路面排水設(shè)計(jì)

公路施工中路基路面的強(qiáng)度與穩(wěn)定性同水的關(guān)系十分密切。路基路面的病害有多種，形成病害的因素亦很多，但水的作用是主要因素之一。

路基沉陷、沖刷、坍塌、翻漿，瀝青路面松散、剝落、龜裂，水泥混凝土路面積泥、錯(cuò)臺(tái)、斷裂等病害，都不同程度的與地表水和地下水的侵蝕有關(guān)。水的作用加劇了路基和路面結(jié)構(gòu)的損壞，加快了路面使用性能的變壞，縮短了它們的使用壽命。因此路基路面設(shè)計(jì)、施工和養(yǎng)護(hù)中，必須十分重視路基路面排水工程。

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（1）排水設(shè)施要因地制宜、就地取材、經(jīng)濟(jì)適用，并做到系統(tǒng)規(guī)劃，合理布局，與當(dāng)?shù)嘏潘O(shè)施相協(xié)調(diào)，并充分利用有利地形和自然水系；

（2）路基排水溝渠的設(shè)置盡量與環(huán)境協(xié)調(diào)，必要時(shí)可適當(dāng)?shù)卦鲈O(shè)涵管或加大涵管孔徑；

（3）設(shè)計(jì)前必須進(jìn)行深入細(xì)致的調(diào)查研究，詳細(xì)劃分流域，重點(diǎn)路段要進(jìn)行排水系統(tǒng)的全面規(guī)劃，做到路基路面綜合設(shè)計(jì)和分期修建；

（4）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，盡量選擇有利地質(zhì)條件布設(shè)人工溝渠；

（5）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；

（6）為減少水對(duì)路面的破壞作用，應(yīng)盡量阻止水進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)，并提供良好的排水措施，以便迅速排除路面結(jié)構(gòu)內(nèi)的水，建筑亦可具有能承受荷載和雨水共同作用的路面結(jié)構(gòu)。

路面表面排水、基本原則：

（1）降落在路面上的雨水，應(yīng)通過(guò)路面橫向坡度向兩側(cè)排流，避免行車道路路面范圍內(nèi)出現(xiàn)積水；

（2）在路線縱坡平緩、匯水量不大、路堤較低且邊坡坡面不會(huì)受到?jīng)_刷的情況下，應(yīng)采用在路堤邊坡上橫向漫坡的方式排除路面表面水；

（3）在路堤較高，邊坡坡面在未做防護(hù)而易遭受路面表面水流沖刷，或者坡面雖已采取防護(hù)措施但仍有可能受到?jīng)_刷時(shí)，應(yīng)沿路肩外側(cè)邊緣設(shè)置攔水帶，匯集路面表面水，然后通過(guò)泄水口和急流槽排離路堤；

（4）設(shè)置攔水帶匯集路面表面水時(shí)，攔水帶過(guò)水?dāng)嗝鎯?nèi)的水面，在高速公路及一級(jí)公路上不得漫過(guò)右側(cè)車道外邊緣，在二級(jí)及二級(jí)以下公路上不得漫過(guò)右側(cè)車道中心線。

攔水帶可由瀝青混凝土現(xiàn)場(chǎng)澆筑，或者由水泥混凝土預(yù)制塊鋪砌而成。

采用水泥混凝土預(yù)制塊攔水帶時(shí)，應(yīng)避免預(yù)制塊影響路面內(nèi)部水的排泄。攔水帶的頂面應(yīng)略高于過(guò)水?dāng)嗝娴脑O(shè)計(jì)水面高（水深），按設(shè)計(jì)流量公式計(jì)算確定。

