基于路面排水设施设计和施工的研究

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　　摘要：基于整体设计原则和施工技术规范良好的把握，对边沟排水、截水沟排水和排水沟设计的细节很好的处理，在设计和施工上要注意中央分隔带和路肩区域的排水，最后还要合理的应用现代排水土工合成材料。
　　关键词：路面排水；设计原则；施工规范；土工合成材料
　　中图分类号：TV640.32文献标识码：A
　　在路面合理的设置排水设施，便于排除落到路界上地标的径流水，并且引排路面上侧地表水及地下水流向路面下侧方向，放置路面结构及公路地基受到长期地表及地下水浸泡和冲刷等侵蚀作用。要想实现很好的路面排水设施质量，首先要把握住路面排水设施设计的原则以及施工中需要遵守的规范，再从各个设计细节着手，最后还要针对不同分区处理好设计与施工。
　　一、综合路面排水设施的设计原则及施工规范
　　设计综合路面排水设施过程中首先要遵循因地制宜且就地取材的原则，做好工程的造价成本控制工作，对设施的建设保持规范化操作。整个路面排水设施的建设过程及建设完成之后都要执行严格的实施监督控制和管理，对于部分必要路段进行边沟的加固、布置设置截水沟以及提升设置填方段的急流槽等。另外，部分要求较为严格的路段更要单独实施设计，根据地方情况综合考虑降水量的差别设置边沟和涵洞，对照详实雨量分布图，个别设计和施工潮湿地区、湿润地区和干旱地区的路面排水设施，保证整体的路面排水设施建设质量完成建设任务。
　　路面排水设施设计细节
　　（一）边沟排水的设计细节
　　边沟是在挖方路基和填土高度比路基设计的要求临界路堤高度要低的时候，所涉及的位于路肩的外缘上纵向的人工沟渠，其为在路肩的外侧或者较低路堤的坡脚外侧设置的设施，其用于汇集并排除路面、边坡和路肩上少量的积水。路面排水设施中的边沟排水设施建设可以灵活的排除路基使用土地范围以内的路面积水，采用的形式主要有梯形、矩形、蝶形以及三角形的横断面，以设计的排水流量、排水设施位置以及地质环境为参考处理对应的公路路面[2]。三角形或者蝶形主要用于等级较高的高速公路和一级公路路面设计施工；矩形横断面设计主要考虑部分受某方面条件的限制的公路，必须在顶面上加设混凝土盖板的槽孔；梯形横断面应用于二级以及二级以下等级的公路路面排水设施，按照土质类别的不同主要采用1:1.0到1:1.5之间；矩形横断面在岩石挖方的路段应用广泛，这类路段的内侧坡面上需要砌筑直立的浆砌片石。梯形及矩形横断面的边坡深度和底部宽度必须大于0.4m，在挖方路段的边坡，其外侧的坡面和路堑下部的坡面必须设计成一致的坡度。纵坡的边沟坡度选择主要考虑路线上纵坡、土质、地形以及出水口的位置，对于在环境条件要求纵坡边坡的坡度必须比最小设计纵坡坡度还要小的情况下，可以使用最小沟底纵坡的坡度，但必须缩短短边坡的出水口间距。在高等级的公路中必须设置适当的防护措施。
　　（二） 截水沟排水的设计细节
　　截水沟设置于路基的上方，是拦截路面水向路基流向的人工沟渠设施，通常设置于路堑坡顶5m处或者是路堤的坡脚2m以外的地方。设置截水沟必须结合实地的地质环境和地形条件，沿着等高线设置，使得被拦截的路面水顺畅的向天然水道中流出排除。常见的截水沟适宜设计为200至500m的长度，对于更长的排水沟常在中间位置设置泄水口，通过急水槽分流引导排出。截水沟通常设置在尽量垂直于路面水流方向的位置，这样可以缩短截水沟的沟长并提升截水的效能。在部分暴雨频发路段，由于山坡的覆盖层一般处于松软状态，坡面又比较高，水土流失的情况非常严重，这就必须设置多条截水沟协助路面排水。
