探究道路排水設(shè)計(jì)的重要性

1、摘要交通科學(xué)技術(shù)的發(fā)展， 要求我們?cè)絹?lái)越重視道路的排水， 去 進(jìn)一步解決地表水與地下水對(duì)道路的破壞問(wèn)題。 關(guān)鍵詞道路排 水；地下水；地表水隨著交通事業(yè)的不斷發(fā)展和交通科學(xué)技術(shù)的迅猛 發(fā)展，公路的數(shù)量和質(zhì)量都在提高，同時(shí)，對(duì)于道路排水設(shè)計(jì)越來(lái)越 重視，對(duì)它的要求也越來(lái)越高， 我國(guó)公路排水工程的發(fā)展經(jīng)歷了從無(wú) 到有到逐步完善的過(guò)程。 建國(guó)初期及其后 20 年，由于我國(guó)經(jīng)濟(jì) 比較落后，建成的公路技術(shù)等級(jí)低，使用品質(zhì)差，且由于缺乏必要的 排水設(shè)施，公路抵御自然災(zāi)害的能力很弱。 進(jìn)入 20世紀(jì) 80年 代，公路排水問(wèn)題逐步被人們所認(rèn)識(shí)。 在該時(shí)期出版的路基路 面設(shè)計(jì)手冊(cè)中， 對(duì)公路排水設(shè)計(jì)進(jìn)行了一些分析

2、與計(jì)算， 提出了路基 路面排水設(shè)計(jì)的要求與規(guī)定； 在施工手冊(cè)中， 對(duì)路基路面的排水施工 提出了具體的要求和規(guī)定， 闡明了各項(xiàng)排水設(shè)施施工時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)。 這些手冊(cè)在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)作為指導(dǎo)公路排水工程設(shè)計(jì)與施工 的工具，在公路設(shè)計(jì)與施工中起到了十分重要的作用。 20 世紀(jì) 90 年代后，隨著高速公路的飛速發(fā)展，排水工程的設(shè)計(jì)、施工和養(yǎng) 護(hù)愈來(lái)愈引起人們的重視，排水工程被提到了一個(gè)相當(dāng)重要的高度。 1998 年我國(guó)制定并發(fā)布了公路排水設(shè)計(jì)規(guī)范 01897，它不僅全 面系統(tǒng)地介紹了各種排水設(shè)施的設(shè)計(jì)要領(lǐng)， 而且在路基路面排水的基 礎(chǔ)上，增加了路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部排水及公路構(gòu)造物及下穿道路排水的內(nèi)容， 使

3、公路排水工程更趨完善和合理。 這里筆者就水對(duì)道路的作用 及危害、道路排水的目的和要求、道路排水設(shè)計(jì)的前景進(jìn)行詳述。1 水對(duì)道路的作用及危害路基和路面結(jié)構(gòu)外露在地表，直接感受自然因素的影響水是道路上常見的自然物質(zhì)，由于它的存在，會(huì)直接或間接影響到道路的濕度從而會(huì)影響到道路的使用質(zhì)量與行車 安全，主要體現(xiàn)在地面水對(duì)地表的侵蝕與地下水對(duì)地基的破壞。 1雨雪形成的大氣降水輕微會(huì)導(dǎo)致地面積水影響正常交通，嚴(yán)重會(huì)造 成地面的重病害可以直接沖毀路肩、 邊坡和路基； 滲入路基內(nèi)部 的水會(huì)使土基濕軟從而引起路基凍脹、翻漿或邊坡塌方、泥石流，甚 至整個(gè)路基沿傾斜基底滑動(dòng)； 進(jìn)入結(jié)構(gòu)層內(nèi)的水分可浸濕無(wú)機(jī)結(jié)合料 處治

