李欣欣河南交通职业技术学院毕业论文Word格式.docx

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论文分析了当今高速公路排水设计中存在的不足，并提出了改进建议。

关键词：

高速公路、路基、路面、排水

一、引言

公路排水设计的目的，（去掉）是为迅速排除降落在公路路界内的地表水，将公路上侧方的地表水和地下水排到公路的下侧方，以防止公路路基和路面遭受地表水和地下水的浸蚀、冲刷等损害。

高速公路路基、路面排水设计应统一规划、合理布局，结合当地排灌系统进行综合设计，使各种排水设施形成一个功能齐全、排水能力强的排水系统，并充分重视环境保护。

水是产生公路病害的主要影响因素。

路基沉陷、冻胀、翻浆，边坡冲刷、坍塌，沥青路面松散、剥落、龟裂，水泥混凝土路面唧泥、错台、断裂等病害，都不同程度地与地表水和地下水的侵蚀有关。

水的作用加剧了路基路面结构的损坏，（该句不通顺，意思表达不明确需要改正）缩短了公路的使用寿命。

公路排水系统是公路工程的重要组成部分，对保证公路的使用性能和使用寿命具有十分重要的意义。

近年来，虽然人们对路面排水的问题越来越重视，然而，在已建成的高等级公路中，由于水造成路基、路面的各种病害仍不能得到满意解决，主要原因是：

由于公路建设经费不足，路面设计强调路面的强度和刚度，而忽视了路面的使用性能和耐久性。

高等级公路在我国的建设历史不长，在路面排水方面虽积累了一些经验，但我国幅员辽阔，地理、自然条件极其复杂，很难用一种方法将所有地区的情况都考虑进去。

我国现有的设计规范，虽阐述了路面排水的重要性，且对排水设计有所规定，但偏于定性规定，而定量的分析方法和依据仍不足。

（考虑下是否应该删除？

）

在现代高速公路建设中，水是造成路基破坏的主要因素之一。

在以往的道路设计中，道路排水能力往往不能满足路基排水要求或中间带排水不畅，致使边沟积水，最终形成“锅底”现象，路基长时间受水浸泡，导致路基的强度和整体稳定性降低，发展至路基滑塌、路面开裂，降低路面的使用寿命。

因此在路基、路面排水设计时，必须考虑当地的地形、气候、水文（年降雨量）、地下水情况，通过设置纵向排水沟、边沟、横向排水沟、跌水、急流槽、截水沟等排水设施，纵向、横向分段形成一套完整的排水系统，迅速排出路基、路面积水。

高速公路路基排水设计的重要性日益突出，对保证高速公路的使用性能和使用寿命都十分重要，高速公路路基、路面排水设计应统一规划、合理布局，结合当地排灌系统进行综合设计，使各种排水设施形成一个功能齐全、排水能力强的排水系统，并充分重视环境保护，本文系统的总结归纳了高速公路路基路面施工工艺，针对各项措施进行了细致阐述。

（此句话跟本篇论文没有太大直接联系）

（划直线的部分，内容重复，请认真修改）

高速公路排水设计对于高速公路路基的稳定性对路面的使用寿命有着显著的影响。

其设计不当而造成的工程病害日益增多，直接造成经济损失因此，高速公路路基排水设计的重要性日益突出，对保证高速公路的使用性能和使用寿命都十分重要，高速公路路基、路面排水设计应统一规划、合理布局，结合当地排灌系统进行综合设计，使各种排水设施形成一个功能齐全、排水能力强的排水系统，并充分重视环境保护。

二、路基排水

（一）填方段排水

填方段路基排水设施以排水沟为主。

排水沟起连接各种排水设施，将水引排到附近自然水道或桥涵，从而形成完善的排水系统的作用。

排水沟一般采用梯形横断面，尺寸根据设计流量确定。

边坡平台排水沟适宜采用混凝土预制的碟形排水沟。

排水沟的长度不宜超过500m,与各种水沟的连接应顺畅。

排水沟在整个公路综合排水系统中具有重要的作用，它不仅担负着排泄地表水径流的作用，而且有排除部分构造物中积水的功能，其设置是否合理决定着整个排水系统是否能够正常发挥作用。

