公路路基建设中排水设施的设计研究

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摘 要：公路建设是交通运输业的基础，良好的公路建设才能保证交通运输的安全性和时效性。四通八达的公路也极大地方便了人们的生活，所以公路建设的质量是非常重要的。其中路基排水系统的设是影响公路质量和寿命的非常关键的因素。如果排水设施设计的不合理，公路迟早会出现问题，因此本文就这个问题进行了比较详细的分析，希望能够给公路路基的排水设计提供一定的理论借鉴。

关键词：公路 排水设施 设计原则 措施

公路排水设施直接影响着公路的寿命和人们的使用安全，人们和车辆在路面上行驶，作用力都由公路的路基和路面来承担，如果排水设施设计的不够合理，再加上环境等不同因素对公路造成的影响，很容易使公路出现质量问题，影响人们的使用，甚至造成严重的交通事故。因此排水设施的设计必须引起人们的设计，通过各种措施有效排除公路的积水，增加公路的使用时间。

1.积水对公路的影响

积水主要分为地表水和地下水，我们分别从这两个方面来分析水对公路的损害。

对于地表水来讲，主要从两个角度来分析其对公路质量的影响。首先是明显影响公路的质量和寿命，地表水其实就是指路面上的积水，当公路表面存在较多的积水时，如果在路面积存的时间比较长就会渗入路面，造成对路面的腐蚀，影响路面结构的稳定，而且在车辆行驶在路面时，会对车辆造成一定的阻力。另外如果积水不能在较短的时间内排除，就会使得路面的摩擦力减小，在行车过程中需要减速慢行，且很容易造成交通事故，也会給老人儿童的行走造成较大的不便和危险。

对于地下水来讲，主要需要注意水量大小的变化和水位变化的方向。水位的改变也会直接影响路基的情况，影响路基的稳定性。如果在公路建设施工中，地下水位升高，水会进入路基的填充材料中，这样就会造成路基内部的空隙变大，路基的牢固程度就会大大降低。这样在公路承受来自路面的压力时，就会发生因承受不住而沉降的现象，而路面沉降是很多交通事故发生的直接原因。而且如果遇上冬天，路基中的地下水还会结冰，水变成冰体积会增大，这样就会使公路因为撑胀而崩裂，也会造成安全隐患。

2.设计原则

在公路建设正式施工前，要明白公路建设应该遵循的基本原则，在设计公路排水设施时要充分顾及以下原则。

实地考察。在设计排水设施之前先去实地考察，不能凭空臆想，也不能经验主义，要实际看看施工环境，根据不同的地质情况选择不同的排水措施，例如根据地下水的情况选择合适的地基填充材料，这样才能保证路基的稳固性。在保证安全稳固的前提下还要做到经济实惠，不能随便使用不必要的加固措施，这就要求必须对公路所在地的实际情况彻底了解清楚，这样才能制定既经济合理又稳固耐用的排水设施来保证公路施工的质量。

做好检查。道路检查是指在设计排水设施前要检查道路的相关情况，做到具体问题具体分析。例如道路两边是大面积的农田，如果大面积占用农田来建设公路的排水设施，那肯定是不合理的。应该尽最大努力使双方受益，比如将两者相结合，公路上多余的积水可以恰当的排放到农田里，达到灌溉庄家的目的，这样既解决了公路的排水问题，又浇灌了庄家，一举两得。

保护环境。公路的排水设施是为了保证公路的质量和稳固性，保证行驶的安全性，但是在设计排水设施的时候不能顾此失彼，还要注意对环境的保护。如今保护环境已经成为世界性的共识，在我国，近年来由雾霾引发的对环境的关注度空前提高，对各行各业都提出了比以往更高的环境要求，在公路排水设施的设计中也应该重视对环境的保护。最直接的是水土流失问题。如果排水设施建设不当，很容易造成沿路水土流失的情况。地表水的冲刷会带走很多地表土，也会在一定程度上影响沿途农田的肥沃程度，严重的时候还会对附近的水源造成污染，影响人们的饮水健康。

检修方便。除了考虑上述因素外，排水设施并非是一次性的，它在公路的使用过程中随时可能需要发挥它的作用，日积月累就容易发生一些问题和故障，因此在设计排水设施时也要重视日后的检查和修理工作，要充分考虑检修需要，尽量在施工中要注意便于日后检修。

