路面结构层的水分，会浸湿各结构层材料及路基土，使其强度下降，变形增加，从而使路面承载力降低。而积滞在层间结合处空隙内或结构层孔隙内的自由水在行车荷载作用下，形成高孔隙的动水压力和高流速的水流，冲刷层面材料，并从缝隙处向外“唧泥”，促使沥青面层剥落、松散或坑槽，是造成沥青路面早期水损害的主要原因，而水泥混凝土路面也存在着上述和沥青路面同样的问题。
因此设置路面结构层内部排水系统，将这部分水迅速排除，有利于改善路面使用性能，提高其使用寿命。路面结构层排水系统分为以下两方面：
（1）路面边缘排水系统是将渗入路面结构层内的水分，先沿路面结构层的层间间隙或层内空隙横向渗流入由透水性材料组成的路肩纵向集水沟，再集中排出路外。
（2）路面排水层排水系统是在路面结构中采用透水层材料做基层或底基层，渗入路面结构层的水分，先通过竖向渗流进入排水层，然后由横向渗流进入路肩纵向排水沟，再由一定距离设置横向出水口，排出路外。同时在路面基层下设置与中央分隔带排水设施相连接的沙砾垫层，将渗入水汇集于中央分隔带排水盲沟或暗沟排出路基范围以外。
结束语
公路排水工程关系到整个工程的使用寿命，在进行排水设计时应与周边环境作为一个整体全面考量，才会达到预期的效果，创造出景观上整体协调、综合效益较高的公路排水体系，从而提高我国公路的建设质量。
参考文献
[1]李真，张建鹏.浅谈路基路面的排水设计[J].环球市场信息导报，2010（4）.
[2]交通部第二公路勘察设计院[M].北京：人民交通出版社，1996.
[3]路基/路桥集团第二公路工程局[M].北京：人民交通出版社，2003.
关键词：公路；路基路面；排水设计
中图分类号：X734文献标识码： A
引言
公路的建设对我国的经济发展具有重要的意义，但是在进行公路建设的时候，存在着许多的问题，从而影响到公路建设的质量。公路路基路面排水设计是在进行公路建设的时候应该重视的一个问题，下文就公路路基路面排水设计进行阐述
一、公路路基路面排水设计原则
1、在设计路基路面排水管道时，首先要做好基本的建设设施的道路检查工作，保证不过多的占用农田等地进行排水施工。一般情况下，为了减少资源的浪费，我们可以采用相互结合利用的方式，这样不仅仅利于路基路面的排水还有利于农田的排水灌溉，通常来讲，我们不采用边沟的作业方式进行排灌渠道。
2、在进行公路路基路面排水时，要充分的考虑周围的施工环境，在了解的过程中，要采用经济合理，因地制宜的原则。排水渠道可以采用横向与纵向相结合的方式进行排水，与此同时，还要注意某些地质施工的地段环境和排水，将排水设计与防护加固技术紧密的结合在一起，以便提高工作效率。
3、排水工作在公路路基路面施工中，对保护路基路面的强度和使用性能上起到了关键性的作用，但也应注意排水时可能发生的一些问题。例如，水土流失。近几年水土流失现象非常的严重，究其原因存在很多。就公路路基路面排水而言，我们能做的就是将排水与施工的周边自然环境要素紧密的相结合，以防排水施工过度而引发的一系列问题的出现。
4、便于维修。在对公路路基排水系统进行设计过程中，其各项断面尺寸，不仅应符合排泄设计的相关要求，还应满足对其维护、检查以及修理的需求。
5、环境保护。公路路基排水设计中包含的各项排水设施，在对排水进行处理时，应给以高度重视。避免出现排泄水将农田或者是水利设施冲毁现象的出现，同时还应注意其冲刷对地表的影响，坚决杜绝水土流失或者是水源污染状况的发生。