路基排水包括地下排水、地表排水、路基边坡排水。

设计时，必须考虑将影响路基强度和稳定性的地下水予以隔断、疏干和降低，并引导至路基范围以外。

对于影响路基稳定的地面水，则应排除和拦截于路基用地范围以外，并防止地面水漫流、泄积和下渗。

路基排水设计除应考虑公路等级、地形、地质、气象、水文等因素外，还需要将路基路面排水结合起来综合考虑，应根据水流来源的不同，分别情况，因地制宜，做到整体规划。

注重各种排水设施、排水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、良好完善的排水系统，以保证路基的强度及边坡的稳定。

路面排水设计包括路面和路肩表面排水设计，中央分隔带排水设计、路面结构物内部排水设计三方面内容。

（二）挖方排水段

挖方段排水设计较填方段排水设计困难，排水设施主要有边沟、截水沟等。

边沟是设在路基边缘的排水沟。

土质边沟多用梯形断面，石质边沟可用矩形断面，某些矮路堤或采用机械化施工时，可用三角形断面。

边沟纵坡一般与道路纵坡一致,并不得小于0.5％。

边沟纵坡大于3％时,需对边沟进行加固。

截水沟也称天沟，用于路基挖方边坡上方的山坡汇水面积较大时，在挖方坡口至少5米以外设置,以拦截山坡向下流的地表水，保证挖方边坡不受水流冲刷。

截水沟的关键在于迅速排水，避免沟内积水，更应防止沿沟内向土层渗水，造成边坡坍塌。

截水沟应有可靠的出水口，必要时可设排水沟、跌水或急流槽，将水引向山沟或桥涵宣泄。

排水沟是将边沟、截水沟、取土坑或路基附近的积水疏导至低洼地、天然河沟或桥涵处的设施。

地形险陡、排水沟纵坡超过7％时,为减小流速，降低能量，防止对路基的危害，宜设置跌水和急流槽。

当路线跨越灌溉沟渠而设置涵洞有困难时，常采用倒虹管。

1、一般边沟

路基边沟一般采用浆砌片石或水泥混凝土预制块加固，沟底纵坡坡度一般不宜小于0.5%,最小不宜小于0.25%,以免影响边沟水的顺利排出。

边沟出水口的间距，一般地区不宜超过500m,多雨地区不宜超过300m,三角形和碟形边沟不宜超过200m。

2、填方边沟

当路线经山岭重丘时，地形复杂，自然冲沟分布密集。

在山坡线路基纵向排水设计中，会出现边沟在两边为挖方中间为局部小填方的情况。

这种情况下，由于不宜设桥涵构造物，为将边沟水引出，在填方处设置填方排水边沟，即在填方处将地面垫起，与边沟接顺。

垫起地面后，由于路基的拦阻，从山坡流下汇入自然冲沟里的水将淤集在路基处，对路基造成危害。

对此，采用两种处理方法。

第一种：

在垫起边沟处向自然沟继续填土。

在此长度与自然沟宽度范围内，用25cm厚的M7.5浆砌片石护面，以防边沟处冲刷。

第二种：

当自然地面与边沟设计高差较大，在占地范围内不能相交时，在填方边沟外缘线2m的宽度内填起地面，放坡坡度同路基坡度，并做25cm厚的7.5号浆砌片石护面。

此范围与路基同时施工，然后开挖边沟。

3、截水沟

路堑或路堤边坡上方流入路基的地表径流量大时，需设置拦截地表径流的截水沟。

一般截水沟设在路堑坡顶5m或路堤坡脚2m以外。

截水沟截面形式一般采用梯形，尺寸大小视汇水流量确定。

截水沟长以200-500m为宜。

超过500m时，需在其间适当位置增设泄水口，并采用急流槽、跌水井等排水构造物引排

