论山区道路排水综合处治措施设计探究

摘 要：随着我国山区道路路网密度逐渐加大，山区道路损毁现象日益突出，尤其在雨季对行车、行人存在较大安全隐患，经济损失较为严重。从以往的工程中不难看出，道路损毁往往与水有着密切关联。因此合理选线、采取有效的综合排水措施显得尤为重要。本文以四川山区道路设计为例，对山区道路路线选线与道路综合排水处治措施融合设计进行研究，为类似工程提供参考。

关键词：山区道路；路线选线；排水综合处治

一、引言

山区道路设计需综合考虑地形、气候、土壤等多方面因素，其在选线及排水方案设计上往往需要更加科学和严谨。为避免水患给山区道路安全性带来不良影响，有效的排水措施不仅可以保障道路的通行安全，还能减少自然灾害对道路的破坏。因此排水设计要在勘察设计阶段充分重视，采取合理的路线方案和适合的排水措施。

二、 山区道路排水的特点

（一）山区道路地形、地质条件复杂

四川东北部山区地形多为陡峭山峦、沟壑纵横，高低落差很大，该区域地形起伏变化快、地面坡度陡、暴雨季节汇流时间短，极易形成洪涝。尤其是在不良地质路段多因排水不畅而容易形成滑坡、崩塌和泥石流等大型地质灾害，水土流失严重。这种地形特点使得排水路径难以确定，需要综合考虑地形特征设计排水系统，避免水流过度滞留和冲刷。同时，山区道路边坡容易发生塌方现象，特别是在降雨或雪融时，土壤松动导致道路坍塌。

（二）山区道路降雨季节性强、雨量集中

以四川东北部地区降雨为例，广元、巴中、达州、广安、南充等市部分地区全年降水量高达1500毫米以上，其中8月和9月降水量分别约占全年降水量的37%和50%[1]。

（三）山区土壤类型多样

山区土壤种类繁多，包括砂砾土、黏土等，不同土壤的渗透性和抗冲刷能力各异，大大影响排水效果。这种土壤类型多样性要求考虑土壤的渗透性和稳定性，勘察设计时需要具体选择合适的排水结构和材料，以确保排水系统的长期有效性。

（四）排水系统维护困难

山区道路多位于偏远地区，排水系统分布范围大，极其容易堵塞或损坏，维修困难且成本较高，需要设计时采用耐久性强、维护便捷、造价成本相对经济的排水方案。排水系统的维护管理需要考虑到山区道路的特殊环境和条件，确保及时清理与维修，以保障道路的畅通和通行安全。

三、山区道路排水设计考虑因素

（一）正确处理山区道路选线与排水的关系

山区地形起伏大，地质条件复杂，雨水容易集聚形成冲沟，需要从路线的总体设计出发，具备科学、系统的设计观念，正确处理好路线方案选线与排水的关系，重点考虑以下几个方面。

（1）认真分析地形、地貌。在山区道路开展路线设计前，应进行详细的地形勘测与分析，了解道路沿线的地形特征、沟壑分布等情况。通过数字高程模型（DEM）、无人机摄影等方式获取高程数据，辅助确定排水路径，避免水流长时间滞留和过度冲刷。同时应详细调查项目沿线地貌，分析山体的走势、坡度、坡向以及地表水流的自然流向。这有助于确定道路线位的最佳位置，避免在低洼地带或水流汇聚区域选定平纵线型，减少水流对道路路基的冲刷。

（2）合理选择道路纵坡和横坡。在山区道路开展路线设计时，道路纵坡不宜过小，纵坡过小不利于排水。合理确定道路横坡，路面水能够迅速流向道路两侧的排水系统，避免发生积水现象，减少因积水引发的交通事故[2]。

（3） 注重生态环境保护。树立“不破坏就是最大的保护”的理念，坚持“环保”选线。避让生态保护区、民居村落、水源保护地等环境敏感点。少拆迁、少占地，使公路融入自然，与周围环境达到和谐统一。在设计和施工过程中，应充分考虑生态环境因素，避免破坏原有的自然水系和生态环境，尽量减少对地表水和地下水的工程干扰。

