毛美云
（甘肃睿达工程咨询有限责任公司，甘肃 兰州 730050）
【摘要】农村公路设计中的排水系统设计非常重要，它既影响着农村公路的使用性能，而且也决定公路使用寿命的长短。水损害是所有公路的一种常见病害，路面的病害大多是因为水的原因引起的。在农村公路建设中，由于资金有限，如何在有限的资金条件下最大限度的解决排水设计问题，一直是困扰着公路建设者的一个难题。本文通过分析农村公路建设现状，探讨防排水设计问题。
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关键词 农村公路；水损害；防排水措施；优化设计
近年来，国家加大了农村公路建设的投入，但由于国家补助标准相对偏低，省级财政没有相应补贴，市级县级财政的资金也较为困难，所以在资金条件制约下，严重影响着农村公路技术标准和建设质量的提升。农村公路建设中很多的防护排水设施、涵洞构造物在资金制约下，建设不完善，很难有效抵御自然灾害的侵蚀。其中尤以水损害为重，路基沉陷、冲刷、坍塌、翻浆，沥青路面剥落、龟裂、松散，水泥路面唧泥、错台、断裂等病害，都与路面渗水，地表积水和地下水的侵蚀有关。下面就几个主要方面进行简要分析。
1 水是促使路面过早损坏的重要原因
路面的病害大多是因为水的原因引起的。地下水轻者能使路面湿软，降低路基强度；重者会引起冻胀、翻浆或边坡滑塌。地面水对路基产生冲刷和渗透，使土基强度和路面整体承载能力显著下降，甚至形成水毁现象。雨水滞留在沥青面层内，会使沥青膜逐渐地从集料表面剥落，导致集料之间粘接力丧失，而出现松散、剥落、龟裂。雨水通过水泥路面或沥青路面的接缝、裂缝下渗，滞留在基层顶面，在车辆荷载作用下，形成动水压力冲刷基层，形成唧泥、板底脱空、路面坑洞等病害。
在水的不断侵蚀下，会造成路基坍塌、沉陷、翻浆病害，沥青路面的松散、剥落，水泥路面则会导致错台、断裂病害。所以说，水的作用能损坏路基、路面，并缩短了公路使用寿命。
2 形成水害的主要原因
形成道路水害的主要原因有：边沟、截水沟等公路排水设施未能形成完善的排水系统，在边沟、排水沟或截水沟的设计中，尺寸或位置不合理，路面接缝处理不当造成严重渗水，由于对地形、地质的勘探不到位，未能根据地形合理设置排水、截水设施，导致渗入路面结构层内部的雨水不能迅速排除；排水设施施工质量不合格，不能达到设计要求。
3 预防水害的途径
预防水害的途径有两个：一是防止或减少水分进入路基路面，如：采用密实的沥青表面层，降低孔隙率；水泥路面采用优质封缝料，裂缝及时修补等措施，以减少水分的渗入。二是必须做好排水设计，路面使用期间完全没有水分进入是不可能的，必须通过排水设施，尽快将水排出。在排水设计中除了要考虑地形、地质、气象、水文等因素外，还应全面考虑路基、路面、各排水设施的综合情况，注意排水设施和构造物之间的衔接配合，做到排水设计、路基防护、地基处理整体协调，使全线形成一个功能齐全、完善的排水系统。
4 路基排水设计
路基排水设计，首先要以水源不同为区别点，根据路基、路面综合情况因地制宜，整体规划，综合设计。
4.1 路基水的来源
路基水来自降雨（或雪）形成的地面径流以及地下水流。地下水又可分为：上层滞水、层间水、泉水等。
4.2 路基排水设计
路基排水包括三部分：地下排水、地表排水、路基边坡排水。在排水设计中，首先要考虑隔断、疏干影响路基强度和稳定性的地下水，将它引导至路基范围以外；对影响路基稳定的地面水，应排除至路基用地范围之外，同时防止地面水的滞留和下渗。
5 地表排水设施的作用
5.1 边沟
边沟是为汇集和排除路面、路肩及边坡的流水，在路基两侧设置的水沟。挖方地段和填土高度小于边沟深度的填方地段均应设置边沟，一般设置在挖方路基的路肩外侧，或矮路提的坡脚外侧，多于路中心线平行。
5.2 截水沟
截水沟又称天沟，用来拦截并排除路基上方流向路基的地表流径，减轻边沟的水流负担，保证挖方边坡和填方坡脚不受水流冲刷。截水沟一般设置在挖方路基边坡坡顶以外，或山坡路堤上方的适当位置。冲刷影响不大的路段，如降水量较少，坡面雨频繁，山坡覆盖层松软，坡面较高路段，可能设置两道或多道截水沟。
