道路改扩建工程综合排水系统设计研究

关键词：道路改扩建；排水系统；设计方案；存在的问题

　　城市排水系统的主要作用是将一些路面积水、生活污水和工业废水等水分及时疏浚到城市之外，以免影响道路的正常使用，良好的道路系统离不开优良的排水系统。改扩建过程中一改根据实际情况，重新设计道路的排水系统，防止内部排水设施不当引发水损害。布置完善的排水系统是改扩建工程面对的难题。

　　一、改扩建工程排水系统重新设计的必要性

　　随着我国经济的快速发展，以前兴建的很多道路已经不能够满足现在乃至以后的交通需求，或者道路的质量下降需要将现有道路进行改扩建施工。在道路的改扩建施工中，如何防止道路积水等进入到路基内部或者将路基内部的水排出是整个改扩建工程的重点工作。以前兴建的道路大多数都没有完善的排水系统，也就造成道路损坏的情况比较严重，在维修和改扩建道路时候，必须需要采取维护措施保护现有的排水系统的使用功能，还需要对原有道路中的排水设施进行修补，建立一个完善的排水系统。

　　水对道路的损害十分严重，一半以上的道路病害都和水有关，进入到道路内部的水主要有四种途径：路面水下渗，当雨水降落到道路上，大部分都会沿着路面流出道路，还有一部分水会通过路面缝隙等其他途径进入到道路结构以内；地下水，如果道路处于地下水位比较高的地区，地下水会通过毛细作用进入到道路内部；侧向水下渗，进入到道路内部和地下水以及路面水相似；中央分隔带水下渗，由于中央分隔带的防水设施不完善或者失效，水分下渗到路基或者道路结构中。进入道路内部的水，在车辆荷载和环境的作用下，降低道路内部结构的稳定性，直接影响使用功能。在道路的修建和改扩建施工中，只有建立完善的排水系统，才能够保证道路结构的稳定性以及道路的使用功能。

　　二、改扩建工程排水系统面临的难点

　　在道路的改扩建工程中，由于道路排水设计的特殊性，设计过程中必须参考新建道路的设计方案，对原有道路的排水系统加以利用和维修，对当地的气候和地理环境做好统计分析，进行科学合理设计排水设施，建立一个完善的排水系统，减少对道路结构的破坏。一般对于道路表面排水系统的设计比较容易，难点是地下排水系统和道路内部排水系统的设计和施工方案的选择。道路内部和地下排水系统的结构性对比较复杂，维修的难度又比较高，需要根据现场实际情况重新设计排水系统，避免内部排水设施的不完善或者设计错误对道路造成影响，因此，道路改扩建工程建立一个完善的排水系统相当重要。如何在改扩建过程中设计合理的排水系统，使道路内部保持干燥的状态是目前所有道路排水设计施工中面对的难题。

　　三、改扩建施工的排水系统的设计方案

　　1、设置道路内部排水基层。在道路内部建立内部排水基层，能够将聚集在道路内部结构中的水迅速及时地排除道路结构之外，同时由于道路内部排水基层能够有效地绵绵出现基层反射裂缝和路面开裂，减少了路面积水进入到道路结构的内部的途径，起到了改善道路的使用功能，延长了道路的使用寿命。在设置排水基层时会遇到下面几种状况：道路扩建部分必须加设排水基层；原有道路为沥青路面的，需要在原路面上设置排水基层，将两个排水基层连接为一个整体之后，在铺设路面；对于原道路路基的承载力和稳定性比较强的情况，只需要将破坏比较严重的路面清除，和拓宽部分统一设置排水基层。排水基层的作用是保护路面结构的稳定性。

　　2、道路必须设立中央分隔带碎石排水墙。前面我们分析得出，如果中央分隔带的排水设施不全或者失去作用，地表水很容易通过中央隔离带的填土进入道路内部，使得路基在水中长时间浸泡，在加上车辆荷载的作用下，路基会逐渐下沉，道路的整体结构的稳定性降低。设置道路中央分隔带碎石排水墙能够将地表水排除在中央分隔带，排水效果比较明显。一般地在下属情况必须建立排水墙：如果原有的中央分隔带的排水性能不佳，并且重新设置排水设施比较困难的情况下，可以使用碎石排水墙；原道路路基的中央分隔带改建比较困难的情况下，应该设置排水墙。

