淺談高速公路排水設(shè)計(jì)

楊躍澤

[摘要]介紹高速公路排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，包括路基排水設(shè)計(jì)和路面排水設(shè)計(jì)。

[關(guān)鍵詞]高速公路 排水系統(tǒng) 設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TU99文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1671－7597（2009）0220097－01

公路路基沉陷、沖刷、坍繃、路面翻漿等都不同程度的與地表水和地下水的俊蝕有關(guān)。水的作用加劇了路基和路面結(jié)構(gòu)的損壞，加快了路面使用性能的變壞，縮短了路的使用壽命。因此，認(rèn)真做好公路排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是保證公路質(zhì)的前提。排水系統(tǒng)的常規(guī)設(shè)計(jì)主要包括路基排水、路面排水設(shè)計(jì)等。

一、路基排水設(shè)計(jì)

進(jìn)行路基排水設(shè)計(jì)的目的就是將影響路基強(qiáng)度及穩(wěn)定性的地下水及地面水及時(shí)排出公路范圍。路基排水設(shè)施主要由排水墊層、邊溝、排水溝、截水溝、盲溝、滲溝、涵洞等組成，并與原有溝渠、河流等相連。設(shè)計(jì)應(yīng)遵循塘路分家、路田分家的原則，使高速公路排水系統(tǒng)自成體系。

（一）地面排水設(shè)計(jì)

路基地面排水主要是通過(guò)全線貫通的邊溝來(lái)進(jìn)行的，一般采用0.6m×0.6m的梯形邊溝，邊坡1:1，以25cm厚的7.5號(hào)漿砌片石鋪砌，邊溝縱坡一般不小于0.3%，坡長(zhǎng)小于300m，邊溝水均應(yīng)引離路基，排入原有水系中的河流、排水渠及取土坑內(nèi)，但不排入魚(yú)塘內(nèi)，當(dāng)邊溝與涵洞、通道發(fā)生交叉時(shí)，一般將邊溝水直接排入涵洞，或在灌溉涵、通道處讓路基邊溝向兩側(cè)排走或設(shè)邊溝倒虹吸涵通過(guò)。在挖方地段，還應(yīng)設(shè)置0.4m×0.4m的梯形平臺(tái)截水溝，并在坡頂外側(cè)設(shè)0.6m×0.6m的矩形地面截水溝，以排除坡面水。截水溝均以25cm厚的7.5號(hào)漿砌片石鋪砌。

（二）地下排水設(shè)計(jì)

邊溝設(shè)計(jì)在高速公路排水設(shè)計(jì)中占有很大的比重，設(shè)計(jì)人員都給予高度重視，但在設(shè)計(jì)過(guò)程中往往會(huì)忽視一些施工中的問(wèn)題。另外當(dāng)?shù)剜l(xiāng)鎮(zhèn)常常要求增加、改移和調(diào)整小型構(gòu)造物設(shè)置位置。還有一點(diǎn)就是設(shè)計(jì)中沒(méi)有充分考慮利用高速公路施工中超寬填土土方等。

1．一般路段。一般路段路基邊溝設(shè)計(jì)主要以填筑式邊溝為主，盡量減少路基邊溝積水現(xiàn)象的發(fā)生。這主要是吸取已建成的高速公路中的教訓(xùn)：一是部分路段在汛期內(nèi)路基水不能及時(shí)排除。二是地方群眾干擾路基水排入灌溉涵洞內(nèi)。

2．軟基處理段。如是淤泥質(zhì)軟土層，地下水含量較大，為保證軟土段路基的穩(wěn)定，迅速排除地下水至關(guān)重要。設(shè)計(jì)應(yīng)采?。喊?砂墊層+超載預(yù)壓的深層。塑料排水實(shí)踐證明：這些措施可有效地處理及砂墊層+超載預(yù)壓的淺層排水處理等措施。排除軟土段地下水。值得注意的是為確保軟土段地下水迅速由砂墊層排入邊溝，需在砂墊層與邊溝相接的斜面上做15cm厚的級(jí)配碎石（粒徑2～4cm）反濾層，在砂墊層底部位置預(yù)留截面為5cm×5cm、縱向間距為10m的泄水孔，且泄水孔出口應(yīng)高于邊溝底30cm。

3．低矮路堤。低矮路堤設(shè)計(jì)應(yīng)采取護(hù)坡道下挖和邊溝加深的措施，護(hù)坡道高程(m)=設(shè)計(jì)高程(m)-1.8m，實(shí)際使用效果良好，但應(yīng)注意邊溝出水口不應(yīng)低于常水位標(biāo)高或利用的排水溝渠的底面標(biāo)高。對(duì)邊溝標(biāo)高及縱坡方向的問(wèn)題：根據(jù)路線縱斷面和沿線自然地形情況綜合確定，通常以沿線自然地形為主確定排水方向。邊溝底標(biāo)高控制應(yīng)以該段路肩邊緣最低點(diǎn)標(biāo)高以下大于1.7m為宜，原因是考慮到路線中央分隔帶橫向排水管不能因邊溝積水而引起倒灌。對(duì)于個(gè)別特殊路段不能滿足1.7m要求的，可放寬至1.4～1.5m，若另一側(cè)邊溝較低時(shí)應(yīng)優(yōu)先采用單側(cè)布設(shè)橫向排水管。