3.公路路基排水设施设计的步骤

一般情况下，设计公路路基排水设施需要进行以下几步工作：

首先要实地考察，收集数据。要设计排水设施，首先需要了解排水设施所在的环境，包括自然环境和社会环境。例如公路所在地的气候环境和降水情况、当地的地形地貌、沿线的水域河流分布、岩土特性和植被分布、地下水的相关情况等，这些都属于自然环境的范畴。而社会情况主要包括公路沿线的土地使用情况，农田的分布，水电水利设施，对所在地的了解情况，附近的城市发展状况以及环境保护措施等等。

其次要开始布置相关的排水设施。常见的公路排水设施包括排水管道、拦水带、沟渠、急流槽、集水井、渗沟等，通过运用这些措施对地表和地下水进行一定的处理，改变原来的流动朝向和积水量，这些措施搭配使用，可以形成一个合理有效的排水网络，最终实现公路正常排水的目的。

第三，了解沿线水文情况。公路排水设施的设计人员需要充分了解公路沿线的气象、水文和地质情况，计算需要排出的水量，从而根据需要来设计合理的排水体系。

第四，精确计算排水体系的作用空间。通过上面的步骤，了解当地气象水文条件，设置完相应的排水体系之后，要准确计算设计好的排水体系可以排放的水量范围，看该体系可以作用的空间能不能覆盖该公路的排水需求。

第五，设计相关的排水结构。充分考虑相关的气象环境条件，了解排水需求，明了排水系统的维修需求，结合各方面数据和要求设计合理的排水结构。

第六，制定相关的保护措施。上文提到过，排水系统的实施要考虑到对环境的保护，在水流冲刷的过程中要注意对相关水土的保护，尽量减少和避免水土流失的状况。

4.路面排水设计

上文提到过公路排水系统包括路面积水和地下积水的排放。在路面地表水的排放时要注意以下几点：

（1）在设计地表水的排水措施前应该充分了解当地的地形、降水量和已有水域，在此基础上制定比较完善的排水设计。对于进水口和出水口要选择合适的，既不能太大造成水土流失，又不能太小出现堵塞淤积等现象。

（2）对出水口的流量和排水管道的泄水能力进行精确的计算，并且根据计算结果来确定已经设计的排水设施是否符合排水的要求，务必将泄水口的流量控制住设计允许的范围之内。

（3）需要注意的是，一般情况下公路的排水设施时专用的，不能用在其他途径。只有二级以下的公路在必要的时候可以在不妨碍排水功能和效果的前提下非常小范围地用在其他地方。

（4）设计排水系统应该充分考虑已有的地形情况，如果有陡坡等情况，要注意避免水流带走地表土以及长此以往排水设施不稳定的现象。

（5）公路路表排出的积水不能保证它的水质，因此不能够直接用在别的途径，包括饮用水、灌溉用水等，都必须经过一定的处理。

5.地下水的排水系统

地下水排水设施应注意以下几点：

（1）地下水层较浅时可以使用排水槽、明沟、渗水暗沟等；地下水层较深时使用渗管、渗水隧道灯。

（2）如需使用渗水暗沟，需注意断面宽度在一米二以上，排水孔在冰冻线下半米，纵坡在0.2-0.5%之间，加护防淤。

（3）选择合适的土质来进行合适的建设施工；

（4）在合适的位置设置检查井。

综上所述，在公路建设施工中，排水设施的设计是非常重要的一个环节，只有确定好排水设施的设计施工，才能保证公路有预期的质量和使用寿命。在设计排水设施时，既要考虑地表水的排放，又要考虑地下水的變动，本文列出了在这两个方面应该注意的问题，并且提出了比较合理的解决措施。希望能够帮助公路排水设施的设计者们提供更多的理论借鉴。

适当的排水设施能够避免很多交通事故，减少安全隐患。例如如果地面积水不能很快排除，就像大雨天行车地面湿滑一样，交通事故的发生概率会大大增加。因此我们要充分重视此项技术的作用和地位。在排水设施的设计中要严格按照标准的步骤，考虑周全，保证公路使用的安全性和长久性。

参考文献：

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[5]公路施工中的软土路基处理技术研究[J].王福伟.吉林交通科技.2017（01）

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