公路路基建設(shè)中排水設(shè)施的設(shè)計(jì)研究

江秋明

摘 要：公路建設(shè)是交通運(yùn)輸業(yè)的基礎(chǔ)，良好的公路建設(shè)才能保證交通運(yùn)輸?shù)陌踩院蜁r(shí)效性。四通八達(dá)的公路也極大地方便了人們的生活，所以公路建設(shè)的質(zhì)量是非常重要的。其中路基排水系統(tǒng)的設(shè)是影響公路質(zhì)量和壽命的非常關(guān)鍵的因素。如果排水設(shè)施設(shè)計(jì)的不合理，公路遲早會(huì)出現(xiàn)問題，因此本文就這個(gè)問題進(jìn)行了比較詳細(xì)的分析，希望能夠給公路路基的排水設(shè)計(jì)提供一定的理論借鑒。

關(guān)鍵詞：公路 排水設(shè)施 設(shè)計(jì)原則 措施

公路排水設(shè)施直接影響著公路的壽命和人們的使用安全，人們和車輛在路面上行駛，作用力都由公路的路基和路面來承擔(dān)，如果排水設(shè)施設(shè)計(jì)的不夠合理，再加上環(huán)境等不同因素對(duì)公路造成的影響，很容易使公路出現(xiàn)質(zhì)量問題，影響人們的使用，甚至造成嚴(yán)重的交通事故。因此排水設(shè)施的設(shè)計(jì)必須引起人們的設(shè)計(jì)，通過各種措施有效排除公路的積水，增加公路的使用時(shí)間。

1.積水對(duì)公路的影響

積水主要分為地表水和地下水，我們分別從這兩個(gè)方面來分析水對(duì)公路的損害。

對(duì)于地表水來講，主要從兩個(gè)角度來分析其對(duì)公路質(zhì)量的影響。首先是明顯影響公路的質(zhì)量和壽命，地表水其實(shí)就是指路面上的積水，當(dāng)公路表面存在較多的積水時(shí)，如果在路面積存的時(shí)間比較長(zhǎng)就會(huì)滲入路面，造成對(duì)路面的腐蝕，影響路面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，而且在車輛行駛在路面時(shí)，會(huì)對(duì)車輛造成一定的阻力。另外如果積水不能在較短的時(shí)間內(nèi)排除，就會(huì)使得路面的摩擦力減小，在行車過程中需要減速慢行，且很容易造成交通事故，也會(huì)給老人兒童的行走造成較大的不便和危險(xiǎn)。

對(duì)于地下水來講，主要需要注意水量大小的變化和水位變化的方向。水位的改變也會(huì)直接影響路基的情況，影響路基的穩(wěn)定性。如果在公路建設(shè)施工中，地下水位升高，水會(huì)進(jìn)入路基的填充材料中，這樣就會(huì)造成路基內(nèi)部的空隙變大，路基的牢固程度就會(huì)大大降低。這樣在公路承受來自路面的壓力時(shí)，就會(huì)發(fā)生因承受不住而沉降的現(xiàn)象，而路面沉降是很多交通事故發(fā)生的直接原因。而且如果遇上冬天，路基中的地下水還會(huì)結(jié)冰，水變成冰體積會(huì)增大，這樣就會(huì)使公路因?yàn)閾蚊浂懒?，也?huì)造成安全隱患。

2.設(shè)計(jì)原則

在公路建設(shè)正式施工前，要明白公路建設(shè)應(yīng)該遵循的基本原則，在設(shè)計(jì)公路排水設(shè)施時(shí)要充分顧及以下原則。

實(shí)地考察。在設(shè)計(jì)排水設(shè)施之前先去實(shí)地考察，不能憑空臆想，也不能經(jīng)驗(yàn)主義，要實(shí)際看看施工環(huán)境，根據(jù)不同的地質(zhì)情況選擇不同的排水措施，例如根據(jù)地下水的情況選擇合適的地基填充材料，這樣才能保證路基的穩(wěn)固性。在保證安全穩(wěn)固的前提下還要做到經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，不能隨便使用不必要的加固措施，這就要求必須對(duì)公路所在地的實(shí)際情況徹底了解清楚，這樣才能制定既經(jīng)濟(jì)合理又穩(wěn)固耐用的排水設(shè)施來保證公路施工的質(zhì)量。

