公路工程建设中排水工程与流域内沟、河沟、排水渠网综合规划

刘希武

（平度市公路事业发展中心，山东平度 266700）

1 公路工程建设中排水工程设计要点

近年来，公路建设规模不断扩大，沿线地质条件越发复杂，为确保工程路基安全，构建高效的排水系统尤为重要。公路工程中的排水工程（见图1）可以迅速、有效地排除地下水，减轻地表水侵蚀的影响，为公路工程施工质量和安全运行提供坚实的基础，从而降低公路运营与维护成本，延长其使用寿命。

图1 排水工程

进行公路工程排水工程设计时，应遵循以下要点：

第一，排水坡度设计。合理的排水坡度能够有效地加速雨水流动，避免产生积水现象，并减少水损，因此需要在考虑道路的长宽比、雨水流量、交通量、公路工程状况及地形等因素的基础上进行排水坡度设计。

第二，排水设施设计。公路工程排水设施主要包括排水渠网、排水管、雨水箅子和检查井等。设计排水设施时，需综合考虑排水量、排水速度、排水坡度、设施材料及通风等因素。

第三，材料选择。排水工程材料应具备防滑、耐磨、耐久、耐腐蚀等特性，并符合相关标准和规范。

第四，施工质量控制。施工质量的控制同样不容忽视。排水工程施工质量直接影响公路工程排水的效果和使用寿命。在施工过程中，需严格把控材料质量、施工质量、施工工艺及安全等方面[1]。

2 公路工程建设中排水工程与流域内沟、河沟、排水渠网综合规划要点

2.1 施工流程规划

在公路工程建设中，合理进行排水工程与流域内沟、河沟、排水渠网设计及施工流程规划，是保证工程质量与工期的关键。在流程设计方面，需要注意以下要点：

首先，需全面规划和预测整个施工过程，确保施工进度与质量稳定、可控。例如，施工前必须进行勘测与设计，制订详细的施工方案，明确施工所需材料、设备与人力资源，进而制订施工计划并合理统筹施工进度。

其次，在施工过程中，应严格控制各项工程质量指标，以保证施工的稳定性和一致性。以道路排水设施施工为例，应严格控制内沟、河沟、排水渠网等设施的质量和尺寸，以确保设施的稳定性和可靠性。

最后，在公路工程排水工程与流域内沟、河沟、排水渠网施工过程中，安全措施的落实至关重要。例如，施工现场应做好防火、防爆、防雷等安全措施，严格控制机械设备的操作规范性、保证工作环境的安全性。

2.2 施工材料的选择与使用

在公路工程排水工程与流域内沟、河沟、排水渠网工艺流程设计中，施工材料的选择和使用也是非常重要的一环。

材料选择要充分考虑其防滑、耐磨、耐久、耐腐蚀等特性，同时也要符合相关标准和规范。常见的路面排水工程材料包括沥青混合料、水泥混合料、水泥砂浆、水泥砂浆加强剂、水泥碎石、玻璃纤维等。其中，沥青混合料具有良好的防滑、耐久性、防水、降噪等特点，可应用于各种路面排水结构施工；水泥混合料具有良好的耐久性和耐磨性，适用于交通繁忙路段的路面排水结构施工。

在材料使用方面，要保证施工环境干燥，同时避免阳光直射、雨水侵蚀材料等。施工过程中，应按设计要求合理选用材料，保证材料的质量和性能，并在施工完成后进行质量验收。

例如，在某公路工程施工中，建设方在流域内排水工程和排水网络工程中，根据设计要求选用防滑性能优良、强度高、耐久性好的沥青混合料作为路面排水材料。同时，在施工现场设置防护设施，防止材料被雨水侵蚀，保证了施工质量和效果，有效提高了公路工程的安全性和使用寿命。

3 公路工程建设中排水工程与流域内沟、河沟、排水渠网规划设计

随着公路工程路网规模的不断扩大，施工过程中的地质条件越发复杂，导致公路运营后极易受到自然因素的干扰。水毁破坏是公路工程中最为常见且难以避免的一种灾害类型。降水不仅会增加地表和地下径流，还可能导致路基塌陷沉降、边坡失稳，甚至引发洪水和泥石流等自然灾害。实践经验表明，降水是路基病害的主要诱因，且这种影响因素具有不确定性和不可控性。

为保证公路工程路基的稳定性和实用性，施工单位必须在前期做好准备，即加强公路工程路基防护与排水施工。科学开展公路工程排水施工，有助于预防和处理路基病害，切实提升公路工程路基的排水性、稳定性和安全性，减轻自然因素对路基安全的不良影响。同时，排水施工可以避免路基边坡受水毁破坏，能够有效降低崩塌、剥落、错落等现象的发生率，切实提升路基路面的实用性和耐久性。

3.1 内沟规划设计

在公路工程排水工程与流域内沟、河沟、排水渠网规划设计中，内沟设计十分关键。科学的内沟设计能够更好地降低水分对整个路径路面的影响，提升排水效果。

例如，在盲沟设计过程中，应对土壤当前含水量进行综合考虑，同时应对地下水及毛细水等因素进行充分考量。盲沟的主要作用是降低路基排水压力，确保路基长期处于适中湿度或干燥状态。目前，盲沟以管式渗沟为主，能更好地满足排水需求，尤其在水分含量较高的路面上，可通过合理设置渗沟长度和泄水孔，确保滞留水分顺利排出[2]。

