西安市公路勘察设计院 陕西西安 710065
摘要：由于我国城市化进程的不断加快，城市公路排水设计工作已经引起人们的重视。研究表明，如果城市公路排水设计方案不合理，会降低城市公路的排水效率，严重影响车辆的正常通行。对于城市公路排水设计人员来讲，在实际工作当中，要采用先进的城市公路排水设计理念，结合城市公路排水系统运行过程中可能出现的问题，制定有效的解决对策，提升城市公路排水系统的总体运行效率。
关键词：路基排水；设计；问题
1 公路路基排水设计的相关内容
1.1进行公路路基排水设计的意义
如果公路路段中的水分排不出去，对公路的使用效果影响是很大的。所以进行公路路基排水设计的意义重大。公路路基的排水设计可以分成两个部分，一般部分是地下水的排水设施设计和建设，而另一部分则是路面的积水排除设计。公路的地基建设路段如果地下水没有及时地进行排除，会让组成地基的土壤因为地下水的深入而流动性大大增强，严重的会出现滑坡和路面的塌陷。所以如果对地下水的排除设施设计合理，将会减少地下水对于路基的影响，最终强化路基的使用强度。路面的积水主要是由于下雨或者是积雪融化造成的，如果不能够及时清除路面积水，将会让积水中的酸性物质逐渐对路面产生腐蚀，从而使得路面变得凹凸不平。而且路面的长时间积水能让公路表面物质软化脱落，增加公路养护的费用。如果因为排水设计的合理而是路面不会出现积水，就能够减少公路的养护费用，增加公路建设单位的经济效益。此外，也能保证路基的强度不受破坏。
1.2公路路基排水设计的设计原则
公路的路基设计不能够随意而为，而是应该遵循一定的设计原则。首先不同的公路路基建设路段面临的土质情况和自然状况都是不同的，所以设计应该因地制宜，不能够在任何地方都采取一样的设计手段。在多余的地区需要强化排水设计，增加排水管的数量，对于坡度比较高的路段，也需要加强对地下水的排除设计，防止因为地下水的流动性出现滑坡。既然设计需要因地制宜，那在设计之前就需要先进行施工现场的勘探。所以实施公路路基排水设计需要遵循先勘察，后设计的原则，充分了解建设地点的施工环境。另外，环保一直是当今时代的主题，公路路基设计的时候也需要考虑环保因素。设计的时候要充分考虑环境特点，以不破坏环境为设计前提，并且充分的节约建设资源，保证施工设计质量。
2 城市公路排水设计内容
公路是城市中的重要基础设施，如果城市公路施工质量比较差，会影响车辆的正常行驶，降低人们的出行质量，因此，科学设计城市公路排水系统至关重要。为了保证城市公路排水系统能够更加可靠地运行，城市公路排水系统设计人员要根据车辆的通行情况，不断完善原有的设计方案，有效排除城市公路排水系统中的安全隐患，并适当加大城市公路排水系统管理力度，减小外界降雨对城市公路排水系统的影响，提升城市公路排水系统的整体运行效率，减少公路交通安全事故的发生。
2.1第一类排水
城市公路排水设计主要分为两方面内容，分别是第一类排水与第二类排水。其中，第一类排水主要指的是如何正确实施设计方案，减小地下水对公路路基的影响。为了保证城市公路路基施工强度得到更好的提升，设计人员可以适当提高城市公路路基最小填土高度，或者在公路路基最底部布设隔水垫层。如果城市公路的地下水位比较高，设计人员要结合路面车辆的运行情况，改进原有的施工方案，安排施工人员在城市公路路基两侧开挖排水沟，不断降低地下水水位。针对软土路基，施工人员可以布设砂垫层，不断提高公路路基的排水效率。
2.2第二类排水
所谓第二类排水，主要指的是设计人员考虑怎样将城市公路路面积水有效排除，减小公路路面积水对路基的影响，提升车辆的总体运行质量。例如，在城市公路横坡处，设计人员可以在公路两侧布设合理的排水边沟，将路面积水全部排出。针对坡度比较大的公路，设计人员可以在路面中央设置排水沟与横向排水管，将公路两侧的积水集中排到公路一侧，利用路面横坡将积水排出。此外，如果城市公路出现下渗水现象，设计人员可以结合下渗水位置，布设盲沟，将下渗水进行有效回收，通过排水沟统一排出。由于城市公路路肩结构比较复杂，路肩处很容易出现下渗水现象，设计人员可以在公路路肩处布设纵向渗水沟，并利用横向排水管将积水排出，提升城市公路路肩结构的稳定性。
