作為路基工程中不可缺少的部分，排水一直是在工程實(shí)際開(kāi)始之前就需要考慮設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一。積水的存在會(huì)使道路出現(xiàn)翻漿、凍脹或者邊坡滑塌，甚至形成膨脹土的現(xiàn)象，對(duì)道路的穩(wěn)定性和使用年限有著嚴(yán)重的不良影響。

一、路基排水目的及原則

1.1 危害路基的水源

水源：地面水、地下水；

排水工程：地面排水、地下排水。

地面水：產(chǎn)生沖刷（導(dǎo)致路基整體穩(wěn)定性受損害，形成水毀）和滲透（降低路基強(qiáng)度）。

地下水：使路基濕軟，降低路基強(qiáng)度；引起凍脹、翻漿或邊坡滑坍，甚至整個(gè)路基沿傾斜基底滑動(dòng)。水還可能造成摻有膨脹土的路基工程毀滅性的破壞。

1.2 路基排水的目的

路基排水的任務(wù)：

是將路基范圍內(nèi)的土基濕度降低到一定的限度以內(nèi)，保持路基常年處于干燥狀態(tài)，確保路基具有足夠的強(qiáng)度與穩(wěn)定性。

方法：

1、地面水

排除和攔截于路基用地范圍以外，防止漫流、滯積或下滲。

2、地下水

予以隔斷、疏干和降低，并引導(dǎo)至路基范圍以外的適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)。

施工：校核全線路基排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是否完備和妥善，必要時(shí)應(yīng)予以補(bǔ)充或修改，應(yīng)重視排水工程的質(zhì)量和使用效果。設(shè)置施工現(xiàn)場(chǎng)的臨時(shí)性排水措施，消除路基基底和土體內(nèi)與水有關(guān)的隱患，保證路基工程質(zhì)量，提高施工效率。

養(yǎng)護(hù)：定期檢查與維修，保證排水設(shè)施正常使用，水流暢通，并不斷改善路基排水條件。

1.3 路基排水的設(shè)計(jì)原則

1、排水設(shè)施要因地制宜、全面規(guī)劃、合理布局、綜合治理、講究實(shí)效、注意經(jīng)濟(jì)，并充分利用有利地形和自然水系。

2、各種路基排水溝渠的設(shè)置，應(yīng)注意與農(nóng)田水利相配合，必要時(shí)可適當(dāng)?shù)卦鲈O(shè)涵管或加大涵管孔徑，以防農(nóng)業(yè)用水影響路基穩(wěn)定。

3、設(shè)計(jì)前必須進(jìn)行調(diào)查研究，查明水源與地質(zhì)條件，重點(diǎn)路段要進(jìn)行排水系統(tǒng)的全面規(guī)劃，考慮路基排水與橋涵布置相配合，地下排水與地面排水相配合，各種排水溝渠的平面布置與豎向布置相配合，做到路基路面綜合設(shè)計(jì)和分期修建。

4、路基排水要注意防止附近山坡的水土流失，盡量不破壞天然水系，不輕易合并自然溝溪和改變水流性質(zhì)，盡量選擇有利地質(zhì)條件布設(shè)人工溝渠，減少排水溝渠的防護(hù)與加固工程。

5、路基排水要結(jié)合當(dāng)?shù)厮臈l件和道路等級(jí)等具體情況，注意就地取材，以防為主，既要穩(wěn)固適用，又必須講究經(jīng)濟(jì)效益。

二、地表排水設(shè)施設(shè)計(jì)

2.1 路基地面排水設(shè)施

包括：邊溝、截水溝、排水溝、跌水與急流槽、蒸發(fā)池、油水分離池、排水泵站等。

1、邊溝

設(shè)置在挖方路基的路肩外側(cè)或低路堤的坡腳外側(cè)，多與路中線平行，用以匯集和排除路基范圍內(nèi)和流向路基的少量地面水。

邊溝排水量不大，一般不需要水文和水力計(jì)算，選用標(biāo)準(zhǔn)橫斷面形式。

邊溝不宜過(guò)長(zhǎng)，邊溝出水口的間距，一般地區(qū)不宜超過(guò)500米，多雨地區(qū)不宜超過(guò)300米，三角形和碟形邊溝不宜超過(guò)200米。

