公路路基坡面排水实施策略探讨

付会光

（衡水衡通公路工程监理咨询有限公司，河北 衡水 053000）

0 引言

公路路基地面排水设施有边沟、截水沟、排水沟、跌水与急流槽等，必要时还应设置渡槽、倒虹吸及积水池等。这些排水设备，分别设在路基的不同部位，各自的排水功能、布置要求或构造形式均有所差异。各类地表排水设施的沟槽顶面应当高出设计水位0.1～0.2m，排水设施的断面形状和尺寸应满足排水设计的要求。

1 边沟

边沟一般设置在挖方路基的路肩外侧或低路堤的坡脚外侧，山坡上路基靠上坡一侧的坡角也应设置不透水的边沟。边沟的走向多与路中线平行，用以汇集和排除路基范围内及流向路基的少量地面水。平坦地面填方路段的路旁取土坑，常与路基排水设计综合考虑，使之起到边沟的排水作用。设计边沟时尽量使沟内水流就近排至路旁自然水沟或低洼地带，必要时设置涵洞，将边沟水横穿路基，从另一侧排出。边沟出水口附近以及排水困难路段，如回头曲线和路基超高较大的平曲线等处，边沟应进行特殊设计。边沟设计时必须依据沿线具体条件选用标准横断面形式。边沟紧靠路基，通常不允许其他排水沟渠的水流引入，亦不能与其他人工沟渠合并使用。边沟不宜过长，长度一般小于500m，多雨地区不宜超过300m；纵坡与路线保持一致，最小纵坡为0.25%，沟壁铺砌后为0.12%，纵坡大于3%时需进行加固和防护。

1.1 梯形边沟

梯形边沟内侧沟壁为1∶1～1∶1.5， 外侧边沟与挖方边坡相同。边沟底宽于深度0.4～0.6m，水流少的地区或路段，取低限或更小，但不宜小于0.3m；降水量集中或地势低洼的路段，取高限或更大值，长度一般小于500m。梯形边沟的特点是排水量大，边坡稳定性好，适用于土质或软弱石质边沟。

1.2 矩形边沟

矩形边沟沟壁边坡直立或稍有倾斜。底宽与深度约为0.4～0.6m，干旱或水流较小的地区取低限，但不能少于0.3m，降水量大的地区或低洼路段取上限或者更大值。采用矩形边沟占地少，施工方便，适用于石质或铺砌的边沟。

1.3 流线形边沟

流线形边沟曲线半径R多采用30cm，深度为0.4～0.6m，降水量集中或者地势低洼路段取高限或者更大值。流线形的边沟美观大方，与环境相协调，适用于沙漠或积雪地区的路基。

1.4 三角形边沟

三角形边沟沟壁边坡为1∶2～1∶3， 深度为0.4～0.6m，在流量较大时沟深宜适当加大，长度不宜超过200m。采用三角形边沟便于机械化施工，在矮路堤或少雨浅挖路段土质边沟较为常用。

2 截水沟

一般将设置在挖方路基边坡坡顶以外，或山坡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径流，减轻边沟的水流负担，保证挖方边坡和填方坡脚不受流水冲刷的沟渠，称为截水沟（或者天沟）。截水沟适用于降水量较多，且暴雨频率较高、山坡覆盖层比较松软、坡面较高、水土流失比较严重的地段，必要时可设置两道或多道截水沟。降水少、冲刷不大的路段可不设截水沟。

截水沟的位置应尽量与绝大多数地面水流方向垂直，以提高截水效能和缩短沟的长度。截水沟应保证水流畅通，就近引入自然沟内排出，必要时配以急流槽或涵洞等泄水结构物将水流引入指定地点。截水沟水流不应引入边沟，必须引入时，应增大边沟横断面，并进行防护。沟底应具有0.5%以上的纵坡，沟底和沟壁要求平整密实、不滞流、不渗水，必要时予以加固和铺砌。截水沟的长度以200～500m为宜。山坡填方路段可能遭到上方水流的破坏作用，此时必须设截水沟，以拦截山坡水流保护路堤。截水沟与坡脚之间要有不小于2.0m的间距，并做成2%的向沟倾斜的横坡，确保路堤不受水害。

