摘要：在公路工程的建设过程中，路面和路基的排水功能是一项非常重要的质量指标，因为如果排水系统的整体设计不合理，会导致路面积水或路基内长期积水，进而对公路工程的整体质量造成严重的影响，从而缩短公路工程的使用寿命。当公路工程项目建设完成后，如果其排水系统出现问题，改造和重建工程不仅工程量大，而且会对公路交通造成极大的不便，因此，对排水系统进行合理的设计，并应用先进的原材料是保证公路工程质量并顺利投入使用的关键因素，因此，对其排水设计展开探讨是非常有必要的。
关键词：公路工程；路基路面；排水系统
公路在运行的过程中，雨水是导致公路病害的主要原因，例如：长时间的雨水滞留，就会导致下渗的水量增加，并且在车辆荷载作用下形成动力，影响到沥青混合料的性能，从而产生裂缝问题，并且水泥混凝土会发生错台、坍塌等情况；严重时，路面的损坏还会影响路基的稳定性；雨水在路面中形成一层水膜，对路面的抗滑能力产生影响，并且车辆速度过快时，水膜会形成雾化，会对驾驶人员的安全性产生较大影响，严重的会导致交通事故的发生。
1 水系对公路路基路面功能结构带来的危害
1.1 地层水的潜在危害
地层水的特征在于其水体流动方向的改变及水量大小的波动，此类没有规则的随时变化在路基工程修筑过程中，极有可能对路基结构带来意外的危害，致使路基结构失去稳固性。譬如在实施路堤工程部分的构筑环节中，其地层水位上升时很有可能发生水体浸入路基体填料之中，此种情况下，路基体内填充料中融入的水分含量会大幅度上升，使其内部空间容积迅速增大，由此引发填料本身结构体的强度大幅度降低，直至导致路基结构体下陷的危害发生；再者当路基填充料中渗入一定量的水分之后，到了冬季时节即可发生冻鼓的危害，由此使路基结构的安全性能受到严重的损害。
1.2 地基表层水可造成的施工危害
它大幅度降低了公路服务设施的运转周期，当有积水滞留于路体表面时，极有可能渗透到路面的下部结构层，由此大幅度降低了路面结构的强度，并且由于公路表面结构层支撑着车辆通行带来的垂直压力和横向撵力，此时其结构层内部即可出现淤泥，给车辆的正常通行带来副作用。另外，对公路上车辆通行的安全平稳性造成了较为严重的不利条件，在公路表面层滞留有很多的积存水时，倘若不能迅速、完整地清除其表层积水，那么路面即会十分湿滑，减小了路表层的通行摩擦力，在车辆通行此处时极易发生车体漂移，由此给司乘人员及路上过往行人造成安全隐患。
2 排水设计原则
2.1 从实际出发
水资源的流动性和动态分布是其最主要的特点，所以要进行排水系统的设计，应结合当地的水资源的分布情况。而一个地区的水资源分布以及地下水的富集情况主要从该地区的水文资料中获得，因此，公路工程要做好排水系统的设计，需要对施工区域的水文资料进行及时的了解和分析，只有从实际出发，才能使排水系统的设计具有针对性，才能充分发挥作用。
2.2 设计的完整性
排水系统的设计一定要注意其完整性，这里的完整性主要是指排水系统是一个完整而独立的单一工程，不需要借助附近的一些水利工程或农田灌溉系统进行建设，并且从结构上来讲，排水系统必须是一个封闭而完整的整体，而不是在某项工程的基础上进行改进和完善。进行排水系统的施工时，应在以公路建设的要求为标准的前提下尽量兼顾对周围地理环境和农田灌溉的影响，以保证排水系统的工作质量，并避免其他排水或引水系统对公路工程排水系统的干扰和影响。
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3 排水设计的改善措施
3.1 严格把握气象水文资料
