第１６卷 第１期 ２０１６笠 中 国水运 ＶｏＩ．１６ Ｊａｎｕａｒｙ Ｎｏ．１ １月 Ｏｈ ｉ ｎａ Ｗａｔｅｒ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ２Ｏ１６ 临和路路基路面排水设计与应用 王举 （甘肃省交通规划勘察设计院有限责任公司，甘肃兰州７３００３０） 摘要：甘肃省省道３ １ ７线临洮至康乐至和政公路是Ｇ７５线与省道３０９线间的重要连接线。在临和路路基路面施 工中，排水系统的功能直接关乎到道路的使用质量和之用寿命。重视路基路面的排水设计工作至关重要。本论文针 对临和路路基路面排水设计与应用进行探究。 关键词：临和路；路基路面；公路排水系统；排水设计；应用 中图分类号：Ｕ４１６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６－７９７３（２０１６）０１－０２２７－０３ 国民经济带动交通事业的发展，公路作为国家基础设施， 其质量的好与坏，直接关乎到中国的未来发展。随着道路建 设规模的不断扩大，为促进交通的安全性，对公路的施工质 量以及投入使用后所发挥的功能要求更高。在公路路基路面 桥梁中有大桥２座，共４２３．２８ｍ；中桥４座，共２１７．２８ｍ； 小桥１０座，共２０４．４３ｍ。公路工程建设中还包括１８８道涵 洞；１座隧道，全长５９６ｍ；１处公路收费站和１处公路养 护工区。定临路连接线全长３１２．８８８ｍ，路基土方 １，４０８．１ｍ。，路基防排水４９８．８ｍ０，路面３，３６０ｍ。，拆迁 建材厂一处，占地９．１４３亩。 受到地表水和地下水的侵蚀，就会导致沉陷、翻浆等事故， 甚至会出现混凝土路面断裂、路面龟裂等现象。路基路面存 在类似问题的重要因素就在于路基路面的排水设计存在问 题。特别是雨季施工，如果由于排水系统不畅而使得路面上 的积水无法及时排除，积水就会逐渐下渗到路基，使得公路 的结构强度有所下降，之后就会相继出现路面松散、路面坑 洞等质量问题＿１ Ｊ。因此，在路基路面设计时，要重视排水设 计，才能确保公路运行安全，提高公路的使用效率。本次研 究项目路基填料见表１。 表１ 路基填料最小强度、最大粒径及压实度 项目分类 路面以下深度（ｃｍ） 填料最小强度（ＣＢＲ） 填料最大粒径 （ｃｍ） 压实度 （％） ≥９５ 填 填 方 路 ≥９５ ≥９４ 图１地质纵面图 基 下路堤 １５０以下 ≥９２ ≥９５ 零填厦挖方路基 ≥９５ 一、临和公路工程概况 甘肃省道３ｌ７线临和公路（临洮至康乐至和政公路）是 Ｇ７５线与省道３０９线之间的重要连接线。３１７线临和公路 作为甘肃省区域内的重要路网主骨架，同时也是定西市临洮 县与临夏州康乐县、和政县连接线的重要组成路段。具体施 工现场地质情况见图ｌ。 临和公路工程项目路线全长６８．９６４ｋｍ，其中，桥梁共 １６座，总体长度为８４４．９９ｍ，占路线总体长度的１．２２％。 收稿日期：２０１５一ｌ １—２４ 图２天子山隧道结构衬砌结型钢拱架图 作者简介：王举（１９７０一），男，甘肃会宁人，甘肃省交通规划勘察设计院有限责任公司高级工程师，毕业于长安大学 土木工程专业，主要从事交通规划勘察设计。 ２２８ 中国水运 第１６卷 二、临和公路所存在的不合理排水设计 流冲蚀边坡和冲毁路基，结合施工沿线地形、地质、气象、 水文及桥涵构造物设置等条件，地表、地下排水主要遵循以 下设计原则： （Ｉ）因地制宜，采取引、截、排，排水设施与桥涵、沟 本次工程项目所处地理位置为甘肃省定西市与临夏自治 州的交界处。临和公路是国家基础建设项目，工程浩大其施工 周期长，经本路段的项目必然会占用当地的土地资源，而且占 用比例比较大。在工程施工的过程中，如果没有合理地设置排 水设施，就会增加当地的水土流失量，对本段公路的路基路面 渠形成纵、横向排水系统；（２）排水设施便于日常养护清理， 适应机械化养护作业；（３）形式灵活，效果实用，避免尺寸 过大、形式单一；（４）与公路绿化结合，追求自然和谐，避 免全部采用圬工加固； （５）与路基病害处治相结合＿５１。 ２．路基路面的地表排水设计 所产生的影响则是导致破裂面破损，路基投入使用中缺乏稳定 性，且会因此而诱发次生灾害【２】。特别是ｓ３１７线临洮至康乐 至和政二级公路段还存在改建工程，在施工中需要对各种防护 物都要重新修筑。临和公路的施工中，较好地利用了工程沿路 地表排水设施主要采用边沟、排水沟、盲沟、急流槽以 已有的旧防护构造物，对部分由于年久失修等原因破坏严重的 防护物经拆除后又根据施工需要重新修筑。部分路段的路线线 形经过调整之后，使旧的防护构造物已经处于路基之外。一些 防护构造物正处于路基施工区域范围内，会对施工造成一定的 影响，这部分防护构造物进行了拆除。在原有的旧路两侧，并 没有合理地设计排水设施，诸如边沟、排水沟等，在部分路基 都没有设置，不利于公路养护ｌ３】。在公路的沿线存在一些土边 沟，这些土边沟是公路长期养护而临时设置的，由于没有科学 设计且对公路排水没有足够的重视，导致现有大部分边沟、排 水沟沟壁外倾、槽身破损严重。 比如，ｓ３１７线苏家集至和政利用段（Ｋ３０＋２５０一 Ｋ４２＋８２０）的苏家集至和政之间有旧路可以利用。早在２００４ 年，Ｓ３１７线以三级公路标准进行过维修改造，改造后的路 基宽度为８．５ｍ，路面宽度为７．５ｍ。除了经过县、乡镇的路 段之外，整个公路都采用土路肩，路基路面质量并不是很好。 特别是在排水设置方面，在当时的公路施工中，受到经济能 力的限制，公路技术等级相对较低，包括部分路段防护设施 和排水设施不够都没能够完善，使得当地一旦出现自然灾害， 公路因抵抗能力差就会遭到一定程度的损坏Ｉ４】。在本段公路 施工之前对原有的路基路面进行了勘察，原路面为７．５ｃｍ， 属于是上拌下灌结构沥青面层结构＋３０ｃｍ天然砂砾基层。临 和公路所能够利用的路段位于太子山爬坡段。从地理环境来 看，本段所处位置地下水位比较高，道路整体强度相对较低， 普遍存在坑槽、龟裂、沉陷、翻浆等病害，破损比例占整个 路面约１５％以上。 受到气候环境的影响，临洮至和政公路沿线年均降水量 为４２０￣６３９ｍｍ，沥青混合料采用粗集料与沥青的粘附性要 求为４级。施工场地的气候情况见表２。 表２气候情况表 气温℃ 最大 卑均 冻土 地名 年平均气温一月平均气七月平均气温极端最高气温极端最低气降水量 深度 ｃ（： 温℃ ℃ ℃ 温℃ （ｎ１ｎ１） 】 １洮 ６．３ ７【１ １８ ７ ３０ ５ —２（｝１ 康乐 ６．２ —８ ２ １７ ５ ３２ ４ —２７ 和政 ５＿１ —８ ５ １６１ ３２ ８ ２５ ７ 三、临和路路基路面排水设计应用 １．