浅谈路基路面排水设计的原则
摘要：近年来，我国高速公路建设日益加快，因为路基路面排水设计不当造成病害的工程也越来越多，公路路基的排水设计是衡量公路质量的重要标准，只有采用合理的设计，做好路基路面的排水措施，才能从根本上面提高公路的质量。
本文结合路基路面排水设施的的目的与意义探讨了路基路面排水设计的原则。
关键词：路基路面、排水设计、原则、分类
中图分类号： u416 文献标识码： a 文章编号：
一前言
路基路面排水设施的设置目的就是将可能危害路基稳定的地面
水和地下水采用适当的排水设施有效汇集、拦截、隔断、疏干并迅速排出路基范围之外，使路基始终保持干燥状态，从而确保路基、路面的强度、稳定性，使公路发挥正常的使用功能。
排水设施要求足够的泄水能力；自由水在路面结构内的渗流时间、渗流路径不能太长；排水设施要具有较好的耐久性；各种排水设施要形成一个有效的排水系统。
二排水的与意义
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,形成病害的因素亦有很多,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。
路基排水的任务,就是将路基范围内的土基湿度降低到一定的限度以内,保持路基常年处于干燥状态,确保路基及路面具有足够的
强度与稳定性。
路基施工中,首先应校核全线路基排水系统的设计是否完备和妥善,必要时应予以补充或修改,应重视排水工程的质量和使用效果。
此外,应根据实际情况与需要,设置施工现场的临时性排水措施,以保证路基土石方及附属结构物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,提高施工效率。
路面工程的实践证明了路面内部排水的重要性。
新建的刚性路面需设置各种接缝,而路面在使用期间又会出现各种裂缝、松散及坑槽等病害。
降落在路面表面的排水,会通过路面接缝或裂缝及松散等病害处或者沥青路面面层空隙下渗入路面结构内部。
此外,道路两侧有滞水时,水分也可能从侧向渗入路面结构内部。
路面内部排水系统的设计通常需满足三方面的要求,一是各项设施应具有足够的泄水能力,排除渗入路面结构内的自由水；二是自由水在路面结构内的渗流时间不能太长,渗流路径不能太长；三是排水设施要有较好的耐久性。
三排水设施设计的原则
（1）排水设施应因地制宜、全面规划、合理布局、综合治理、讲究实效、注意经济，并充分利用有利地形和自然水系；
（2）设计前必须进行充分的调查研究，重点路段要进行排水系统的全面规划，做到路基路面综合设计和分期修建；
（3）路基排水沟渠的设置，应与农田水利相配合，必要时可适
当增设涵管或加大涵管孔径；
（4）路基排水要主要防止附近山体的水土流失，尽量不破坏天然水系，尽量选择有利地地质条件布设人工沟渠；
（5）路基排水要结合当地水文条件和道路的具体情况，注意就地取材，以防为主；
（6）为减少对路面的破坏作用，应尽量阻止水进入路面结构，并提供良好的排水设施，以便迅速排除路面结构内的水，亦可建筑具有能承受荷载和雨水共同作用的路面结构。
四排水设施的种类
4.1地面排水设施
地面排水设施有边沟、截水沟、排水沟、跌水、急流槽及拦水带等。
（1）边沟
边沟是设在挖方路基的路肩外侧或低路堤的坡脚外侧，多与路基中心线平行，用以汇集和排除路基范围内流向路基的少量地面水。
边沟设计时应注意：边沟纵坡一般与路线纵坡一致；边沟不宜太长；边沟出水口应与桥涵相适应。
边沟的断面形式一般为：浅碟形、矩形、梯形、三角形、流线形等。
（2）截水沟
截水沟又称作天沟，一般设置在挖方路基边坡坡顶以外或山体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水。
截水沟设计时应注意：尽量与绝大多数地面流水方向垂直；应保证水流要畅通，就近引入自然水沟内；截水沟水流不应引入边沟，当必须引入时应加大边沟的横断面，并进行必要的保护；截水沟长度一般在200～500m以内。
