浅析某公路排水设计

排水系统综合设计的好坏,关系到路基的强度与稳定性,必须重视路基排水的综合设计。本文探讨了公路路基路面排水的设计。

建筑与工程

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浅析某公路排水设计 周化民 (巢湖市规划设计研究院有限公司安徽巢湖 2 80 ) 3 0 0[摘要]排水系统综合设计的好坏，关系到路基的强度与稳定性，须重视路基排水的综合设计。本文探讨了公路路基路面排水的设计。必 [关键词]公路边沟中央分隔带路面渗水排水中图分类号：45 5 U 1. 2文献标识码： A文章编号：09 94 (00 1— 120 10— 1x 2 1)2 08— 1

公路的最大病因之一是水害，水分的积聚使得路面基层 (是沥青路面尤其集料之间的粘接力下降)载能力下降，承降低了路面材料的强度：土质、气受温的影响又容易引起土质松软、边坡坍塌、基身沉陷或产生滑动，既而导致道路的冻胀与翻浆的产生。因此为保证路基的强度与稳定性，在路基路面设计、施工和养护中，必须重视路基路面的排水工程。 1高速公路边沟捧水设计边沟设计在高速公路排水设计中占有很大的比重，但在设计过程中往往会忽视一些施工中的常遇到的问题，边沟的尺寸不考虑实际情况，如死搬硬套有关规范、规定：又如施工单位大多未能按有关设计要求将原地表土、河塘清淤土等弃土运送至取土坑内用于复垦还田，是弃放于路线两侧河塘中，而造成部分河塘无法将路基水顺利排入：有一点就是设计中没有充分考虑利用高速还公路施工中超宽填土土方等。 1 1边沟尺寸选定

()】设计底坡不小于0 3%的纵向梯形或矩形盲沟，集中央分隔带雨水 .汇或渗水； () 2设计间距为 3￣5 m的横向排水管，盲沟中的水排出路基以外： 0 0将 () 3沥青路面设置沥青防渗层及土工布防渗层，防止水从侧面向路基渗透。 从理论上讲这样的设计似乎是合理、可行的，但在实际施工过程中存在不少问题。包括：、防渗层起不到防渗作用，①因为开挖的边沟表面粗糙，沥青不易粘结牢固，形成均匀、无破损的防渗层。土工布因有接缝，能形成不整体而达到完全不透水的程度。因此，当盲沟积水时侧面仍将无法阻止水渗入路基。②、由于施：[质量不易控制，成横向排水管标高误差或产生淤造塞，从而使上游横向排水管排水不畅，量

的水流向最底处，大而最底处的横向排水管由于设计时包裹无纺土工布或产生淤塞，使排水能力严重不足，从而导致下游中央分隔带积水严重，的下雨后几天中央分隔带仍有积水，有使路基长时

边沟的排水能力主要取决于以下几个设计参数：边沟底流水坡度、边沟截面尺寸、形状、边沟的表面粗糙程度。 依据高速公路设计及公路排水设计规范要求，高速公路的边沟一般采用边坡为 1: 1的梯形明沟，因此，采用《路设计手册路基》中梯形断面沟可公渠的水力计算公式计算梯形排水边沟的排水能力： 式中：一流量： Q w一边沟断面面积： C一流速 (才)数：谢系 R水力半径：一 i一边沟沟底纵坡。 根据高速公路所处地理位，采用当地历史最大小时降雨量，以流入边沟的水不溢出边沟为限，假设高速公路的路基平均填土高度为 3 5,并 . m南此，汇水带宽约为 2m则可依据不同的边沟沟底坡度、不同的边沟底宽 ( 3,或边沟截面积)的排水能力，计算出所能承受的路面排水最大长度。高速公路一般每公一里设置三道涌洞， 3 0即 m左右有一道涵洞， 0也就是说路面排水长度一般在 lO￣2 O O m O m之间。通过分析、计算确定，高速公路边沟采用 5 c 0 m的梯形边沟即可满足路基排水需要。 1 2边沟设计的原则 () 1一般路段的路基边沟设计原则：以填筑式边沟为主，尽量减少路基边沟积水现象的发生。这主要是吸取已建成的高速公路中的教训：、部分路段①在汛期内路基水不能及时排除。②、地方群众干扰路基水排入灌溉涵洞内。 (路基边沟纵坡的要求： 2)根据交通部部颁《路路基排水设计规范》公 要求，采用浆砌片石修筑的边沟为满足排水需要，边沟纵坡应不小于 0 1%, .2 若项目位于臣陵岗区和冲积平原区，原地形既有较大起伏又有部分平坦地段， 本着既要解决路基排水问题，要经济合理的原则，又确定路基排水边沟沟底纵坡一情况下不小于 0 1。般 . 5 ()于边沟水进入涵洞及跨越通道等情况的处理： 3对沿线设置的涵洞有排涵、灌涵和灌排两用涵。对于需排入排涵的边沟，其边沟底标高不低于

