公路排水系统研究与分析

公路排水系统研究与分析
摘要：随着我国经济飞速发展，公路路网建设的不断加强，在保障公路路网中
不同等级公路占比的同时还需要保证公路在建设过程中的工程质量。

在公路建设
项目的设计过程中，有许多设计内容关系工程建设质量，其中公路排水系统的设
计就是十分重要的设计内容之一。

由于公路排水系统的作用举足轻重，我们才需
要在公路设计过程中格外注重排水系统的设计。

本文针对公路排水系统设计的相
关问题进行研究与分析，希望能够有效地提升我国公路排水系统的设计质量，同
时也为我国公路项目的建设发展贡献绵薄之力。

关键词：公路设计；排水系统；路基排水；路面排水
在常规公路设计的过程往往是一项极其复杂而且重要的工作内容，因此我们
在设计的过程中，需要有效地保障公路排水系统的通畅性与安全性。

因此在公路
排水系统设计前，需要对公路全线进行实地勘察，结合沿线实际地形、地貌、地
物及水文等因素进行排水系统设计，只有这样才能够保障排水系统的正常运作，
达到排水效果。

我们在进行公路排水系统设计的过程中首先要依据相关规范及标
准进行相应排水系统的设计，其次对排水系统的相关设施进行充分了解和分析，
只有这样才能够从设计层面保障排水系统正常有效、安全地运行，才能够保证公
路排水系统设计更加符合现场的施工环境，才能够确保周边环境与生态不受影响。

1.路基排水
公路排水系统是为了加强路基的稳定性与强度而存在，因此在公路设计过程
中需要充分考虑影响公路路基稳定与强度的相关因素，将各因素逐一处治或消除，这样方可保障路基的强度与运营安全。

常规公路路基排水系统主要由边沟、排水沟、截水沟、盲沟、渗沟、急流槽与涵洞等组成，能够有效地将公路路基同自然
排水河流沟渠或蒸发池相连。

在公路路基排水系统设计时需要遵守“既有水源与公路分离，公路与耕地分隔”两个基本设计原则，方能够保障公路路基排水系统的独立性。

路基排水系统根据汇水来源，分为地表排水和地下排水。

1.1地表排水
公路路基排水系统中的地表排水主要来自公路路基边坡坡面、自然坡面汇水。

对于地表排水主要依靠边沟、排水沟、截水沟、急流槽、涵洞等将地表汇水引入
自然河流沟渠或蒸发池相连引离路基。

路基地表排水大部分主要是依靠边沟、排水沟进行全线贯通来保障排水系统
的正常有效运行。

通常边沟、排水沟设计尺寸为60cm×60cm，同时本着“节约用地”的原则[1]，采用矩形、梯形形式的较多，辅以浅碟形、U型等，而沟身采用
的材料常常以浆砌片石、现浇混凝土和预制混凝土为主，需要调查项目沿线地材，合理选用。

在设计过程中沟底纵坡不宜小于0.3%，困难情况下，不应小于0.1%。

对于出水口间距方面，梯形、矩形边沟不宜超过500m ，多雨地区不宜超过300m；三角形和碟形边沟不宜超过200m[2]。

对于挖方路段，我们在设计挖方地段的排水系统时，除了在边坡分级平台处
设置平台截水沟并隔段设置急流槽排出路堑边坡坡面汇水外还需要特别关注坡顶
以外自然坡面的汇水情况，如若自然坡面汇水径流量大，需要设置相应的坡顶截
水沟拦截自然坡面地表径流，通常坡顶截水沟的设计尺寸为40cm×40cm～
50cm×50cm。

在路基排水系统的设计过程中，我们常规将路基边坡坡面汇水引出，排至公
路沿线原有的河流与沟渠中，但是需要值得注意的是路基边坡坡面水不能够排入
沿线池塘当中，尤其是养殖池塘，一旦排入极易破坏池塘的生态环境。

此外如果
出现排水沟与公路通道交叉时，设计往往将排水系统之排水沟在通道处设置过水
涵链接通道两侧排水沟或通过引离的方式将排水沟内水引入就近既有排水沟渠或
蒸发池。

1.2地下排水
路基排水系统之地下排水的设计常常不做统一设计，需要根据不同路段的地
下水水量、来源等进行针对性设计，这样才能保证公路路基地下排水系统的功能
发挥到最大。

对于地下排水系统的设计需分情况进行研究分析，具体如下：
1.2.1一般路段地下排水设计
一般路段的排水沟通常依据“顺应地势，避免积水”的原则进行设计，主要是
为了避免由于排水沟积水长期聚积或下渗造成路基湿软的状况。