做好檢查。道路檢查是指在設(shè)計(jì)排水設(shè)施前要檢查道路的相關(guān)情況，做到具體問題具體分析。例如道路兩邊是大面積的農(nóng)田，如果大面積占用農(nóng)田來建設(shè)公路的排水設(shè)施，那肯定是不合理的。應(yīng)該盡最大努力使雙方受益，比如將兩者相結(jié)合，公路上多余的積水可以恰當(dāng)?shù)呐欧诺睫r(nóng)田里，達(dá)到灌溉莊家的目的，這樣既解決了公路的排水問題，又澆灌了莊家，一舉兩得。

保護(hù)環(huán)境。公路的排水設(shè)施是為了保證公路的質(zhì)量和穩(wěn)固性，保證行駛的安全性，但是在設(shè)計(jì)排水設(shè)施的時(shí)候不能顧此失彼，還要注意對(duì)環(huán)境的保護(hù)。如今保護(hù)環(huán)境已經(jīng)成為世界性的共識(shí)，在我國(guó)，近年來由霧霾引發(fā)的對(duì)環(huán)境的關(guān)注度空前提高，對(duì)各行各業(yè)都提出了比以往更高的環(huán)境要求，在公路排水設(shè)施的設(shè)計(jì)中也應(yīng)該重視對(duì)環(huán)境的保護(hù)。最直接的是水土流失問題。如果排水設(shè)施建設(shè)不當(dāng)，很容易造成沿路水土流失的情況。地表水的沖刷會(huì)帶走很多地表土，也會(huì)在一定程度上影響沿途農(nóng)田的肥沃程度，嚴(yán)重的時(shí)候還會(huì)對(duì)附近的水源造成污染，影響人們的飲水健康。

檢修方便。除了考慮上述因素外，排水設(shè)施并非是一次性的，它在公路的使用過程中隨時(shí)可能需要發(fā)揮它的作用，日積月累就容易發(fā)生一些問題和故障，因此在設(shè)計(jì)排水設(shè)施時(shí)也要重視日后的檢查和修理工作，要充分考慮檢修需要，盡量在施工中要注意便于日后檢修。

3.公路路基排水設(shè)施設(shè)計(jì)的步驟

一般情況下，設(shè)計(jì)公路路基排水設(shè)施需要進(jìn)行以下幾步工作：

首先要實(shí)地考察，收集數(shù)據(jù)。要設(shè)計(jì)排水設(shè)施，首先需要了解排水設(shè)施所在的環(huán)境，包括自然環(huán)境和社會(huì)環(huán)境。例如公路所在地的氣候環(huán)境和降水情況、當(dāng)?shù)氐牡匦蔚孛?、沿線的水域河流分布、巖土特性和植被分布、地下水的相關(guān)情況等，這些都屬于自然環(huán)境的范疇。而社會(huì)情況主要包括公路沿線的土地使用情況，農(nóng)田的分布，水電水利設(shè)施，對(duì)所在地的了解情況，附近的城市發(fā)展?fàn)顩r以及環(huán)境保護(hù)措施等等。

其次要開始布置相關(guān)的排水設(shè)施。常見的公路排水設(shè)施包括排水管道、攔水帶、溝渠、急流槽、集水井、滲溝等，通過運(yùn)用這些措施對(duì)地表和地下水進(jìn)行一定的處理，改變?cè)瓉淼牧鲃?dòng)朝向和積水量，這些措施搭配使用，可以形成一個(gè)合理有效的排水網(wǎng)絡(luò)，最終實(shí)現(xiàn)公路正常排水的目的。

第三，了解沿線水文情況。公路排水設(shè)施的設(shè)計(jì)人員需要充分了解公路沿線的氣象、水文和地質(zhì)情況，計(jì)算需要排出的水量，從而根據(jù)需要來設(shè)計(jì)合理的排水體系。