二、公路路基路面排水设计
1、路基排水设计
1.1地表排水
（1）边沟
边沟的排水量不大，一般不需要进行水文、水力计算，依据沿线具体条件，选用标准横断面形式。边沟设置在挖方路基的路肩外侧或低路堤的坡脚外侧，多与路中线平行，用以汇集和排除路基范围内和流向路基的少量地面水。边沟断面形式及尺寸应根据地形地质条件、边坡高度及汇水面积等确定，不宜过长。其纵坡（出水口附近除外）一般与路线纵坡一致，并不宜小于0．3％。困难情况下，可减小至0．1％。
（2）截水沟。
截水沟又称天沟，一般设置在挖方路基边坡坡顶以外，或山坡路堤上方的适当地点，用以拦截并排除路基上方流向路基的地面径流，减轻边沟的水流负担。
（3）排水沟
排水沟的主要用途在于引水，将路基范围内各种水源的水流，引至桥涵或路基范围以外的指定地点。排水沟的横断面，一般采用梯形，尺寸大小应经过水力水文计算选定。但是需要特别注意的是，包括排水沟在内的土质沟渠在有可能受到冲刷和渗漏时必须进行防护和防渗处理。
（4）跌水与急流槽
跌水与急流槽是路基地面排水沟渠的特殊形式，用于陡坡地段，由于纵坡陡、水流速度快、冲涮力大，要求跌水与急流槽的结构必需稳固耐久，应采用浆砌块石或水泥混凝土预制块砌筑，并具有相应的防护加固措施。
（5）倒虹吸与渡水槽
当水流需要横跨路基，同时受到设计标高的限制，可以采用管道或沟槽，从路基底部或上部架空跨越，前者称倒虹吸，后者为渡水槽，分别相当于涵洞和渡水桥，两者属于路基地面排水的特殊结构物，并且多半是配合农田水利所需而采用。
（6）蒸发池
蒸发池是在气候干燥地区的排水困难地段，于公路两侧每隔一定的距离，为汇集边沟流水，任其蒸发所设置的积水池。
1.2地下排水设计
当地下水影响路基、路面强度或边坡稳定时，应设置地下排水设施。常用的地下排水设备有：盲沟、渗沟和渗井，其特点是排水量不大，主要是以渗流方式汇集水坑，并就近排出路基范围以外。
（1）暗沟
暗沟是设置在地面以下引导水流的沟渠，无渗水和汇水作用。用于将泉水和地下集中水流排除出路基范围以外。当路基范围内遇有个别泉眼，泉水外涌，路线不能绕避时，为将泉水引至．填方坡脚以外或挖方边沟，加以排除，可在泉眼与出口之间开挖沟槽，修建暗沟。暗沟造价一般高于明沟，同时，如果一旦淤塞，疏通费事，甚至需开挖重建。因此，设计时必须与修建明沟方案进行经济比较，择优选用。
（2）渗沟
采用渗透方式将地下水汇集于沟内，并通过沟底通道将水排至指定地点，此种地下排水设备统称为渗沟。渗沟用于降低地下水位或拦截地下水。主要盲沟式渗沟、洞式渗沟和管式渗沟三种形式。
（3）渗井
渗井属于水平方向的地下排水设备，当地下存在多层含水层，其中影响路基的上部含水层较薄，排水量不大，且平式渗沟难以布置，采用立式（竖向）排水，设置渗井，穿过不透水层，将路基范围内的上层地下水，引入更深的含水层中去，以降低上层的地下水位或全部予以排除。渗井的平面布置，以及孔径与渗水量，按水力计算而定，一般为直径1．0～1．5m的圆柱形。亦可是边长为1．0～1．5m的方形。井深视地层构造情况而定，井内由中心向四周按层次，分别填入由粗而细的砂石材料，粗料渗水，细料反滤。填充料要求筛分冲洗，施工时需用铁皮套筒分隔填入不同粒径的材料，要求层次分明，不得粗细材料混杂，以保证渗井达到预期排水效果。
