浅谈山区高等级公路路基路面排水

杨永全

摘要：公路路基路面排水系统是公路工程重要组成部份，对保证公路的使用性能和使用寿命具有十分重要意义。为此，如何因地制宜选择各种排水设施，并将这些设施组合成合理完善的排水系统，使水尽快排出路基路面范围，减少对工程的危害，对保障公路工程质量，保护沿线生态环境，发挥高等级公路应有的作用显得尤为重要。

关键词 公路 路基 路面 排水

1概述

1·1 高等级公路路基路面工程特点

1 、路基路面及其作用

公路是线形工程带状结构物。它主要承受和满足汽车荷载的重复作用和经受各种自然因素的影响。路基路面是构成公路主体密不可分的主要组成部份，路基是公路线形的主体，贯穿于公路全线，与沿线的桥梁、涵洞、隧道等工程相连接。路基是路面的基础，它与路面共同承受行车荷载的作用。路面是用硬质材料铺筑于路基顶面的层状结构物，路面靠路基来支承，是直接供车辆行驶之用的部份，它的好坏直接影响行车的速度安全，运输成本，没有稳固的路基就没有稳固的路面。

2 、路基路面工程特点

山岭重丘区高等级公路以其山高、坡陡、箐深、沟谷纵横交错的特点。高等级公路的高标准线形要求，深挖高填路基在山岭重丘区公路中不断涌现，路基边坡越修越高，路基横断面设计一般为多级台阶式边坡。

1·2 路基路面对公路沿线水土、环保的影响

节约用地、环境保护均是我国基本国策。近年来，由于人类工程活动，特别是高等级公路的修建速度以日俱增，迅猛发展，从公路的庞大性、外露性、易损性等特点看，路基施工难免改变沿线原有地貌自然状态，挖、填、借、弃均涉及当地生态平衡，影响水土保持和农田水利等自然环境，大量侵蚀性灾害一再告戒人们，没有良好生态环境和可持续利用的土地资源，人类将失去生存发展的基础。九十年代末，长江中下游发生的特大洪灾，让人们历历在目，大自然让人类付出了惨痛代价，随着经济建设的迅速发展，环境污染将更趋严重。

1·3 路基路面排水分类

根据排水部位的不同，本文将路基路面排水分以下三类：

1、路界地表排水：包括路面、中央分隔带、路基边坡坡面和路界内地表坡面及路界公路毗邻地带进入地表水、相交道路路界内进入地表水的排除。

2、地下排水：在地面以下路界内采取的排水措施。

3、路面内部排水：排除疏干通过路面裂缝、接缝、面层空隙下渗、道路两侧滞水浸入路面结构内部的水及地下水。

2路界地表排水设施

2·1路基地面排水结构物

山区高等级公路应有自身地表排水设施，常见路基地面排水结构物有边沟、截水沟、排水沟、跌水、急流槽、拦水带、渡槽和倒虹吸等。这些结构物的流量计算，对高速公路和一级公路采用15年，顶面高出设计水位0.2m以上。将它们分别设在路基的不同位置，各自的主要功能、布置要求、构造形式，均有差异。

1 、边沟

边沟断面有梯形、矩形、三角形及流线型等形式。梯形断面边沟内侧坡度为（1：1.0）～（1：1.5），外侧同挖方边坡坡度，底宽与深度0.4～0.6m，水流少的路段取低限，降水量集中或地势偏低的路段取高限或更大一些；矩形断面用于石方路段，内侧坡度直立，外侧同挖方边坡坡度，坡面用浆砌片石防护；三角形断面水流条件较差，流量较大时沟深宜适当加大；流线型断面是将路堤横断面的边角整修圆滑，防止路基旁侧积沙或堆雪，适用于积沙或堆雪的路基。

2 、截水沟

截水沟又称天沟，设置在挖方路基边坡坡顶以外、山坡路堤适当地点，拦截排除流向路基地面径流，减轻边沟水流负担，保证挖方边坡和填方坡脚不受冲刷。对降水量少、坡面坚硬、边坡较低、冲刷不大路段不设截水沟；但对降水量较多、暴雨频率较高、山坡覆盖层松软、坡面较高、水土流失较严重地段必须设置截水沟，必要时增设多道。

3、排水沟

排水沟是将路基范围内边沟、截水沟、取土坑、边坡和路基附近积水引至指定地点或桥涵的构造物。当路线受多段沟渠水道影响时，设置排水沟或改移渠道调节水流、整治水道保护路基。

4 、跌水与急流槽

跌水与急流槽是路基地面排水沟渠的特殊形式，用于水位落差较大陡坡地段，沟底纵坡可达45°。因纵坡陡、水流速度快、冲刷力大，需要消能改变水流方向，结构必须稳固耐久，有防护加固措施，通常用浆砌块石、水泥混凝土预制块砌筑。