涵洞中心的标高：入灌涵的边沟，需排其沟底标高不低于涵顶标高：于灌排两用而对的涵洞应按灌涵要求设黄，特殊情况时可适当降低。为防止冲刷涵洞，则上原采用边沟急流槽连接边沟和涵洞洞口。 ()边沟标高及纵坡方向的问题： 4对根据路线纵断面和沿线自然地形情况综合确定，通常以沿线自然地形为主确定排水方向。边沟底标高控制应以该段路肩边缘最低点标高以下大于 17 .m为宜，因是考虑到路线中央分隔带横原向排水管不能因边沟积水而引起倒灌。对于个别特殊路段不能满足 1 7 . m要求的，可放宽至 14 15,另一边沟较低时应优先采用单侧布设横向排 .~ .m若侧水管。 () 5对于挖方段边沟：虑到中央分隔带横向排水管排水要求，考边沟底标高不低于路肩标高 1 2, . m同时要求边沟纵坡不小于 0 5 .%。施工期要求各施： r:单位必须首先在挖方段边坡项开挖截水沟以防止路基外侧水进入路基，并且应做好挖方段本身临时排水沟的设置工作。 2高速公路中央分隔带捧水设计高速公路中央分隔带排水设计一般包括以下几个部分：

问浸泡，响了路基路面强度。③、由于通信人孔的设黄阻断了中央分隔带影排水，成中央分隔带积水或水渗入人孔。然而中央分隔带的排水设计在实造 际施工中并不能达到令人满意的效果，论是设计还是施工都需要进一步完无 善

高速公路中央分隔带排水设计主要为排除中央分隔带内积水，分为施工可期间和道路营运期下渗水的排除。施工期间排水量取决于最大瞬时降雨量及中央分隔带的汇水面积。一般情况下，由于高速公路中央分隔带内设置有通讯、监控用管线的人手孔，因此，中央分隔带排水长度应为两个人手孔之间的间距，一般路段的最大间距为 1 0 . 8 m假定当地历年最大瞬时降雨量为2. m/ O i, 8 8m lm n设计中央分隔带宽为2, m 计算出中央分隔带施：期需要的最大排水能力为：= 2 1 0X 0 0 2 . I= Q AY=× 8 . 0 8 8 1 0 6 m/式中：一中央分隔带汇水面积：一最大瞬时降雨量横向排水= . 38 3 S A Y管的排水能力按长管自由出流的流量计算公式进行计算：=, Q K

式中：一流量 K模数，与管道断面形状、尺寸和粗糙度有关：水头高度：一横向排水管长 H一 L度。 由以往高速公路设计经验可知，高速公路横向排水管长为 tm左右，向 5横排水管坡度为2采用以上公式计算出施工期最大瞬时降雨量时所需要的横%,向排水管管径为 2 5 m如果按有关排水设计规范要求 5 m 5m, 0设置一道横向排水一管，即排水长度缩短为 5m则需要的横向排水管管径为 7m . 0, 5m 由于旌工质最不易控制，造成横向排水管标高误差或产生淤塞，从而使上游横向排水管排水不畅，大量的水流向最低处，而最低处的横向排水管由于设计时包裹无纺土工布或产生淤塞，使排水能力严重不足，从而导致下游中央分隔带积水严重，的下雨后几天中央分隔带仍有积水，有使路基长时间浸泡，影响了路基、路面的强度由于通讯、监控管线人手孔的设置阻断了_央分隔，中带排水，成中央分隔带积水或积水渗入人手孔。造 为了解决这些问题，采用以下办法处理：于设计底坡小于03对 .%的，采用锯齿形纵向矩形碎石盲沟，并于盲沟底部设置软式透水管和每隔3￣5 m 0 0设置集水槽汇集中央分隔带雨水或渗水：据以上计算，根中央分隔带每隔 3￣5 m 0 0设置一道横向排水管，盲沟中的水排出路基以外：中央分隔带内设置 2 m将在 c厚水泥砂浆层、沥青防渗层及土工布防渗层，防止中央分隔带中水从侧面向路基渗透。

3高速公路路面渗水的捧水设计沿路面边缘设置由透水性填料集水沟、向出水管和过滤织物 (工布)横土 组成的路面边缘排水系统。通过设置沥青封层、土路肩纵横向碎石盲沟和排水管，渗入路面面层的水引出路基之外。由于通过沥青面层下渗的水量将有限，考虑到排水路径的限制，因此，计中采用每 lm设 O左右设置一道 5 m c横 向排水管以确保路面下渗水的排除

参考文献 []杨铁轮. 1高速公路排水设计的改进[]兰州铁道学院学报， 0 2 J. 20 .

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