2、路面排水设计
2.1路面表面排水
路面表面排水的主要任务是迅速把降落路面和路肩表面的雨水排走，以免造成积水而影响行车安全。当路基横断面为路堑时，路面上的表面水通过恒破汇集于边沟内。当路基断面为路堤时，可采用两种方式排除路面表面水：
（1）让路面表面水横向漫流形式向路堤坡面分散排放。
（2）在路肩外侧边缘处设置拦水带，将路面表面水汇集在拦水带同路肩铺面形成的浅三角形过水断面内，然后通过隔一定间距设置的泄水口和激流槽集中排放到路堤坡脚外。两种排水方式的选择，主要依据表面水可能对路堤坡面造成的冲刷危害等因素确定。
2.2中央分隔带排水
设置凸形中央分隔带的高等级公路路基路面排水时，必须充分重视中央分隔带的排水。分为以下两个方面：中央分隔带表面防排水；中央分隔带内渗水的排除。就一般来说，中央分隔带构成有3种处理方式：表面采用铺面封闭不封闭，采用凸形构造不封闭，采用凹形构造。虽然大部分降水通过凸形中央分隔带可自排到路面上，但仍有小部分水会渗入到中央分隔带内的回填土中并进一步渗入到路面结构层及路基，并影响其强度及稳定性。因此，在凸形中央分隔带回填土下应设纵向碎石盲沟或排水暗沟，中央分隔带两侧每隔100m左右应交错设置孔径20～60cm的横向硬塑排水管，管底縱坡不小于1%，进出口应采取防护措施。另外，在设置超高路段的中央分隔带内应增设城市道路常用的排水构造物雨水井，避免因超高侧路面积水造成行车危险。雨水井汇集的雨水可直接排入桥涵或通过横向排水管排出。
2.3路面结构排水
目前，我国公路的修建多采用混凝土路面。进入沥青路面结构内的自由水，在路基路面为透水体系时，可通过向路基两侧的路肩结构渗流而逐渐排出。但是进入路面结构的这部分自由水向外渗流的速度很慢，被围封在路面结构层的水分，会浸湿各结构层材料及路基土，使其强度下降，变形增加，从而使路面承载力降低。而积滞在层间结合处空隙内或结构层孔隙内的自由水在行车荷载作用下，形成高孔隙的动水压力和高流速的水流，冲刷层面材料，并从缝隙处向外“唧泥”，促使沥青面层剥落、松散或坑槽，是造成沥青路面早期水损害的主要原因，而水泥混凝土路面也存在着上述和沥青路面同样的问题。
因此设置路面结构层内部排水系统，将这部分水迅速排除，有利于改善路面使用性能，提高其使用寿命。路面结构层排水系统分为以下两方面：
（1）路面边缘排水系统是将渗入路面结构层内的水分，先沿路面结构层的层间间隙或层内空隙横向渗流入由透水性材料组成的路肩纵向集水沟，再集中排出路外。
（2）路面排水层排水系统是在路面结构中采用透水层材料做基层或底基层，渗入路面结构层的水分，先通过竖向渗流进入排水层，然后由横向渗流进入路肩纵向排水沟，再由一定距离设置横向出水口，排出路外。同时在路面基层下设置与中央分隔带排水设施相连接的沙砾垫层，将渗入水汇集于中央分隔带排水盲沟或暗沟排出路基范围以外。
结束语
公路排水工程关系到整个工程的使用寿命，在进行排水设计时应与周边环境作为一个整体全面考量，才会达到预期的效果，创造出景观上整体协调、综合效益较高的公路排水体系，从而提高我国公路的建设质量。
参考文献
[1]李真，张建鹏.浅谈路基路面的排水设计[J].环球市场信息导报，2010（4）.
[2]交通部第二公路勘察设计院[M].北京：人民交通出版社，1996.
[3]路基/路桥集团第二公路工程局[M].北京：人民交通出版社，2003.