由于《公路建设项目设计文件编制办法》中未对二级及二级以下公路排水设
计做进一步的深度规定，往往大部分设计人员对二级以下公路未做沟底拉破设计，导致在实际实施过程中极易出现部分路段排水困难，路基积水的情况[3]。

此外在
设计过程中一般提成对排水沟进行填筑形式的设计，否则易导致公路周边的居民
将生活污水或地势汇水引入排水沟，不仅增加公路项目排水系统负荷，同时增大
养护维修成本。

1.2.2软基路段排水设计
软基常常是由于路基土体中含有大量的水分的土体组成，如果不对土体中水
分予以排除，容易加剧软基弱弱程度，甚至会影响路基的稳定性，为了有效地提
高软土路基的稳定性，在软基处理上常采用多维排水设计的理念，竖向排水、横
向引水、顶面预压等，根据实际的应用效果，此种软基排水方式在对软基稳定性
上非常明显。

尽管如此，在日常软基排水设计过程中还需要注意，在实际实施过
程中，为确保软基的排水效果，常在横向引水的砂砾垫层上部添加一层的碎石，
或砂砾垫层采用级配砂砾垫层，石料粒径大小控制在2cm～4cm 的范围内即可。

1.2.3填挖交界路段排水设计
填挖交界路段常由纵向填挖交界或横向半填半挖路段组成，对于此类路段如
果存在地下水或地表水容易下渗情况，往往需要沿填挖交界面设置排水盲沟，盲
沟四周采用防渗土工布包裹，沟内采用碎石或砾石回填，顶面采用砂砾或渗水土
工布对覆盖，防止盲沟淤积，影响使用效果及寿命。

盲沟外侧与边沟或其他排水
设施连接，形成完整贯通的排水系统。

2.路面排水
路面排水系统主要至公路两侧土路肩外边缘以内范围内的排水，其主要有一
般路段路面排水、超高排水和中央分隔带排水组成。

2.1一般路段路面排水
一般路段是指无超高的路段。

此类路段路面排水常常根据路线纵坡大小采用
分散漫流式和集中截流式两种形式。

当路线纵坡较小时，路面排水常采用分散漫
流式，土路肩采用预制或现浇混凝土硬化，路面水沿纵坡和横坡流经路面顺路堤
边坡排入排水沟。

当路线纵坡较大时，往往水流对路肩及路堤边坡冲刷严重，路
面排水常采用集中节流式，在土路肩边部设置纵向集水沟或拦水带，隔段设置急
流槽将路面水引入排水沟。

2.2超高路段路面排水
超高路段是指设置了超高的路段。

超高路段由于超高外侧路拱横坡较一般路
段相反，且全幅路面横坡也不同于一般路段，此时容易造成路面水浸占超高侧行
车道，并穿过中央分隔带开口或直接进入另一侧行车道，从而影响行车安全，故
对于超高路段的路面排水主要采取及时排出的理念进行。

对于无中央分隔带的等
级公路常规直接采用直接从超高的半幅路面直接漫流至下半幅后经下半幅路面排
水系统排出路面范围，必要时加大下半幅路面排水设施的过水断面尺寸。

对于有
中央分隔带的公路，往往在超高侧路面中央分隔带边缘设置纵向集水沟，隔段设
置集水井及横向排水管排出超高侧路面汇水，对于超高路段的下半幅按一般路段
路面排水进行设计。

2.3中央分隔路面排水
中央分隔带排水主要指排除公路中央分隔带内汇水。

中央分隔带排水分为漫
流式和集中式。

当中央分隔带宽度小于2m且采用混凝土硬化时，常以漫流式为主，自路线设计中线处向两侧设置横坡，直接漫流通过路面排出。

当中央分隔带
宽度大于2m且采用绿化形式时，常以集中式为主，在中央分隔带下方设置暗沟
或渗沟，隔段设置横向排水管排出路面范围。

3.结束语
综上所述，公路排水系统的设计是一项系统、复杂的工作内容，且关系路基、路面的使用性能与寿命，因此在公路设计中需要特别重视排水系统的设计。

对于
排水设施的尺寸，上文中提及仅供参考，还需要根据公路项目所处区域进行水文
水力分析计算确定，以达到合理经济为原则。

参考文献
[1] 李志峰. 公路路基设计中的土地节约集约利用技术[J].中国公路，2020(09)：
108-109.
[2]JTG/T D33-2012公路排水设计规范[S].
[3]施开飞. 公路路基排水系统设计及施工研析讨论[J]. 绿色环保建材，2019(5)：
138-14.。