根据项目所在地的气象水文资料科学合理地确定路基路面标高，并根据实际情况合理设计路面横坡，保证路面积水有效地排出到路面两侧。另外，路基地下水位较高的路段可以根据地下水位的高度，在路基的适当部位添加 1 层隔水层，以减少地下水渗透对路基的影响。这里要特别注意的是，路面的排水系统要配套地修建相应的排水引流渠道，实现及时排水。路基两侧的边沟和排水沟的深度和长度要根据当地的水文气象资料进行合理的计算，并且在挖掘边沟和排水结构时对其深度和长度一定要做到准确的把握。
3.2 中央分隔带排水
在公路中央分隔带表面采用回填种植土进行绿化，在没有采用防水封层，会造成雨水沿回填土出现下渗的问题，一旦这些积水不能采取科学合理的方法排出，就会渗漏到公路的路基路面，导致路基路面的强度大大下降。因此，一定要在中央隔离带中构筑积水外排体系。其具体处理方法为：（1）构筑横顺向水体排放设施，遇到超高型区段时即应和超高区段的排水机构并联到一块；（2） 在中间隔离带区域构筑顺向排放水沟及不渗水的横式排水管路，将存水由路基两侧边坡的急流槽中导出，完整排入路基边沟。
3.3 平纵组合设计
在平纵组合设计过程中，必须要考虑驾驶员的心理需求以及路面排水需求。在实践过程中，需要综合考虑以下几点问题：
（1）在设计过程中，要尽量达到平曲线以及竖曲线相互对应，并且前者要比后者长，即“平”包“竖”。在设计过程中，这种组合能够有效满足排水的需求，尤其是在竖曲线为全凹竖曲线和全凸竖曲线时，其效果更加显著。
（2）在设计过程中，若平曲线与竖曲线完全对应，那么圆曲线和竖曲线的底部与顶部也是对应的，而在圆曲线上若有超高现象，那么就会出现横向超高坡度，因此，该路段的合成坡度相对会增加，那么对排水控制起到的作用非常大。
（3）一般情况下，曲线超高过渡段在缓和曲线中，因此，曲线外侧车道在超高段中，会出现一个零坡断面和横坡较小的路段，该路段，若全凹竖曲线底部与其重合，那么，该路段的外侧车道合成坡则会变小，排水需求不能满足，就会导致排水不畅，存在积水等情况。同时，在S形曲线的拐点位置，由于超高过渡，那么也会在该路段上出现一个零坡断面或是一个横坡较小的路段，如果它们的全凹竖曲线与底部出现重合，那么就会导致S形平曲线拐点区域存在排水不畅、积水等问题。
3.4 其他措施
道路排水设施主要分为路面排水设施和路基排水设施。常用的路基地面排水设施，除了边沟和截水沟外，还有排水沟、跌水与急流槽。这些排水设施，均设置在路基的不同位置，每个设施的排水功能、布置要求和构造形式都有所不同。各类地表水沟沟顶必须高出设计水位0.2m以上。若地下水影响路基路面的强度或边坡稳定时，需要设置暗沟、渗沟和检查井等地下排水设施。路面表面排水的主要功能是需要迅速排走降落在路面和路肩表面的降水，防止形成路面积水而影响行车安全。路面排水设施主要有路面内部排水和边缘排水系统，以及排水基层的排水系统等。
总之，公路路基的路面排水设计是保证公路整体工程质量的重要前提，它不仅对公路工程的施工质量意义重大，同时公路工程在运营期的正常使用也非常重要，只有科学合理地设计路基路面排水系统，才能使公路路面和路基的工程质量得到最大程度的保证。
参考文献：
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[3] 李玉珊,庄步凯. 山区公路路基、路面排水设计综述[J]. 山东交通科技,2008(04):68-70.
论文作者:朱天君
论文发表刊物:《防护工程》2017年第35期
论文发表时间:2018/4/19
标签：路基论文; 路面论文; 曲线论文; 公路论文; 排水系统论文; 积水论文; 结构论文; 《防护工程》2017年第35期论文;