山区公路路基路面排水设计的探讨

山区公路路基路面排水设计的探讨

王海峰

王海峰?

中煤科工集团南京设计研究院有限公司??江苏南京?210031

【摘要】文章结合某山区公路工程项目建设实例，针对路基路面排水设计的工作要点展开了分析与研究，希望能够引起各方人员的高度关注与重视。

【关键词】山区公路；路基路面；排水设计

在大量的工程实践中已证实的是：公路路基路面的强度以及稳定性在很大程度上会受到水体因素的影响。地下水的侵蚀已成为路基路面发生外观破坏或性能损害的最主要原因。与此同时，结合相关资料数据来看，路基路面的病害表现有多种形式，且造成病害的原因众多，但在这些病害当中，由于路基路面排水功能不畅而造成病害的比例不断增多，不但对公路工程项目质量造成了不良影响，同时也带来了非常严重的经济损失。从这一角度上来说，在公路工程施工运行期间，对排水系统的设计工作是非常重要与关键。只有做好了对公路路基路面的排水设计工作，才能够最大限度的杜绝工程病害，延长公路工程的使用寿命，提高其综合使用性能。本文即重点针对山区公路路基路面排水设计方面的关键问题展开分析与探讨。

1工程概况

贵州某矿井场外道路工程从K2+780～K3+070，长度290m范围内的路基整体处于山坡古滑动带上面。本段路基形式大部分为半填半挖，右侧挖方边坡仅局部设置了挡土墙，左侧填方全部为路肩挡土墙。由于道路施工后现场清理不彻底，再加上当地农民耕种影响，造成本段路基右侧排水沟形同虚设，被严重堵死，无法进行有效排水。2009年7～8月雨季期间，由于大量雨水冲刷浸泡，山体出现松动裂缝，连带路基出现开裂、下沉现象。因雨水带走路基本体内部大量泥沙，致使局部路基最大沉降量达1.0m左右。

本公路项目自投入运行以来频频出现各种质量问题，其中滑移变形是本项目中最主要的病害表现形式之一。以本路段的滑移变形问题为例，本路段处于一古滑坡山体，地表主要为第四系松散堆积层，结构疏松，由大量块碎石、孤石及少量碎屑、含碎石粉质粘土组成，土体含水量大，透水性强，承载力低。公路修建后，改变了原始地貌状态。其中，K2+780～K2+900段边坡挖方改变了右侧山体的原始平衡，诱发局部土体下滑；K2+900～K3+050段路基虽然填方不大，但其右侧形成较大积水范围，而排水涵洞设施又未与实际地形条件结合到位，路基边沟被严重堵塞，无法及时排除地面积水，雨季大量积水长期浸泡路基及整个滑动带。并且积水通过路面结构层以下的路基本体部分渗流至下游时，路基下部大量细颗粒土质随水流失，导致路基局部大量沉降、边坡移动变形。从本次事故成因的角度上来说，水是诱发这次严重破坏的主要原因。为了能够有效的解决此类问题，最大限度的杜绝因排水设计不合理而造成的病害，就需要从设计角度做好排水设计方面的工作。

2路基排水设计要点

1）坡面排水设计：

公路路基坡度会对边坡下流水流速度产生直接影响，两者呈正比关系，若边坡坡度过大，则水流对路堑边坡以及路基的冲刷影响也会较大。因此，坡面需要通过综合防护的方式改善其结构稳定性，可采取的防护措施包括绿化防护、支挡防护以及抹面防护这三种类型，合理降低水流速度，减轻雨水对路基的冲刷影响，避免出现风化问题。与此同时，针对路堑挖方量较大的工况而言，针对其潜在的山体失稳问题，可以根据实际工况合理设置截水沟，并在合理的位置布置急流槽，使截水沟内汇集水能够有效排除。同时，填挖交界位置需要适当增加截水沟长度，使其出口远离填方边坡。

2）地下排水设计：

在路基地下排水设计中，多建议通过设置各类排水设施的方式以达到理想的排水效果。在排水设计中需要采取的设计措施有以下几种类型：第一，若路基内存在多层含水层，且上部含水层较薄，排水量较低，可通过设置渗井的方式，穿透不透水层，将路基上层地下水引入深含水层中，起到降低地下水位的目的。渗水井的基本设计方案如图1所示；第二，在路基基底局部范围有泉水外涌时，设置路基横向盲沟，将水引排至路边纵向盲沟中或路堑边沟内。横向盲沟采用级配碎石矩形集水沟，集水沟下部埋设软式透水管。

3路面排水设计要点

1）表面排水设计：

表面排水设计的最主要目的是：将降落在路面以及路肩上的降水及时的排除，防止路面积水并对路面车辆行驶性能造成损害，提高车辆行驶的安全性。若路基表现为路堑形式，则在排水设计过程当中，横向排流的表面水会汇集在边沟当中；若路基表现为路堤形式，则表面水的外排可以通过两种设计方案实现：第一，可以通过横向汇集漫流的方式将表面水向路堤堤坡面分散排放（此种设计方案主要适用于有边坡防护措施且路堤高度较低的情况）；第二，可以通过将拦水带设置于路肩外侧边缘位置的方式，使表面水能够及时汇集至过水断面内，然后通过泄水口与急流槽通道，将水排放至路堤坡脚外。

2）中央分隔带设计：

以山区公路比较常见的中央分隔带表现形式——表面略微凸起但无铺面封闭的中央分隔带而言，在排水设计中可以将分隔带表面作为自外向内微微凹起的断面形式，使表面水能够横向汇集至分隔带低凹处，通过纵坡自排水管泄水口排出，对应的设计方案如图2所示。同时，泄水口建议选择格栅式，在周边一定宽度范围内形成低凹区，增加泄水能力，具体设计方案如图3所示。

需要特别注意的一点是，为了能够更好的加强对中央分隔带的设计质量，在设计方案的制定中还需要重视如下两个环节：第一，可以在路基路面与盲沟接触的侧壁区域涂抹水泥砂浆，起到稳定侧壁结构的效果，再涂抹沥青后铺设防水土工布，达到增强土工布与沥青粘接稳定性的目的；第二，可以将盲沟设置为建立在级配碎石基础之上的盲沟，同时在盲沟内埋设软式透水管，以确保排水管内排水的通畅性。

4结束语

随着现代经济社会的快速发展与进步，全国范围内公路工程建设规模以及建设速度均呈现出了相当显著的发展趋势。公路建设自平原地区开始逐步向着山区发展。但对于山区而言，受到其特殊地理地貌以及水文地质特点的影响，山区高等级公路的建设会受到水体侵蚀的影响，因此在公路工程项目设计建设的过程当中，做好路基路面排水设计方面的工作是非常重要课题之一。本文即结合某山区公路实际案例，围绕在路基路面排水设计中的关键问题进行分析，希望能够为后续同类工程实践提供一定借鉴与参考。

参考文献：

[1]阮艳彬,吴万平.低路基公路下挖通道排水设计新思路[J].公路,2012,(4):65-69.

[2]杨丽娜.浅谈公路排水设计在公路工程中的重要地位[J].科学与财富,2011,(1):42.