3.2 河沟规划设计

在日常降水情况下，地表径流可能对路基边坡产生持续冲刷，会对路基路面的稳定性和安全性造成不利影响。为降低这种影响，确保道路使用安全，可以有效运用河沟技术。河沟能够拦截表面径流，减少坡面冲刷，从而更好地保护排水渠网。通常排水渠网会设置在坡顶一定范围内或边坡平台，使地表水能直接流入排水渠网，分担排水压力。

在公路工程中，特别是在山区地质条件较差的路段，务必设置边沟，以达到排水目的，防止路基受损导致坍塌。例如，在河沟设计过程中，应根据工程实际情况设置土堆，一般应位于边沟内侧约3m 处，以最大程度防止河沟水量过大导致水分溢出，确保水顺利流入挖方路基。结构形状方面，以梯形为主，设置出水口，避免水分滞留。

在施工材料的选择和使用上，需要选用符合相关标准和规范的公路排水材料，并根据实际情况进行适当调整和改进。在施工过程中，需要严格遵循材料使用规范，对材料质量和施工效果进行全面检测与评估，有效落实设计方案，提高公路排水工程施工效果。施工完成后，需要经过一段时间的运行与检测，确保路面排水顺畅，提升公路使用安全性，同时延长公路使用寿命。

3.3 排水渠网规划设计

在路面排水设施设计中，除上述各项内容外，排水渠网设计技术也至关重要。排水渠网作为路面排水系统的重要组成部分，具有汇集水分的功能，通常设置在排水系统的尾部，以有效汇聚水分。在排水渠网的规划过程中，可与农田水利工程相结合，从而更好地满足农田水利需求。设计过程中需充分考虑实际情况，以提高路基路面排水性能，同时为农田灌溉工作提供便利。

例如，在排水渠网设计中，应综合考虑山区公路的地貌地形及排水设施的具体位置，通常可在坡脚附近设置排水渠网。同时，应充分考虑水流速、水量等情况，合理设置坡度。坡度过小可能导致淤堵，过大则会加剧冲刷破坏力，因此应综合多方面因素合理进行坡度取值，以充分发挥排水渠网价值，有效保护路基路面。

合理设置排水渠网，能将内沟及路基周边的积水及时排出公路外。为确保积水充分排出，填方路段排水渠网应设置在坡脚2m 以外的区域。根据设计流量，排水渠网可采用梯形、U 形等多种形式，同时需要合理设置断面尺寸，以满足不同排水需求。在离式路基两侧填方路基距离较近的情况下，可在其间设置较缓的路基边坡，配备梯形排水渠网和预制浅蝶形排水渠网，将中间带的水流及时排出路基之外[3]。

4 公路工程建设中排水工程设计发展趋势与研究方向

4.1 发展趋势

随着我国公路建设步伐的加快，对公路工程排水工程的要求日益提高。未来，我国公路工程排水工程的发展将呈现以下趋势：

第一，智能化技术的应用。智能化技术已成为公路建设的主要发展方向，在公路工程排水工程的设计工程中，运用无人机、激光测量、云计算等智能化技术可有效提高设计方案的科学性，大幅提升施工效率、准确度，同时可降低施工成本及人工操作风险。

但是，一些朋友得知我来北大当保安后，非常不理解，他们说你都大专毕业了，从事与法律相关的工作也不是难事，你怎么反而去当保安了呢？我开玩笑地说，在北大，我做不了学生，当不了授，只好当保安喽！

第二，节能环保材料的广泛应用。在公路工程建设中排水工程设计与施工中，采用生态混凝土、绿色材料等新型节能环保材料，不仅可以延长公路工程的使用寿命，还能极大程度地降低资源浪费与环境污染[4]。

第三，施工工艺的优化。随着施工工艺的优化，可进一步提高公路工程排水施工效率与质量[5]。

第四，不断发展自动化技术，如无人驾驶车辆、机器人等，旨在提高施工效率及质量。同时，在排水工程设计中注重采用高性能纤维混凝土、绿色材料等新型材料，以提升公路工程的使用寿命、安全性能，降低施工对环境的影响，推动可持续发展。

第五，注重发展智能化监控相关技术。在施工过程中引入智能化监控系统，以实时监测公路工程排水情况，以便及时发现问题并处理，进一步提高排水效果及安全性。同时，提倡全生命周期管理理念，对公路工程排水工程的设计、施工、维护及更新换代等全过程进行科学规划与有效管理，以确保公路工程排水系统的长期稳定运行和发展[6]。

4.2 研究方向

第一，进一步研究新型材料的开发与应用，如新型排水管道材料、绿色材料等，以更有效地提高公路工程排水工程施工质量与效率。

第二，进一步研究自动化技术，如无人驾驶车辆、机器人等相关技术，以提高施工效率、减少人为误差[7]。

第三，加强对公路工程排水规律的研究，探索更科学合理的公路工程排水结构设计，从而提高公路工程使用寿命与安全性。

第四，加强对公路工程排水施工质量控制的研究，以确保施工过程中的材料质量、施工质量和安全等得到有效控制。

第五，进一步探索智能化技术在公路工程排水工程设计中的应用，如大数据、云计算、物联网等技术，以提高公路排水效率与智能化程度[8]。

5 结语

在公路工程中，排水工程对路基路面的安全性与稳定性有重要影响。为提高公路工程整体质量，保证路面行车安全、延长公路使用寿命，需要科学开展排水工程与流域内沟、河沟、排水渠网的综合规划，以有效抵抗水侵蚀、提高排水效率、延长公路使用寿命。未来，随着相关技术、材料的研究与推广，我国公路工程排水工程设计、施工质量将得到更有力的保障，公路事业将实现更高水平发展。