公路路基排水设施与施工
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作者: 崔泓 吴朋飞 姜新港
摘 要：路基的病害是近年来道路工程中比较棘手的问题之一，在影响路基稳定性的诸多因素当中，排水是首要需要解决的问题，很多路基病害都由水的腐蚀作用造成的。随着施工技术的不断发展，路基排水设施和施工技术越来越多样化，本文在介绍路基排水设施的基础上，就地下水和地表水的排水设施和施工要点进行了阐述。
关键词：公路；路基；地下水；地表水；排水设施；施工
中图分类号：X73 文献标识码：A
1 路基排水设施介绍
1.1 路基排水及相关定义
路基排水主要是指为了保证路基的稳定和使用寿命，通过人工手段采取汇聚、排除地表水、地下水和地面水的措施。
地表水是路基排水中比较重要的对象。它的主要来源多为自然因素，一般为雨雪直接降落在路面或者路基工作区域内的降水在地表形成的地表径流。还有一部分是路基上方地面流入工作区的径流以及贯穿路基的江河溪流。
地下水对于路基的稳定性影响是致命的。地下水的形成原因比较复杂。主要有地面降水下渗但未达到局部隔水层或者透水层的上层流水；存在于地下第一个隔水层以上的潜水；沿着基岩上的裂缝流入地下的裂缝水。还有少部分分布在可溶性岩层的裂缝和溶洞中的溶岩水。路面水对工程的结构和使用性能方面影响较小。主要成因是生活中产生的城市污水或者积水。
1.2 路基排水设施
1.2.1 排水设施的任务。一是涉及到路基施工区域的含水量降低到一个标准的范围之内，因为如果工作区域内的含水量过高，就会引起土质的松软、边坡坍塌，导致道路的基础发生沉降或者强度降低，在北方一些天气寒冷的地域，还会产生冻害。二是将高速公路的路面积水处理干净。多雨或者多雪季节，如果路面的排水工作不畅，容易在地表面形成一层水膜或者薄冰层，使得地面失去抗滑性，这就降低了路面行车的安全系数，许多交通事故都是这样引发的。
1.2.2 排水设施的分类。我们会根据高速公路排水设施所处的位置和其职能进行分类，通常分为路面排水设施和路基排水设施两个方面。路面排水的工作一般由路肩排水系统和中央分隔带排水系统承担。路基排水还可以分为地表排水设施和地下排水设施。地表排水设施主要由截水沟、排水沟、边沟、跌水、急流槽、拦水带和蒸发池等组成，其发挥的作用是将可能停留在路基范围之内的地面水清除，地面排水又细致的分为临时排水和永久性排水，两者在工作中相互配合，防止排出的雨水不流入农田和耕地，也要控制水沟的淤积以及对道路基础的冲刷。当地下水位很高时，应采取截断、隔离、疏导等有效措施。地下排水设施由排水沟、明沟、槽沟和渗井等系统组成。
1.2.3 排水设施设置原则。地面排水设施的布置方面，主要是边沟、排水沟和截水沟需要得到重视。边沟的设置主要集中在土方开挖地段和一部分高度小于边沟深度填方地区。如果路堤的坡脚靠近山体的一侧，边沟的设置应该做好防水，不能渗水。如果遇见和涵洞接口，结合处应该做特殊的处理，使水流可以顺利的流入涵洞之中。如果边沟设置在平曲线处，沟底的纵坡和曲线前后的边沟底部纵坡连接要处理好，防止积水的现象发生。排水沟的设置要求对于平顺性、直线性要求很高，即使转弯处也应该做成弧线形，直径不得小于10米。在长度方面，应该控制在五百米以内。够底的坡度小于百分之三。排水沟的出水口处，应该设置跌水和急流槽以便将水引出，避免造成积水。截水沟对于地形和汇水面积的要求比较高。挖方路基的截水沟要设置在坡口五米以外，填方路基上方的截水沟距离填方处的坡脚距离也要控制在两米以上。截水沟的施工要赶在其他部分工作之前完成。当截水沟的长度过长时应该选择适当的位置设置出水口。在截水沟位置选择方面，无土堆的情况下边缘和挖方基坡顶的距离要根据土质来决定，前提是要在不影响边坡稳定的情况下。有土堆时，截水沟要和土堆边缘拉开一到五米的距离，弃土堆坡脚距离挖方破顶距离应该大于十米，且在顶部设置百分之二倾向截水沟的横坡。截水沟还要有比较稳固的出水口，必须和排水沟、跌水或者急流槽配合布置。跌水、急流槽要根据具体情况进行布置，一般在坡度大于百分之十，水头的高度差大于一米的陡坡区域或坎坷地段布置，急流槽底面要粗糙接头处采用防水材料填补缝隙。气候干旱、排水困难的地区要设置专门的蒸发池。
2 路基排水设施的施工
2.1 放样工作
道路施工方面一般选用全站仪进行测量工作，根据有关参数放出路基位置的中轴线，确定好相应的标高。在地面的相应位置标注好里程桩号和标高，把测量的数据反复矫正之后对施工人员进行交底。由施工人员根据沟图放出基本的轮廓线，标注出相应的挖掘深度。施工前对于排水系统是否满足使用要求进行复查，并报以监理工程师批准。
2.2 沟槽开挖
开挖采用人工配合机械的开挖方式，距标准高地还有十厘米左右时，采用人工开挖，严格控制高程和边线的测量，禁止超挖。整体开挖工作完成之后，就位置、尺寸、高程和坡度等进行自检，隐蔽工程要在监理单位签发合格证后再进行基础覆盖。
2.3 铺设底浆
沟槽通过检查之后，用木桩钉好铺筑的位置，放好机构的尺寸线，然后按线施工。在铺设的过程中要注意铺筑层的均匀程度。
2.4 材料的选取和搅拌
在石料的选择方面，最好采用厚度不得小于十五厘米且有一定长度和宽度的片状石料，质量方面要求坚韧密实、无风化裂纹和结构缺陷，表面不得有严重的污染。沙浆宜用现场搅拌，使用中砂或者粗砂，随拌随用，保持在一个标准的稠度范围之内。不得出现离析的现象。已凝结的砂浆不得使用。
2.5 片石的砌筑
排水沟要采用挤浆法分层砌筑，砌筑缝要大致找平。砌筑过程中应该注意选用较大较平整的石块进行施工，表面存在的泥土或者水锈要清洗干净。尤其是下层的砌及角不能偏小。
2.6 沉降缝布置
砌筑工程中，每隔十米设置一道自下而上的沉降缝，宽度控制在两厘米，用沥青或者防水裁量填充。沉降缝上下必须垂直，不得与砌体同步进行。
2.7 养生及验收
每砌好一段，在砌筑砂浆初凝之后，用草帘覆盖进行洒水养护，养护时间不得小于七个小时，养护期间避免外力碰撞或者震动。施工完成之后报以监理单位进行验收。
由于排水设施时高速公路的附属工程，质量往往被技术人员所忽略，所以经常造成日后使用过程中排水设施影响这个工程的质量。所以必须对路基的排水工程加大监管力度，保证质量体系的健全，不能使排水工程成为整个道路工程的累赘。
参考文献
[1]姚祖康.公路排水设计手册[M].北京：人民交通出版社，2002.
[2]淡至明.公路排水系统设计参数研究[J].中国公路学报，2006.
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