　　3、在新旧道路交接处设置碎石渗沟

　　在改扩建道路施工中，在新旧道路衔接处设置碎石渗沟能够防治因为衔接不良引起的地下渗水，也还可以将渗入到道路路基中的水分隔离开，且这种方法完全可行。这种结构和道路边缘排水系统比较类似，排水效果略逊于道路内部设置排水基层。在下面的两种情况下可以使用碎石渗沟：新旧道路的衔接不良的情况和原有路面是水泥混凝土为基层路面采用沥青罩面的情况。

　　4、在新建道路的两侧边沟建立截水碎石墙

　　我们知道，道路两侧的积水很容易深入到路基结构中，对路基造成损害。在建立截水墙以后，积水无法通过截水墙进入到路基而向下渗透，直到截水墙以下才能够进入路基范围，建立截水墙能够一定程度地降低水分进入到路基的内部，减少道路两侧积水对于路基结构的影响。

　　5、在路基上铺设碎石排水层

　　在路基铺设碎石排水层的主要作用是阻隔地下水通过毛细现象进入到路基结构中，导致路基中的含水比例上升，保护路基结构和路基的稳定性，同时碎石排水层也可以降低原路基的含水比例，起到排除路基积水的作用。主要适用于以下情况：地下水位比较高，毛细现象比较严重的道路；路基两侧有的积水的情况；也可以使用在原路基中含水比例较大的路段，排除路基中的水分。

　　6、沙砾垫层

　　沙粒垫层能够阻止地下水通过毛细现象进入到路基内部，防止水损害路基施，在实际施工中也是运用到最多的技术。沙粒垫层可以有效地降低路基中的含水比例，在一定程度上排除路基中的水分，是预防水损害是最佳手段。主要适用于路基的地下水位比较高或者路基中的汗水比例较大的情况。

　　四、排水系统的使用效果

　　1、在保留原有中央分隔带的前提下，建立锯槽防渗墙能够防止中央分隔带的水下渗到路基结构中，同时能够降低路基的含水比例，在路基顶面较近的部位阻水的效果更加明显；建立随时排水墙也能够防止水下渗到路基，并将渗水排除路基，因此，碎石排水墙效果最佳。

　　2、如果在原有道路承载力较好的情况下都使用排水基层，防水的效果最好，但是比较耗费财力；在新旧道路的衔接处建立碎石渗沟能够排除衔接不佳的下渗水，效果比较良好，如果建立碎石盲沟以及在拓宽部分设置沙砾垫层可以阻止水分通过毛细作用进入到路基中，同时也能减低原有路基的含水量。

　　3、排水基层能够将路面裂缝等原因进入到路基中的水分排除，保持路基的干燥和稳定。

　　4、路基碎石排水层能够阻隔地下水，但是在半幅路基使用时，其排水效果不明显，主要作用是降低路基边坡附近的含水量，对于路基内部的水分排除作用和阻隔毛细现象不明显。

　　道路的改扩建工程中要合理设计排水方案，改善原有道路中的排水不佳的情况，增强道路的排水能力和使用性能。可以借鉴国内外改扩建施工中优秀的设计方案，评估当地环境条件，设计出符合当地地质条件的排水方案，在施工中要保证道路改扩建的施工质量，以及在做好道路的养护工作，提高道路的使用寿命。

　　参考文献：

　　[1]金庆顺．市政道路排水系统结构与施工技术[J]．中国新技术新产品，2010，(6)

　　[2]周井兴.市政道路给排水管道工程设计综述[J].黑龙江科技信息，2009，(25)

　　[3]赫磊.路基碎石排水层在高速公路改扩建工程中的应用研究[J].长安大学，2009，(5)