谈公路路基路面排水施工技术

谈公路路基路面排水施工技术

廉雪靓

中交一公局海威工程建设有限公司北京101119

摘要：公路路基的各种变形和病害，除了地质原因外，主要是受水的危害造成的。路基的沉陷、塌方、冻胀、冲刷、冲毁等破坏变形，都与水的作用密切有关。因此，为了保证路基经常处于干燥、坚固和稳定的状态，在路基设计、施工和养护上必须重视并做好排水工作。本研究主要从地表排水和地下排水两个方面出发，分别提出合理设计地表排水设施和科学设置地下排水设备的防治措施。对延长路面的使用寿命，增强路基排水能力，以及路面后期养护具有重要意义。

关键词：路面排水；路面优化；道路施工

前言：

路基排水的任务就是将路基范围内的土基湿度降低到一定范围内，保持路基常年处于干燥状态，确保路基、路面具有足够的强度与稳定性。把降落在路界范围内的表面水有效的汇集并迅速派出路界；把路界外可能流向路基的地表水拦截在路界范围以外以减小对路面的危害；隔断、疏干和降低影响路基稳定性的地下水，并将其引导到路基范围以外。

1.排水不良对路面路基造成的危害及原因分析

1.1排水不良对路面路基造成的危害

路基是道路的基础，更是保证路面质量的关键。然而，在现实中，由于需要反复承受各种荷载和自然因素的作用，会导致路基的形状、边坡坡度发生改变，严重影响了路面的质量和稳定性。由于所处地区的差异，产生的路基病害也是多种多样的，最常见有边坡崩塌、滑塌，路基变形等，产生的原因涉及土质、人为的破坏、养护和管理等因素。排水不良会造成路面主出现裂缝、车辙、沥青路面的松散、沥青路面的水损害和冻胀和翻浆。沥青路面产生冻胀和翻浆主要是在冻融时期，因为水的侵入和路基土的水稳定性能差，由于冰冻的作用，路基上层积聚的水分冻结后引起路面胀起并开裂。流动的地下水也会对路基填料造成冲刷，长期作用的结果就是路基内部出现空洞。地下水浸润路基，发生毛细现象，导致毛细水上升，一种可能是地下水本身各种盐类可能会对路基填料造成侵蚀，另一种可能仅发生在北方冻融交替循环地区，夏季毛细水上升并停留在路床内，冬季冻胀，春季发生冻融，被冻涨的毛细孔孔径变大，毛细水下降，路床内部出现空隙，这就是翻浆发生的主要原因，也是路基较为致命的病害。

1.2产生危害的原因分析

道路翻浆是水、土质、温度、路面和行车荷载五个主要因素综合作用的结果。沥青路面沉陷产生的主要原因是土质路堑排水不畅，路床下部路基过湿润而产生不均匀沉降，引起路面局部下沉，路面强度不能适应日益增长的交通量，易发生疲劳破坏。在雨天之后，沥青路面在车辆冲击与动水压力的反复作用下，加上自身处于饱水状态，沥青膜与矿料产生剥离，形成松散的凹坑。行车荷载持续作用于路面，其底部的裂缝会逐渐扩展到上部，裂缝发展速度快，路面行车不停地对裂缝施加荷载，加上表面水的浸入，会产生冲刷和唧泥，使裂缝两侧的沥青路面碎裂。通常采用铺设边沟加快水的排出，边沟的边坡坡度，靠路基一侧，梯形断面边坡取1：1或1：1.5，石质或铺砌加固可直坡，三角形断面边坡取1：3。平面路段，边沟仍应保持0.3%-0.5%的最小纵坡；当边沟纵坡大于3%时，需要进行相应的加固。边沟不宜过长，尽量使沟内水流就近排至路旁自然水沟或低洼地带，必要时添设涵洞，将边沟水引入路基另一侧排水。