邊溝的縱坡盡可能與路線縱坡坡度保持一致，并不宜小于0.5%的縱坡。邊溝出水口附近以及排水困難路段，應(yīng)進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)。

邊溝的橫斷面形式：有梯形、矩形、U形（或帶蓋板矩形、U形）、三角形、碟形橫斷面，以及暗埋式邊溝。

高速、一級(jí)公路邊溝的底寬和深度不應(yīng)小于0.6米，其他等級(jí)公路不應(yīng)小于0.4米。

2、截水溝（天溝）

設(shè)置在挖方路基邊坡坡頂以外，或山坡路堤上方的適當(dāng)處，用于截引路基上方流向路基的地面徑流，防止沖刷和侵蝕挖方邊坡和路堤坡腳，并減輕邊溝的泄水負(fù)擔(dān)，保證挖方邊坡和填方坡腳不受流水沖刷。

截水溝長(zhǎng)度以200～500米為宜；超過(guò)500米時(shí)，可在中間適宜位置處增設(shè)泄水口，由急流槽或急流管分流排引。

截水溝一般采用梯形橫斷面，溝坡坡度為1:1.0～1:1.5;溝底寬度和溝的深度不宜小于0.5米。地質(zhì)或土質(zhì)條件差，有可能產(chǎn)生滲漏或變形時(shí)，應(yīng)采取相應(yīng)的防護(hù)措施。溝底縱坡不宜小于0.5%。

3、排水溝

主要用途在于引水，將路基范圍內(nèi)的各種水源的水流,引排至橋涵或路基范圍以外的指定地點(diǎn)。

排水溝的橫斷面形式一般采用梯形，尺寸大小應(yīng)經(jīng)過(guò)水力水文計(jì)算選定。邊坡1：1.0～1：1.5，深度和底寬不宜小于0.5米。

排水溝的位置，離路基盡可能遠(yuǎn)些，距路基坡腳不宜小于2米；平面上應(yīng)力求直捷，連續(xù)長(zhǎng)度宜短，長(zhǎng)不宜超過(guò)500米。

排水溝應(yīng)具有合適的縱坡，通過(guò)水力水文計(jì)算選定，一般情況下，可取0.5%～1.0%，溝底縱坡不宜小于0.5%。

4、跌水與急流槽

跌水與急流槽是路基地面排水溝渠的特殊形式，用于陡坡地段，溝底縱坡可達(dá)45°。

跌水的構(gòu)造，有單級(jí)和多級(jí)之分，溝底有等寬和變寬之別。

單級(jí)跌水適用于排水溝渠連接處，由于水位落差較大，需要消能或改變水流方向。

較長(zhǎng)陡坡地段的溝渠，為減緩水流速度，并予以消能，可采用多級(jí)跌水。多級(jí)跌水底寬和每級(jí)長(zhǎng)度，可以采用各自相等的對(duì)稱形，亦可根據(jù)實(shí)地需要，做成變寬或不等長(zhǎng)度與高度。

圖：跌水

按照水力計(jì)算特點(diǎn)，跌水的基本構(gòu)造可分為進(jìn)水口、消力池和出水口三個(gè)組成部分。如圖5-13所示。各組成部分的尺寸，由水力計(jì)算而定。