（三）路基边沟排水

高速公路的边沟，不仅承担排泄地表径流的作用，而且有排除部分构造物中积水的功能，是地表排水设施中十分重要的部分。

路基边沟设置的目的是为了排除路面、路基表面降水，防止雨水对路基产生冲刷，保证路基的稳定性。

边沟设计主要依据的原则：

①根据设计流量和设计流速等参数，合理确定路基边沟的几何断面形状和尺寸；

②边沟长度应尽可能短，使水流不过于汇集，力求做到及时疏散，就近分流；

③边沟的纵坡一般与路线纵坡一致；

④适当提高边沟底标高，以防止农田水倒灌；

⑤针对路基施工对沿线地形破坏较大，路基边沟还应根据现场实际情况进行调整。

目前高速公路的边沟设计一般采用边坡为1：

1的梯形明沟，常用尺寸为底宽60cm,上口宽180cm。

（四）路基地下排水

路基地下排水设施设置在地下水发育地段，如挖方地段、填挖交替路段。

主要以渗流方式汇集水流，并就近排出路基范围以外。

其类型有明沟、暗沟、渗沟、渗井。

在广东地区的高速公路中，渗沟较为常用。

渗沟用于挖方路段，一般设置在边沟下方。

渗沟一般深80cm左右，具体深度应根据地下水的情况而定。

在渗沟的迎水面设置透水反滤土工布，在背水面、渗沟底部均设置隔渗土工布。

渗沟一般用砂砾材料，也可用碎石，在渗沟底部，宜设置1根10~15cm的纵向软式透水管。

用于地下排水的管子可用混凝土管、涂沥青的纤维织物管、金属管或光面或波纹的各种塑料管。

从力学强度考虑，管子必须能经受其所受到的物理和化学环境的持久作用。

三、路面排水

（一）路面表面排水

路面排水的主要任务是迅速把降落在路面和路肩表面的降水排走，以免造成路面积水而影响行车安全。

在无超高路段，通过路面和路肩横坡向路基两侧横向排流。

当路基横断面为路堤时，采用两种方式排除路面表面水：

一种方式，是让路面表面水以横向漫流形式向路堤坡面分散排放，此方式一般在边坡进行防护且路堤不高时采用；

另一种方式，是在路肩外侧边缘处设置拦水带，将路面表面水汇集在拦水带同路肩铺面组成的浅三角形过水断面内，然后隔一定间距设置泄水口和急流槽，将水集中排放到路堤坡脚外。

在超高路段，内侧半幅路面排水采取无超高路段的排水方式。

对于外侧半幅路面，在超高内侧中央分隔带路缘带外设置缝隙式圆形集水管，每隔一定距离设置检查井和泄水口，上盖铸铁格栅，通过横向排水管将水引出路界外。

横向排水管可以与急流槽连接或通过挡墙的排水孔排向挡墙外的排水沟中。

1.路面排水设计

路面排水设计应遵循下列原则：

①降落在路面上的雨水，应通过路面横坡向两侧路肩排流，以避免行车道路面范围出现积水现象；

②路线纵坡平缓、汇水量不大、路堤不高的情况下，宜采用横向漫流的方式排水；

③路堤较高、坡面容易受水流冲刷时，宜采用集中排水的方式，即沿路肩外侧边缘设置拦水带，汇集路面水，之后通过急流槽排出路堤。

路基地面排水主要是通过全线贯通的边沟来进行的，一般采用0.6m×

0.6m的梯形边沟，以25cm厚的7.5号浆砌片石铺砌，边沟水均应引离路基，排入原有水系中的河流、排水渠及取土坑内，但不排入鱼塘内，当边沟与涵洞、通道发生交叉时，一般将边沟水直接排入涵洞，或在灌溉涵、通道处让路基边沟向两侧排走或设边沟倒虹吸涵通过。

