通過(guò)總結國內外公路路基路面排水設計經(jīng)驗，結合實(shí)際工程實(shí)例，介紹了公路路基路面排水設計組成，分析影響路面排水設計的具體因素，主要對設計人員水平、水文地質(zhì)因素（如地表水地下水）、原材料質(zhì)量等因素進(jìn)行分析，提出了提高相關(guān)工作水平的方案，如采用BIM技術(shù)提升設計人員水平、加強實(shí)地勘察等措施。

關(guān)鍵詞：路基；路面；排水設計

1公路路基路面排水設計的重要性

公路是運輸的基礎，是經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)鍵。一般經(jīng)濟發(fā)展較快的地區公路分布都比較均勻。據統計，全國公路系統近90%的病害都源自于水毀。正因如此，公路路基路面排水設計越來(lái)越受重視。排水設計當中，一般要考慮當地氣候、水文、地質(zhì)等因素。最直接的影響因素就是地表水和地下水的影響，地下水會(huì )隨著(zhù)季節變化，上漲或下落，從而影響路基含水量。地表水則是季節降雨、降雪形成的水分，其會(huì )滲透到公路基層，對路面的堅實(shí)度產(chǎn)生影響。有些路面碾壓度不足，這些水會(huì )深度滲透，反復沖刷，導致局部裂縫增大，甚至于出現局部掏空的情況。為了保證公路的堅實(shí)度，在公路建設過(guò)程中都會(huì )利用碾壓設備進(jìn)行充分壓實(shí)。不過(guò)基層以及基底層土壤的含水量和壓實(shí)度有很大關(guān)聯(lián)。不同地區的土壤含水量不同，這就導致在進(jìn)行公路路基路面排水設計時(shí)，要考慮到地表水和地下水對路基路面的影響，能夠將地表水有效滲透、匯攏并排到公路之外，使得公路含水量在標準范圍之內，否則將會(huì )導致路基路面堅實(shí)度下降，在重型車(chē)輛的碾壓下發(fā)生車(chē)轍、壓痕、波浪起伏、裂紋等病害?？偠灾?，科學(xué)合理的排水設計可以減少公路病害，延長(cháng)其使用壽命，降低養護修復的成本。

2相關(guān)經(jīng)驗總結

美國和德國相關(guān)經(jīng)驗比較豐富，美國采用的是全結構排水，即采用瀝青、水泥加固的集料作為基材，其可以使公路滲透系統更為豐富，加快公路中水分流出。不過(guò)這種排水方式會(huì )給公路結構帶來(lái)不良影響。德國在此方面比美國經(jīng)驗更為豐富，其考慮到地表水和地下水影響，采用混凝土板下加100mm的瀝青材料，再往下則是75cm的顆粒層，其具有2.5%的傾斜度，可以使路基底層的水分向一側運動(dòng)，最終經(jīng)過(guò)路肩排水口排除。國內相關(guān)技術(shù)大多參考國外技術(shù)而成，歷經(jīng)多年完善，已經(jīng)形成了分級設計方式，即根據公路等級進(jìn)行對應的排水設計，實(shí)現資源綜合利用，避免過(guò)度浪費和質(zhì)量不足。

2.1遵循的基本原則

①實(shí)地勘察原則。要想設計出的排水系統科學(xué)合理，就必須到建設現場(chǎng)進(jìn)行勘測，了解當地氣候、水文、地質(zhì)等情況。只有如此才能確保排水設計的合理性，將排水系統和公路結構的矛盾降到最低。②保護原則。即排水設計是要保護公路，同時(shí)也要保護自然環(huán)境，要確保排水系統不會(huì )產(chǎn)生污染。③分級原則。即要根據公路建設所屬等級來(lái)合理設計排水系統。以青藏地區為例，該地區干旱寒冷，只有對土壤含水量進(jìn)行計算，才能最終確定具體的排水設計。另外要具體考慮該地區邊溝會(huì )因為土壤凍結或者水流凍結而導致截流，為了降低地下水對路基的影響，需要在路基10m外設計集水坑，使地下水位下降，降低其脹縮影響。

