公路路基路面排水设计探讨

李玲

呼和浩特市公路勘察设计院有限责任公司  内蒙古呼和浩特市010010

摘要：随着社会不断的发展，公路建设发展迅速，公路路基和路面由于受到雨水侵蚀会引发质量问题，影响公路路段通行能力，为车辆安全行驶带来不利影响。因此，针对病害开展行之有效的公路排水整治工作势在必行。

关键词：公路；路基路面；排水设计

引言

公路作为现代交通基础设施的重要组成部分，为人们的出行提供了便利。降雨时，公路的排水问题可能对交通安全和道路结构可持续性造成严重影响，因此设计合适的公路排水系统显得尤为重要。

1公路路基路面排水设计存在的主要问题

目前公路排水设计存在的主要问题是受各种地形及不同汇水面积的影响，一般不会通过水文计算来确定排水设施的结构尺寸，如排水沟、截水沟尺寸大小等。而大多数情况下，排水设施结构尺寸是借鉴邻近地区已有项目，结合设计人员自身经验来确定的。所以同一项目不论里程长短，同一类型的排水设施一般始终保持一种尺寸。这就造成了某些路段可能因汇水面积增大，流量增大，而出现排水设施过水断面不足的情况，从而导致排水设施中的水外溢，威胁路基路面安全。鉴于此，结合公路排水工程及市政排水工程的一些理论设计知识，对公路排水设计过程进行简单阐述，以期为公路相关从业者的工程实践提供参考。

2公路路基路面排水设计

2.1正常路段路面排水设计

正常路段路面排水通过路拱横坡，向路面两侧排水，挖方侧漫流进入挖方边沟，填方侧通过菱形网格护坡拦水板汇入填方平台截水沟或填方边沟，若边坡采用植草绿化防护段落，则直接通过绿化边坡排入填方边沟。

2.2路面结构层排水设计

路面面层底部设沥青同步碎石封层，填方路段路面结构层外侧土路肩内设置碎石排水层，挖方路段在边沟侧壁内侧设置复合三维排水板，将路面结构层下渗水竖向排至边沟之下砂砾石盲沟，顺纵向排除。

2.3超高路段路面排水设计

根据以往工程项目经验，正常路段的路面排水一般效果较好，排水不良段主要发生在超高路段，因此超高路段是路面排水的重点。超高段内侧超高向外，排水方式与正常路段一致，超高段外侧超高向内，路面排水向内排水，需由中央分隔带排水设施排出。

2.4排水沟的设计

（1）流量计算和尺寸确定。根据设计流量、降雨频率和排水沟的形状，可以使用经验公式、理论模型或数值模拟等方法，计算所需的排水沟断面积和尺寸。流量计算通常基于理论或经验公式，如曼宁公式或帕森斯公式，考虑了排水沟的横截面形状、坡度和粗糙度等因素，以估算流量和流速。根据计算得到的设计流量，结合排水沟的形状和横截面类型，确定适当的尺寸，包括排水沟的底宽、侧坡坡度、水深和水面宽度等。对于较大的排水沟，还需考虑应力和稳定性等方面。（2）材料选择和抗腐蚀措施。常见的排水沟材料包括浆砌片石、混凝土、钢筋混凝土、预制混凝土块和聚合物材料等，选择适当的材料取决于多种因素，如水流速度、水质特性和环境要求等。（3）坡度和坡面处理。在排水沟的设计中，根据流量和排水要求，确定合适的坡度，较大的流量通常需要较大的坡度来确保水流顺畅，坡度的选择还要考虑土壤条件和排水沟的长度，以保持坡度的稳定性。