2.公路路基路面排水设计与施工

2.1路基地表排水设施

从安全和视觉效果角度，一般认为，矩形边沟加盖板型式对于汇水面积较大的挖方路基边沟（与狭长的路基及高陡边坡配合）、与之相接的填方路基排水沟、沿街路段、设置有内挡结构的挖方路基内侧等段的适应性较好，可具有路基视觉增宽、防止车轮卡陷和边坡碎落堵塞等功能。从安全和景观角度，浅碟式排水沟（边沟）或放缓边坡漫流排水型式对于地形平坦、纵坡平缓的低填、浅挖路段适应性较好。排水沟可与原地面舒缓自然衔接，克服沿路基边缘设置规则深排水沟所带来的行车不安全隐患，同时形成流畅优美的视觉效果。当路基上方的山坡汇水面积较大时，在山坡上设置截水沟，拦截路基上方流向路基的地面径流，减轻边沟的水流负担，保护挖方边坡和填方坡脚不受流水冲刷。截水沟距路堑的坡顶应有一定距离，一般土质至少5m以上，截水沟挖出的土可在路堑顶与截水沟之间修成土台，台顶应有2%倾向截水沟的坡度，土台坡脚离开路堑外缘至少1m。截水沟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汇水结构物将水流引入指定地点。截水沟的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。排水沟也称泄水沟，主要用途在于引水，将水从路基两侧引入低洼处或排水结构物（桥梁、涵洞等）中去；有时用排水沟将较小的水流引到邻近较大山沟的排水结构物中去，边沟的水流通常也通过排水沟排至低洼处。跌水和急流槽跌水与急流槽是地面排水沟渠的特殊形式，常用于陡坡地段。当排水沟渠两端地面高差较大，常设阶梯形的跌水或具有很大坡度的急流槽来连接上下方的排水结构物。跌水与急流槽一般采用矩形断面，其尺寸和位置的确定，除根据水力计算外，还应结合当地材料、地形和地质条件综合考虑，应以简单、经济为原则。

2.2合理设置地下排水设备

地下水是影响路基稳定性和强度的主要因素之一。在很多情况下，地下水是路基变形和发展的根本原因。常用的路基地下排水设备有：盲沟、渗沟和渗井等，其特点是排水量不大，主要是渗流方式汇集水流，并就近排出路基范围以外。对于流量较大的地下水，应设置专用地下管道予以排出。由于地下排水设备埋置于地面以下，不易维修，在路基建成后又难以查明失效情况，因此要求地下排水设备能牢固有效。盲沟是设在地面以下引导地下水的沟渠，又称暗沟。暗沟是设置在地面以下引导水流的沟渠，无渗水和汇水作用。用于将泉水和地下集中水流排除出路基范围以外。当路基范围内遇有个别泉眼，泉水外涌，路线不能绕避时，为将泉水引至.填方坡脚以外或挖方边沟，加以排除，可在泉眼与出口之间开挖沟槽，修建暗沟。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于沟内，并沿沟排泄至指定地点。盲沟的沟内全部填满粗粒石料，其中过水用较大的石块，上层的夯实黏土层是阻止边沟中的水渗到盲沟中。盲沟的排水能力较小，不宜过长，沟底应具有1%~2%的纵坡，出水口地面标高应高出沟外最高水位20cm，以防水流倒渗。采用渗透方式将地下水汇集于沟内，并通过沟底通道将水排至指定地点，此种地下排水设备称为渗沟。渗沟按其建筑形式不同分为无管式（盲沟）渗沟、有管式渗沟和洞式渗沟三种形式。它们的构造基本相同，断面通常为矩形，顶部为覆盖层或叫做封闭层，侧面为反滤层，底部为排水通道。渗沟的位置与作用视地下水的需要而定，尺寸要进行水力计算确定，一般沟宽约为20cm，高20~30cm，管的内径为40~60cm。渗井的作用是将离地面不深处含水层中的地下水汇集起来渗入下层，以疏干路基，渗井是一个反向竖式地下排水沟，由上部集水构造与下部排水沟造两部分组成。集水部分的构造与渗沟相同，井的四周设置反滤层，顶部设封闭层，下部排水部分的构造全部用粗粒砂料做填充物。

结语：

路面路基的排水包括地面与地下排水设备的协调配合，路基排水设备与桥涵等泄水结构物的合理布置，路基路面工程的综合治理，排水工程与防护加固工程的相互配合，路基与农田水利配合，是一项全面、科学的工作，科学的考虑影响因素才能保证路基强度和稳定性，提高道路的使用效果，使公路创造出最好的经济、社会和生态效益。

参考文献：

［1］叶春娲，解朝森.公路路基路面排水设计的研究［J］.城市建筑，2015（03）：23-25.

［2］于波.公路路基排水系统对路基稳定性和路面使用寿命的影响［J］.交通世界（建养.机械），2015（05）：21-34.（10）：134-136.