小议公路路基排水施工技术
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小议公路路基排水施工技术
作者：郭丽
来源：《建筑工程技术与设计》2014年第12期
摘要：本文作者结合实际施工经验，主要探讨了公路路基排水施工技术及要点。
关键词：公路；路基排水；施工技术
1 地面排水设施施工
排除地面水的各种设施应充分考虑多方面进入路基范围的水，包括因降雨、降雪以及从公路附近地区流向道路范围的水流，还包括路堑边坡排水和农田横跨道路的排水工程，并由此来确定排水设施的排水能力。
地面排水设施主要有边沟、截水沟、排水沟、跌水与急流槽等。
1.1 边沟
边沟，就是指设置在挖方路基的路肩外侧或低路堤路基的坡脚外侧，用以汇集和排除路基范围内和流向路基的小量地面水的沟槽，边沟地基应坚密压实，土质地段当沟底纵坡大于3%时，应进行加固措施。
挖方地段和填土高度小于边沟深度的填方地段均应设置边沟，一般土质边沟常用梯形结构，矮路堤或机械化施工时可采用三角形，在场地宽度受到限制时可用石砌矩形。
石质路堑边沟可作成矩形，积雪、积砂路段宜作成流线形。
梯形边沟内侧边坡一般为l：1～1：1.5，外侧边坡与路堑边坡相同，有碎落台时外侧边坡与内侧相同；三角形边沟内侧边坡可用1：2～1：3，外侧边坡通常与挖方边坡一致。
边沟的深度和宽度一般不小于0.4m，干旱地区和分水点可采用0.3m，高速公路和一级公路的边沟断面应大些，其深度和底宽可采用0.8～1.0m。
一般情况下，边沟不宜与其他沟渠合并使用，为控制边沟中的水不致过多，一般每隔300～500m（特殊情况200m）设排水涵一道，用以及时将边沟水排至路基范围之外。
边坡的沟底纵坡与路线纵坡相同，并不宜小于0.2%，以免水流阻滞淤塞边沟。
当沟底纵坡大于3%时，应对边坡进行加固；当纵坡超过6%时，水流速度大而冲刷严重，可采用跌水或急流槽的形式缓冲水流。
边沟的出水口必须进行处理。
在路堑与路堤结合处，边沟沟底纵坡一般较陡，当边沟底与填土坡脚高差较大时，应结合地形与地质等具体条件采取以下两个方面措施：
1.1.1 设置排水沟，将路堑边沟水沿出口处的山坡引向路基范围以外，使之不致冲刷填方边坡；自边沟与填方毗连处设跌水或急流槽，将水流直接引到填方坡脚之外。
1.1.2 当边沟的出口与桥涵的高差较大时，为避免边沟流水冲刷，应作如下处理：在涵洞进口处设置雨水井，或根据地形需要，在进口前设置急流槽与跌水等构造物，将水流引入涵洞；在桥头翼墙或挡土墙后端设置急流槽或跌水，将水引入河道。
1.2 截水沟
截水沟主要用于路堑排水，设在路堑的边坡顶部用以拦截上方流来的地面水，断面形状一般多为梯形，底宽不应小于0.5m，深度应根据拦截的水流量确定，一般不宜小于0.5m，边坡坡度视土质而定，一般土质可取1：l～1：1.5，主要设置在挖方路基边坡坡顶以外或山坡路堤的上方，垂直于水流方向，用以截引路基上方流向路基的地面径流的水，截水沟可以防止地表径流冲刷和侵蚀挖方边坡和路堤坡脚，并减轻边沟的泄水负担。
截水沟离路堑边坡坡顶的距离d视土质不同而异，以不影响路堑边坡稳定为原则，一般取d≥5m，在截水沟与路堑之间堆筑挡土土台。
1.3 排水沟
排水沟的线形要求平顺，尽可能采用直线形，转弯处宜做成弧线，其半径不宜小于10m，排水沟长度根据实际需要而定，通常不宜超过500㎡，其目的是将水流从路基排至路基范围以外的低洼处。
1.4 跌水与急流槽
跌水台阶的高度可根据地形、地质等条件决定，多级台阶的各级高度可以不同，但其坡度应与厚地面坡度相适应，跌水和急流槽必须采用浆砌圬工结构，设置跌水与急流槽其作用主要是降低流速和消减水的能量，因为急流槽是具有很陡坡度的水槽，可以在很短的距离内，水面落差很大的情况下进行排水。