一般情況下，如果地質(zhì)條件良好，地下水位較低，設(shè)計(jì)流量小于1.0～2.0立方米/秒，跌水臺(tái)階（護(hù)墻）高度P，最大不超過(guò)2米。常用的簡(jiǎn)易多級(jí)跌水,臺(tái)高約0.4～0.5米，護(hù)墻用石砌或混凝土結(jié)構(gòu)，墻基埋置深度為水深 a的1.0～1.2倍,并不小于1.0米,且應(yīng)埋入冰凍線以下,石砌墻厚約0.25～0.3米。消力池起消能作用,要求堅(jiān)固穩(wěn)定，底部具有1%～2%的縱坡，底厚約0.30～0.35米,壁高應(yīng)比計(jì)算水深至少大0.2米，壁厚與護(hù)墻厚度相仿。消力池末端設(shè)有消力檻，檻高 c依計(jì)算而定,要求低于池內(nèi)水深,約為護(hù)墻高度的1/5～1/4，一般取c=15～20厘米。消力檻頂部厚約為0.3～0.4米，底部預(yù)留孔徑為5～10厘米的泄水孔,以利水流中斷時(shí)排泄池內(nèi)的積水。

急流槽的縱坡，比跌水的平均縱坡更陡，結(jié)構(gòu)的堅(jiān)固穩(wěn)定性要求更高，是山區(qū)公路回頭曲線溝通上下線路基排水及溝渠出水口的一種常見(jiàn)排水設(shè)施（如圖5-14、5-15）。在高路基邊坡上亦常應(yīng)用，由攔水帶泄水口通過(guò)路堤邊坡上的急流槽或急流管引排到坡腳的水流，應(yīng)匯集到設(shè)在路堤坡腳外1～2米處的排水溝內(nèi)，并排放到橋涵或自然水道中。

圖：急流槽

急流槽的構(gòu)造按水力計(jì)算特點(diǎn)，亦由進(jìn)口、槽身和出口三部分組成。

急流槽可采用由漿砌片石鋪砌的矩形橫斷面或者由水泥混凝土預(yù)制件鋪筑的矩形橫斷面。

漿砌片石急流槽的槽底厚度可為0.2～0.4米，槽壁厚度為0.3～0.4米。混凝土急流槽的厚度可為0.2～0.3米。槽頂應(yīng)與兩側(cè)斜坡表面齊平。槽深最小0.2米，槽底寬最小 0.25米。

急流槽槽底每隔2.5～5.0米應(yīng)設(shè)置一個(gè)凸榫，嵌入坡體內(nèi)0.3～0.5米，以避免槽體順坡下滑。

5、蒸發(fā)池（積水池）

氣候干旱、排水困難地段，可利用沿線的集中取土坑或?qū)ｉT(mén)開(kāi)挖的凹坑修筑蒸發(fā)池，以匯集路界地表水。并通過(guò)蒸發(fā)和滲漏使之消散。

蒸發(fā)池邊緣距路基邊溝不應(yīng)小于 5米，面積較大的蒸發(fā)池不得小于20米。容量應(yīng)以一個(gè)月內(nèi)地表水匯入池中的水量能及時(shí)完成滲透和蒸發(fā)作為依據(jù)，但每個(gè)池的容量不宜超過(guò)200～300立方米，蓄水深度不應(yīng)大于1.5～2.0米。蒸發(fā)池的設(shè)置不應(yīng)使附近地面鹽漬化或沼澤化。

6、油水分離池

一般情況下，路基地表排水溝應(yīng)盡可能地將水引排至橋涵或自然排水溝渠中，不得已排入對(duì)水質(zhì)特別敏感的水體中（如飲用水源），且所排污水水質(zhì)不能滿足《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 8978）中的規(guī)定時(shí)，可設(shè)置油水分離池。

油水分離池宜采用沉淀法處理。污水進(jìn)入油水分離池前，應(yīng)先通過(guò)格柵和沉淀池。

油水分離池的大小應(yīng)根據(jù)所在路段排水溝匯入的水量確定，并保證流入分離池的油水能有足夠的時(shí)間分離或過(guò)濾凈化。

2.2 溝渠加固類型

三、地下排水設(shè)計(jì)

路基地下排水設(shè)施包括暗溝(管)、滲溝、滲井、仰斜式排水孔、檢查疏通井等。

3.1 暗溝（管）

暗溝（管）用于排除泉水或地下集中水流，無(wú)滲水和匯水的功能。

暗溝橫斷面一般為矩形，泉井壁和溝底、溝壁用漿砌片石或水泥混凝土預(yù)制塊砌筑，溝頂設(shè)置混凝土或石蓋板，蓋板頂面上的填土厚度不應(yīng)小于0.50米。

