劉希武

（平度市公路事業(yè)發(fā)展中心，山東平度 266700）

1 公路工程建設(shè)中排水工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)

近年來(lái)，公路建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，沿線地質(zhì)條件越發(fā)復(fù)雜，為確保工程路基安全，構(gòu)建高效的排水系統(tǒng)尤為重要。公路工程中的排水工程（見(jiàn)圖1）可以迅速、有效地排除地下水，減輕地表水侵蝕的影響，為公路工程施工質(zhì)量和安全運(yùn)行提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，從而降低公路運(yùn)營(yíng)與維護(hù)成本，延長(zhǎng)其使用壽命。

圖1 排水工程

進(jìn)行公路工程排水工程設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)遵循以下要點(diǎn)：

第一，排水坡度設(shè)計(jì)。合理的排水坡度能夠有效地加速雨水流動(dòng)，避免產(chǎn)生積水現(xiàn)象，并減少水損，因此需要在考慮道路的長(zhǎng)寬比、雨水流量、交通量、公路工程狀況及地形等因素的基礎(chǔ)上進(jìn)行排水坡度設(shè)計(jì)。

第二，排水設(shè)施設(shè)計(jì)。公路工程排水設(shè)施主要包括排水渠網(wǎng)、排水管、雨水箅子和檢查井等。設(shè)計(jì)排水設(shè)施時(shí)，需綜合考慮排水量、排水速度、排水坡度、設(shè)施材料及通風(fēng)等因素。

第三，材料選擇。排水工程材料應(yīng)具備防滑、耐磨、耐久、耐腐蝕等特性，并符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。

第四，施工質(zhì)量控制。施工質(zhì)量的控制同樣不容忽視。排水工程施工質(zhì)量直接影響公路工程排水的效果和使用壽命。在施工過(guò)程中，需嚴(yán)格把控材料質(zhì)量、施工質(zhì)量、施工工藝及安全等方面[1]。

2 公路工程建設(shè)中排水工程與流域內(nèi)溝、河溝、排水渠網(wǎng)綜合規(guī)劃要點(diǎn)

2.1 施工流程規(guī)劃

在公路工程建設(shè)中，合理進(jìn)行排水工程與流域內(nèi)溝、河溝、排水渠網(wǎng)設(shè)計(jì)及施工流程規(guī)劃，是保證工程質(zhì)量與工期的關(guān)鍵。在流程設(shè)計(jì)方面，需要注意以下要點(diǎn)：

首先，需全面規(guī)劃和預(yù)測(cè)整個(gè)施工過(guò)程，確保施工進(jìn)度與質(zhì)量穩(wěn)定、可控。例如，施工前必須進(jìn)行勘測(cè)與設(shè)計(jì)，制訂詳細(xì)的施工方案，明確施工所需材料、設(shè)備與人力資源，進(jìn)而制訂施工計(jì)劃并合理統(tǒng)籌施工進(jìn)度。

其次，在施工過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格控制各項(xiàng)工程質(zhì)量指標(biāo)，以保證施工的穩(wěn)定性和一致性。以道路排水設(shè)施施工為例，應(yīng)嚴(yán)格控制內(nèi)溝、河溝、排水渠網(wǎng)等設(shè)施的質(zhì)量和尺寸，以確保設(shè)施的穩(wěn)定性和可靠性。

最后，在公路工程排水工程與流域內(nèi)溝、河溝、排水渠網(wǎng)施工過(guò)程中，安全措施的落實(shí)至關(guān)重要。例如，施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)做好防火、防爆、防雷等安全措施，嚴(yán)格控制機(jī)械設(shè)備的操作規(guī)范性、保證工作環(huán)境的安全性。