2.2主要設計組成

（1）邊溝設計。邊溝設計是確保路基水分分流排除的重要設施。邊溝設計過(guò)程中要充分采集公路所在地段的降雨、降雪以及地下水徑流等資料，根據公路地勢進(jìn)行設計，要使邊溝能夠將公路上的水及時(shí)引流。要以填筑式邊溝為主，如此才能確保邊溝不產(chǎn)生積水。另外要保證邊溝切面坡度為150°，而且因為邊溝和涵洞關(guān)系密切，為了確保邊溝水能夠通過(guò)涵洞，需要確保邊溝高度高于涵洞中心高度。（2）中央以及外側分隔帶排水設計。即公路中間以及中線(xiàn)兩側的隔離區域，這部分排水設計需要考慮防滲透，一般采用排水管道來(lái)解決。設計中要保證排水管道材質(zhì)質(zhì)量，同時(shí)也要考慮具體的坡度，要保證水分能夠順著(zhù)管道流動(dòng)而不產(chǎn)生淤堵，否則管道破裂會(huì )浸泡路基，從而產(chǎn)生病害。（3）泄水孔設計。泄水孔和擋土墻需要綜合考慮，只有合理設計泄水孔，使得路基中水分能夠排出，才能保證擋土墻的堅實(shí)度不受影響。為了保證二者質(zhì)量，需要在設計中明確指出二者應同步施工。（4）排水管設計。這種排水管和分隔帶排水管不同，其分布在道路兩側，設計時(shí)需要考慮排水管質(zhì)量以及坡度。很多公路排水系統都存在一些問(wèn)題，如某高速邊溝設置出現問(wèn)題，導致高速積水和邊坡積水不能有效引流，使得路基被浸泡，降低了公路的抗剪、抗壓能力。還有些公路在隔離帶排水設計中，由于防滲透設計不足，導致地基變軟而使公路產(chǎn)生病害。

3影響因素

3.1設計人員水平

設計人員的設計能力以及創(chuàng )新能力直接影響公路排水系統的質(zhì)量。因此有必要提升其職業(yè)道德，積極推出激勵政策引導其進(jìn)行實(shí)地勘察，認真采集氣候、水文、地質(zhì)數據，為具體設計提供依據。另外設計人員要能夠利用先進(jìn)的設計軟件進(jìn)行設計工作。

3.2自然氣候變化

自然氣候變化劇烈，規律性低，這對于工程信息采集有著(zhù)負面影響。如有的地區突然降雨量減少，地下水位明顯降低，如果以該數據為準建設公路，一旦氣候恢復正常，在工程完成后恢復最初的降雨量，自然會(huì )對公路穩定性產(chǎn)生影響。

4提升相關(guān)工作水平

4.1設計綜合性系統性

即需要考慮到自然因素，包括工程所處地段的自然環(huán)境（氣候、水文、地質(zhì)），而且要考慮到周?chē)欠翊嬖诟呱?、河流等。只有將排水設計進(jìn)行全面考慮，才會(huì )實(shí)現最好的排水效果，杜絕環(huán)境污染，確保資源綜合利用。這需要采集過(guò)去若干年的相關(guān)數據，更要依照相應的計算方式來(lái)予以計算，確保排水設計的合理性。設計人員自身也要具備良好的技術(shù)水平和職業(yè)素養。

4.2根據路段進(jìn)行針對性設計

公路排水系統常見(jiàn)病害主要出現在重點(diǎn)路段，即車(chē)流量較大路段、地下排水涵地段、市政給排水和公路交叉路段。

4.2.1車(chē)流量較大路段

由于車(chē)輛反復碾壓，其排水系統更需要質(zhì)量保證，實(shí)現排水和堅實(shí)度二者兼顧。要對邊坡進(jìn)行保護，保證路段安全性，同時(shí)也要合理分布滲透系統，確保路基當中的水分能夠充分滲透出來(lái)。具體操作時(shí)需要用50～75mm鉆頭鉆入邊坡?lián)跬翂?，深?80mm之后，在將PVC管植入鉆孔。對于路隧結合地段要綜合設置排水溝、涵洞、截水溝等，針對水毀問(wèn)題進(jìn)行合理設計，要保證工程質(zhì)量，要充分考慮地基的穩定性。

4.2.2地下排水涵地段

主要是為了降低對農田擠占而將排水涵放在地下。在這種地段容易出現排水口下洼，導致回流，從而對地基產(chǎn)生影響。具體解決手段就是增加排水溝排水量以及排水溝高程，確保水流得到有效引導。

4.2.3市政給排水和公路交叉段

由于市政給排水系統和公路交叉段施工相互影響，要利用混凝土工程將市政給排水系統保護起來(lái)，防止公路排水系統反復維修養護。要確保市政排水管道質(zhì)量，杜絕公路排水進(jìn)入管道污染生活用水。

5BIM軟件的應用

BIM軟件具有三維演示和數據采集功能，其遵循了環(huán)保、綠色、可持續發(fā)展原則，對周邊環(huán)境進(jìn)行模擬，找到影響設計的因素，讓設計方案更加完美，能夠提前預測風(fēng)險，對施工風(fēng)險規避大有幫助。將其融入到公路排水設計當中，可以將相應路段排水系統運行情況立體地表現出來(lái)，方便設計師不斷改進(jìn)方案。

6結語(yǔ)

我國公路排水系統設計都有相應的規范，有其特有的原則，設計師水平以及自然因素會(huì )對設計產(chǎn)生直接影響。提升設計師主觀(guān)能動(dòng)性，是保證實(shí)地勘察和專(zhuān)業(yè)技術(shù)水平的關(guān)鍵。要考慮具體路段的具體情況，實(shí)現設計的綜合性和系統性相得益彰