截水沟的断面形式一般为梯形。
（3）排水沟
排水沟主要是将路基范围内的各种水源的水流，引至桥涵或路基范围以外的指定地点的排水设施。
设计时应注意：排水沟的尺寸大小应经过水力水文计算选定；排水沟的位置可根据需要并结合当地地形等而定；排水沟的水流注入其他水渠或水道是不应对原水道产生冲刷或淤积；应设置合适的纵坡。
排水沟的断面形式一般为梯形。
（4）跌水和急流槽
跌水井与急流槽是路基地面排水沟渠的特殊形式，用于陡坡地段，沟底纵坡可达45度。
跌水构造有单级和多级之分，沟底有等宽和变宽之别。
基本构造分为进水口、消力池和出水口三个部分。
急流槽构造分为进水口、主槽和出口三部分。
（5）倒虹吸和渡槽
当水流需要横跨路基同时又受到设计标高的限制，可以通过管道或沟槽从路基底部或上部架空跨越，前者称倒虹吸，后者称渡槽。
倒虹吸的管道一般为圆形或箱形，以水凝混凝土或钢筋混凝土为主。
渡槽结构为进出水口、槽身和下部支撑三部分。
槽身一般为圆
形或u形。
（6）蒸发池
当项目所在地气候干旱，排水困难时，可利用沿线的集中取土坑或专门设置蒸发池来排除地表水。
蒸发池边缘距离路基边沟不应小于5m，面积较大的蒸发池不得小于20m。
蒸发池同边沟或排水沟之间设排水沟相连，池中水位应低于排水沟沟底。
池的容量应以一个月内地表水汇入池中的水量及时完成渗透或蒸发为依据，但每个池的容量不宜超过200m3～300m3，蓄水高度不应大于1.5m。
蒸发池的形状一般可采用矩形或圆形，口宽一般为10～20m，四壁坡度应尽量采用缓坡并衬砌，一般为1：1.5，底部靠近路基一侧要衬砌。
内要设置人行踏步，外侧设置隔离栅。
4.2 地下排水设施
当地下水影响路基、路面强度或边坡稳定时，应对地下水采取拦截、阻隔、引流的措施，设置地下排水设施。
常用的地下排水设施有：暗沟、渗沟、渗井以及隔离层，其特点是排水量不大，主要以渗流方式汇集水坑，并就近排出路基范围以外。
（1）暗沟
为排出泉水或地下集中的水流，一般采用暗沟。
暗沟通常采用砌片石或现浇混凝土，暗管一般为混凝土预制安装构件。
设计时应注意不宜过长，沟底应具有1～2%的纵坡，出水口地面标高应高出沟外最高水位20cm，以防水流倒渗。
（2）渗沟
为降低地下水或拦截地下含水层中的水流可设置渗沟。
渗沟设计时应注意根据地下排水的需要确定渗沟的类型；渗沟应设在冻结深度以下，并尽可能设于不透水土层上；沟顶应封闭，同时应设置土工布反滤层以防止泥沙淤塞；渗沟布设应尽可能与地下水流相垂直，以拦截更多的地下水。
（3）渗井
当路线经过地形平坦，地面水或浅层地下水无法排除，影响路基稳定，而下面又有透水土层时，可设置竖井或吸水井一样的渗井。
渗井的上部为集水结构，四周除留进水口外，井口周围可用粘土筑堤围护，也可在顶上加筑混凝土概，严防渗井淤塞。
渗井的下部为排水结构，井深必须穿过不透水层而达透水层内，井内填充碎砾石及粗砂等透水材料。
（4）隔离层
当地下水位高，路线纵面设计难于满足最小填土高度时，可在路基内设置隔离层。
隔离层由透水材料或不透水材料筑成。
隔离层应设在最高地下水位之上，同时应高出边沟水位20cm，隔离层至路基及边缘的的高度一般为45～70cm。
五结语
综上所述,要保证路面和路基良好的排水质量，就要重视路基路面设计过程，并根据施工现场采取良好的排水措施，消除路基路面和土体有关的隐患，进而保证整个公路的工程质量。
参考文献：
[1] 林兴国：《浅谈城市道路排水设计》，《科技创新导报》， 2010年21期
[2] 冯剑：《城市道路排水设计分析》，《中小企业管理与科技（下旬刊）》， 2009年11期
[3] 张景奎：《道路排水设施的探索》，《交通世界（建养.机械）》，2009年z1期
[4] 曹阳：《浅析城市道路排水设计》，《黑龙江科技信息》， 2010年09期
作者简介：秦兆生中级工程师现就职于浙江众城建筑设计院有限公司。