2.2 施工材料的選擇與使用

在公路工程排水工程與流域內(nèi)溝、河溝、排水渠網(wǎng)工藝流程設(shè)計(jì)中，施工材料的選擇和使用也是非常重要的一環(huán)。

材料選擇要充分考慮其防滑、耐磨、耐久、耐腐蝕等特性，同時(shí)也要符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。常見(jiàn)的路面排水工程材料包括瀝青混合料、水泥混合料、水泥砂漿、水泥砂漿加強(qiáng)劑、水泥碎石、玻璃纖維等。其中，瀝青混合料具有良好的防滑、耐久性、防水、降噪等特點(diǎn)，可應(yīng)用于各種路面排水結(jié)構(gòu)施工；水泥混合料具有良好的耐久性和耐磨性，適用于交通繁忙路段的路面排水結(jié)構(gòu)施工。

在材料使用方面，要保證施工環(huán)境干燥，同時(shí)避免陽(yáng)光直射、雨水侵蝕材料等。施工過(guò)程中，應(yīng)按設(shè)計(jì)要求合理選用材料，保證材料的質(zhì)量和性能，并在施工完成后進(jìn)行質(zhì)量驗(yàn)收。

例如，在某公路工程施工中，建設(shè)方在流域內(nèi)排水工程和排水網(wǎng)絡(luò)工程中，根據(jù)設(shè)計(jì)要求選用防滑性能優(yōu)良、強(qiáng)度高、耐久性好的瀝青混合料作為路面排水材料。同時(shí)，在施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置防護(hù)設(shè)施，防止材料被雨水侵蝕，保證了施工質(zhì)量和效果，有效提高了公路工程的安全性和使用壽命。

3 公路工程建設(shè)中排水工程與流域內(nèi)溝、河溝、排水渠網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)

隨著公路工程路網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，施工過(guò)程中的地質(zhì)條件越發(fā)復(fù)雜，導(dǎo)致公路運(yùn)營(yíng)后極易受到自然因素的干擾。水毀破壞是公路工程中最為常見(jiàn)且難以避免的一種災(zāi)害類型。降水不僅會(huì)增加地表和地下徑流，還可能導(dǎo)致路基塌陷沉降、邊坡失穩(wěn)，甚至引發(fā)洪水和泥石流等自然災(zāi)害。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，降水是路基病害的主要誘因，且這種影響因素具有不確定性和不可控性。

為保證公路工程路基的穩(wěn)定性和實(shí)用性，施工單位必須在前期做好準(zhǔn)備，即加強(qiáng)公路工程路基防護(hù)與排水施工?？茖W(xué)開(kāi)展公路工程排水施工，有助于預(yù)防和處理路基病害，切實(shí)提升公路工程路基的排水性、穩(wěn)定性和安全性，減輕自然因素對(duì)路基安全的不良影響。同時(shí)，排水施工可以避免路基邊坡受水毀破壞，能夠有效降低崩塌、剝落、錯(cuò)落等現(xiàn)象的發(fā)生率，切實(shí)提升路基路面的實(shí)用性和耐久性。

3.1 內(nèi)溝規(guī)劃設(shè)計(jì)

在公路工程排水工程與流域內(nèi)溝、河溝、排水渠網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中，內(nèi)溝設(shè)計(jì)十分關(guān)鍵?？茖W(xué)的內(nèi)溝設(shè)計(jì)能夠更好地降低水分對(duì)整個(gè)路徑路面的影響，提升排水效果。

例如，在盲溝設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)對(duì)土壤當(dāng)前含水量進(jìn)行綜合考慮，同時(shí)應(yīng)對(duì)地下水及毛細(xì)水等因素進(jìn)行充分考量。盲溝的主要作用是降低路基排水壓力，確保路基長(zhǎng)期處于適中濕度或干燥狀態(tài)。目前，盲溝以管式滲溝為主，能更好地滿足排水需求，尤其在水分含量較高的路面上，可通過(guò)合理設(shè)置滲溝長(zhǎng)度和泄水孔，確保滯留水分順利排出[2]。

3.2 河溝規(guī)劃設(shè)計(jì)

