浅谈路基路面的排水设计.doc

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浅谈路基路面的排水设计

作者：

刘丹

来源：

《城市建设理论研究》2013年第12期

        摘要：

文中阐述了路基路面排水的任务和原则,并对公路路基路面排水工程的设计进行了分类说明。

        关键词：

路基路面排水设计

        Abstract:

Thispaperexpoundsthesubgradeandpavementdrainagetaskandprinciple,andthedesignofhighwaysubgradeandpavementdrainageengineeringareclassifieddescription.

        Keywords:

Roadbedpavement；drainage；design

        中图分类号：

S607+.2文献标识码：

A文章编号：

        前言

        随着高等级公路建设的飞速发展,路基路面排水设计已成为设计工作的一个重要环节,越来越为人们所重视。

高等级公路的排水系统是由路面排水、中央分隔带排水、路基排水和桥涵、沟塘等所组成的综合体系,由于它涉及面广、变化繁杂,因此也是设计中的一个难点

        一、路基路面排水的任务和原则水是影响路基路面强度和稳定性的一个重要因素,在路基路面设计过程中,应对路基路面排水工程给予高度重视。

路基路面排水设计可分为地表排水和地下排水两大部分。

        1主要任务

        地表排水设计的主要任务是把降落在路界范围内的表面水有效地汇集并迅速排出路界,同时把路界外可能流入的地表水拦截在路界范围外,以减少地表水对路基和路面的危害以及对行车安全的不利。

地下排水则应对影响路基稳定性的地下水,予以隔断、疏干和降低,并引导至路基范围以外的适当地点。

        2设计时应坚持的原则

（1）排水设施应因地制宜、全面规划、合理布局,并充分利用地形和自然水系,做到水流不过于集中排放,能及时疏散,就近分流。

（2）排水系统应自成体系,注意与农田水利相配合,与灌溉沟渠互不干扰。

防止冲毁农田或危害其他水利设施的同时,也要防范农业用水影响路基稳定。

        （3）设计前应进行调查,查明水源,考虑排水设施与桥涵布置的配合,地下排水与地面排水的配合。

        （4）在满足排水主功能的前提下,应节约用地,选择排水设施的形式应与周围自然景观相协调,营造道路与自然和谐的环境。

        二、路基排水的目的,在于确保路基能始终处于干燥,坚实和稳定状态,为此应尽可能将停滞在路基范围内的地表水,迅速排除,并防止用地范围以外的地面水对路基的浸蚀和冲刷,同时亦要降低地下水位,防止地下水危害路基。

所以,路基排水可分为地面排水和地下排水两个方面。

        1路基地面排水设计

        常用的路基路面地表排水设备，包括边沟、截水沟、排水沟、跌水与急流槽、蒸发法、倒虹吸与渡水槽。

这些排水设备，分别设在路基的不同部位，各自的排水功能，布置要求或构造形式，均有所差异。

（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。

        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。

        三、路面表面排水。

        1路表水的排除。

        路面表面排水的主要任务是迅速把降落在路面和路肩表面的降水排走，以免造成路面积水而影响行车安全。

两种排除路面表面水的方式：

其一，横向漫坡：

汇水量不大，路堤不高，纵坡不同，坡面耐冲刷能力强，优先选择。

拦水带：

其二，水流量大，有可能冲刷路堤边坡，采用拦水带汇集，通过泄水口和急流槽集中排放。

        2中央分隔带排水。

        中央分隔带排水是高速公路、一级公路路面排水的重要组成部分，可根据分隔带宽度、绿化和交通安全设施形式、分隔带表面的处理方式等因素，选择不同的排水方式。

当中央分隔带宽度小于3m时，一般采用带有铺面的横断面形式，中央分隔带（在无超高路段）采用双向横坡，将雨水流向两侧路面，并入路面排水系统。

中央分隔带宽度大于3m，且未采用铺面封闭时，可设置内倾的横向坡度，使表面水流向分隔带中央低凹处，通过纵坡排流到泄水口并横向排离路基。

为排除渗入分隔带内的表面水，可设置纵向排水渗沟，并隔一定间距通过横向排水管将渗沟内的水排引出路界。

        结束语

        随着我国公路建设加快，路基排水设计不当而造成的工程病害日益增多，直接造成公路设施的损害，对公路交通产生了巨大的不利影响。

因此，公路路基路面排水的重要性愈益突出，对保证公路的正常性能的保障和使用寿命具有十分的重要。

路基路面的强度与稳定性同水的关系十分密切。

路基路面的病害有多种，但水的作用是主要因素之一，因此路基路面设计、施工和养护中必须十分重视路基路面排水工程。

        参考文献

        ［1］陈昕．高速公路排水设计浅谈［J］．河南科技．2005．（02）

        [2]马英.高等级公路路基路面排水设计[J].山西建筑,2006,32（24）

        [3]陈海霞.水泥混凝土路面水毁及对策[J].山西建筑,2007,33（29）

        [4]张荣敦,鲁军瑛,郑建晓.公路路面表面水排除方法的探讨[J].山西建筑,2007,33（23）