谈对公路路基路面排水设计的认识 谈对公路路基路面排水设计的认识 【摘要】水是危害公路的主要自然因素，水的作用加剧了路基、路面结构的损坏，加快了路面使用性能的变坏，缩短了公路的使用寿命，因此路基、路面的的排水设计必须十分重视。
【关键词】公路；路基路面；排水设计 中图分类号S276文献标识码 A 文章编号 引言 近年来随着国家经济建设的开展，对公路建设要求也随之越来越高，公路的比例也越来越大，以往建成的大多数公路没有设置完善的排水系统，使公路路基、路面的稳定性及强度损坏严重，难以保证行车的平安性，以至于影响公路的正常使用，也缩短了公路的使用寿命。例如，好多公路的中央分隔带的排水系统设置简单，没有横向排水系统，致使雨水滞留在路表及路面结构中，使水得不到及时排离路面及路基，既影响行车的平安，又降低了路面的强度，产生的后果可想而知。
一、水对路面的破坏机理 高速公路路面因水造成损害的主要是地表水。地表水通过沥青混凝土路面中的中央分隔带、空隙、缝隙等进入路面的内部结构，其内部各结构层的材料由于水的浸泡，增大变形、强度降低、承载力也明显下降，因而无法承受车辆荷载的作用，从而导致路面的早期损害。除此之外，在温度缩胀和荷载的反复作用之下，在其内部形成高动力的水流，这会对路面的混合料产生冲刷从而导致沥青膜逐渐剥落，因而路面的强度会逐渐降低，直至松散、破坏。造成这种损害的原因主要有三点沥青的粘结力不够。路面的结构层的防水、排水措施缺乏。路面的结构空隙太大。
二、排水设计的原那么 排水设施应因地制宜、全面规划、合理布局、综合治理、讲究实效、注意经济，并充分利用有利地形和自然水系； 路基排水沟渠的设置，应与农田水利相配合，必要时可适当增设涵管或加大涵管孔径； 设计前必须进行充分的调查研究，重点路段要进行排水系统的全面规划，做到路基路面综合设计和分期修建； 路基排水要主要防止附近山体的水土流失，尽量不破坏天然水系，尽量选择有利地质条件布设人工沟渠； 路基排水要结合当地水文条件和道路的具体情况，注意就地取材，以防为主； 为减少对路面的破坏作用，应尽量阻止水进入路面结构，并提供良好的排水设施，以便迅速排除路面结构内的水，亦可建筑具有能承受荷载和雨水共同作用的路面结构。
三、公路路基路面排水设计分析 1、路面外表排水设计 主线路面排水采用漫流方式排水，路面水直接从路肩和路堤边坡坡面流入边沟或排水沟。路面外表排水的主要任务是迅速把降落在路面上的雨水，通过路面和路肩设计的横坡向两侧排走，以防止造成路面积水而影响行车平安。沿路面边缘设置由透水性填料集水沟、横向出水管和过滤织物土工布组成的路面边缘排水系统。通过设置沥青封层、土路肩纵横向碎石盲沟和排水管，将渗入路面面层的水引出路基之外。由于通过沥青面层下渗的水量有限，考虑到排水路径的限制，一般情况在路面边缘设计中采用每10m左右设置一道5cm横向排水管以确保路面下渗水的排除。
2、边沟设计 在公路排水设计时，边沟设计中占非常大的比重，设计人员都非常重视，其设计的原那么是平坦路段的路堤以填筑式边沟为主，这样可减少路基边沟积水现象。路堤边沟的纵坡采用浆砌片石修筑，边沟纵坡应不小于0.12。具体设计时结合当地的降雨情况，本着既解决路基排水又经济的原那么，排水边沟沟底纵坡一般情况下不小于0.3，一般结合沿线自然地形确定排水的方向。如果路堤边沟需排入涵洞，那么沟底标高不能低于涵洞进口标高；对排入灌涵的边沟，沟底标高不低于涵顶的标高；对灌排两用的涵洞，应该按灌涵要求设置，在某些特殊情况下，可适当降低。为了防止冲刷涵洞，宜采用急流槽连接边沟和涵洞洞口。