在日常降水情況下，地表徑流可能對(duì)路基邊坡產(chǎn)生持續(xù)沖刷，會(huì)對(duì)路基路面的穩(wěn)定性和安全性造成不利影響。為降低這種影響，確保道路使用安全，可以有效運(yùn)用河溝技術(shù)。河溝能夠攔截表面徑流，減少坡面沖刷，從而更好地保護(hù)排水渠網(wǎng)。通常排水渠網(wǎng)會(huì)設(shè)置在坡頂一定范圍內(nèi)或邊坡平臺(tái)，使地表水能直接流入排水渠網(wǎng)，分擔(dān)排水壓力。

在公路工程中，特別是在山區(qū)地質(zhì)條件較差的路段，務(wù)必設(shè)置邊溝，以達(dá)到排水目的，防止路基受損導(dǎo)致坍塌。例如，在河溝設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況設(shè)置土堆，一般應(yīng)位于邊溝內(nèi)側(cè)約3m 處，以最大程度防止河溝水量過(guò)大導(dǎo)致水分溢出，確保水順利流入挖方路基。結(jié)構(gòu)形狀方面，以梯形為主，設(shè)置出水口，避免水分滯留。

在施工材料的選擇和使用上，需要選用符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的公路排水材料，并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整和改進(jìn)。在施工過(guò)程中，需要嚴(yán)格遵循材料使用規(guī)范，對(duì)材料質(zhì)量和施工效果進(jìn)行全面檢測(cè)與評(píng)估，有效落實(shí)設(shè)計(jì)方案，提高公路排水工程施工效果。施工完成后，需要經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)行與檢測(cè)，確保路面排水順暢，提升公路使用安全性，同時(shí)延長(zhǎng)公路使用壽命。

3.3 排水渠網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)

在路面排水設(shè)施設(shè)計(jì)中，除上述各項(xiàng)內(nèi)容外，排水渠網(wǎng)設(shè)計(jì)技術(shù)也至關(guān)重要。排水渠網(wǎng)作為路面排水系統(tǒng)的重要組成部分，具有匯集水分的功能，通常設(shè)置在排水系統(tǒng)的尾部，以有效匯聚水分。在排水渠網(wǎng)的規(guī)劃過(guò)程中，可與農(nóng)田水利工程相結(jié)合，從而更好地滿足農(nóng)田水利需求。設(shè)計(jì)過(guò)程中需充分考慮實(shí)際情況，以提高路基路面排水性能，同時(shí)為農(nóng)田灌溉工作提供便利。

例如，在排水渠網(wǎng)設(shè)計(jì)中，應(yīng)綜合考慮山區(qū)公路的地貌地形及排水設(shè)施的具體位置，通?？稍谄履_附近設(shè)置排水渠網(wǎng)。同時(shí)，應(yīng)充分考慮水流速、水量等情況，合理設(shè)置坡度。坡度過(guò)小可能導(dǎo)致淤堵，過(guò)大則會(huì)加劇沖刷破壞力，因此應(yīng)綜合多方面因素合理進(jìn)行坡度取值，以充分發(fā)揮排水渠網(wǎng)價(jià)值，有效保護(hù)路基路面。

合理設(shè)置排水渠網(wǎng)，能將內(nèi)溝及路基周邊的積水及時(shí)排出公路外。為確保積水充分排出，填方路段排水渠網(wǎng)應(yīng)設(shè)置在坡腳2m 以外的區(qū)域。根據(jù)設(shè)計(jì)流量，排水渠網(wǎng)可采用梯形、U 形等多種形式，同時(shí)需要合理設(shè)置斷面尺寸，以滿足不同排水需求。在離式路基兩側(cè)填方路基距離較近的情況下，可在其間設(shè)置較緩的路基邊坡，配備梯形排水渠網(wǎng)和預(yù)制淺蝶形排水渠網(wǎng)，將中間帶的水流及時(shí)排出路基之外[3]。

4 公路工程建設(shè)中排水工程設(shè)計(jì)發(fā)展趨勢(shì)與研究方向

4.1 發(fā)展趨勢(shì)

隨著我國(guó)公路建設(shè)步伐的加快，對(duì)公路工程排水工程的要求日益提高。未來(lái)，我國(guó)公路工程排水工程的發(fā)展將呈現(xiàn)以下趨勢(shì)：