3.路基排水设施
3.1?地表排水设施
市区内的路基地表排水设施，包括偏沟、雨水口、连接管、管道等；市郊公路路基地表排水设施，则包括边沟、截水沟、排水沟、跌水和急流槽、涵洞等。在市区内，公路地表排水主要通过公路横坡，将路面积水排入偏沟，让积水流入雨水口、连接管，再经管道排入地市下水道管网，最后流入天然水系?（江河）?；地表排水设施排放的水流不能直接进入当地居民饮用水水源，要根据当地暴雨强度设计地表水雨水径流量。在市郊，公路地表排水主要通过边沟，将地表水引入排水沟，最后汇入当地水系。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆边沟一般设置在路堑、矮路基或陡坡路基边缘外侧，用来汇积降水，边沟可设计为梯形、U形、L形、梯形、矩形、三角形，要视现场实际情况而定；截水沟则设置在路堑或挖方路基坡顶外的自然坡面上，以拦截自然坡面的地表水径流，防止挖方边坡遭受流水冲刷，截水沟长度一般不超过500m；排水沟则将路基范围内的地表水径流引至路基以外；为降低径流流速，削弱径流能量，在陡坡或深沟地段要设置阶梯状沟槽，称为跌水；若径流上下游水位差较大，需设置急流槽。
3.2?地下排水设施
水害不仅来自地表与空中，也来自地下；地下水对路基的侵害同样不能忽视。在路基施工前，必须对现场进行全面、详细的地质、水文勘探，若现场地下水水位过高，路床处于土层中毛细水上升高度内，就应设计地下排水设施。地下排水设施，一般包括暗沟、渗沟、渗井等。暗沟设置路基边沟下方，用以降低地下水水位，防止毛细水上升至路床范围内；渗沟采用渗透方式汇集地下水，将地下水径流通过沟底通道排至指定地点；若现场地下存在多层含水层，而影响路基的上部含水层又较薄、难以布置渗沟时，可以设置渗井进行立式竖向排水，将上层地下水引入更深的含水层。
4.公路排水设计
4.1边沟排水设计
边沟排水设计的目的是排除路面和路基的表面降水，为了避免出现蓄积的现象，在整个设计中要进行稳定性分析工作。基于不同设计形式和系统类型等可知，相关设计人员要重视边坡维护设计。考虑到地理条件、土质类型和降雨量等因素，在整个设计阶段要结合公路的等级和排水量等进行预设。结合规范尺寸、排水沟和沟渠等方面因素，在预设的阶段需要进行沿线功路况分析，要想实现有序化设计，要提前确定标准高度。在排入灌涵边沟施工的过程中，要提前进行测量，合理设计标准高度，保证规范化作业。
4.2路肩排水
公路建设中采用的是分离式断面或者宽度超过4．5m的中间带，行车道右侧要进行规范化设计，后续预设中合理设置路肩，使其能支撑公路，保证公路长期坚固，安全使用。此外在排水设计中如果没有做好路肩排水，则可能受到侵害，结合实际作用力，在整个分析阶段需要做好安全评估工作，在后续规划和设计中要明确实际设计指标。路肩排水设施涉及到拦水带、泄水槽和边沟等，在分析阶段要进行效果分析，结合公路实际情况和周边环境进行预设。
4.3路面排水
排水设计也是重点，在设计中可能对行车的安全性造成影响。路面排水设计的过程中要掌握设计指标，结合当期降水情况和防水设计形式等，沿着路面横坡方向进行规划。在路面边缘处设计排水系统，包括规范化排水管和沥青封层等，保证路面安全。
4.4公路横断面的设计
在公路的横断面设计中，应在机动车道和非机动车道之间设置绿化隔离带，绿化隔离带的高程应高于非机动车道，高差为0．2m，绿化隔离带的位置设置于马路牙，每隔30m进行开孔设置。其基本的设计目的是为了能够满足路面雨水或者积水能够顺着孔口流入到排水管线中，绿化隔离带部分的排水系统设计为雨水口与渗漏一体型的环保设计。此外雨水口高程应高于绿化隔离带路面50mm，高差设计的目的是为了使雨水能够经过相应的渗漏系统完成有效的净化，并流入对应的渗透雨水井内。在道路雨水管道的设计上，应依据传统的设计方法，雨水管道的埋深至少为2．5m以上，高程要低于渗漏一体系统，为方便接收渗漏一体系统的排水。
