近年來,由于路基路面的排水工程不是主體工程,多數(shù)為非承重結(jié)構(gòu),修筑材料比較單一,施工工藝要求簡單,并且在公路工程的總體的造價所占比例較小,所以在實際的設(shè)計、施工過程中人們往往不能予以足夠的重視.但對與公路工程而言,路基路面的強(qiáng)度與穩(wěn)定性同水的關(guān)系十分密切,水對路基路面的強(qiáng)度與穩(wěn)定性有著決定性作用,是多種工程病害的主要誘因,并據(jù)有關(guān)公路養(yǎng)護(hù)單位的統(tǒng)計資料顯示路基路面排水工程的養(yǎng)護(hù)維修論文范文占公路一般養(yǎng)護(hù)總論文范文的75%以上,所以無論從工程技術(shù)角度還是公路總體經(jīng)濟(jì)效益角度講,解決好公路工程的路基路面排水問題有著仍然有著不容忽視的重要意義.1設(shè)計目標(biāo)與基本模型

在工程建設(shè)過程中,設(shè)計階段是工程造價和構(gòu)造物實際結(jié)構(gòu)功能的關(guān)鍵決定階段,必須認(rèn)真對待,路基路面排水設(shè)計也是如此.作為一名工程設(shè)計人員,我們需要首先對自己的設(shè)計主體確定一個明確的設(shè)計目標(biāo),這個目標(biāo)將是檢驗設(shè)計結(jié)果是否成功的最重要指標(biāo)之一.

路基路面排水設(shè)計的目標(biāo)為“通過功能有效的路基路面排水設(shè)施,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)；將路面地表降水及時排出路面范圍,盡量減少地面滲水,確保路基及路面具有足夠的強(qiáng)度與穩(wěn)定性.”

我們可以根據(jù)這個設(shè)計目標(biāo)建構(gòu)出路基路面排水設(shè)計的基本模型,“是將路基和路面范圍內(nèi)及影響范圍內(nèi)的地表水和地下水,通過設(shè)計的排水構(gòu)造物進(jìn)行收集、引流、排放的過程”.2 系統(tǒng)化

通過這個基本模型我們不難看出路基路面排水設(shè)計是一個多環(huán)節(jié)相銜接的系統(tǒng)性的工程設(shè)計,往往一個基本功能單元或一種排水設(shè)施是不能實現(xiàn)上述排水目標(biāo),需要多種排水設(shè)施共同作用才能完成,所以路基路面排水設(shè)計存在著系統(tǒng)化和模塊化的基本特征,下面我們以具體設(shè)計實例進(jìn)行分析：

例如,下面一段公路為常見的沿山坡方向跨沖溝路段,路塹與高路堤相銜接,公路在路塹變坡,為同一個匯水面聚集區(qū)域,路塹邊坡為含水層存在滲水（如圖1示）.根據(jù)上以上情況確定設(shè)計方案：

首先處理公路右側(cè)溝槽上游水流.我們將天然溝槽進(jìn)行疏通改造,并對沖刷嚴(yán)重處用漿砌片石進(jìn)行加固．人工固定天然溝槽,使天然溝槽水流位置長期穩(wěn)定.之后處理山坡面的地表流水,防止流入公路范圍.我們在路塹上側(cè)設(shè)置土質(zhì)截水溝,并在急坡處設(shè)排水溝與之銜接,引流進(jìn)行天然溝槽,再通過溝底橋涵排出.之后處理路塹位置地下水流.我們在路塹邊坡底部設(shè)置盲溝收集地下水降低路塹地下水位,再通過排水管將此處地下水引流至溝槽底部排放,并在出口做好防凍設(shè)計.之后處理路塹處公路橫向排水.我們在右側(cè)設(shè)置邊溝收集橫向排水,并引流至排水溝.之后處理高路堤處公路橫向排水.我們在路面邊緣設(shè)置攔水帶,收集橫向排水,并按合理長度布設(shè)邊坡急流槽及跌水,將水引流至溝槽底部.最后按實際情況結(jié)合橋涵及路基防護(hù)設(shè)計處理天然溝槽河道,做好各項排水結(jié)構(gòu)的銜接設(shè)計,避免次生破壞發(fā)生.

通過這個路基路面的常見排水設(shè)計案例我們可以看出只這一段公路的路基路面排水設(shè)計就有5個子排水系統(tǒng)組成,采用了10種排水設(shè)施,如果要很好的去實現(xiàn)我們的設(shè)計目標(biāo),這5個子排水系統(tǒng)和10種排水設(shè)施每一個都不能缺少或缺失的,它們以自己的結(jié)構(gòu)功能特性共同組成了一個相對完善的排水系統(tǒng),對于路基路面的排水設(shè)施的個體服務(wù)功能得到了最大限度的提高,從而使排水設(shè)施系統(tǒng)的整體服務(wù)得到了使用效率的最大化,有著事半功倍的效果,達(dá)到了我們的設(shè)計目標(biāo)的要求.因此我們可以這樣給出一個系統(tǒng)化的定義,系統(tǒng)化就是“對兩個兩以上的單一功能單元或功能子系統(tǒng)通過科學(xué)合理的有效組合配置,最優(yōu)的共同實現(xiàn)一個或多個目標(biāo)的功能體系的過程.”,是一個“由粗化細(xì)”的過程.對于我們公路排水設(shè)計人員,如果能夠準(zhǔn)確的把握排水設(shè)計的系統(tǒng)化特點,會使我們的設(shè)計更加全面和合理,說明排水設(shè)計的系統(tǒng)化特點是具有整體指導(dǎo)意義的.3模塊化

又怎樣讓這個看似繁雜的路基路面排水設(shè)計工作變的具有更強(qiáng)的操作性呢,那就是模塊化,這一特點也是排水設(shè)計本身體所固有的.從上邊排水設(shè)計案例可以看出,無論是截水溝、邊溝、排水溝都沒有提出具體的設(shè)計結(jié)構(gòu),以邊溝為例外形采用梯形還是矩形合理,材料采用土質(zhì)、漿砌片石還是混凝土合理,這種問題就是要通過設(shè)計模塊化來很好的解決.我們首先按各種排水設(shè)施建立一個詳細(xì)的模塊設(shè)計庫,每一個模塊具備詳細(xì)的功能、尺寸、工程量參數(shù),這樣的我們上述的排水設(shè)計就會變的像兒童堆積木一樣簡單,我們只要根據(jù)水流量,沖刷力、通泄能力等具體情況選擇最合適的再做好模塊銜接即可,這樣只要做好每一個模塊的設(shè)計也就做好了整個系統(tǒng)的設(shè)計,就使繁雜的排水設(shè)計變的簡單明了.因此我們也給出一個模塊化的定義,模塊化就是“按特定的相對獨立的功能體為單元進(jìn)行系統(tǒng)劃分的過程,一個模塊可能是只有基本功能的單一單元體,也可以是一個子系統(tǒng),它具有接口兼容、功能獨立明晰、方便組合的屬性.”,是一個“由繁化簡”的過程.4結(jié)束語

通過上述舉例分析,可見如果公路設(shè)計人員能夠注意到路基路面排水設(shè)計的系統(tǒng)化和模塊化這兩個基本特點,并根據(jù)以上特點在具體設(shè)計中合理利用,就可使路基路面排水設(shè)計做到具有事半功倍和全面提升路基路面排水設(shè)計質(zhì)量的好處.本文的目的就是為公路工程設(shè)計人員提高路基路面排水設(shè)計水平,尋找更好的設(shè)計方法提供參考,以起到拋磚引玉的作用,不足之處還請大家多多指正.