圖：流量計(jì)算公式

超高路段中央分隔帶、三個(gè)要求：

（1）寬度小于3m且表面采用鋪面封閉的中央分隔帶排水，降落在分隔帶上的表面水排向兩側(cè)行車道，其坡度與路面的橫坡度相同；

在超高路段上，可在分隔帶上側(cè)邊緣處設(shè)置緣石或泄水口，或者在分隔帶內(nèi)設(shè)置縫隙式圓形集水管或碟形混凝土淺溝和泄水口，以攔截和排泄上側(cè)半幅路面的表面水；

緣石過(guò)水?dāng)嗝娴男顾诳刹捎瞄_(kāi)口式，格柵式或組合式；碟形混凝土淺溝的泄水口采用格柵式；

（2）寬度大于3m且表面未采用鋪面封閉的中央分隔帶排水，降落在分隔帶上的表面水匯集在分隔帶中央的低洼處，并通過(guò)縱坡排流到泄水口或橫穿路界的橋涵水道中；

（3）表面無(wú)鋪面且未采用表面排水措施的中央分隔帶，降落在分隔帶上的表面水下滲，由分隔帶內(nèi)的地下排水設(shè)施排除。

路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部排水路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部水的危害：

（1）浸濕各結(jié)構(gòu)層材料和路基土，易造成無(wú)粘結(jié)粒狀材料和地基土的強(qiáng)度降低；

（2）使水泥混凝土路面產(chǎn)生唧泥，隨之出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)、開(kāi)裂和整個(gè)路肩破壞；

（3）進(jìn)入空隙的自由水在行車荷載的作用下，會(huì)形成高孔隙水壓力和高流速的水流，引起路面基層的細(xì)顆粒產(chǎn)生唧泥，結(jié)果失去支承；

（4）在冰凍深度大于路面厚度的地方，高地下水位會(huì)造成凍脹，并在凍融期間降低承載能力；

（5）水使凍脹土產(chǎn)生不均勻凍脹；

（6）與水經(jīng)常接觸將使瀝青混合料剝落，影響瀝青混凝土耐久性和產(chǎn)生龜裂。

設(shè)置條件：

（1）年降水量為600mm以上的濕潤(rùn)和多雨地區(qū)，路基由透水性差的細(xì)粒土（滲透系數(shù)不大于10-5cm/s）組成的高速公路、一級(jí)公路或重要的二級(jí)公路；

（2）路基兩側(cè)有滯水，可能滲入路面結(jié)構(gòu)內(nèi)；

（3）嚴(yán)重冰凍地區(qū)，路基為由粉性土組成的潮濕、過(guò)濕路段；

（4）現(xiàn)有路面改建或改善工程，需排除積滯在路面結(jié)構(gòu)內(nèi)的水份；

（5）路面內(nèi)部排水系統(tǒng)中各項(xiàng)排水設(shè)施的泄水能力均應(yīng)大于滲入路面結(jié)構(gòu)內(nèi)的水量，且下游排水設(shè)施的泄水能力應(yīng)超過(guò)上游排水設(shè)施的泄水能力；

（6）滲入水在路面結(jié)構(gòu)內(nèi)的最大滲流時(shí)間，冰凍地區(qū)不應(yīng)超過(guò)1小時(shí)，其它地區(qū)不應(yīng)超過(guò)2小時(shí)（重交通）～4小時(shí)（輕交通）。滲入水在路面結(jié)構(gòu)內(nèi)的滲流路徑長(zhǎng)度不宜超過(guò)45m～60m；

（7）各項(xiàng)排水設(shè)施不應(yīng)被滲流從路面結(jié)構(gòu)、路基或路肩中帶來(lái)的細(xì)料堵塞，以保證系統(tǒng)的排水能力不隨時(shí)間推移而很快喪失。

⑴ 路肩排水設(shè)施的縱坡應(yīng)與路面的縱坡一致，當(dāng)路面縱坡小于0.3%時(shí)，可采用橫向分散排水方式將路面水排出路基，但路基填方邊坡應(yīng)進(jìn)行防護(hù)。