4.5渗排一体化系统设计
渗排一体化的系统设计主要由渗透井、渗透/渗流管和渗透溢井组成，其中渗透和渗流管的高程位于绿化隔离带地面以下的1．5m～2．0m，管径一般采用DN300。在雨水渗透管的应用中，应充分结合滤水土工包裹，并对雨水管道的砾石级配层进行辅助入渗处理，从而有效的增大整个砾石级配层厚度，使厚度达到200mm～250mm。在雨水初期处理的过程中，应结合绿化隔离带的实际存储及过滤和净化能力，将雨水中大部分的杂质经过滤水系统处理后，带走大部分的大粒径的杂质。少量粒径少的杂物经过渗透井进入到相应的截污筐中。对于集水渗透井中的截污筐，能够对雨水系统中的杂物进行有效的截污，将小粒径的杂物排入渗排一体化的系统中。但间隔一段时间以后，整个系统中的污水或者相应的污染物随着时间的累积，会堵塞整个的截污筐，因此在处理的过程中应间隔一段时间就要清洗截污筐。
5.提升公路排水工程的施工管理水平
5.1做好施工前准备工作
市政公路排水施工管理是个全面的过程，在各个阶段如何做好工程管理是重点。实际管理阶段，要了解排水管道的属性，对施工场地进行平整，此外计划施工管理也是重点，严格按照计划要求实施。此外需要对施工任务进行合理的分配，通过招投标方式进行平整和处理，施工任务的管理也是重点，要了解分配管理的要求和属性，做好各项准备工作。招投标方式的合理化应用要符合要求，管材在排水工程中应用比较多，要选择信誉度良好的供应商，产品需要具备合格证，提供力学实验报告。
5.2重视沟槽开挖施工
沟槽开挖施工是个全面的过程，要制定科学有效的施工计划，保证将施工速度进行合理化控制，此外要定期进行检查。在机械化操作阶段，了解标准高度，由于力学性质是不同的，边坡施工阶段，要掌握各项参数，科学合理进行开挖，以土方应用为基础，为了避免出现塌方以及其他事故，从浅层地段入手，建立排水沟和集水井，避免出现泡水的现象。
5.3做好管道安装施工管理工作
施工管理是个长期性的过程，对于送入施工场地的管道，需要提前进行检查，如果存在裂缝或者孔洞等现象，需要提前剔除，此外要做好所选管道的检查工作。在正式安装时，管道接口要保证平顺，安装过程中尽量和流水位一致，为了避免出现接口不平顺或者其他异常现象，在整个处理阶段及时进行处理。管道中如果存在砂浆或者碎石等现象，必须及时清理，保证管道干净。安装的阶段，严格控制露出井壁的高度，不能超过范围，保持长度合理。
5.4进行全过程管理
对于送入到施工场地安装的管道，需要提前进行全面的检查，如果存在裂缝或者孔眼，需要及时剔除，此外所选管道的预设要引起重视，只有满足设计要求，才能达到理想的设计目标。正式安装前，要做好具体评估和管理，管道接口要平顺，安装过程中尽量保持水位的一致性，为了避免出现水倒流或者接口部位砂浆凸出的现象，提前进行处理。管道中可能存在砂浆和碎石等杂物，要及时清理，确保管道的干净。全过程管理是个综合性的过程，各个部门需要通力合作，做好施工现场的安全管理，满足安全性要求，此外提升工作人员的安全部意识，保证人身安全。
结语
目前我国公路网长度已高居世界第一，但远未达到饱和的程度?（农村公路质量更不能与公路相比）；然而近年来气候异常，降雨暴增，给公路造成了愈来愈严重的水损害。所以，我们应当仔细研究路基水害问题，做好路基排水设计，不断提高公路质量。
参考文献:
[1]付志辉,尹青林.高速公路路面防排水设计分析[J].交通世界,2018(34):84-85.
[2]苏航,郑少华.高寒地区公路隧道防排水及保温设计[J].天津建设科技,2018,28(06):72-75.
[3]魏贵岭.高速公路路基路面的排水设计[J].工程建设与设计,2018(17):140-142.
[4]柳一帆.公路路基路面排水设计研究[J].工程建设与设计,2018(10):107-108.
论文作者:于丛
论文发表刊物:《防护工程》2019年10期
论文发表时间:2019/8/19
标签：公路论文; 路基论文; 路面论文; 城市论文; 地下水论文; 边沟论文; 积水论文; 《防护工程》2019年10期论文;