3、排水沟设计 排水沟主要是将路基范围内的各种水源的水流，引至桥涵或路基范围以外的指定地点的排水设施。设计时应注意排水沟的尺寸大小应经过水力水文计算选定；排水沟的位置可根据需要并结合当地地形等而定；排水沟的水流注入其他水渠或水道是不应对原水道产生冲刷或淤积；应设置适宜的纵坡。排水沟的断面形式一般为梯形。
4、坡面排水设计 当填挖高度较大并且为土质边坡时，雨水对边坡冲刷较大，没有好的坡面排水会造成边坡坍塌滑移。对于填方来说，应做带肋的拱型护坡，拱肋及拱圈做成槽状，以利于排水，通过槽型拱肋将水排至排水沟；或者采用具有截水功能的骨架护坡；对于挖方来说，采用拱型护坡或采用护面墙，后者沿挖方台阶处设置纵向排水沟，通过护面墙内一定间距的边坡急流槽将水排至边沟。当填挖高度较小时，于边坡坡面铺设草皮即可，将漫流的坡面水排至排水沟或者边沟。
5、中央分隔带排水设计 无超高段中央分隔带排水设计当分隔带宽度小于3m、外表采用铺面封闭式时，铺面采用与两侧路面相同的双向横坡，降水通过横坡流向两侧路面，主要适用于降雨量不大，并且对绿化要求相对较低的路段。当分隔带宽度大于3m、外表微凹且无铺面封闭的分隔带内外表排水式时横断面呈向内微凹的形式，降水通过横坡聚集在分隔带的低凹处，并利用纵向坡度排向进水口或桥涵水道中，主要适用于降雨量较大，并且对绿化要求相对较低的路段，当降雨量大、水流速度超过地面土的最大允许流速时，还应在过水断面内做好防冲刷处理。当分隔带宽度为3m、外表凸起且无铺面封闭式时降水一局部形成外表径流通过横坡流向行车道，由路外表排水设施排走；另外一局部降水除被带内植物吸收一局部外，其余向下渗入分隔带土体内，通过设置在其中的纵向碎石排水盲沟聚集，并通过一定间距的横向排水管将水排引出路基。此方案适用于降雨量适中、对绿化有较高要求的路段。因此应考虑工程区内年平均降雨量适中及建设生态绿色公路的目的，来采用相应方式。
6、挡土墙设计 挡土墙路堤沿斜坡地基或软弱层带滑动的稳定性可采用不平衡推力法进行分析计算。在计算工作中，先给定稳定平安系数，之后再应用上式计算最后一块土条的剩余下滑力。当剩余下滑力小于零时，路堤稳定；等于零，路堤处于极限平衡；大于零，说明路堤不稳定。一般工程即采用先给定稳定平安系数、后求解最后一块土条的剩余下滑力的方法。墙身高出地面局部，每隔2m3m上下左右交错设置8cmPVC塑料管泄水孔，衡重台上须设置一排泄水孔。泄水孔进水端用反滤土工布包裹，以防泄水孔堵塞。注意最低一排泄水管的进水端底部稍低于墙后的反滤层底，以防止墙后积水。墙背填筑0.5m厚砂砾石反滤层。注意泄水孔出水口孔口标高需高于墙外地面或填土面30cm。在设置砼护栏地段，纵向每隔5m设一暗埋于墙身内的20cmPVC横向排水管排除路面水。挡土墙顶一般情况下设置波形护栏，但在设置隔声屏障地段、某些地方跨线桥桥头引道地段采用C30钢筋砼护栏，护栏下都设置有C25钢筋砼根底，墙顶砼护栏、护栏底根底工程量纳入挡土墙工程中，波形护栏工程纳入交通工程局部。
结语 总而言之，排水是公路建设的一项重要内容，而排水设计又是高速公路设计的一项重要组成，它对路面使用寿命和路基的稳定有重大影响。应该在掌握设计的原那么和目标的前提下，综合考虑公路等级、地形地质、降雨强度、地下水等情况，制定经济合理同时又高效的排水设计方案。只有这样，才能保证高速公路排水顺畅、质量可靠，延长其使用的寿命。
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