3 排水沟

排水沟主要用于排除路基范围内的边沟、截水沟或其他水源的水流，并引至桥涵或路基范围以外的指定地点。当路线受到多段沟渠或水道影响时，为保护路基不受水害，可以设置排水沟或改移渠道，以调节水流、整治水道。排水沟的布置，可根据需要并结合当地地形等条件而定，离路基尽可能远些，距路基坡脚不宜小于2m，平面上应力求直接，需要转弯时亦应尽量圆顺，做成弧形，其半径不宜小于10～20m，连续长度不宜过长，一般不超过500m。排水沟应具有合适的纵坡，以保证水流畅通，不致流速太大而产生冲刷，亦不可流速太小而形成淤积，为此宜通过水文水力计算而择优选定。一般情况下，可取0.5%～1.0%，不小于0.3%，亦不宜大于3%。

排水沟的横断面一般采用梯形，尺寸大小应经水力水文计算选定。用于边沟、截水沟及取土坑出水口的排水沟，横断面尺寸根据设计流量确定，底宽与深度不宜小于0.5m，土沟的边坡坡度约为1∶1～1∶1.5。石质排水沟或加固排水沟，可采用矩形断面形式。排水沟水流注入其他沟渠或水道时，应使原水道不产生冲刷或淤积。通常应使排水沟与原水道两者成锐角相交，交角不大于45°，有条件可用半径R＝10b（b为沟顶宽）的圆曲线朝下游与其他水道相接。排水沟渠必要时应予以加固，以防止水流对沟渠的冲刷与渗漏。

4 跌水与急流槽

4.1 跌水的构造与布置

跌水与急流槽是人工排水沟渠的特殊形式，用于陡坡地段，沟底纵坡可达100%，是山区公路的常见排水构造物。由于纵坡陡、水流湍急、冲刷力大，要求跌水与急流槽的结构必须稳固耐久，通常应采用浆砌块石或水泥混凝土砌筑，且应埋设牢固。跌水呈台阶式，有单级和多级之分，沟底有等宽和变宽之别。单级跌水适用于排水沟渠连接处，由于水位落差较大，需要消能或改变水流方向，如路基边沟水流通过涵洞排泄时，采用单级跌水。较长陡坡地段的沟渠，为减缓水流速度，并予以消能，可采用多级跌水。多级跌水底宽和每级长度，可以根据实际的需要，采用各自相等的对称形，亦可做成变宽或不等长度与高度。

4.2 急流槽的构造和布置

急流槽是用于坡度较陡路段且水流不离开沟底的一种排水构造物。急流槽多用于路堤和路堑或者边坡平台上从坡顶向下竖向排水流入涵洞或者天然水道，以及在特殊情况下用于拦截水流流入沟渠，是山区公路回头展线，沟通上下线路基排水及沟渠出水口的一种常见排水设施。急流槽的纵坡，比跌水的平均纵坡更陡。急流槽主体部分的纵坡，依地形而定，一般可达1∶1.5，如果地质条件良好，需要时还可更陡，但结构要求更严，造价亦相应提高，设计时应通过比较确定。急流槽按水力计算特点，由进口、主槽（槽身）和出口三部分组成。急流槽的进出口与主槽连接处，因沟槽横断面不同，为了能平顺衔接，可设过渡段，出口部分设有消力池。进水口与沟渠泄水口之间做成喇叭口式连接，变宽段至少有15cm的下凹，并做成砌铺防护。急流槽多用砌石（抹面）或水泥混凝土结构，亦可利用岩石坡面挖槽。如临时急需时，可就近取材，采用竹木结构。急流槽的基础必须稳固，端部及槽身每隔2～5m在槽底设耳墙埋入地面以下。槽身较长时，宜分段砌筑，每段长约5～10m，预留伸缩缝，并用防水材料填缝。

5 结语

水是引起路基路面病害的主要自然因素之一。随着我国经济的快速发展，高速公路建设也随之加快，设计单位应加强对路基排水设计的重视，确保高速公路的质量和使用寿命。

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[2]张文光.关于公路路基排水的综合设计[J].广东建材， 2007， （7）： 501－503.

[3]盖江.浅谈道路路基排水[J].中国矿业，2000，（S1）： 67－69.