溝底的縱坡不宜小于1%,條件困難時(shí)亦不得小于0.5%,出水口處應(yīng)加大縱坡,并應(yīng)高出地表排水溝常水位0.2米以上。

3.2 滲溝

滲溝及滲井用于降低地下水位或攔截地下水。當(dāng)?shù)叵滤癫剌^淺或無(wú)固定含水層時(shí)，宜采用滲溝，如圖5-20，圖5-21，圖5-22所示。

根據(jù)使用部位、結(jié)構(gòu)形式，將滲溝分為填石滲溝、管式滲溝、洞式滲溝、邊坡滲溝、支撐滲溝、無(wú)砂混凝土滲溝。

填石滲溝，也稱為盲溝，一般適用于地下水流量不大、滲溝不長(zhǎng)的地段，填石滲溝較易淤塞。

洞式及管式滲溝，一般適用于地下水流量較大、引水較長(zhǎng)的地段，條件允許時(shí)，應(yīng)優(yōu)先采用管式滲溝。

邊坡滲溝、支撐滲溝，主要用于疏干潮濕的土質(zhì)路塹邊坡坡體和引排邊坡上局部出露的上層滯水或泉水，坡面采用干砌片石覆蓋，以確保邊坡干燥、穩(wěn)定。

管式滲溝

埋置深度按地下水位的高程、地下水位需下降的深度以及含水層介質(zhì)的滲透系數(shù)等因素考慮確定。

排水管可采用帶槽孔的塑料管或水泥混凝土管。

管徑按設(shè)計(jì)滲流量確定，但最小內(nèi)徑宜為15厘米（滲溝長(zhǎng)度不大于150米時(shí)）或20厘米（滲溝長(zhǎng)度大于150米時(shí)）。

排水管周圍回填透水性材料，管底回填料的厚度為15厘米，管兩側(cè)的回填料寬度不宜少于30厘米。透水性回填料可采用粒徑5～40毫米的碎石或礫石，但粒徑小于2.36毫米的細(xì)粒含量不得大于5%。

在滲溝的迎水面溝壁處應(yīng)設(shè)置反濾織物。

洞式滲溝

在滲溝底部，以片石漿砌成矩形排水槽，糟頂覆蓋水泥混凝土條形蓋板、形成排水洞，其橫斷面尺寸按設(shè)計(jì)滲流量的要求確定。

蓋板頂面鋪以透水的土工織物，溝內(nèi)回填透水性填料，溝頂覆蓋20厘米厚的不透水封閉層。

當(dāng)含水層內(nèi)的細(xì)粒有可能隨著滲流進(jìn)入溝內(nèi)而堵塞滲溝時(shí)，應(yīng)在滲溝的迎水面溝壁處按滲濾要求設(shè)置若干層粒料反濾層；每層反濾層由厚度為15～25厘米的粒料組成，其級(jí)配組成按要求設(shè)計(jì)。

邊坡滲溝

疏干潮濕的土質(zhì)路塹邊坡坡體和引排邊坡上局部出露的上層滯水或泉水。

修建邊坡滲溝的邊坡坡度不應(yīng)陡于1：1。

邊坡滲溝應(yīng)垂直嵌入邊坡坡體，其平面形狀宜采用條帶形布置；對(duì)于范圍較大的潮濕坡體，可采用增設(shè)支溝的分岔形布置或拱形布置。

主溝間距宜采用6～10米；滲溝寬度約1.2～1.5米,其基底應(yīng)設(shè)在較干燥而穩(wěn)定的土層內(nèi)，筑成階梯狀，基礎(chǔ)采用漿砌片石。