2.中央分隔带的排水

依据河南省交通厅2006年下达的文件已经将中央分隔带形式变更为钢筋混凝土防撞护栏（上加设防眩板防眩或绿化防眩）或波形钢板防撞护栏，并可将以往布置在中央分隔带内的通信管道埋置在土路肩下或路中央。

这一设计的变更不仅减少了水对路面、路基的损害，还提高了通行能力及节约了后期绿化养护费用。

为了解决横向排水，在填石渗沟周壁和沟底应设置隔渗无纺土工布，渗沟上方设置反滤土工布，渗沟底部一般布置一根软式透水管。

横向排水管一般采用塑料排水管，排水管用C25混凝土包裹。

以宁杭高速公路为例。

宁杭高速公路江苏段中央分隔带宽度为3.0m,中央分隔带内回填土，采用圆柱凸形表面，回填土表面植草绿化、植树防眩。

对于降落在中央分隔带内的雨水，大部分可通过凸型的中央分隔带表面排到左侧路缘带上，再沿路面横坡经路基边坡汇集到路基边沟排出路界以外。

少部分下渗到中央分隔带内部的下渗水，通过在中央分隔带底部设置60cm×

20cm的矩形碎石盲沟排除。

（二）路面结构内部排水

路面结构内部排水设计的目的是排除通过路面接缝、裂缝或空隙，或者由路基或路肩渗入并滞留在路面结构内的自由水。

路面排水设施有：

路面边缘排水系统、排水基层和排水垫层。

为了延长路面使用寿命，节省公路建设总投资，采用路面排水系统排除路面内部水。

（三）路面边缘排水系统

路面边缘排水系统就是沿路面外侧边缘设置纵向集水沟和集水、出水管。

渗入路面结构内的水分，先沿路面结构层的层间空隙或某一透水层横向流入由透水性材料组成的纵向集水沟，并汇流入沟中的带孔集水管，再由间隔一定距离设置的横向排水管排出路基之外。

五、结语

公路路基、路面排水不畅，往往导致公路的水损害，但由于地域环境、土质、降雨、交通等诸多方面的差异，采用的路基路面排水方案也各有不同。

因此合理的路面排水系统的设计与施工也是密不可分的。

排水是高速公路建设的重要内容之一，应根据公路等级、降雨强度、地下水、地形、地质、土类、材料来源等情况综合考虑，合理布局，因地制宜地选择经济、合理、美观、实用的工程措施，确保高速公路的稳定和高速行车的安全，同时达到与周围环境协调、美化高速公路的效果。

我国高速公路建设方兴未艾，还需在实践中不断探索、总结，提高工程质量。

首先，应把问题消除在设计初始阶段，对于常见问题，只要对排水设计加强审核就能避免出现。

其次，排水设计中应搞好工程水文、地形地质、气候条件调查，综合考虑多种影响设计的因素，按照系统设计、远景设计、科学设计的理念，力求使设计体现实用、经济、环保、人文的目标。

由于高速公路建设发展很快，现场地形复杂，排水设计应结合现场实际进一步优化。

每条公路的排水方案都离不开“拦”、“汇”、“导”三字经，只要立足现场，并在施工中不断优化设计，排水问题定能得到很好解决。

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致谢

向百忙之中抽时间对本文进行审阅，评议和参与本人论文答辩的各位老师表示感谢。

在本次论文设计过程中，闫巧云老师对该论文从选题，构思到最后定稿的各个环节给予细心指引与教导,使我得以最终完成毕业论文设计。

在学习中,老师严谨的治学态度、丰富渊博的知识、敏锐的学术思维、精益求精的工作态度以及侮人不倦的师者风范是我终生学习的楷模，导师们的高深精湛的造诣与严谨求实的治学精神，将永远激励着我。

这三年中还得到众多老师的关心支持和帮助。

在此，谨向老师们致以衷心的感谢和崇高的敬意！