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试论路基路面及排水结构设计

【摘

 要】路基路面排水设计对公路的使用状况尤为重要,排水系统及排水设施的完善与否直

接影响公路路基、路面的正常使用寿命。因而,对于设计者来说,应对公路排水设计充分的
认识,充分考虑影响排水的因素,针对不同条件采用相应合理的排水设计。

 

  【关键词】路基路面;排水结构设计

 

  引言:近年来随着国家经济建设的发展,对公路建设要求也随之越来越高,公路的比
例也越来越大,以往建成的大多数公路没有设置完善的排水系统,使公路路基、路面的稳定
性及强度损坏严重,难以保证行车的安全性,以至于影响公路的正常使用,也缩短了公路
的使用寿命。例如,好多公路的中央分隔带的排水系统设置简单,没有横向排水系统,致使
雨水滞留在路表及路面结构中,使水得不到及时排离路面及路基,既影响行车的安全,又
降低了路面的强度,产生的后果可想而知。

 

  

1 路面排水分为集中排水及分散排水两种方式 

  集中排水是肩外侧边缘设置沥青拦水埂或者预制混凝土拦水带,利用路面路拱横坡及
纵坡将路面水汇集拦水带与硬路肩组成的浅三角形过水断面内,然后根据流量设计通过设
置有一定间距的泄水和边坡急流槽集中排至路基两侧的排水沟;如果采用此种排水方式,
当降雨量较大,泄水口间距较长时,路面水会有滞留现象,容易形成雾障和局部积水,影
响行车安全,并且拦水带附近残留积水易造成路面的破坏。

 

  解决的办法是在此路段:(

1)适当缩短泄水口间距;(2)从整体考虑对于多雨地区,

加大路拱横坡的坡度。

 

  分散排水是通过加固土路肩,采用漫流的方式排水(建议在工程造价允许的情况下对
于公路不采取此种排水方式);但分散排水方式有一定的优点,能及时排除路面水,不影
响行车,也能减少滞留水渗入路面影响路面的使用寿命,缺点是,散排方式必须有相应的
坡面防护与之相适应,无形中增加了防护的工程造价。

 

  

2 路面内部排水 

  当路基为低渗透性土(渗透系数小于

10-5cm/s),而两侧路肩外也由这种土填筑时,

路面结构类似于被安置在封闭的槽式

“浴盆”内,进入路面结构内的水分,无法向下或向两

侧迅速渗漏,而被长时间积滞在路面结构内部。特别是位于凹形竖曲线底部、曲线超高断面
内侧,或者立体交叉的下穿路段的路面结构,由于地表径流或地下水汇集,进入路面结构
层内的自由水不仅数量大,而且停滞时间长。被围封在路面结构层内的水分,会侵湿各结构
层材料和路基土,使其强度下降,变形增加,从而使路面结构的承载能力降低,使用寿命
缩短。更为严重的是,由于路面是层状结构,层间结合处易于出现空隙,进入空隙内的自由
水在行车荷载的作用下,会成为高孔隙水压力和高速的水流,冲刷层面材料并从缝隙处向
外喷射出带冲刷材料的

“泥浆”(卿泥),促使水泥混凝土面层出现错台和板底脱空等病害,

从而使整个路面结构的使用性能迅速变坏。大量的路面损坏状况调查和路面使用经验表明,
进入路面结构内的自由水是造成或加速路面损坏的重要原因。因此,设置路面内部排水系统,
将积滞在路面结构内的水分迅速排除到路面和路基结构外,有利于改善路面的使用性能,
大大提高其使用寿命。

 

  

3 路基排水 

  主要通过桥梁及涵洞将边沟、排水沟内的水排离路基范围内。边沟及排水沟的尺寸应根
据设计流量确定。边沟:一般设计成矩形,以减少开挖面积;排水沟:设置于填方路基两侧,
一般为梯形,但路线所经为城镇段,排水沟设计成矩形,以减少占地宽度;截水沟:设置
于路线外测有汇水路段,结合边沟或排水沟,将汇水排至桥涵构造物中,或者直接汇入天
然或人工沟渠中。对于地面纵向坡度较大路段,为避免排水沟因水流冲刷而破坏,应对此路