路基路面排水设计的探究

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　　【摘要】：公路排水设计对于公路路基的稳定性及路面的使用寿命都有显著影响，本文通过结合路基路面设计、施工的的实际情况，提出了切实可行的排水设计思路，以便更好地为公路建设服务。
　　【关键词】：公路排水设计路基路面设计
　　公路排水设计对于公路路基的稳定性及路面的使用寿命有着显著的影响。公路排水设计应包含以下两个方面的内容：其一是要考虑如何减少地下水、农田排灌水对路基稳定性及强度的影响，一般称之为第一类排水；其二是要考虑如何将路表水迅速排出路基之外，最大限度地减少雨水对路基、路面质量的影响，减少因路表水排水不畅或路表水下渗对路基、路面结构和使用性能产生的损害，这称为第二类排水。
　　第一类排水设计通常采用适当提高路基最小填土高度或在路基底部设置隔水垫层等办法。施工期间一般都考虑在施工前开挖临时排水边沟，排除施工期地表水并降低地下水，同时在路基底部掺加低剂量石灰处理，设置40cm厚的稳定层等。采用这一系列措施可起到事半功倍的效果。
　　第二类排水设计一般包括：
　　(1)通过路面横坡、边沟、边沟急流槽等，将路表水迅速排出路基以外；
　　(2)设计中央分隔带纵向碎石盲沟、软式透水管及横向排水管，将施工期进入中央分隔带的雨水及运营期中央分隔带的下渗水迅速排出路基之外；
　　(3)设计泄水孔以迅速排除桥面水；
　　(4)设计中采用沥青封层、土路肩纵横向碎石盲沟或排水管，将渗入路面面层的水引出路基之外。
　　一、路基工程设计
　　路基既是路线的主体，又是路面的基础并与路面共同承受车辆荷载。路基工程在道路建设中，工程量大、占地广，常为控制施工进度的关键，故要求：①尽可能与沿线农田水利建设相结合并力争节约用地；②按照标准设计，严格控制施工质量，保证路基具有足够的强度和稳定性；③搞好排水和防护加固工程，沿河路基应注意不被洪水淹没冲毁；④填方工程应慎选土质并分层务实，对其密实度和含水量进行现场控制；
　　一）路基设计内容
　　 1.进行野外勘察，收集必要的资料；2.根据沿线设计资料进行路基工程设计，确定边坡坡度及横断面形式；3.根据沿线地面水流以及地下水埋藏情况，进行路基排水的总体布置及排水结构物的设计；4.路基防护与加固设计，包括坡面防护、冲刷防护与挡土墙的布设；5.路基工程其它设施。
　　 二）路基排水设计的依据及目的
　　 公路是一个露天构筑物，路基经常受到各种水分的作用，公路病害一般与排水不良直接有关。重视排水，既有利于公路运输，更有利于公路构筑物的安全。
　　 根据来源的不同，水流可分为地面水和地下水。地面水主要是经由降水形成的地面径流。地下水分为：
　　 上层滞水从地面入尚未深达下层的土中水；
　　 潜水在地面以下第一个隔水层以上的含水层中的水，距地面较近；
　　 层间水 在地面以下任何两个隔水层之间的含水层之间的地下水。
　　 路基排水的目的是把路基工作区内的土基含水量降低到一定的范围，土基含水量过大，会引起土质松软，强度降低，边坡塌方，基身沉陷或滑动，影响交通。
　　 三）路基排水设计的原则
　　 为好路基排水设计，应遵循以下几个原则：
　　 1.设计前必须进行深入的调查研究；
　　 2.路基排水沟渠的设置和联结尽量不占或少占农田；
　　 3.设计要因地制宜、就地取材、经济适用；
　　 4.排水沟渠的出水口应尽可能引接至天然河沟，以减少桥涵工程；
　　 5.排水设计应讲求经济效益。
