■■■●现代公路Ｉ ＨＩＧＨＷＡＹ】 公路设计排水探究 本喜 嚣 釜 萎雾 内排水的排水设计．路界地下的排水设 修建边沟，对于地势较平、积水量小、 ４ ４文／吴贺生 坡面排水 路表排水 对于地面挖开的路基形式的路表 坡面排水设计在公路建设中十分 式出发 根据地表路界排水设计．路面 排水可以采用横向排水，并在道路旁边 常用。通常的方式为在降雨量小的坡道 外建设边沟或在降雨量达的边坡中部设 地区降雨量以及地址情况计算边沟出水 计 桥、下穿道路等周边的排水设计进 坡面冲刷少的路段，可以直接采取漫流 计排水沟的方式处理雨水。根据地形、 行分析，并综合公路所在地区的地质、 设计提供方案，为我国公路排水设计体 方式清除路表水。对水量较多的地区， 气候、地形等多方面因素 对公路排水 可以在公路旁设置拦水带，以及Ｕ形路 距离．通常在２００～５００ｍ间．精确数 肩边沟的形式汇集路表水，在拦水带的 据可以根据水力计算来确定。截水沟一 系具有深远意义。 设计时要注意其宽度，而受到冲刷的土 路肩以及坡面为了防止道路长时间受雨 我国公路排水设计发展背景 水侵蚀，需要做一定的加固处理。对拦 近十年来，我国加强基础设施建 水带泄口的宽度在２５ｍ～５０ｍ．以及喇 设，公路作为交通运输的主要方式之 叭口的上下游方向的半径比例要按照大 ，得到了迅猛的发展 ２０１１年我国公 于３：１的比例设计。 路总里程达到４１０．６万公里．其中高速 中央分隔带排水 公路总里程达到８．４９万公里，仅此于美 中央分隔带排水分为未铺面和铺 国位于世界第二。自１９９８年以来 公 面两种 如图二所示。在图中未铺面的 路建设速度不断上升，２０１１年公路总里 中央分隔带相比铺面式增加了透水土工 程约为１ ９９８年公路里程ｉ￣＇，ｔｊ３．２倍。 布 横向排水管道、软式透水管或带孔 在公路体系如此庞大、城乡交通 渗水管以及纵向排水渗沟。其中坡度比 日趋发达的当下环境 保证公路的排水 例１：ｍ的设置为１：４到１：６之间。未铺 通畅、提升雨天环境下排水速度 成为 面的中央分隔带适用于降雨量较大的地 保障人们出行安全 城乡居民财产不受 区 而降雨量较小的地区可采用铺面式 到破坏的重中之重。尤其是近几年极端 中央分隔带排水设计 在路面铺上沥青 气候频发，诸多城市在暴雨天气或者持 等材料。 续降雨环境下成为“一片汪洋” 而乡 超高段排水 村土地被淹，农作物被淹的情况也时有 对于超高段的排水设计．在降雨 发生。所以 如何建立健全公路设计体 量较低的地区（小于４００ｍｍ）以及 系 在道路设计中考虑采用多层防护措 车道在四车道以内的公路可以直接通 施，并在施工中严格执行标准，成为解 过在分隔带设置开口槽．对地表流水 决公路排水问题的关键。 排出。对于降雨量较高的地区（大于 ４００ｍｍ）以及车道多余四个的地区可 公路排水设计的主要方式 以通过地下路表排水系统以外的部分进 地表路界排水设计 行排水。超高段排水由纵向集水管、横 地表路标排水包括路表排水、中央 向集水管、急流槽等多部分组成，并对 分隔带排水、超高段排水和坡面排水。 其采用钢筋、混凝土等材料进行加固。 砖 蚺 蛾碴 ∞∞ ０ ｍ寸 卜 ∞ ０ — ∞ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ｏ ０ ０ ０ ｒ，－Ｉ ０ ｏ 曷 图１我国公路里程 资料来源：中国统计年鉴 ７８ ＴＲＡＮＳＰ０Ｗ０ＲＬＤ ２０１４ Ｎｏ．３／４ ｌＪ日 Ｂｂ） 般设置在坡顶或者坡脚处，长度大于 ５００ｍ时 可以通过泄水口进行引流排 水。在排水沟、边沟等坡度较大的情况 下可以设置急流槽将水流缓；中。 路面内排水的排水设计 路面边缘 从图三可以看出边缘排水系统的 各个组成部分，其中新建路面与【１９路面 新增部分有部分区别，出水管以及集水 沟的铺设位置 反滤织物与排水管的水 平位置都有明显区别。排水管周围铺设 有透水填料．排水管道应具有较高强度 在道路一定深度进行填埋 避免车辆通 过对管道形成压力导致管道破坏。在出 水设计时．出水管直径需要不低于排水 管直径，保证水流出水顺利。 排水基层 从图三可以看出，基层在面层下 的位置，该部分保证水流的渗透，在渗 透层下建立非渗透层将水流阻止下渗。 基层的材料选择以碎石为主，在渗透系 数上满足大于３００ｍ／ｄ的要求，对水压 的抵抗强度也必须高于３ＭＰＡ。基层的 建设厚度可以根据基层材料与排水量计 算得出，通常要大于６Ｏｍｍ。 