公路路基排水设计探讨

公路路基排水设计探讨
摘要：在公路设计中，公路排水设计非常重要。

公路排水可通过路面排水系统、路基排水系统以及中央分隔带排水等方式。

该文针对路基排水的特点进行分析，提出解决方案，供同行借鉴参考。

关键词：公路路基排水设计
据资料统计，我国每年用于公路维护的费用呈逐年增长的趋势。

为了保证通车安全，道路受到破坏后进行修缮的费用正成为各级地方政府的一项巨大开支。

造成这种局面的原因来自各个方面，有超载现象使道路超负荷的，也有工程施工过程偷工减料的等等。

该文主要针对路基排水设计对道路使用寿命的影响进行详细分析，找出目前设计中存在的不足和缺陷，提出解决对策，从理论层面探讨公路路基排水设计对公路使用寿命以及道路交通安全的重要性。

1 水对公路路基的有害影响
路基是公路的基础部分，路基的稳定性和坚固程度对公路的使用寿命和公路行车安全有重大影响。

在公路路基设计中除了要考虑所处地区地质地貌等条件外，还应特别注意路基的排水设计，这是因为水对公路路基有很多不利影响，该问题即本文研究重点。

水对公路路基的不利影响主要有以下几个方面。

（1）土壤被水浸湿后，会导致其承受外部荷载能力的大大减弱，
当车辆在路面行驶就会发生路基的沉陷。

这是因为在浸湿环境中土壤颗粒内部粘结力被削弱，土壤必须在一定的湿度范围内才会有较强的粘结力，当被浸湿后，超出这个范围，稳定性必然大打折扣。

另外，由于黄土的特性，在浸湿环境中会发生更为剧烈的沉陷，称为湿陷。

因此如果黄土地区的公路路基排水系统设计不完善会给公路的使用寿命和行车安全造成极大的影响。

（2）水对盐渍土地区的影响非常大。

其中最常见的一种现象就是盐渍土的沉陷。

这种现象的发生与当地的气候条件关系密切，大多发生在气候干燥地区。

实验结果表明，盐分会随着土壤中的潜水由深处流向土壤表面，在干燥环境情况下，土壤表面水分容易被蒸发，留下盐分在土壤表层形成盐壳。

盐壳的物理化学特性使得其无法回到土壤中，这样一来，原来土壤中的盐分被带走后留下孔隙，土壤原本较强的粘聚特性大大削弱，并且土壤孔隙的增大也使其透水性变大，最终导致盐渍土的沉陷。

因此在盐渍土地区路基的排水设计的好坏也直接决定了公路的各项性能。

（3）水对山区公路路基的影响最常见、破坏性最大的现象是滑坡。

造成路基滑坡的原因是地下水的渗透压力。

地下水不仅会产生渗透压力，而且会降低土壤的抗剪强度，山区公路路基由于处于山坡上，特殊的地形状况决定了地下水对这种地形特殊的影响，山坡土有一部分属于滑动层，当该层被处于地下水浸湿环境中，会降低路基的稳定性。

所以山区公路路基的设计应结合地区特点，做特别设计。

（1）公路路基排水设计要根据不同地区的地质地形不同，因地制宜、因势利导、综合整治、讲究实效。

要针对地区特点，制定适合当地地质条件的设计方案。

另外设计思路还应注意整体布局和规划，设计出的方案也应符合经济性。

（2）我国是个农业大国，农田灌溉的便利性应被考虑进排水设计中。

路基排水沟渠应单独设置，不可与灌溉沟渠共用。

要本着农田灌溉用水不影响公路路基的基本原则对路基排水系统进行重点规划。

在施工条件受限的情况下，排水设计也应避免水利用水对路基的破坏。

（3）在设置排水沟渠时，应本着尽量不破坏天然水系的基本原则。

（4）排水设施的建设还应注意就地取材，以防为主。

针对当地地质条件应具体分析其特点，就地取材既能满足设施建设需要，又能减少工程费用。

（5）最后一条原则是设计中要考虑路基结构不被破坏。

为减少对路面的破坏作用，应尽量阻止水进入路基结构，并提供良好的排水设施，以便迅速排除路基结构内的水，亦可建筑具有能承受荷载和雨水共同作用的路面结构。

路基的稳定性和强度对于水的作用非常敏感，保持路基常年处于干燥状态，确保路基具有足够的强度和稳定性。

3.1 地势较低集中汇水的排水设计
城市道路立交低洼处地下水水位较高，特别是在下穿式立交中，道路低点比周围地面低3～6?m，且形成盆地地形，这样大气降水向低洼处汇集，就会造成路面积水，这里需要解决的问题是地面排水和地下排水。

（1）自流排水：当立交附近有低于立交最低路面的排水管区时，采用直接排水的方式，这也是城市道路立交经常采用的方式。

自流排水是最安全、最经济的排水措施，它不需要消耗能源和其他工程设施的建设。

（2）调蓄排水：当达到洪峰时，如水体或干管水位高于路面水位的时候，将不能自流排水之流量引入蓄水池，待水体或干管水位回落时，再自流排水，但调蓄排水受条件限制应用不是很广泛：（a）在立交用地范围内有布置蓄水池的合适位置要与其他市政管道无较大的交叉，立交内雨水管道能自流接人蓄水池，蓄水池也能自流接人千管或河道泄空。

（b）要求汇水面积较小，蓄水量不大，一场雨产生的全部水量最多不超过1000适用于较小的立体交叉。

（c）通过设置排水泵站的方法来排除汇集在地势较低的水，但多数地区考虑到节约电
费、减少物业管理和人员操作应尽量减少排水泵站的设置。

3.2 潮湿和过湿路基的排水设计
潮湿和过湿路基应首先疏干和换填处理。

对于潮湿路基，含水量不是太高，施工前可在路基两侧挖纵向排水沟，并每隔一定距离挖一些横向排水沟，将路基水排到排水沟内，从而疏于路基；对于过湿路基，含水量较高，无法晾晒和疏干，只能采取换填的方式进行处理，如换填好土，换填透水性好的材料等。

3.3 降低路基地下水位的设计
降低路基地下水位，使路基处于干燥状态，在下穿式立交处，一般路面标高较低，大部分路基位于地下水位以下，导致路基湿软、变形、强度降低，最终发生破坏。

降低地下水位通常可以在路基下地下水位一定高度范同内设置暗沟、渗沟和渗井等。

4 结语
路基排水设计的好坏关系到公路使用寿命的长短以及交通安全等方面的问题，从业者必须先进行总体规划和综合设计，相互协调、布置恰当，使各处的流水都有归宿和去向，提高效果和降低造价，全面完成排水任务。

布置排水系统时，应联系路线的平纵面和横断面、沿线的地形、地质、气候和水文等情况综合考虑；路基排水沟渠的布置应与山区桥涵位置相配合；路基排水还应与当地农田排灌和水土保
持工作相结合。

参考文献
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