（4）防止山洪危害。在山区道路设计时，应重点考虑防洪措施，尤其是在可能发生山洪、泥石流等自然灾害的区域。道路选线时应尽量避开易受山洪影响的区域，避免在山洪泛滥区域建设道路。若路线必须经过山洪影响区域，可以考虑设置泄洪通道等措施，减少山洪对道路的危害。

（5）综合考虑山区道路选线与排水设计原则

① 对于起伏快的“鸡爪”地形、地貌路段，应顺应地形，根据道路设计指标，选择适合地形的平面线型，避免高填深挖。

② 对于深V形地形沟谷，应根据季节性暴雨、瞬时最大流量，确定路线平面布设位置，避免造成山洪或泥石流流通不畅。

③ 对于沿溪（河）路段，应收集历年降水量数据，分析行洪所需空间及冲刷影响范围，选择河床宽阔、地质稳定的路段通过。

④ 路线纵断面设计时，应避免凹曲线位于全挖方路段，路线最小纵坡不缓于3‰。

综上所述，正确处理山区道路选线与排水的关系，需要综合考虑地形地貌、地质条件、生态环境等多个方面，树立系统、科学的整体解决方案，确保道路的安全和畅通。

（二） 应采用多种路基排水措施相结合

山区道路长期的排水不畅，会导致路基土质处于饱和状态，强度降低，从而引发路基沉降、翻浆、塌陷等病害，严重影响道路的稳定性和使用寿命。因此在山区道路路基设计过程中，应高度重视排水不畅带来的危害[3]。对于复杂的地形和气候条件，应采用多种方法相结合保证排水通畅，以下分类进行介绍。

（1）地表水的排水措施

根据项目沿线的地形地貌、降雨量、汇水面积、植被生长情况等因素，通过水文计算，优化排水系统设计，选择合适的设计方案。地表排水系统通常包括路侧边沟、填方排水沟、平台排水沟、坡顶截水沟、坡面防护措施、急流槽等排水设施。具体设置原则如下：

① 路侧边沟：主要设置在道路两侧，用于收集和引导路面、坡面水流向排水系统。

② 填方排水沟：对于填方坡脚为了避免坡面水乱流或冲刷坡脚设置排水沟，主要收集填方边坡雨水，引流至排水系统。

③ 平台排水沟：主要用于收集坡面水，减少上级边坡对下级边坡冲刷，引流至截水沟。

④ 坡顶截水沟：主要用于拦截自然边坡水冲刷路基开挖边坡，引流至道路排水系统。

⑤ 坡面防护：可以分为植物防护和工程防护。植物防护是在路基边坡上种植植被，增强土壤的抗侵蚀能力，减少水土流失，确保边坡安全。工程防护主要有拱形护坡、菱形护坡、格构护坡等，它们都具有减少雨水冲刷面积，尽量避免雨水浸入边坡，确保边坡安全的作用。对于破碎的岩质边坡，也可采用喷射混凝土封面，防止地表水浸入边坡，造成边坡失稳。

⑥ 急流槽：对于汇水面积大的不良地质路段，具有较高的抗冲刷能力和足够的承载力，也可兼顾泥石流的排导功能。

（2）地下水的排水措施

山区道路设计前，需要认真分析地下水情况、土壤类型、岩石稳定性等，评估地下水对道路边坡、深基坑、填方路段的影响。在山区道路，排出地下水的主要设施有排水盲沟（见图1）、渗水井、泄水孔（见图2）等。