5.3 排水沟
排水沟的主要用途在于引水，将路基范围内各种水源的水流，如边沟、截水沟、取土坑、边坡和路基附近积水，引排到附近自然水道或桥涵，从而形成完善的排水系统。
5.4 跌水与急流槽
跌水与急流槽用于陡坡处的竖向排水，主要是路堤和路垫的坡面排水，沟底纵坡可达45°。由于纵坡大，流速快，冲刷力大，要求结构稳定耐久，通常用浆砌块石或水泥混凝土预制块砌筑，并采取防护加固措施。傍山路线遇有岩石山沟，有的相当于天然急流槽，应予利用。
6 边沟设计
6.1 布设位置
边沟紧靠路基，对挖方路段，设置在路肩外侧；填方路段矮路堤，应在坡脚外侧设边沟，若平坦地区填方路段的路旁规划取土坑，则常与路基排水设计综合考虑，使之兼顾边沟的作用。
6.2 横断面形状和尺寸
边沟一般不需要进行水文和水力计算，可根据沿线情况，选用标准横断面形式。边沟可采用三角形、流线形、梯形或矩形横断面（如下图）。底宽与深度都不应小于0.4m；农村公路受条件限制，需采用矩形断面时，应尽可能在顶面加带槽孔的混凝土盖板，以防止生活垃圾或杂物堵塞边沟。当采用梯形横断面时，边沟内侧边坡坡度按土质类别采用1:1～1:1.5。
6.3 纵向坡度
边沟的纵坡一般与路线的纵坡一致，并不宜小于0.5%。设置超高路段的边沟应予以加深，以保持边沟流水畅通。边沟出口处应做好必要的处理，尤其在边沟水流流出路堑，进入高填方路基边坡坡面时，应以急流槽或跌水形式将水引出高填方坡脚以外，以防止水流冲刷边坡。
7 截水沟设计
7.1 布设位置
截水沟通常设在路垫坡顶5m或路堤坡脚2m以外，截水沟应结合地形和地质条件沿等高线布置，尽量与绝大多数地面水流方向垂直，以提高截水效能和缩短沟的长度。截水沟应保持水流顺畅，就近排向自然沟谷或水道。
7.2 横断面形状和纵向坡度
一般采用梯形横断面，沟底宽度和沟的深度不宜小于0.5m，沟坡坡度为1:1～1:1.5。沟底纵坡不宜小于0.5%。沟底和沟壁要求密实、不渗水、不滞流，不要时予以加固和铺砌。截水沟长度以200～500m为宜；超过500m时，可以在中间适当位置处增设泄水口，由急流槽或急流管分流排引。
8 排水沟设计
8.1 布设位置
排水沟应尽可能远离路基，通常距路基坡脚不宜小于2m。深路堑或高路堤边坡设边坡平台时，在坡面径流量较大的情况下，可设置平台排水沟，以减少坡面冲刷。
排水沟平面上力求顺直，需要转弯时应尽量圆顺，做成弧形，其半径不宜小于10～20m。排水沟水流引入其他水道时，不应使原水道产生冲刷或淤积，通常的做法是，使排水沟与原水道两者锐角相交，有可能时，采用半径为10倍沟宽的圆曲线朝下游与其它水道相交。
8.2 横断面形状和纵向坡度
一采用梯形横断面，断面尺寸根据设计流量确定，且沟底宽度和沟的深度不宜小于0.5m，沟坡坡度可采用1:1～1:1.5。排水沟即应保证水流畅通，又应确保不产生冲刷或淤积，合理的纵坡通过水文水力计算选定。一般情况下，可取0.5%～1.0%。每段排水沟长度一般不超过500m。
9 结束语
以上主要针对我省目前的农村公路，农村公路主要为解决群众的正常生产生活和出行需要，改善群众通行条件，技术方案相对简单，但受资金限制较大，不能像高等级公路一样进行全面的防排水设计，因此，防排水问题主要为地表排水，地表排水采用的又主要为边沟、截水沟等的纵向排水和涵洞、中小桥梁等的横向排水。如何在有限的资金条件下最大限度的延长道路使用寿命，排水问题为重中之重。
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参考文献
［1］姚祖康．公路排水设计手册[M]．人民交通出版社,2002,4.
［2］李嘉．公路设计百问[M]．人民交通出版社,2003,9.
［3］JTJ 018-97 公路排水设计规范[S]．中华人民共和国交通部.
［责任编辑：薛俊歌］
