淺談公路路基排水工程

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摘要：公路排水工程對(duì)于公路路基的穩(wěn)定具有顯著作用，完善排水系統(tǒng)對(duì)于提高路基穩(wěn)定性，延長(zhǎng)公路的使用年限具有重要意義。本文闡述了筆者在公路施工中對(duì)排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工的一些認(rèn)識(shí)。 

關(guān)鍵詞：公路  排水工程  1 路基排水的目的  路基排水指的是為保證路基穩(wěn)定而采取的匯集、排除地表或地下水的措施。目的在于確保路基始終處在干燥、堅(jiān)實(shí)和穩(wěn)定的狀態(tài)。其任務(wù)就是將路基范圍內(nèi)的土基濕度降低到一定的范圍。路基排水工作應(yīng)貫穿于設(shè)計(jì)、施工和養(yǎng)護(hù)全過(guò)程。  2 路基排水的一般原則  ①摸清水源，全面規(guī)劃，因勢(shì)利導(dǎo)，綜合治理。不同地區(qū)，不同路段，降雨量、匯水面積、植被等不盡相同，導(dǎo)致水源不同，流量不同。因此，必須深入調(diào)查，充分利用有利地形和自然水系、溝渠，及時(shí)疏流，就近分流來(lái)實(shí)現(xiàn)排水目的。②保護(hù)生態(tài)環(huán)境，與農(nóng)田水利相配合。路基匯集的排水應(yīng)盡可能引至天然河流，嚴(yán)禁破壞生態(tài)隨意導(dǎo)流或直接使水流流入農(nóng)田。③在保證做到迅速有效地排除影響路基穩(wěn)定的各種水源前提下，排水構(gòu)造物應(yīng)貫徹因地制宜、就地取材、經(jīng)濟(jì)適用的原則。④防重于治，防治結(jié)合，安全環(huán)保，便于維修。要做到防患于未然，優(yōu)先防護(hù)。定期檢查維修，使排水設(shè)施發(fā)揮最大作用。  3 危害路基水的來(lái)源  危害路基的水可分為地面水和地下水兩大類。  地面水包括大氣降水后在地表形成的徑流和路基上側(cè)流向路基的徑流。其危害主要是對(duì)路基產(chǎn)生沖刷和滲透。  地下水是指地表以下巖石或土層的孔隙、裂隙中的水，包括上層滯水、潛水、層間水。其危害程度輕則使路基濕軟，降低強(qiáng)度；重則會(huì)引起路基凍脹、翻漿或邊坡坍塌，甚至整個(gè)路基滑動(dòng)。  4 路基排水設(shè)施的構(gòu)造與布置  由于地表水和地下水對(duì)路基的危害，必須認(rèn)真做好路基的排水工作。  4.1 地面排水設(shè)施通常采用邊溝、排水溝、截水溝、跌水、急流槽、蒸發(fā)池、攔水帶、渡槽、倒虹吸等。  4.1.1 邊溝 邊溝一般設(shè)置在路塹、矮路堤、零填零挖路基及陡坡路堤邊緣外側(cè)或坡腳外側(cè)，主要用來(lái)匯集和排除路基范圍之內(nèi)和流向路基的少量地表水。邊溝的排水量不大，一般不需要進(jìn)行水力水文計(jì)算，依沿線具體條件，選用標(biāo)準(zhǔn)橫斷面形式。  邊溝的斷面形式有梯形、矩形、三角形、流線形等。梯形邊溝穩(wěn)定性好、流量大、泄洪能力強(qiáng)，適用于土質(zhì)邊溝和長(zhǎng)挖方路段，缺點(diǎn)是尺寸較大，占地較多。矩形邊溝一般尺寸小、占地少，可以減少開(kāi)挖方量或拆遷量，降低工程造價(jià)，適用于石方、土質(zhì)深挖方或路基斷面受地面建筑物限制的橋梁、渡槽、沿街路段，缺點(diǎn)是容易阻塞且不易清理，后期養(yǎng)護(hù)不便。三角形邊溝施工簡(jiǎn)單，適用于矮路堤或機(jī)械化施工，缺點(diǎn)是流量小，容易造成漫流。流線型邊溝又稱碟形邊溝，適用于地形平坦、縱坡平緩的低填、淺挖路段。它是將路基邊緣的邊角整修圓滑，防止路基旁側(cè)積砂或積雪，克服沿路基邊緣設(shè)置規(guī)則深邊溝所帶來(lái)的行車不安全隱患，形成流暢優(yōu)美的視覺(jué)效果，并可改善道路的景致、增進(jìn)美觀、舒順。因此，近年在多條公路采用。張（掖）肅（南）公路也多處采用，既防止積砂積雪，又美觀大方，便于養(yǎng)護(hù)。  4.1.2 排水溝 排水溝的作用是將邊溝、截水溝、取土坑所匯集的水流或路基附近的積水，引至橋涵或路基范圍以外的天然河流、低洼地。根據(jù)我近幾年在工程中的施工，我認(rèn)為邊溝在設(shè)計(jì)中存在以下難點(diǎn)：  排水溝一般只有排水方向，設(shè)計(jì)中沒(méi)有標(biāo)高，給施工帶來(lái)困難。況且由于排水溝修筑在路基以外，具體地形難以掌握，很難進(jìn)行具體數(shù)據(jù)的采集，致使設(shè)計(jì)存在缺陷。還有就是有些施工單位在施工中只單純考慮排水溝施工，待涵洞（通道）等其他工程完工后無(wú)法與排水溝順接，水流無(wú)法排出，多次進(jìn)行返工，造成極大浪費(fèi)。  針對(duì)以上問(wèn)題，作為設(shè)計(jì)者應(yīng)該高度重視，詳細(xì)進(jìn)行勘查，盡可能的提供數(shù)據(jù)以指導(dǎo)施工。