4、的粒料層，導(dǎo)致基層強(qiáng)度下降，使瀝青面層出現(xiàn)剝落和松散；水 泥混凝土路面由于接縫多，從接縫中滲入的水分聚集在路面結(jié)構(gòu)中， 在重載的反復(fù)作用下， 產(chǎn)生很大的動(dòng)水壓力， 導(dǎo)致接縫附近的細(xì)顆粒 集料軟化，形成唧泥，產(chǎn)生錯(cuò)臺(tái)、斷裂等病害。 2 海、河、湖、 水渠及水庫(kù)水會(huì)影響離這些水源較近的道路的使用， 長(zhǎng)時(shí)間作用就會(huì) 造成臨近道路路面的嚴(yán)重積水， 降低路面材料的強(qiáng)度， 形成各種各樣 影響交通的病害； 如果地上排水不充分會(huì)使水流進(jìn)入封閉性不好的道 路內(nèi)部形成松軟土層， 造成路基沉陷； 遇到易發(fā)洪水季節(jié)甚至?xí)_毀 路基及周邊的附屬工程構(gòu)造物。 3 位于地下上層相對(duì)不透水層 一帶的滯水，會(huì)軟化路基，使路基潮

5、濕，降低路基的強(qiáng)度。 4 在地面以下第一個(gè)隔水層以上的含水層的潛水， 距地面較近， 在重力 作用下可沿土層以薄膜形式從含水量高的位置向含水量低的地方流 動(dòng)，從溫度高的地方向溫度低的凍結(jié)中心周圍流動(dòng)， 會(huì)形成水分集中， 造成路基局部損壞， 影響路基的整體強(qiáng)度和水溫穩(wěn)定性， 重者會(huì)引起 凍脹、翻漿或邊坡滑坍，甚至整個(gè)路基沿傾斜基底滑動(dòng)，水還可能造成摻有膨脹土的路基工程毀滅性的破壞。5 在地面以下任何兩個(gè)隔水層之間含水層中的層間地下水， 當(dāng)水源高于地面時(shí)， 可以通過(guò) 巖層裂縫冒出地面而成泉水， 上升到路基，導(dǎo)致路基濕軟，強(qiáng)度降低， 重者也會(huì)引起路基的整體破壞。 總之，路基、路面的強(qiáng)度與穩(wěn) 定性同水的

6、關(guān)系十分密切。 路基、路面的病害有多種，形成病 害的原因也有很多， 但水的作用是主要因素， 無(wú)不都與地面水和地下 水的浸濕和沖刷破壞有關(guān)。 水的作用加劇了路基路面結(jié)構(gòu)的損 壞，加快了路面使用性能的變壞，縮短了路面的使用壽命。 據(jù) 新聞網(wǎng)上有關(guān)報(bào)道近幾年由于我國(guó)連續(xù)發(fā)生了幾次歷史上罕見的特 大洪水，公路水毀損失十分嚴(yán)重，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，僅在 1991 年-1998 年間，公路水毀損失達(dá) 2000 多億元，某些省份平均每年水毀損失都 達(dá)億元。 這固然有洪水兇猛人力不可抗拒的因素，但公路本身 抗災(zāi)能力差， 排水設(shè)施不齊全， 排水系統(tǒng)不配套也是造成水毀損失的 一個(gè)重要原因。 因此充分認(rèn)識(shí)水對(duì)公路的破壞性

7、，認(rèn)真做好公 路排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工和養(yǎng)護(hù)已是一項(xiàng)十分嚴(yán)峻而緊迫的任務(wù)。2 道路排水的目的和要求 1 道路排水設(shè)計(jì)的目的。 就是要考慮 道路等級(jí)、地形、地質(zhì)、氣候、年降雨量、地下水等條件，考慮不同 的水源，設(shè)置相應(yīng)的排水設(shè)施，使路基、路面形成良好的排水系統(tǒng)。 把影響路基強(qiáng)度和穩(wěn)定性的水排到路基范圍以外適當(dāng)?shù)牡攸c(diǎn)， 并防止 地面水漫流、滯積或下滲， 對(duì)影響路基穩(wěn)定性的地下水，則應(yīng)予以隔 斷、疏干、降低，并引到路基范圍以外適當(dāng)?shù)牡攸c(diǎn)，將土基濕度降低 到一定范圍內(nèi)，保持路基常年處于干燥狀態(tài)，確保路基、路面的強(qiáng)度和穩(wěn)定性不受地下水和地表積水的影響。 還必須將路面排水和 路基排水結(jié)合起來(lái)綜合考慮， 將地