路基路面排水的设计原则 临和路的公路施工中，为了确保路基稳定，防止集中径 及吊沟等，具体布设时坚持“远接远送”的原则。 （Ｉ）边沟 挖方路段均设置边沟，主要包括现浇混凝土梯形边沟、 三角形混凝土边沟、浅碟形草皮碎石边沟。Ｉ型梯形边沟（６０ ×６０ｃｍ）用于长度较长、汇水面积较大的段落或村镇路段； Ⅱ型梯形边沟（４０×４０ｃｍ）用于长度较短、汇水面积较小 的段落或村镇路段；三角形混凝土边沟用于汇水面积较小且 开挖较困难的路段；浅碟形草皮碎石边沟用于汇水面积较小 且有条件绿化的段落。梯形边沟及三角形均采用现浇Ｃ２０混 凝土浇筑；草皮碎石边沟内侧设现浇混凝土护肩保护路基； 边沟出口与急流槽或排水沟顺适衔接，将路面水引排至桥涵 或自然沟谷中ｌ６ｌ。边沟图见图３。 Ⅱ型边沟 ～≯～ ． ～／ 十ｉ — ／ 一 ＼一Ｌ 一 一 ＼塑塑 兰 ）望 ±垫塑 图３边沟图 （２）排水沟 排水沟用于将边沟及路基附近积水引排至桥涵或路基以 外。汇水量较大的路段采用０．６×０．６ｍ的梯形断面，汇水量 较小的路段采用０．４×０．４ｍ的梯形断面，排水沟均采用 Ｍ７．５浆砌片石砌筑。当挖方平台长度大于３０ｍ时，设置ｕ 型平台排水沟，沟身采用Ｃ２５预制混凝土，平台排水沟水通 过吊沟排入边沟；当挖方平台长度小于３０ｍ时，不设置平台 排水沟。排水沟见图４。 图４排水沟 （３）盲沟 １）纵向排水管底应由现浇混凝土底衬和防水土工膜组 第１期 王举：临和路路基路面排水设计与应用 ２２９ 成，不可将裸管直接埋入路基，以防渗水或接头滴水浸润路 基。排水管示意图见图５。 渗沟以拦截流向路床的地下水，渗沟沟内填充干净、坚硬的 卵砾石或碎石，沟底设管径为２００的半圆打孔ＰＥ管，迎水 面包裹渗水土工布，路床一侧衬铺防水土工布［ 。 四、结论 ＰＥ蒈开口示意图 ———茬 一 中２０上半回开口 综上所述，现代的公路建设中，路基路面的排水系统设 计趋于复杂化，且对设计、施工质量要求愈加研究。根据多 年的经验可以明确，公路的路基路面如果排水设计完备，在 公路建设前就要注重排水系统的设计，以使排水系统能够很 Ｊ—！ ＿＿Ｊ！ 一Ｊ＿＿ Ｊ 图５排水管 好地发挥排水功能，降低由于严重的积水问题而导致公路路 基路面遭到破坏。 ２）下阶段设计中宜结合实地调查及路基翻浆的处治等实 际情况，对盲沟的设置进行详细核查。 ３）设计中部分路段设置的盲沟段落较长，下阶段设计中 宜根据实际情况，在适宜位置增设必要的横向泄水管等设施， 将纵向盲沟内的水流分段迅速排除路基。 （４）急流槽及吊沟 参考文献 …钱尼贵，王端宜，孙晓立等．广东高速公路路基内部含水 率现场监测与分析 长安大学学报（自然科学版），２０１５ （０２）：５２—５８． 【２】王修山，凡涛涛．柔性基层沥青路面弯沉和路基设计指标 分析Ｕ】＿岩土工程学报，２０１３，３５（ｚｋ２）：２９６—３００． 当边沟或者排水沟出水口落差较大、坡度较陡的时候， 【３】靳丽莉，余振平，戴恒等．道路路基路面的排水设计分析 【Ｉ１．黑龙江交通科技，２０１２，（０９）：３９—３９． 【４】王晓硕．我国目前路基路面排水设计在高速公路上的应用 ［『Ｊ＿交通世界，２０１４，（３５）：２５４－２５５． 【５］于鹏．