2 地下排水设施施工技术
拦截、汇积和排除地下水，或降低地下水位，使路基免遭破坏的结构物，称为地下排水设施。
公路上常用的地下排水设施有明沟与排水槽、暗沟、渗井和渗沟等。
2.1 明沟与排水槽
当地下水位高，潜水层埋藏不深时，可采用明沟或排水槽截流排除（浅层）地下水及降低地下水位，也可兼排地面水。
明沟或排水槽必须深入到潜水层，且不宜在寒冷地区采用。
明沟断面一般采用梯形，边坡采用1：1.0～1：1.5。
明沟边坡一般应以干砌片石加固，并设反滤层以使水流渗入明沟，明沟纵坡宜适当加大，以保证水流及时排出。
排水槽一般为矩形，可用混凝土、干砌或浆砌片石筑成，槽底纵坡不应小于3%。
当用混凝土或浆砌时，应视地下水流量及槽深设置一排或多排渗水孔，外侧填以粗颗粒透水材料，沿沟槽每隔10～15m，或当沟槽通过软硬岩层分界处时，应留伸缩缝和沉降缝。
2.2 暗沟
暗沟是引导地下水流的沟渠，其目的是拦截或降低地下水。
通过沟内分层填实的不同粒径的颗粒材料，利用其透水性，将路基范围内的泉眼或渗沟汇积的水流排到路基范围以外。
暗沟的断面形式一般为矩形，亦可成上宽下窄的梯形。
底宽为0.3～0.5m，高度为1.0～1.5m。
填石渗沟通常为矩形或梯形，在其底部和中部用较大的碎石或卵石（粒径30～50mm），在碎石或卵石的两侧和上部，按一定比例分层（层厚约150mm），填较细颗粒粒径的粒料（中砂、粗砂、砾石），作为反滤层；逐层的粒径比例大致按4∶1 递减，砂石料颗粒粒径小于0.15mm 的含量不应大于5%。
路基两侧边沟下设置的暗沟，用以拦截流向路基的层间水，同时可以降低地下水位，防止毛细水上升至路基工作区范围内而降低土的强度，引起冻胀翻浆等破坏。
在路基填土之前或挖成之后，按照泉眼范围的大小，剥除泉眼上层浮土，挖出泉井，砌筑井壁与沟壁，上盖混凝土盖板。
井深应保证盖板顶的填土厚度不小于50cm。
井宽按泉眼的范围大小确定，一般为20～30cm，高约为20cm。
如果沟身两侧为石质，盖板可直接放在两侧石壁上。
暗沟沟底纵坡～般不小于1%，出口处沟底应高出边沟最高水位20cm以上，不允许出现倒灌现象。
为防止泥土或砂砾落人沟槽或泉眼，以免淤塞，在其周围可铺筑碎石反滤层。
2.3 渗沟
渗沟有填石渗沟、管式渗沟和洞式渗沟三种形式，不同形式的渗沟，用于不同地形特点的施工中，例如填石渗沟只宜用于渗流不长的地段，且纵坡不能小于l%，通常为矩形或梯形，其埋置深度，应满足渗水材料的顶部（封闭层以下）不得低于原有地下水位的要求。
当排除层问水时，渗沟低部应埋于最下面的不透水层上。
在冰冻地区，渗沟埋深不得小于当地最小冻结深度；而管式渗沟则适用于地下永引水较长、流量较大的地区，当管式渗沟长度为100～300m 时，其末端宜设横向泄水管分段排除地下水；洞式渗沟适用于地下水流量较大的地段，这三种形式的渗沟，其共同作用是为了切断、拦截有害的含水层和降低地下水位。
2.4 渗井
渗井用于排除路基附近的影响路基稳定的地面水或浅层地下水，即当平坦地区如果路基附近无河流或浅层地下水无法排除时，就可以设置渗井，但是在实际施工中，应当主要，渗井离路堤坡脚下不应小于l0m，渗水井顶部四周（进口部除了用土筑堤围护外，井顶应加筑混凝土盖，严防渗井淤塞。
3 结束语
综上所述，路基施工过程中，路基的强度与稳定性与水的关系是十分密切的，必须给予重视，此外，路基排水工程还要做到地面排水和地下排水相结合，临时排水设施和永久排水设施统筹安排，从而组成完善、有效的路基排水系统，保证路基的强度和边坡的稳定性。
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，2009.
[2] 淡至明.公路排水系统设计参数研究[J].中国公路学报，2012，（05）.。