與施工單位積極配合，及時(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)回訪，不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)。  4.1.3 截水溝 截水溝又稱天溝，一般設(shè)置在挖方路基上側(cè)邊坡坡頂以外，或山坡路堤上方的適當(dāng)點(diǎn)。其作用是攔截山坡上方流向路基的地表水，保護(hù)挖方邊坡和填方坡腳不受流水沖刷。  截水溝的位置，應(yīng)盡量與絕大多數(shù)地面水流方向垂直，以提高截水效果和縮短溝的長(zhǎng)度。降雨量較大、暴雨頻繁，植被較差的路段，必要時(shí)可設(shè)置兩道或多道截水溝。截水溝的出水口，可用排水溝、跌水或急流槽相連接，將水引至山坡一側(cè)的自然溝中或橋涵進(jìn)出水口。  4.1.4 跌水 在陡坡或深溝路段設(shè)置的溝底為階梯。水流呈瀑布跌落式通過(guò)的溝槽稱為跌水。其主要作用是在較短的距離內(nèi)，降低水流流速，消減水流能量。跌水構(gòu)造分為進(jìn)水口、消力池和出水口三部分。跌水又有單級(jí)和多級(jí)之分。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)水位落差，陡坡長(zhǎng)度，水流流速和地質(zhì)條件等因素確定尺寸和類型。值得注意的是，由于跌水縱坡大、水流湍急、沖刷嚴(yán)重。因此，跌水兩端若為土質(zhì)溝渠，應(yīng)予以加固處理，保持水流暢通，不致使跌水產(chǎn)生淤塞或沖刷。  4.1.5 急流槽 急流槽是指在陡坡或深溝地段設(shè)置的坡度較陡，水流不離開(kāi)槽底的溝槽。其作用是將上下游水位差較大的水流引至橋涵進(jìn)口或路基下方。  4.1.6 蒸發(fā)池 當(dāng)路線穿越平坦地形，地面排水困難，無(wú)法把地面水排走時(shí)，可在距離路基適當(dāng)?shù)牡胤皆O(shè)置蒸發(fā)池，引水入池，依靠自然蒸發(fā)或下滲將水排除。池的容積，按匯水流量確定。在肅南縣元山子至明花公路施工中，k5公里處為該公路與臨清高速交叉，由于該段公路從高速以下穿過(guò)，每逢發(fā)生大的降雨，就有1米多高的積水無(wú)法排出，后來(lái)在公路右側(cè)增設(shè)一處蒸發(fā)池，很好地解決了積水問(wèn)題。  4.2 地下排水設(shè)備有盲溝、滲溝及滲井等。  4.2.1 盲溝 盲溝是設(shè)在地面以下引導(dǎo)水流的溝渠，其作用是把路基范圍內(nèi)的泉水或滲溝所攔截、匯集的水流，排到路基之外。盲溝設(shè)計(jì)應(yīng)按照泉眼范圍及流量的大小或滲溝匯集的水流情況，確定斷面尺寸。埋置深度應(yīng)大于當(dāng)?shù)氐谋鶅錾疃龋ＷC一年四季排水暢通。  4.2.2 滲溝 滲溝主要用來(lái)吸收降低地下水位，匯集和攔截流向路基的地下水，并將其排出路基范圍之外。適用于地下水蘊(yùn)藏量大、面積分布廣的路段。  在省道307縣地震災(zāi)后恢復(fù)重建工程白河溝至望關(guān)段施工中，廣泛采用滲溝，取得了十分顯著的效果。在國(guó)道312線平定高速公路壩式路堤施工中，由于沖溝中水系發(fā)達(dá)，且路基填料均為黃土。如果處理不當(dāng)，將會(huì)對(duì)整個(gè)壩式路堤質(zhì)量留下嚴(yán)重隱患。因此，設(shè)計(jì)了滲溝，先將地下水排出路基，再進(jìn)行路基填筑，極大保證了工程質(zhì)量。從后期的結(jié)果來(lái)看效果十分理想。  4.2.3 滲井 滲井是將排不出的地表水或邊溝水滲到地下透水層中而設(shè)置的用透水材料填筑的豎井。滲井施工難度大，單位面積造價(jià)高，一般不輕易采用。當(dāng)土基含水量較大，路面翻漿，徹底解決地面、地下水又困難時(shí)，經(jīng)與其它技術(shù)措施相比較，有條件地選用。  由于地下排水結(jié)構(gòu)物為隱蔽工程，構(gòu)造復(fù)雜，且投資較大。所以在設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)均應(yīng)特別注意，以免因結(jié)構(gòu)失效而后患無(wú)窮。  5 結(jié)語(yǔ)  為保證公路交通安全，延長(zhǎng)公路使用壽命，必須將排水工程列為工程中重要的內(nèi)容。任何將排水視為附屬、次要，甚至可有可無(wú)的項(xiàng)目必將遭受巨大損失。在排水工程的設(shè)計(jì)和施工中一定要以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)，堅(jiān)持安全至上，質(zhì)量第一，百年大計(jì)的理念，精心設(shè)計(jì)，規(guī)范施工，努力使排水工程發(fā)揮最大作用。  參考文獻(xiàn)：  [1]董侃侃，劉承勇，盛力.淺議公路路基排水施工[j].科技風(fēng). 2009(21).  [2]陳穎，王松池.公路排水設(shè)施設(shè)計(jì)與施工技術(shù)[j].技術(shù)與市場(chǎng). 2011(06).  [3]張旺，黃仁基.談公路排水問(wèn)題[j].湖南交通科技.2006(02).