新时期道路路基路面排水设计初探Ⅱ］．黑龙江交通 科技，２０１３，（０５）：２－２５． 就要设置急流槽。汇水量较大的路段采用０．６×０．６ｍ的矩形 断面，汇水量较小的路段采用０．４×０．４ｍ的矩形断面，槽身 均采用Ｍ７．５浆砌片石砌筑。急流槽的设计要根据地形特点 来完成，当水流入到冲沟沟底或者经过引流而流出路基范围， 为了防止路基受到水流的冲刷对路基的稳定性造成影响，就 需要在急流槽的尽头设置消力池。吊沟可以设置在挖方路堑 的边坡上面，主要的用途是将平台排水沟中的水或者堑顶自 然冲沟内的水及时地排出去Ｉ７】。 ３．路基路面的地下排水设计 ［６】李妮责．探讨山区公路路基路面排水设计 黑龙江交通 科技，２０１４，（０６）：１４１—１４２． 【７】杨军．客运专线路基防排水设计研究卟铁道工程学报， ２０１１，（０２）：５２—５５． 旧路基出现翻浆及挖方边坡坡脚潮湿积水等病害均与地 下排水不畅存在必然关联。设计中要针对此情况而设置纵向 （上接第２２６页） 对于岩爆问题，在勘察阶段应通过区域地质、相关工程 资料收集及必要的测试，确定地应力大小范围及其危害程度。 在施工阶段应采用工程类比法进行岩爆的宏观预报，对可能 出现岩爆的区段，通过地质素描、施工监测，分析岩石的“动 态特征”，主要包括岩体内发生的各种声响和局部岩体表面 的剥落等。根据宏观预测和分析结果对可能产生岩爆的区段 采用以岩石钻孔（钻屑法）为主，辅以地ＡＥ法（声反射法）、 地温法等手段相结合的预报。 对于涌突水问题，首先应在设计中以“避”为主，即在 隧道平面选线时，尽量避开地下富水区、断层储水带等；纵 面设计应充分考虑地下水位、施工排水等因素，将涌突水危 ［８】王晓硕．我国目前路基路面排水设计在高速公路上的应用 【ＩＪＩ交通世界（工程技术），２０１４，（３５）：２５４—２５５． 量减少各道工序之间的干扰，以利于大量采用机械化作业； 优化爆破设计，采用微震动“光面爆破”或“预裂爆破”技 术以减少对周边围岩的扰动和超欠挖，挖掘开挖进尺潜力， 实现快速掘进；通过各种手段做好超前地质预报，预先做好 各种处治预案以实现不良地质段的快速施工。 四、结束语 青云山隧道的路线方案通过各方面专家的仔细研究、反 复论证，最终采用Ａ线方案。这一方案虽然总造价较高，但 技术指标高，行车安全性较好，对现有环境和当地居民的影 响较小。Ａ线方案青云山隧道存在的岩爆、涌突水及工期等 问题，通过科学合理的技术手段是可以解决的。 参考文献 …１ ＪＴＧ Ｄ２０—２００６公路路线设计规范［ｓ１ ．［２２］ ＪＴＧ／Ｔ Ｄ２０—２００Ｘ公路路线设计细则（总校稿）． 害降低到最小，在进行纵断面设计时应充分考虑排水及穿越 向斜段的排水情况，将隧道纵坡设置成人字坡以利于排水； 在施工中以“防”为主，将超前地质预报纳入特长隧道施工 工序进行管理，摸清富水区分布，采取“主动防水，全工序、 全过程防水”的理念。 ［３】北京交科公路勘察设计研究院有限公司．高速公路长大纵 坡路段安全分析与设计专题报告『Ｒ１．２０１３． ［４交通部公路司．新理念～高速公路设计指南（２００５版）４１ １． 对于工期问题，可通过通风斜井增加工作面，实现“长 洞短打”；在支护设计上统筹考虑施工方法、施ＴＩ序，尽 ．北京：人民交通出版设．２００５．