溝內(nèi)回填透水性粒料，溝頂部采用于砌片石鋪砌，其表面與邊坡坡面大致齊平。滲出的水流直接進(jìn)入邊溝。

無(wú)砂混凝土滲溝

無(wú)砂混凝土既可作為反濾層，也可作為滲溝，是近幾年在公路地下排水設(shè)施中應(yīng)用的新型排水設(shè)施，用無(wú)砂混凝土作為透水的井壁和溝壁以替代施工較復(fù)雜的反濾層和滲水孔設(shè)備，并可承受適當(dāng)?shù)暮奢d，具有透水性和過(guò)濾性好、施工簡(jiǎn)便、省料等優(yōu)點(diǎn)。

預(yù)制無(wú)砂混凝土板塊作為反濾層，用在卵礫石、粗中砂含水層中效果良好；如用于細(xì)顆粒土地層，應(yīng)在無(wú)砂混凝土板塊外側(cè)鋪設(shè)土工織物作為反濾層，用以防止細(xì)顆粒土堵塞無(wú)砂混凝土塊的孔隙。

滲溝的排水孔（管），應(yīng)設(shè)在凍結(jié)深度以下不小于0.25米處。截水滲溝的基底宜埋入隔水層內(nèi)不小于 0.5米。邊坡滲溝、支承滲溝的基底，宜設(shè)置在含水層以下較堅(jiān)實(shí)的土層上。寒冷地區(qū)的滲溝出口，應(yīng)采取防凍措施。滲溝、滲井的斷面尺寸，應(yīng)根據(jù)構(gòu)造類型、埋設(shè)位置、滲水量、施工和維修條件等確定。滲溝側(cè)壁及頂部應(yīng)設(shè)置反濾層，底部應(yīng)設(shè)置封閉層。

填石滲溝最小縱坡不宜小于1%，無(wú)砂混凝土滲溝、管式及洞式滲溝最小縱坡不宜小于0.5%。滲溝出口段宜加大縱坡,出口處宜設(shè)置柵板或端墻，出水口應(yīng)高出地表排水溝槽常水位0.2米以上。

3.3 滲井

當(dāng)?shù)叵麓嬖诙鄬雍畬?，其中影響路基的上部含水層較薄，排水量不大，且平式滲溝難以布置，可設(shè)置滲井，穿過(guò)不透水層，將路基范圍的上層地下水，引入更深的含水層中去，以降低上層的地下水位或全部予以排除。

滲井一般為直徑1.0～1.5米的圓柱形或邊長(zhǎng)為1.0～1.5米的正方形。

3.4 檢查疏通井

深而長(zhǎng)的暗溝（管）、滲溝及滲水隧洞，在直線段每隔一定距離及平面轉(zhuǎn)彎、縱坡變坡點(diǎn)等處，宜設(shè)置檢查、疏通井。兼起滲井作用的檢查井的井壁，應(yīng)設(shè)置反濾層。

檢查井直徑不宜小于 l米，井內(nèi)應(yīng)設(shè)檢查梯，井口應(yīng)設(shè)井蓋，當(dāng)深度大于20米時(shí)，應(yīng)增設(shè)護(hù)欄等安全設(shè)施。

3.5 仰斜式排水孔

仰斜式排水孔、無(wú)砂混凝土滲溝是排泄挖方路基邊坡上地下水的有效措施，當(dāng)坡面上有集中地下水時(shí)，采用仰斜式排水孔排泄，且成群布置，能取得較好的效果；當(dāng)坡面上無(wú)集中地下水，但土質(zhì)潮濕、含水量高，尤其是高液限土、紅粘土、膨脹土邊坡，在坡面中設(shè)置支承滲溝，能有效排泄坡體中的地下水。

仰斜式排水孔鉆孔直徑一般為75～150毫米，仰角不小于6°，長(zhǎng)度應(yīng)伸至地下水富集或潛在滑動(dòng)面?？變?nèi)透水管直徑一般為50～100毫米。透水管應(yīng)外包l～2層滲水土工布，防止泥土將滲水孔堵塞，管體四周宜用透水土工布作為反濾層。