摘 要：路基路面的強(qiáng)度與穩(wěn)定性同水的關(guān)系十分密切。路基路面的病害有多種，形成病害的因素亦很多，但水的作用是主要因素之一，因此路基路面設(shè)計(jì)、施工和養(yǎng)護(hù)中，必須十分重視路基路面排水工程。本文主要就路基排水設(shè)計(jì)進(jìn)行了具體分析，為道路排水設(shè)計(jì)提供了可參考依據(jù)。

　　關(guān)鍵詞：城市道路,路基,排水設(shè)計(jì)

　　一、城市道路排水系統(tǒng)的重要性

　　城市道路的排水工程是滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要因素，是保障自然環(huán)境、提高人民物質(zhì)生活水平的重要前提。在我國(guó)，城市道路的排水問(wèn)題已經(jīng)成了制約社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的因素之一。城市中排水系統(tǒng)的科學(xué)合理與否，可直接反應(yīng)出這個(gè)城市的經(jīng)濟(jì)情況、管理狀況如何，若不合理，則會(huì)引起多方面的危害。首先，會(huì)引發(fā)社會(huì)安全隱患。道路排水設(shè)施不好，路面積水會(huì)直接降低車輛的行動(dòng)力，使車輛在行駛的過(guò)程中容易產(chǎn)生交通事故;其次，會(huì)造成對(duì)道路的破壞。道路長(zhǎng)期浸泡在積水中，路基的強(qiáng)度會(huì)大大降低，從而破壞路基的整體性能。車輛在行駛的時(shí)候，路面板材會(huì)由于不堪重負(fù)而形成陷坑。嚴(yán)重的時(shí)候還會(huì)形成斷板。最后，是對(duì)城市和居民生活的影響。城市道路排水是城市排水系統(tǒng)中重要的組成部分，它承擔(dān)了很大一部分生活排水的任務(wù)。城市道路排水不合理會(huì)對(duì)居民正常的生活產(chǎn)生不良影響。

　　二、.路基排水設(shè)計(jì)的一般原則

　　2.1排水設(shè)施要因地制宜、全面規(guī)劃、合理布局、綜合治理、講究實(shí)效、注意經(jīng)濟(jì)，并充分利用有利地形和自然水系。一般情況下地面和地下設(shè)置的排水溝渠，宜短不宜長(zhǎng)，以使水流不過(guò)于集中，做到及時(shí)疏散，就近分流。

　　2.2各種路基排水溝渠的設(shè)置，應(yīng)注意與農(nóng)田水利相配合，必要時(shí)可適當(dāng)?shù)卦鲈O(shè)涵管或加大涵管孔徑，以防農(nóng)業(yè)用水影響路基穩(wěn)定，并做到路基排水有利于農(nóng)田排灌。路基邊溝一般不應(yīng)用作農(nóng)田灌溉渠道，兩者必需合并使用時(shí)，邊溝的斷面應(yīng)加大，并予以加固，以防水流危害路基。

　　2.3路基排水要結(jié)合當(dāng)?shù)厮�文條件和道路等級(jí)等具體情況，注意就地取材，以防為主，既要穩(wěn)固適用，又必須講究經(jīng)濟(jì)效益。

　　2.4為了減少水對(duì)路面的破壞作用，應(yīng)盡量阻止水進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)，并提供良好的排水措施，以便迅速排除路面結(jié)構(gòu)內(nèi)的水，亦可建筑具有能承受荷載和雨水共同作用的路面結(jié)構(gòu)。

　　三、高速公路路基排水的分類及常見(jiàn)病害分析

　　3.1 高速公路路基排水分類根據(jù)水源的不同，影響路基的水流可分為地面水和地下水兩大類。與此相適應(yīng)的路基排水設(shè)施，則可分地面排水設(shè)施和地下排水設(shè)施。地面排水設(shè)施可采用邊溝、截水溝、跌水與急流槽、欄水帶、蒸發(fā)地等設(shè)施。地下排水設(shè)施有排水溝、暗溝、滲溝、滲井、檢查并等。

　　3.2高速公路路基的常見(jiàn)病害有以下幾種：①路基沉陷：一是路基本身的壓縮沉降，二是由于路基下部天然地面承載力不足，在路基自重的作用下引起沉陷或向兩側(cè)擠出而造成的。②邊坡滑塌：由于流動(dòng)水沖刷、施工不當(dāng)、路堤邊坡坡度過(guò)陡或邊坡坡腳被沖刷淘空，或填土層次安排不當(dāng)。③碎落和崩坍：由于邊坡風(fēng)化巖層表面在大氣溫度與濕度的交替作用，以及雨水沖刷和動(dòng)力作用，使表層巖石或大塊巖石從坡面上落下。④路基沿山體滑動(dòng)：在較陡的山坡填筑路基，路基底被水浸濕，形成滑動(dòng)面，坡腳又未進(jìn)行必要的支撐，在路基自重和行車荷載作用下，整個(gè)路基沿傾斜的原地面向下滑動(dòng)。地下水對(duì)路基穩(wěn)定性的危害是指在路基設(shè)計(jì)和施工中，由于地下水存在的形式和數(shù)量可使工程設(shè)計(jì)與施工產(chǎn)生一定的困難，地下水的變化可造成路基穩(wěn)定性下降。因而應(yīng)采取措施，使地下水存在的形式或數(shù)量改變。在穩(wěn)定路堤堤身中，也常受到地下水的危害，如地下水位高，路堤填料為黏性土，在毛細(xì)作用下，水分可升至路堤內(nèi)，使填料含水量增大，強(qiáng)度下降。在路塹地段，如果路塹開(kāi)挖到地下水位以下，當(dāng)路塹邊坡土為細(xì)粒土，則邊坡的穩(wěn)定性可受到地下水滲出的動(dòng)力水壓影響;當(dāng)塹體為破碎的巖塊時(shí)，地下水從裂隙中或含水層中流出時(shí)，也會(huì)使原有的膠結(jié)物質(zhì)及沉淀的碎屑被帶出而使邊坡失去穩(wěn)定。地表水降落在公路表面的自由水對(duì)公路的影響主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：①對(duì)公路安全行車的影響。②影響路面的使用性能和使用壽命

