淺談路基排水系統的設計

路塹排水的任務是將路塹土壤中的濕度降至一定限制，保持路塹土壤在一定條件下干燥，確保路塹土壤和道路的足夠強度和穩定性。路基施工中應重視排水工程的質量和使用效果,事先校核全線路基排水系統的設計是否完備和妥善,必要時予以補充和修改,消除路基基底和土體內與水有關的隱患。1路坡設計的一般規則1.1排水裝置應根據土地情況，全面規劃，合理配置，充分利用有利地形和自熱水系。地面和地下的排水溝宜短不宜長,使水流能夠及時的疏散不過于集中。1.2為不同道路兩側設置排水溝，應與農業水保護相結合，以避免止農業用水對地基造成影響,不能使用路基邊溝作為農田灌溉渠道。1.3路基排水系統查明水源和地質條件,全面規劃重點路段的排水系統,做到路基路面綜合設計和分期修建,對于排水困難和地質不良的路段,還要與路基防護加固相結合,進行特殊設計。1.4為了防止附近山坡的水土流失，必須防止道路沿線的污水不破環天然水系,盡量選擇有利的地質條件布設人工渠道,減少排水溝的防護和加固工程。1.5為了減少對路面的水破壞，提高路面結構的抗水損害能力,阻止水進入路面結構,提供良好的排水措施,迅速排除路面結構內的積水,并講究經濟效益。2路橋地板排水系統常用的路基地面排水設施有:邊溝、截水溝、排水溝、跌水溝和急流槽等,必要時可以設置渡槽、倒虹吸和積水池。2.1邊溝安全性的設計設置位置在挖方路基的路肩兩側或者低路堤的坡腳外側,與中線平行,用來匯集和排除路基范圍內和流向路基的少量地面水。邊溝的排水量不大,一般不用進行水文和水力計算,由于邊溝靠近路基,通常不允許其他排水溝渠的水流引入和合并。邊溝不宜過長,溝內水流就近排至路旁自然水溝或者低洼地帶,需要穿過路肩排到另一側時可以設置涵洞。邊溝的縱坡一般和路線的縱坡一致,在平坡路段,邊溝也要保持不小于0.5%的縱坡。邊溝橫斷面可以設置成梯形、矩形、三角形等,可采用漿砌片石、栽砌卵石和水泥混凝土預制塊防護,在邊溝的出水處水流沖刷比較嚴重,必須慎重布置和采取相應措施,出水口要延伸到坡腳以外的地方,防止邊溝水沖刷填方坡腳。2.2截水壓的設置和排水一般設置在挖方路基邊坡坡頂以外或者山坡路堤上方的適當地點,用來攔截和排除路基上方流向路基的地面徑流,從而減輕邊溝的排水負擔。在降雨量較少或者坡面堅硬和邊坡較低以致沖刷影響不大的路段,可以不設置截水溝,在降雨量較大,且頻繁,山坡覆蓋層比較松軟,坡面較高,水土流失比較嚴重的地段,必須設置截水溝,必要時可以設置兩道或者多道。截水溝的位置要盡量的與絕大多數的地面水流相垂直,提高截水效果和縮短溝的長度。截水溝內水流要保持通暢,并就近排入自然溝渠中,截水溝內的水盡量不要引入邊溝內,特殊情況時要加大邊溝的橫斷面,并加防護設施。2.3排水系統的尺寸和位置排水溝的作用是將路基范圍內各種水源的水流引至路基范圍以外的指定地點,可以在路線受到多段溝渠或者水道影響時設置排水溝,避免路基受到水的危害。排水溝的尺寸要經過水文和水力計算確定,橫斷面多位梯形,排水溝的位置可以根據當地的地形條件而定,離路基盡量的遠,到路基的坡腳不能小于2m。排水溝水流流入其他溝渠時要保證不能對原水道產生沖刷和淤積,使排水溝和原水道的夾角呈銳角可以很好的避免這一現象。排水夠的縱坡要選擇合適,即要有利于排水通暢,還要防止溝道被水流沖刷破壞,縱坡要不小于0.3%,不大于3%,一般取值在0.5%~1%比較合適。2.4產品的加固措施在縱坡大于10%,水頭高差大于1m時,可以設置跌水與急流槽,這是地面排水溝的一種特殊形式。跌水與急流槽要穩固耐久,以抵抗水流速度快的沖刷力度,通常采用漿砌塊石或者水泥混凝土塊砌筑并有必要的防護加固措施。跌水的基本結構可以分為進水口、消力池和出水口三個組成部分,每部分的尺寸都要經過水力計算確定。兩端的土質溝渠要注意加固,保持水流通暢,不致于產生水流沖刷和淤積現象,充分發揮跌水的排水效果。急流槽比跌水的縱坡更陡,是山區回頭曲線溝通上下線路基排水及溝渠出水口的一種常見排水設施。急流槽可以使用砌石和水泥混凝土結構修筑,臨時需要時可以采用竹木結構。在急流槽的進出口連接處,為了能平順銜接,要設置過渡段,出口部分設置消力池。急流槽的基礎要保持穩固,端部和槽身每隔2~5米在槽底設耳墻埋入地面以下,槽身要預留伸縮縫,并用防水材料填縫。2.5施工前的整理在路基橫跨原有溝渠,且溝渠的水位高于路基設計高程時,不能設置正常條件下的涵洞,這時可以設置倒虹吸達到施工目的。倒虹吸的管道為有壓管道,豎井式倒虹吸的水流會多次垂直改變方向,容易漏水和淤塞,并且難以清理和修復,使用時要合理的設計,進行水力計算,選擇最佳的設計方案,保證施工質量,并及時的檢測維修。渡水槽相當于渡水橋,在路基兩側地形有利,原水道和路基設計標高相差較大時,可以架設水槽或者管道,從路基上部跨越,以溝通路基兩側的水流。架設時要滿足道路對凈空與美化的要求,盡量保證其構造和橋梁相似。在進出口處設置過渡段,根據土質情況分別將槽身兩端伸入路基兩側地面2~5m,進出口過渡段要長一些,防止淤積產生。3地下排水設施在地下水影響到路基路面強度和邊坡穩定時,要設置地下排水設施,包括暗溝、滲溝以及滲井。地下排水設施不宜維修,難以查明其使用效果,所以在施工時要特別注意,保證設備牢固有效。3.1到制指定的地點在溝內分層填以大小不同的顆粒材料,利用滲水材料的透水性將地下水匯集到溝內,并排泄到制指定的地點。可以用來攔截流向路基的層間水,防止路基邊坡滑坍和毛細水上升危害路基的強度和穩定性;也可以用來降低地下水位,防止毛細水上升至路基工作的范圍內,形成水分積聚造成凍脹和翻漿。在寒冷地區要做好暗溝的防凍保溫工作,可以將暗溝設在凍結深度以下。3.2攔截地下水法采用滲透的方式將地下水匯集到溝內,作用是降低地下水位或者攔截地下水。在構造上和盲溝不同,比盲溝更加完善,滲溝的位置視地下排水的需要而定。當排除地下水的流量較大時可以采用管式滲溝,在滲溝底部埋設管道,管壁上半部留設滲水孔。3.3地下水滲井滲水層設計滲井屬于立式地下排水設備,在地下存在多層含水