路堤邊坡較高，采用橫向分散排水不經(jīng)濟(jì)時(shí)，應(yīng)采用縱向集中排水方式，在硬路肩邊緣設(shè)置排水帶，并通過(guò)急流槽將水排出路基。

攔水帶可采用水泥混凝土預(yù)制塊或?yàn)r青混凝土筑成，攔水帶高出路肩12cm，頂寬8~10cm。急流槽的設(shè)置距按路肩排水的容許容量計(jì)算確定以20m~50m為宜，急流槽可設(shè)置在凹形曲線底部及構(gòu)造物附近，并考慮到地形、邊坡?tīng)顟B(tài)及其它排水設(shè)施的聯(lián)接。

⑵ 中央分隔帶排水

中央分隔帶排水設(shè)施由縱向排水溝（明溝、暗溝）、滲溝、雨水井、集水井、橫向排水管等組成。

在設(shè)置超高路段，路面水由中央分隔帶排水設(shè)施排出，在干旱少雨地區(qū)，采用凸形中央分隔帶，可設(shè)開(kāi)口明槽，雨水流向下半幅路面排出，開(kāi)口明槽可采用封閉式，橫斷面尺寸為高×寬=15cm×20cm，間距宜為3~5m。

中央分隔帶縱向排水溝（管）與橫向排水管聯(lián)接時(shí)可采用集水井的形式，橫向排水管直徑一般采用20~60cm水泥混凝土管成塑料排水管，管底縱坡不應(yīng)小于1%，出口應(yīng)采取防護(hù)措施。

設(shè)置超高段的中央分隔帶的排水溝可設(shè)雨水井，雨水井的設(shè)置間距應(yīng)根據(jù)流量計(jì)算確定，一般為10~30m。

矩形雨水井尺寸采用長(zhǎng)×寬×深=60cm×40cm×60cm，邊墻采用漿砌片石或水泥混凝土預(yù)制塊砌筑。

相鄰雨水井間用直徑20~40cm的水泥混凝土管縱向聯(lián)接，管底最小縱坡不應(yīng)小于0.3%，雨水井回?fù)粲晁芍苯优湃霕蚝蛲ㄟ^(guò)橫向排水管排出。

多雨地區(qū)的中央分隔帶，表面不作封閉時(shí)，可設(shè)地下排水滲溝，排水滲溝兩側(cè)可用瀝青砂、瀝青土工布或粘土封閉，排水滲溝頂與路床頂面齊平，滲溝宜采用直徑5cm~8cm的硬塑料管將水引致路基邊坡以外。

1、排水設(shè)施要因地制宜、全面規(guī)劃、合理布局、綜合治理、講究實(shí)效、注意經(jīng)濟(jì)，并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)，以使水流不過(guò)于集中，做到及時(shí)疏散，就近分流。

2、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)可適當(dāng)?shù)卦鲈O(shè)涵管或加大涵管孔徑，以防農(nóng)業(yè)用水影響路基穩(wěn)定，并做到路基排水有利于農(nóng)田排灌。路基邊溝一般不應(yīng)用作農(nóng)田灌溉渠道，兩者必需合并使用時(shí)，邊溝的斷面應(yīng)加大，并予以加固，以防水流危害路基。

3、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，地下排水與地面排水相配合，各種排水溝渠的平面布置與豎向布置相配合，做到路基路面綜合設(shè)計(jì)和分期修建。對(duì)于排水困難和地質(zhì)不良的路段，還應(yīng)與路基防護(hù)加固相配合，并進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)。

4、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，減少排水溝渠的防護(hù)與加固工程。對(duì)于重點(diǎn)路段的主要排水設(shè)施，以及土質(zhì)松軟和縱坡較陡地段的排水溝渠，應(yīng)注意必要的防護(hù)與加固。

5、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。

6、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)，并提供良好的排水措施，以便迅速排除路面結(jié)構(gòu)內(nèi)的水，亦可建筑具有能承受荷載和雨水共同作用的路面結(jié)構(gòu)。