第一，智能化技術(shù)的應(yīng)用。智能化技術(shù)已成為公路建設(shè)的主要發(fā)展方向，在公路工程排水工程的設(shè)計(jì)工程中，運(yùn)用無(wú)人機(jī)、激光測(cè)量、云計(jì)算等智能化技術(shù)可有效提高設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性，大幅提升施工效率、準(zhǔn)確度，同時(shí)可降低施工成本及人工操作風(fēng)險(xiǎn)。

但是，一些朋友得知我來(lái)北大當(dāng)保安后，非常不理解，他們說(shuō)你都大專畢業(yè)了，從事與法律相關(guān)的工作也不是難事，你怎么反而去當(dāng)保安了呢？我開(kāi)玩笑地說(shuō)，在北大，我做不了學(xué)生，當(dāng)不了授，只好當(dāng)保安嘍！

第二，節(jié)能環(huán)保材料的廣泛應(yīng)用。在公路工程建設(shè)中排水工程設(shè)計(jì)與施工中，采用生態(tài)混凝土、綠色材料等新型節(jié)能環(huán)保材料，不僅可以延長(zhǎng)公路工程的使用壽命，還能極大程度地降低資源浪費(fèi)與環(huán)境污染[4]。

第三，施工工藝的優(yōu)化。隨著施工工藝的優(yōu)化，可進(jìn)一步提高公路工程排水施工效率與質(zhì)量[5]。

第四，不斷發(fā)展自動(dòng)化技術(shù)，如無(wú)人駕駛車輛、機(jī)器人等，旨在提高施工效率及質(zhì)量。同時(shí)，在排水工程設(shè)計(jì)中注重采用高性能纖維混凝土、綠色材料等新型材料，以提升公路工程的使用壽命、安全性能，降低施工對(duì)環(huán)境的影響，推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展。

第五，注重發(fā)展智能化監(jiān)控相關(guān)技術(shù)。在施工過(guò)程中引入智能化監(jiān)控系統(tǒng)，以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)公路工程排水情況，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并處理，進(jìn)一步提高排水效果及安全性。同時(shí)，提倡全生命周期管理理念，對(duì)公路工程排水工程的設(shè)計(jì)、施工、維護(hù)及更新?lián)Q代等全過(guò)程進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃與有效管理，以確保公路工程排水系統(tǒng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行和發(fā)展[6]。

4.2 研究方向

第一，進(jìn)一步研究新型材料的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，如新型排水管道材料、綠色材料等，以更有效地提高公路工程排水工程施工質(zhì)量與效率。

第二，進(jìn)一步研究自動(dòng)化技術(shù)，如無(wú)人駕駛車輛、機(jī)器人等相關(guān)技術(shù)，以提高施工效率、減少人為誤差[7]。

第三，加強(qiáng)對(duì)公路工程排水規(guī)律的研究，探索更科學(xué)合理的公路工程排水結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，從而提高公路工程使用壽命與安全性。

第四，加強(qiáng)對(duì)公路工程排水施工質(zhì)量控制的研究，以確保施工過(guò)程中的材料質(zhì)量、施工質(zhì)量和安全等得到有效控制。

第五，進(jìn)一步探索智能化技術(shù)在公路工程排水工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，如大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，以提高公路排水效率與智能化程度[8]。

5 結(jié)語(yǔ)

在公路工程中，排水工程對(duì)路基路面的安全性與穩(wěn)定性有重要影響。為提高公路工程整體質(zhì)量，保證路面行車安全、延長(zhǎng)公路使用壽命，需要科學(xué)開(kāi)展排水工程與流域內(nèi)溝、河溝、排水渠網(wǎng)的綜合規(guī)劃，以有效抵抗水侵蝕、提高排水效率、延長(zhǎng)公路使用壽命。未來(lái)，隨著相關(guān)技術(shù)、材料的研究與推廣，我國(guó)公路工程排水工程設(shè)計(jì)、施工質(zhì)量將得到更有力的保障，公路事業(yè)將實(shí)現(xiàn)更高水平發(fā)展。