　　 四）边沟设计的原则
　　 ①一般路段的路基边沟设计原则：以填筑式边沟为主，尽量减少路基边沟积水现象的发生。这主要是吸取已建成的公路中的教训：a部分路段在汛期内路基水不能及时排除。b地方群众干扰路基水排入灌溉涵洞内。②路基边沟纵坡的要求：根据交通部部颁《公路路基排水设计规范》要求，采用浆砌片石修筑的边沟为满足排水需要，边沟纵坡应不小于0.12％，由于本项目位于丘陵岗区和冲积平原区，原地形既有较大起伏又有部分平坦地段，本着既要解决路基排水问题，又要经济合理的原则，确定路基排水边沟沟底纵坡一般情况下不小于0.15％。③对于边沟水进入涵洞及跨越通道等情况的处理：沿线设置的涵洞有排涵、灌涵和灌排两用涵。对于需排入排涵的边沟，其边沟底标高不低于涵洞中心的标高；需排入灌涵的边沟，其沟底标高不低于涵顶标高；而对于灌排两用的涵洞应按灌涵要求设置，特殊情况时可适当降低。为防止冲刷涵洞，原则上采用边沟急流槽连接边沟和涵洞洞口。一般情况下边沟尽量少穿越通道，当排水需通过通道排入涵洞时，应优先采用边沟盖板涵，特殊情况下可采用边沟倒虹吸穿越通道。④对边沟标高及纵坡方向的问题：根据路线纵断面和沿线自然地形情况综合确定，通常以沿线自然地形为主确定排水方向。边沟底标高控制应以该段路肩边缘最低点标高以下大于1.7m为宜，原因是考虑到路线中央分隔带横向排水管不能因边沟积水而引起倒灌。对于个别特殊路段不能满足1.7m要求的，可放宽至1.4～1.5m，若另一侧边沟较低时应优先采用单侧布设横向排水管。⑤对于挖方段边沟：考虑到中央分隔带横向排水管排水要求，边沟底标高不低于路肩标高1.2m，同时要求边沟纵坡不小于0.5％。施工期要求各施工单位必须首先在挖方段边坡顶开挖截水沟以防止路基外侧水进入路基，并且应做好挖方段本身临时排水沟的设置工作。
　　二、路面工程设计
　　 一）路面结构组合设计的基本步骤
　　 1.路面等级与公路等级相适宜。路面的面层因直接承受行车和自然因素的综合作用，要求它必须强度高、热稳定性、耐久性好。所以要的材料都是强度高的矿料粘结力强的结合料，在面层下还要沥青类材料来做，可以抵抗水平力在层间产生的键应力。
　　 2.选择路面类型要与当地气候结合，在多雨地区要保证水稳定性和整体强度。
　　 3.材料的选择要与路面结合考虑。常用的基层有沥青稳定类、水泥稳定和各种碎石混合料类。
　　 二）公路路面渗水的排水设计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，因此，设计中采用每10m左右设置一道Ф5cm横向排水管以确保路面下渗水的排除。
　　三、桥梁涵洞的设计
　　道路跨越河流沟谷时，需建涵洞、桥梁或渡口等构筑物；与铁路或其他道路交叉，也常建桥跨越。过水构筑物有漫水桥、过水路面、渗水路堤等。当交通量不大而又受到经费等条件限制时,可暂缓建桥,先修渡口工程；待交通量增长条件具备时，再改渡建桥。桥涵要根据当地的地形、地质、水文等条件，行车及外力等荷载，建桥涵目的要求等，因地制宜，就地取材，合理选用桥涵形式，做到坚固、适用、安全、经济、美观。
　　四、参考文献[1]杜云，夏丽燕，郭兆军.沈大公路路基路面排水设计浅析[J].辽宁交通科技.2004.(11).[2]陈昕.公路排水设计浅谈[J].河南科技.2005.(02).[3]张喜超，周洪文.许漯公路路基路面排水设计[J].公路.1999.(12).
　　

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