排水垫层 排水垫层在排水管与垫层之间，厚 度一般大于１ ５ｃｍ 横贯路基。在路堑路 基的坡脚处通常设置排水沟和排水管。排 水垫层的填充材料必须满足一定的粒径要 求，保证其透水和反滤的作用。 路界地下的排水设计 勘察地下水 在进行地下排水设计时 首先要 对地下水的情况进行勘探．否则在公路 建设中会产生很高的成本或者影响项目 进度。在进行地下水勘探时主要是对地 下水的深度 类型、流向 流速、流向 以及化学成份、腐蚀程度进行考察．同 时对地下水的水层、厚度等情形详细调 查。在进行地下水勘探时．可以结合当 地水文、地质部分的观测数据应用分 析．在数据缺乏的低区．应使用先调 查、后建设的方式．进行长期观测。在 勘测方法上，通常使用几何测量、指示 图２中央分隔￣．ｔ．１ｌＥ：７．ｋ系统示意图 资料来源： 公路排水设计规范 －’ 建略面 ３ 旧路面新增 图３路面边缘排水示意图 注：１一面层；２一基层；３一垫；４一路肩面 层；５一集７Ｙ，沟；６一排水管；７一出水管； ８一反滤织物；９一回填路肩面层 资料来源： 公路ｔ．＝１Ｅｌ￣ｋ设计规范》 剂着色、室内或野外试验等方法对地下 水流向、流速、渗透系数进行测量。 地下排水 在地下水勘探后，应对地下排水设 施进行建设。在地下水较少的路基、路堤 地段采用渗沟的形式排数；在含有地下水 且具有一定的危害的坡面地区，采用边坡 渗沟或支撑渗透的形式排水：在地下水含 量固定且深度较大的地区，采用渗井、渗 水隧道的形式 在地下水多，甚至有水渗 出外涌的地区．应采取暗沟引水的形式． 将水排出：在地下水集中的坡面．可以采 用排水孑Ｌ的方式排水。 桥 下穿道路等周边的排水设计 桥面排水 桥是公路构造物中最为常用的结 构．公路排水设计中．桥面等部分的排 水设计对通行安全十分重要，尤其是当 降雨量增加时，桥下水流增加．桥体处 图４ Ｎｚｚｋ垫层示意图 注：１一面层；２一基层；３一垫层；４－Ｎ￣ｚｋ，垫层；５一集水沟；６一排水管 资料来源： 公路ｔ．１ｌＥＴ，ｋｉ￣计规范》 －）麓鬟沟 ｔ■式垃摊 ｃ）搏本■囊嚣 图５隧道内边沟排水设计示意图 资料来源： 公路排水设计规范 于危险却非常重要的位置。在桥面排水 施 相互连通 顺利排水。 设计中，通常要考虑桥梁结构与桥下的 排７ｊ（体系，在桥面建设横向、纵向排水 结语 坡度，并设置泄水口，将水流汇集排入 公路排水设计体系复杂，必须为 管道或水槽中，并通过排水管道从河流 人民的安全出行提供保障，保证其在有 排出。 效使用期限内不发生安全隐患．并尽可 桥台和支撑物 能增加其耐久性。各个部分的排水设计 桥台是桥体支撑的重要部分．桥 需要相互协调．在公路的排水设计中要 台以及支撑物在雨量增加时．将直接受 充分考虑到地区环境的气候．根据水文 到水分侵蚀．所以在设计中桥台的台背 局的统计数据以及地区地形 土地质 以及是支撑物墙背以透水材料为主，防 量、质地环境等因素设计公路排水体 止由于积水来带的膨胀、静水压力等问 系。除此之外，公路排水设计要与现有 题。而在桥涵和路肩挡土墙的回填材料 的排水系统以及水利设施相互协调，避 选择上，应该采用不透水材料，保证较 免相互；中突带来的水灾隐患。在设计材 低的含水率。同时在桥台的台身等位置 质和结构上，应该保证其安全耐用，并 设施泄水口。 且易于维修和护理，在考虑极端天气意 隧道 外发生的情况下．设计临时和永久排水 隧道排水是公路排水设计中的难 体系，完善排水系统．并节约排水成 点问题。隧道结构特殊 容易受到地 本。在极端气候地区 如高原冻土或者 下７Ｊ（和地质条件的影响，所以必须结 气候炎热的地区．充分考虑设施的耐受 合隧道整体的设计．达到保证交通安 能力。 全的目的。通常在隧道的顶部采用排 总之 公路排水设计是关系到 水沟的形式引排水流 并建设隧道衬 人民群众生命以及财产安全的重要部 砌排水设施。 分．应该在公路总体设计中引起高度 在隧道的边沟设计中．采用盖板 重视，而诸多因素导致了公路设计的 沟、缝隙式边沟等方式进行排水．边沟 不确定性，全面考察地区状况．并协 的纵向坡度应与隧道保持一致，边沟的 调各部分排水设计，将会保证公路设 设计可以采取带泄水口的形式。在路下 计体系的完善．并达到公路排水设计 的排水设计中．应该设计中心水沟、与 的最初目的。 中心水沟相连的排水管以及导水管等设 作者单位：秦皇岛保神交通建设监理有限公司 ２０１ ４年第３／４期【 阴 ）《交通世界 工程・技术７９