　　（三）排水沟的排水设计细节
　　边沟、截水沟以及其他的路面水源水流最后通过排水沟流出，保证整个排水体系系统化。通过对具体工程地点的地形情况充分考虑，结合土质和气候等自然条件灵活设计排水沟平面的布置，同样因为这种灵活性非常大，必须独立采取专门设计，需要遵循短捷平顺等原则，尽量以直线设计施工。部分需要设置转向的排水沟应尽可能通过较大的半径设计以实现转变方向的徐缓，实现水流的顺畅。排水沟断面以梯形设计为主，其尺寸需要计算水力水文参数才能最终确定，控制排水沟长度小于300m是实现水流控制较为有效地方法。
　　三、分区不同的排水设施设计与施工
　　（一） 中央分隔带的排水设计与施工
　　主要线路上的公路需要设置超高路段路面排水和中央分隔带路面水排除设施，通过中央分隔带区域排除。对于路面上汇水面积较大、有路面绿化种植需要或者是中央分隔带区域宽阔的路段必须设置地下纵向的排水渗透沟，其两侧和地面处还需要通过涂抹砂浆、涂抹沥青或者粘贴土工布等方法密封完善。通常间隔60m就需要设置横向的排水管道和纵向的排水管道进行连接，将水流引到路基的边坡以外降水，其中横向的排水管道通常使用11.6cm直径PVC管材，管底还需要设置大于1%的纵向坡度，在排水出口必须设置防护措施。施工中要求先完成横向的排水管道施工，再进行纵向的排水管道施工，纵向的中央分隔带排水设施需要等到底部基层和基层都完成之后，在按照设计图纸尺寸要求放线施工。完成水泥砂浆的砌筑之后还需要在砂浆的表面处均匀的涂刷一层热沥青，要求使用的70号沥青涂用量1.5kg/m2，下一步施工需要等到温度降低到70℃至80℃。由于施工中温度的需要，涂刷每段沥青以及后期施工的工作长度必须控制在10m到15m范围以内，逐段延伸。
　　（二）路肩的排水设计与施工
　　路肩的排水设施主要包括拦水带、路肩排水沟以及急流槽等部分。在紧贴着路肩的部分必须设置公路拦水的路缘石，常用的拦水用路缘石为混凝土的预制块，要求路缘石比路肩要高12cm，顶端宽度以8至10cm为宜，设置簸箕以配合急流槽排除路面积水的需要。路肩的排水纵坡设置要求同路面纵坡的坡度保持一致。对于部分硬路肩具有较大的汇水量的情况，就必须在路肩上砌筑U形的混凝土预制构件排水沟，保证沟底的纵坡和路肩纵坡一致。
　　四、排水土工合成材料的合理应用
　　路面排水需要合理的使用设施材料，按照不完全统计数据可知，土工合成材料已经成功应用于数十万项工程项目中，取得了非常好的经济效益、环境效益以及社会效益。传统的路面排水系统主要使用碎石、砂砾、卵石及其他配粒料等材料，但是出现了部分缺陷影响了路面的耐久性能。目前品种齐全、性能优越的人工合成土工材料更能满足道路工程中的路面排水性能需要。在土质或者地质条件较差的条件下，截水沟和边沟发生渗漏或者变形的可能极大，土工合成材料在预防沟中渗水方面性能良好，背离水流方向常使用不透水土工膜设施，而顺着水流方向可以使用透水土工织物配合水流导出。
　　参考文献：
　　[1] 张伟．公路路基排水设施设计与施工[J]．城市建设理论研究，2012（15）：24-25.
　　[2] 彭彪. 基于排水系统公路设施与施工[J]．城市建设理论研究，2012（5）：2-4.

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