2.5急流槽的设计

为了将路面汇水或坡面汇水快速、顺畅地排离路界范围，在坡面设置坡面急流槽；对于地面平均坡度较陡时，设置急流槽将截水沟或边沟与路堤排水沟相衔接；为了便于边坡、桥梁、涵洞或通道等构造物的检查维修，应设置检查踏步，为了使检查踏步与急流槽可兼用，常将两者合并为踏步式急流槽。急流槽的设计需要考虑不同类型的急流槽，如路堤急流槽、边沟排水急流槽等，根据具体情况选择适合的急流槽类型，以满足路基表面的排水需求。其中，路堤坡面急流槽是为了减小路面水对路堤边坡的冲刷，采用隔一定间距设置雨水口收集路面水并采用横向排水管连接路堤坡面急流槽，将路面汇水排离。路堤坡面急流槽设置在横向排水管和路堤排水沟之间。边沟排水急流槽则位于边沟中，用于边沟中汇水排离路界范围，采用急流槽将边沟与路堤排水沟相连接。根据不同的位置和功能，选择适当的急流槽类型。

3公路排水系统的应用维护策略

3.1定期维护和清理

定期维护和清理包括对排水设施进行定期清理、维修和保养。定期清理工作主要包括清理排水沟、雨水篦和排水口等设施，清除堆积的泥沙、杂物和植物。维修工作应及时修复损坏的排水设施，如破损的排水管道、漏水的井盖等。定期保养工作主要包括对排水设施进行涂层修补、防腐处理和维护，如对混凝土排水沟进行涂层修复，以增强其抗腐蚀性能和使用寿命。比如，在某市的省道上，每季度进行排水设施的定期维护和清理工作，要求清理人员使用专业工具和设备，清除排水沟中的泥沙、垃圾和树叶。对于破损的雨水篦和排水口，应及时更换和修复，以确保排水设施的正常运行。此外，对混凝土排水沟进行定期涂层修补，以提高其抗腐蚀性能和使用寿命。

3.2排水设施的运行监测

为了确保公路排水系统的正常运行，要定期进行运行监测，包括对排水设施的状态进行检查、水流情况进行观察和记录等。运行监测的目的是及时发现排水设施的异常情况，如堵塞、破损、渗漏等，以便及时采取措施进行维修，通过定期巡检、水流监测和设备状态记录，可以有效监测公路排水系统的运行情况。比如，在某条高速公路上，需要每月对雨水篦和排水沟进行巡检，检查是否有杂物堆积、泥沙淤积或损坏情况。

3.3路面养护

针对主体路面建筑结构，道路管理部门有必要严格开展路面工程养护。一是通过借助科学检测仪器设备定期对公路状况进行检测，对公路路况进行系统观测以及分析，定期形成路况报告，并形成预警机制；二是道路管理部门人员应加强对公路路面的检查，及时了解公路病害情况。道路管理部门应注重道路日常保养，同时根据科学仪器设备探测与人员检查情况进行综合分析，对存在病害的路面及时进行修复，提高道路防水功能及质量，提高道路使用寿命。

3.4排水设施养护

排水设施建成投入使用后，道路管理部门需重视对排水设施的养护工作，以确保排水设施正常使用、排水畅通，从而减少因积水对道路造成损毁。排水设施一般为隐蔽工程，应定期对公路排水设施进行检查，在雨季更要加大检查频率，发现排水设施损坏的及时进行修补或者更换，出现堵塞情况及时进行疏通，同时可配备水冲车、吸泥车等机械设备，既能解放劳动力又可提高工作效率；另外，可在管道内外安装检测仪器设备，通过数据收集与分析及时掌握排水设施运行状况。

3.5故障修复和应急响应

当排水设施出现突发故障或紧急情况时，需要迅速采取措施进行修复和处理，故障修复包括对设施的紧急维修和更换，以恢复排水系统的正常运行，比如当排水管道破裂导致水流堵塞时，应尽快进行修复，以恢复水流通畅。应急响应是在突发情况下迅速采取行动，以防止进一步的灾害和损失，比如在强降雨或洪水事件中，及时调度排水设施，采取紧急排水措施，以减轻道路积水和防止交通事故的发生。

结语

综合考虑路基排水、路面排水以及中分带排水等各项排水设施的平面、立面布置，充分发挥各项排水设施的功能，保证各项排水设施的衔接顺序，并完善各项排水构造的细化设计，以便快速、顺畅地排出路界内汇水，减少水对高速公路工程的不利影响，提高行车安全性。

参考文献

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