　　四、高速公路路基排水設(shè)計(jì)的措施

　　4.1路基地下。路基地下排水的設(shè)施主要有：盲溝、滲溝、滲井、仰斜式排水孔等，地下水的主要特點(diǎn)是排水量不大，主要是以滲流方式匯集水流，對(duì)路基范圍內(nèi)流量較大的地下水應(yīng)設(shè)置涵洞、暗溝等予以排除;對(duì)于路基范圍內(nèi)流量較小的地下水，可通過(guò)橫向設(shè)置盲溝、縱向設(shè)置滲溝的方式排除地下水;對(duì)位于挖方段邊坡上地下水，可設(shè)置仰斜式排水孔予以排除。

　　4.2　邊坡。數(shù)值分析表明，邊坡有效坡度的變化對(duì)路基面豎直變形影響顯著。因此，對(duì)于交通量較大或是重載交通量較大的公路路基，除填料、路堤邊坡坡度、填筑壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)外，還必須采取有效措施防止邊坡淺部變形。路塹邊坡變形與穩(wěn)定關(guān)系車輛運(yùn)營(yíng)安全，必須高度重視，采取可靠措施，保證路塹邊坡長(zhǎng)期穩(wěn)定。

　　4.3邊溝。邊溝設(shè)計(jì)的原則：平坦路段的路堤邊溝，宜以填筑式邊溝為主，盡量減少路基邊溝積水現(xiàn)象的發(fā)生。①路堤邊溝縱坡的要求：根據(jù)規(guī)范要求，采用漿砌片石修筑的邊溝為滿足排水需要，邊溝縱坡應(yīng)不小于0.12%,根據(jù)地區(qū)降雨情況，本著既要解決路基排水問(wèn)題，又要經(jīng)濟(jì)合理的原則，確定路基排水邊溝溝底縱坡一般情況下不小于0.3%。通常以沿線自然地形為主確定排水方向。②對(duì)于路堤邊溝水進(jìn)入涵洞及跨越通道等情況的處理：沿線設(shè)置的涵洞有排涵、灌涵和灌排兩用涵。對(duì)于需排入排涵的路堤邊溝，其溝底標(biāo)高不低于涵洞進(jìn)口標(biāo)高;需排入灌涵的邊溝，其溝底標(biāo)高不低于涵頂標(biāo)高;而對(duì)于灌排兩用的涵洞應(yīng)按灌涵要求設(shè)置，特殊情況時(shí)可適當(dāng)降低。為防止沖刷涵洞，原則上采用急流槽連接邊溝和涵洞洞口。

　　4.4截水溝。一般截水溝設(shè)在路塹坡頂5 m或路堤坡腳2 m以外。截水溝截面形式一般采用梯形，尺寸大小視匯水流量確定。截水溝長(zhǎng)以200 m~500 m為宜。超過(guò)500 m時(shí)，需在其間適當(dāng)位置增設(shè)泄水口，并采用急流槽、跌水井等排水構(gòu)造物引排。路基范圍內(nèi)的地下水排除方法有設(shè)盲溝、滲井等方法。在處治地下水時(shí)需注意地表水不能引入地下水的處理設(shè)施中，而地下水可以引入地表水的設(shè)施中。

　　4.5排水溝。排水溝起連接各種排水設(shè)施，將水引排到附近自然水道或橋涵中，從而形成完善的排水系統(tǒng)的作用。排水溝一般采用梯形橫斷面，尺寸大小根據(jù)設(shè)計(jì)流量確定。其設(shè)置位置，可根據(jù)需要并結(jié)合當(dāng)?shù)氐匦蔚葪l件而定。排水溝的長(zhǎng)度不宜超過(guò)500 m,與各種水溝的連接應(yīng)順暢。

　　4.6跌水與急流槽。在高速公路所經(jīng)過(guò)的重丘、山嶺地區(qū)，由于山高坡陡，地形險(xiǎn)峻，排水溝渠的縱坡較陡，為了接引水流，降低流速，消減能量，防止對(duì)路基與橋涵結(jié)構(gòu)物的危害，多采用跌水和急流槽。跌水和急流槽可以單獨(dú)采用，也可以與其他排水構(gòu)造物聯(lián)合采用，形成完整的排水系統(tǒng)。

　　4.7填方基底。填方基底地下水發(fā)育時(shí)，一般應(yīng)在路堤底部填滲水材料或設(shè)置排泄地下水的砂石墊層，當(dāng)路堤采用非滲水土填料時(shí)，則應(yīng)在路基填方基底設(shè)置防止毛細(xì)水上升的隔水層，如兩布一膜復(fù)合土工膜。當(dāng)采用非良質(zhì)填料，如鹽漬巖土、濕陷性黃土、膨脹性巖土填筑路堤時(shí)，為防止毛細(xì)水上升影響路堤下部土體強(qiáng)度和穩(wěn)定性，必須在路堤底部設(shè)置阻止毛細(xì)水上升的結(jié)構(gòu)或構(gòu)造，如三維復(fù)合防排水板。

　　高速公路路基路面排水系統(tǒng)的不完善，是影響高速公路行車安全、造成公路早期破壞的主要原因之一。作為高速公路的設(shè)計(jì)與施工，完善的路面排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與施工是必不可少的。