8、上排水和地下排水結(jié)合考慮， 將臨 時(shí)性排水設(shè)施與永久性排水設(shè)施結(jié)合考慮，將道路排水與農(nóng)田灌溉、 周圍環(huán)境保護(hù)綜合考慮，將道路排水工程與防護(hù)加固工程綜合考慮。 一般把道路排水分為地面排水和地下排水。 路界地面排水包括 路面含路肩、中央分隔帶排水、 路基邊坡排水、溝渠排水等。 地 下排水包括路基地下排水、 中央分隔帶地下排水和縱向填、 挖方交界 處地下排水等。2 道路排水設(shè)施施工的目的。首先應(yīng)校核全線排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是否完備和妥善， 必要時(shí)予以補(bǔ)充或修改， 應(yīng)重 視排水工程的質(zhì)量和使用效果。 此外，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，設(shè)置 施工現(xiàn)場(chǎng)的臨時(shí)性排水措施， 保證路基土石方及附屬結(jié)構(gòu)在正常條件 下進(jìn)行施工作業(yè)，

9、 消除路基基底和土體內(nèi)與水有關(guān)的隱患， 保證路基 工程質(zhì)量。 3 道路排水設(shè)施養(yǎng)護(hù)的目的。 應(yīng)該對(duì)排水設(shè)施 進(jìn)行日常性、經(jīng)常性、季節(jié)性的養(yǎng)護(hù)，若發(fā)現(xiàn)有排水不暢，淤積，堵 塞現(xiàn)象，一定要及時(shí)對(duì)排水設(shè)施予以補(bǔ)充或修改， 保持排水設(shè)施的正 常使用，水流暢通，并根據(jù)實(shí)際情況不斷改善路基排水條件。 4 道路排水設(shè)計(jì)的要求。排水設(shè)計(jì)要因地制宜、全面規(guī)劃、因勢(shì)利導(dǎo)、綜合整治、講究實(shí)效、注意經(jīng)濟(jì)，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)，以使水流不致過(guò)于匯集，做到及時(shí)疏散、就近分流。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)要適當(dāng)增設(shè)涵 管或加大涵管孔徑，

10、以防農(nóng)業(yè)用水影響路基的穩(wěn)定性， 并做到路基排水有利于農(nóng)田灌溉路基邊溝一般不用作農(nóng)田灌溉渠道，兩者必須合并使用時(shí)，邊溝的斷面應(yīng)加大， 以防止水流危害路基。 設(shè)計(jì)前必須進(jìn)行調(diào)查研究， 查明水源與地質(zhì)條件， 重點(diǎn)路段要進(jìn)行排 水系統(tǒng)的全面規(guī)劃， 考慮路基排水與橋涵布置相配合、 地面排水與地 下排水相配合、 各種排水溝渠的平面布置與豎向布置相配合， 做到綜 合整治，分期修建。 對(duì)于排水困難和地質(zhì)不良的路段，還應(yīng)和 路基防護(hù)與加固工程相配合，并進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)。 路基排水要 注意防止附近山坡的水土流失， 盡量不破壞天然水系， 不輕易合并自 然溝溪和改變水流性質(zhì)， 盡量選擇有利地質(zhì)條件布設(shè)人工溝渠， 減少 排

11、水溝渠的防護(hù)與加固工程。 對(duì)于重點(diǎn)路段的重要排水設(shè)施， 以及土質(zhì)松軟和縱坡較陡地段的排水溝渠， 應(yīng)進(jìn)行必要的防護(hù)與加固。 路基排水要結(jié)合當(dāng)?shù)厮臈l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。 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 的排水設(shè)施， 以便迅速排除路面結(jié)構(gòu)內(nèi)的水， 亦可修筑具有能夠承載 荷載和雨水共同作用的路面結(jié)構(gòu)。 3 道路排水設(shè)計(jì)的前景 1 根 據(jù)道路上水源的多樣化即水源的性質(zhì)、方位、對(duì)道路的影響的不同， 導(dǎo)致了我們要擴(kuò)大道路排水設(shè)計(jì)的范圍， 由地表到地下， 由地面邊緣 到地面中心， 由地面交界線到道路交叉線上， 由跨越溝渠的道路到橫 穿海、河、湖的橋梁，由道路排水到農(nóng)田灌溉、廢水排放、城市用水 排水，環(huán)境保護(hù)、防治水土流失都要結(jié)合起來(lái)，聯(lián)系起來(lái)，達(dá)到多渠 道、多方位排水設(shè)計(jì)。