第四，精確計(jì)算排水體系的作用空間。通過上面的步驟，了解當(dāng)?shù)貧庀笏臈l件，設(shè)置完相應(yīng)的排水體系之后，要準(zhǔn)確計(jì)算設(shè)計(jì)好的排水體系可以排放的水量范圍，看該體系可以作用的空間能不能覆蓋該公路的排水需求。

第五，設(shè)計(jì)相關(guān)的排水結(jié)構(gòu)。充分考慮相關(guān)的氣象環(huán)境條件，了解排水需求，明了排水系統(tǒng)的維修需求，結(jié)合各方面數(shù)據(jù)和要求設(shè)計(jì)合理的排水結(jié)構(gòu)。

第六，制定相關(guān)的保護(hù)措施。上文提到過，排水系統(tǒng)的實(shí)施要考慮到對(duì)環(huán)境的保護(hù)，在水流沖刷的過程中要注意對(duì)相關(guān)水土的保護(hù)，盡量減少和避免水土流失的狀況。

4.路面排水設(shè)計(jì)

上文提到過公路排水系統(tǒng)包括路面積水和地下積水的排放。在路面地表水的排放時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：endprint

（1）在設(shè)計(jì)地表水的排水措施前應(yīng)該充分了解當(dāng)?shù)氐牡匦?、降水量和已有水域，在此基礎(chǔ)上制定比較完善的排水設(shè)計(jì)。對(duì)于進(jìn)水口和出水口要選擇合適的，既不能太大造成水土流失，又不能太小出現(xiàn)堵塞淤積等現(xiàn)象。

（2）對(duì)出水口的流量和排水管道的泄水能力進(jìn)行精確的計(jì)算，并且根據(jù)計(jì)算結(jié)果來確定已經(jīng)設(shè)計(jì)的排水設(shè)施是否符合排水的要求，務(wù)必將泄水口的流量控制住設(shè)計(jì)允許的范圍之內(nèi)。

（3）需要注意的是，一般情況下公路的排水設(shè)施時(shí)專用的，不能用在其他途徑。只有二級(jí)以下的公路在必要的時(shí)候可以在不妨礙排水功能和效果的前提下非常小范圍地用在其他地方。

（4）設(shè)計(jì)排水系統(tǒng)應(yīng)該充分考慮已有的地形情況，如果有陡坡等情況，要注意避免水流帶走地表土以及長(zhǎng)此以往排水設(shè)施不穩(wěn)定的現(xiàn)象。

（5）公路路表排出的積水不能保證它的水質(zhì)，因此不能夠直接用在別的途徑，包括飲用水、灌溉用水等，都必須經(jīng)過一定的處理。

5.地下水的排水系統(tǒng)

地下水排水設(shè)施應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

（1）地下水層較淺時(shí)可以使用排水槽、明溝、滲水暗溝等；地下水層較深時(shí)使用滲管、滲水隧道燈。

（2）如需使用滲水暗溝，需注意斷面寬度在一米二以上，排水孔在冰凍線下半米，縱坡在0.2-0.5%之間，加護(hù)防淤。

（3）選擇合適的土質(zhì)來進(jìn)行合適的建設(shè)施工；

（4）在合適的位置設(shè)置檢查井。

綜上所述，在公路建設(shè)施工中，排水設(shè)施的設(shè)計(jì)是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，只有確定好排水設(shè)施的設(shè)計(jì)施工，才能保證公路有預(yù)期的質(zhì)量和使用壽命。在設(shè)計(jì)排水設(shè)施時(shí)，既要考慮地表水的排放，又要考慮地下水的變動(dòng)，本文列出了在這兩個(gè)方面應(yīng)該注意的問題，并且提出了比較合理的解決措施。希望能夠幫助公路排水設(shè)施的設(shè)計(jì)者們提供更多的理論借鑒。

適當(dāng)?shù)呐潘O(shè)施能夠避免很多交通事故，減少安全隱患。例如如果地面積水不能很快排除，就像大雨天行車地面濕滑一樣，交通事故的發(fā)生概率會(huì)大大增加。因此我們要充分重視此項(xiàng)技術(shù)的作用和地位。在排水設(shè)施的設(shè)計(jì)中要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)的步驟，考慮周全，保證公路使用的安全性和長(zhǎng)久性。

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