① 排水盲沟

排水盲沟用来排出路基下的地下水，防止路基软化或损坏，通常由石料、砂、砾石等透水性材料填充，也会使用土工合成材料来增强其排水和过滤功能。

② 渗水井

渗水井由具有许多小孔的管道组成，水可以通过管道壁渗透进入管道内部，然后顺着管道流动并排出。

③ 泄水孔

泄水孔是一种用于排水系统的开口，它可使水流从圬工结构的内部流出，在山区道路的挡土墙、浆砌护坡、重力式桥台等结构物中较为常见，以防止水积聚和压力增加，有助于减轻构筑物内部压力，防止圬工结构过度负荷发生破坏或失稳。在寒冷地区，泄水孔通过排出积水，可以防止结冰造成的冰冻损害[4]。

公路地下水排水设计中还需要考虑生态环境保护。在设计排水系统时，要尽量减少对周边生态环境的影响，采取对生态友好的排水措施，保护周边植被和水体的生态平衡。

（3）路面排水措施

路面排水是指将路面上的雨水或其他流水及时排出，以防止积水影响路面使用性能。为了便于雨水能够迅速流向道路两侧的排水系统，路面横坡应控制在1%至3%，对于超高路hL/NvThjhxloRO4/xBq0Sg==段超高渐变率不缓于1/330。路面材料应该选择具有透水性好的路面材料，以加强雨水的自然渗透。

（4）山区道路桥涵排水措施

为了避免桥面雨水乱流对桥梁结构耐久性造成影响，应该重视桥面排水系统。桥面排水由泄水口、排水槽与泄水管组成，桥面排水系统应与桥梁结构及桥下排水条件相适应。由泄水口负责收集桥面雨水，再由排水槽及泄水管引至自然水系。

山区涵洞应结合路线排水系统，选择适应农田排灌，经济合理的涵洞。山区涵洞布置原则上应遵循自然冲沟一沟一涵，涵洞布置顺应流水方向，不强制正交；在自然冲沟纵坡较大时，涵洞可采用分台阶设置。涵洞出水口应重点考虑环境保护，对于流量大、水流急的涵洞应充分考虑消能和引流构造物，避免汛期水流对路基边坡、农田、房屋等直接冲刷，引发次生灾害。

（5）不同类型的排水设施其排水能力的提升措施

根据地形特点设计合理的排水措施，确保雨水能够迅速排出道路表面，避免积水和水土流失。选择合适的排水设施，确保在暴雨等极端天气下仍能有效排水。设置经济合理的拦渣措施，防止杂物堵塞排水系统，保障排水畅通。针对陡峭的山区道路，采用排水梯级设计，减缓水流速度，降低冲刷风险，提升排水效果。

在泥石流易发区域设置泥石流拦挡设施，阻止泥石流对道路的侵蚀和破坏[5]，保持排水系统的正常运行。

四、结语

山区道路选线与路基排水设计相辅相成，路线选择既要符合和适应项目实际情况，通过科学严谨的勘测手段，选择合理的线位。同时，应最大限度地利于路基排水，减少水患对道路工程的破坏。对于山区选线和路基排水设计方案应做到具体问题具体分析，不断优化和调整，使其结合得更加合理与科学。

参考文献

[1]四川省地方志工作办公室.四川年鉴2022[M].成都：四川年鉴社，2022.

[2]何晓鸣，程英伟.道路勘测设计[M].北京：化学工业出版社，2010.

[3]中交第二公路勘察设计研究院有限公司.公路路基设计规范（JTG D30-2015）[S].北京，人民交通出版社股份有限公司.2015.

[4]中交第二公路勘察设计研究院有限公司.公路挡土墙设计与施工技术细则[M].北京：人民交通出版社股份有限公司，2008.

[5]刘建坤，曾巧玲，侯永峰.路基工程[M].北京：中国建筑工业出版社，2006.

作者简介

曹丁山（1987-），男，重庆潼南人，本科，高级工程师，从事公路勘察设计工作。

陈键（1985-），通讯作者（Dk-899@163.com），男，四川通江人，本科，工程师，从事公路勘察设计工作。

丁可（1982-），男，重庆钢梁人，本科，正高级工程师，从事公路勘察设计工作。

刘银（1992-），男，四川叙永人，本科，中级工程师，从事道路桥梁工作。

责编 / 马铭阳