2·2路面表面排水

1、在路面上的雨水，通过路面横坡向两侧排流，以免行车道内出现积水影响行车安全。

2、在路线纵坡平缓、汇水量不大、路堤较低且边坡坡面不会受到冲刷的情况，通过路堤边坡上横向漫流方式排除路面表面水。

3、在路堤较高，边坡坡面易遭受路面表面水流冲刷时，沿路肩外侧边缘设置拦水带，汇集路面表面水后通过泄水口和急流槽排离路堤。

4、设置拦水带汇集路面表面水时，水面不得漫过右侧车道外边缘。

5、无中间带或采用分离式路基公路，在未设超高路段上，行车道路面沿路中心线设置向两侧倾斜的双向横坡；在设超高路段上，设置向曲线内侧倾斜的单向横坡。设中间带公路，各个行车方向的行车道路面分别设置单向横坡，但单向车道数超过3个时，可分别设置双向横坡。

6、拦水带由水泥混凝土预制块铺砌而成。拦水带顶面略高于过水断面的设计水面高。在低路堤不设防撞护栏的路段上，拦水带外露高度不宜超过10cm，其迎车面坡度不宜陡于1：2。

7、拦水带泄水口设置成喇叭口行式。设在纵坡坡段上的泄水口，宜做成不对称喇叭口，在硬路肩边缘外侧设置逐渐变宽的低凹区。低凹区铺面类型与路肩相同，在平坡或缓坡坡段上时泄水口做成对称式。

8、在道路交叉口、匝道口、与桥梁等构造物连接处、超高路段和一般路段的横坡转换处，设置泄水口以避免路面表面水横向流过行车道或结构物。在凹形竖曲线底部，泄水口设在最低点，并在其前后相距3～5m处各增设一个泄水口。一般泄水口设置間距20～50m为宜。

3 地下水排水设施

路基及边坡土体中上层滞水、埋藏浅的潜水称为地下水。

常用路基地下排水结构物有盲沟、渗沟和渗井等，其特点排水量不大，主要以渗流方式汇集水流，就近排出路基以外。对于流量较大的地下水，设置专用地下管道予以排除。

地下排水结构物埋置在地面以下，不易维修，路基建成后又难以查明失效情况，因此要求地下排水结构物牢固有效。

1、 暗沟

暗溝相对地面排水明沟而言，又称盲沟，属隐蔽工程。盲沟构造特点是沟内分层填以大小不同的颗粒材料，利用渗水材料透水性将地下水汇集沟内排泄至指定地点，水力特性上属紊流。

2、渗沟

渗沟采用渗透方式将地下水汇集沟内，通过沟底通道将水排至指定地点，此种地下排水设备统称为渗沟，它的作用是降低地下水位或拦截地下水，其水力特性是紊流，但在构造上与盲沟有所不同。

3、渗井

渗井属水平方向地下排水设备（如同3-2），当地下存在多层含水层而影响路基上部含水层较薄，排水量不大，且平式渗沟难以布置，用立式竖向排水，设置渗井穿过不透水层，将路基范围内的上层地下水，引入更深的含水层中去，降低上层的地下水位全部予以排除。

渗井平面布置及孔径与渗水量，按水力计算而定，一般为直径1.O～1.5m圆柱形。井深视地层构造情况而定，井内由中心向四周按层次分别填入由粗而细的砂石材料，粗料渗水，细料反滤。填充料要求筛分冲洗，施工时用铁皮套筒分隔填入不同粒径的材料，要求层次分明，不得粗细材料混杂，保证渗井达到预期排水效果。

鉴于渗井施工难度较大，单位渗水面积造价高于渗沟，一般尽量少用。当路基含水量大、路面翻浆、其他地下排水设施不易布置、技术措施复杂、造价较高时作为方案之一。设计时应作分析比较选用。

5、结束语

目前，我国高等级公路修建历史正朝着方兴未艾、蓬勃发展的趋势在迈进，但与发达国家相比，修建高等级公路的历史不长，在修好的部分高速公路中体现出对环保、水土平衡和关键排水技术处理措施等方面还有差距，有待于公路建设、设计、科研、监理、施工各方参建设者乃至全社会的共同努力、拼搏斗，在实践中不断探索、总结提高、推陈出新，为加快我国公路建设步伐 ，促进公路交通建设事业健康、协调、持续发展作出贡献。

参考文献：

1 中华人民共和国行业标准.公路排水设计规范（JTJ018-97）.北京：人民交通出版社，1997.

2 尤晓纬等.路基路面工程 .北京：北京交通大学出版社，2003.