浅谈公路排水设计

CHANGSHA UNIVERSITY OF SCIENCE & TECHNOLOGY 题目：浅谈公路排水设计

小组组长：苏行16101040078

小组成员：张文杰

小组成员: 唐昊龙

2016 年10 月

浅谈公路排水设计

摘要：公路排水设计在公路工程中占有十分重要的地位，必须引起相关部门的足够重视。本文主要探讨了公路路基路面排水的设计，并不断完善排水系统，以全面提高公路的使用寿命。

关键词：公路；路基；路面；排水设计

前言

随着交通事业的不断发展和交通科学技术的迅猛发展，公路的数量和质量都在提高，同时，对于道路排水设计越来越重视，对它的要求也越来越高，我国公路排水工程的发展经历了从无到有到逐步完善的过程。建国初期及其后2年，由于我国经济比较落后，建成的公路技术等级低，使用品质差，且由于缺乏必要的排水设施，公路抵御自然灾害的能力很弱。进入2世纪8年代，公路排水问题逐步被人们所认识。在该时期出版的路基路面设计手册中，对公路排水设计进行了一些分析与计算，提出了路基路面排水设计的要求与规定；在施工手册中，对路基路面的排水施工提出了具体的要求和规定，阐明了各项排水设施施工时应注意的事项。这些手册在相当长的一段时间内作为指导公路排水工程设计与施工的工具，在公路设计与施工中起到了十分重要的作用。20世纪90年代后，随着高速公路的飞速发展，排水工程的设计、施工和养护愈来愈引起人们的重视，排水工程被提到了一个相当重要的高度。1998年我国制定并发布了《公路排水设计规范(JTJ18—97)》，它不仅全面系统地介绍了各种排水设施的设计要领，而且在路基路面排水的基础上，增加了路面结构内部排水及公路构造物及下穿道路排水的内容，使公路排水工程更趋完善和合理。这里笔者就水对道路的作用及危害、道路排水的目的和要求、道路排水设计的前景进行详述。公路排水设计是高速公路设计的重要内容之一。在高速公路的排水设计前，应充分了解当地的实际情况，遵循公路排水设计的原则和规范来设计。因此，在高速公路的设计中，对于路面的排水设施要进行特别的设计与研究，才能确保高速公路的稳定和行车的安全，同时应达到与周围环境协调、美化高速公路的效果。

一、水对道路的作用及危害

路基和路面结构外露在地表，直接感受自然因素的影响。水是道路上常见的自然物质，由于它的存在，会直接或间接影响到道路的湿度从而会影响到道路的使用质量与行车安全，主要体现在地面水对地表的侵蚀与地下水对地基的破坏。

(1)雨雪形成的大气降水轻微会导致地面积水影响正常交通，严重会造成地面的重病害——可以直接冲毁路肩、边坡和路基；渗入路基内部的水会使土基湿软从而引起路基冻胀、翻浆或边坡塌方、泥石流，甚至整个路基沿倾斜基底滑动；进入结构层内的水分可浸湿无机结合料处治的粒料层，导致基层强度下降，使沥青面层出现剥落和松散；水泥混凝土路面由于接缝多，从接缝中渗入的水分聚集在路面结构中，在重载的反复作用下，产生很大的动水压力，导致接缝附近的细颗粒集料软化，形成唧泥，产生错台、断裂等病害。

(2)海、河、湖、水渠及水库水会影响离这些水源较近的道路的使用，长时间作用就会造成临近道路路面的严重积水，降低路面材料的强度，形成各种各样影响交通的病害；如果地上排水不充分会使水流进入封闭性不好的道路内部形成松软土层，造成路基沉陷；遇到易发洪水季节甚至会冲毁路基及周边的附属工程构造物。

(3)位于地下上层相对不透水层一带的滞水，会软化路基，使路基潮湿，降低路基的强度。

(4)在地面以下第一个隔水层以上的含水层的潜水，距地面较近，在重力作用下可沿土层以薄膜形式从含水量高的位置向含水量低的地方流动，从温度高的地方向温度低的冻结中心周围流动，会形成水分集中，造成路基局部损坏，影响路基的整体强度和水温稳定性，重者会引起冻胀、翻浆或边坡滑坍，甚至整个路基沿倾斜基底滑动，水还可能造成掺有膨胀土的路基工程毁灭性的破坏。

(5)在地面以下任何两个隔水层之间含水层中的层间地下水，当水源高于地面时，可以通过岩层裂缝冒出地面而成泉水，上升到路基，导致路基湿软，强度降低，重者也会引起路基的整体破坏。

总之，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，形成病害的原因也有很多，但水的作用是主要因素，无不都与地面水和地下水的浸湿和冲刷破坏有关。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，缩短了路面的使用寿命。据新闻网上有关报道：“近几年由于我国连续发生了几次历史上罕见的特大洪水，公路水毁损失十分严重，据不完全统计，仅在1991年-1998年间，公路水毁损失达2多亿元，某些省份平均每年水毁损失都达亿元。”这固然有洪水凶猛人力不可抗拒的因素，但公路本身抗灾能力差，排水设施不齐全，排水系统不配套也是造成水毁损失的一个重要原因。因此充分认识水对公路的破坏性，认真做好公路排水系统的设计、施工和养护已是一项十分严峻而紧迫的任务。

二、道路排水的目的和要求

(1)道路排水设计的目的。就是要考虑道路等级、地形、地质、气候、年降雨量、地下水等条件，考虑不同的水源，设置相应的排水设施，使路基、路面形成良好的排水系统。把影响路基强度和稳定性的水排到路基范围以外适当的地点，并防止地面水漫流、滞积或下渗，对影响路基稳定性的地下水，则应予以隔断、疏干、降低，并引到路基范围以外适当的地点，将土基湿度降低到一定范围内，保持路基常年处于干燥状态，确保路基、路面的强度和稳定性不受地下水和地表积水的影响。还必须将路面排水和路基排水结合起来综合考虑，将地上排水和地下排水结合考虑，将临时性排水设施与永久性排水设施结合考虑，将道路排水与农田灌溉、周围环境保护综合考虑，将道路排水工程与防护加固工程综合考虑。

一般把道路排水分为地面排水和地下排水。路界地面排水包括路面(含路肩、中央分隔带)排水、路基边坡排水、沟渠排水等。地下排水包括路基地下排水、中央分隔带地下排水和纵向填、挖方交界处地下排水等。

(2)道路排水设施施工的目的。首先应校核全线排水系统的设计是否完备和妥善，必要时予以补充或修改，应重视排水工程的质量和使用效果。此外，应根据实际情况，设置施工现场的临时性排水措施，保证路基土石方及附属结构在正常条件下进行施工作业，消除路基基底和土体内与水有关的隐患，保证路基工程质量。

(3)道路排水设施养护的目的。应该对排水设施进行日常性、经常性、季节性的养护，若发现有排水不畅，淤积，堵塞现象，一定要及时对排水设施予以补