4．挖方路段。對(duì)于挖方段應(yīng)考慮到中央分隔帶橫向排水管排水要求，邊溝底標(biāo)高不低于路肩標(biāo)高1.2m，同時(shí)要求邊溝縱坡不小于0.5%。施工期要求各施工單位必須首先在挖方段邊坡頂開(kāi)挖截水溝以防止路基外側(cè)水進(jìn)入路基，并且應(yīng)做好挖方段本身臨時(shí)排水溝的設(shè)置工作。

5．填挖交接段。對(duì)于路塹和路堤交接處，如路塹地下水位較高，為防止路塹下含水層中的水沿路基縱向流入路堤，使路堤濕化、坍塌，設(shè)計(jì)增設(shè)了橫向滲溝。邊溝水進(jìn)入涵洞及跨越通道等情況的處理：沿線設(shè)置的涵洞有排涵、灌涵和灌排兩用涵。對(duì)于需排入排涵的邊溝，其邊溝底標(biāo)高不低于涵洞中心的標(biāo)高；需排入灌涵的邊溝，其溝底標(biāo)高不低于涵頂標(biāo)高；而對(duì)于灌排兩用的涵洞應(yīng)按灌涵要求設(shè)置，特殊情況時(shí)可適當(dāng)降低。

二、路面排水設(shè)計(jì)

路面排水設(shè)計(jì)是高速公路路面設(shè)計(jì)的重要組成部分。一方面，車輛高速行駛時(shí)，易發(fā)生交通事故，影響高速行車安全；另一方面，路面水若不能及時(shí)排除，影響路面的整體強(qiáng)度，最終導(dǎo)致路面過(guò)早破壞。

1．一般路段的路面排水。一般路段是指不設(shè)超高的路段。路面排水根據(jù)路線縱坡采用分散漫流式和集中截流式兩種形式。當(dāng)路線縱坡<0.3%時(shí)，路面排水采用分散漫流式，路緣石采用水泥混凝土的平緣石，路面水沿縱坡和橫坡經(jīng)路堤邊坡排入邊溝；當(dāng)路線縱坡≥0.3%時(shí)，路面排水采用集中截流式，在硬路肩邊緣土路肩范圍內(nèi)設(shè)置瀝青混凝土攔水緣石，匯集路面水，每隔一定距離經(jīng)泄水口流入邊坡急流槽，排至路基邊溝。

2．超高路段的路面排水。設(shè)置了超高的路段，路面水易浸占超高側(cè)行車道，并穿過(guò)凸形中央分隔帶緊急開(kāi)口進(jìn)入另一側(cè)向排水溝，并每隔一定距離設(shè)置了集水井及橫向排水管，這樣超高側(cè)路面水沿縱坡及橫坡流入邊坡急流槽，再排入路基邊溝。

3．中央分隔帶排水。高速公路中央分隔帶排水設(shè)計(jì)主要為排除中央分隔帶內(nèi)積水，可分為施工期間和道路營(yíng)運(yùn)期下滲水的排除。施工期間排水量取決于最大瞬時(shí)降雨量及中央分隔帶的匯水面積。一般情況下，由于高速公路中央分隔帶內(nèi)設(shè)置有通訊、監(jiān)控用管線的入手孔，因此，中央分隔帶排水長(zhǎng)度應(yīng)為兩個(gè)人手孔之間的間距，一般路段的最大間距為180m。設(shè)計(jì)中應(yīng)注意如下兩點(diǎn)：（1）因中央分隔帶中需設(shè)置通信、監(jiān)控用人井，這些人井會(huì)隔斷縱向碎石盲溝，為不影響中央分隔帶的排水，應(yīng)將人井前的橫向排水管移至人井壁，并在迎水側(cè)的人井壁涂瀝青以防雨水滲入人井中；（2）遇到橋梁、通道等構(gòu)造物的兩端各增設(shè)一道橫向排水管，以防止碎石盲溝中的水沿縱坡匯集于構(gòu)造物臺(tái)背，使臺(tái)背填土淘空，造成橋頭跳車。

4．路面滲水的排水設(shè)計(jì)。沿路面邊緣設(shè)置由透水性填料集水溝、橫向出水管和過(guò)濾織物組成的路面邊緣排水系統(tǒng)。通過(guò)設(shè)置瀝青封層、土路肩縱橫向碎石盲溝和排水管，將滲入路面面層的水引出路基之外。由于通過(guò)瀝青面層下滲的水量有限，考慮到排水路徑的限制。因此，設(shè)計(jì)中采用每10m左右設(shè)置一道Ф5cm橫向排水管以確保路面下滲水的排除。

三、結(jié)束語(yǔ)

實(shí)踐證明，水的作用加劇了路基和路面結(jié)構(gòu)的損壞，高速公路排水綜合設(shè)計(jì)，使各種排水設(shè)施組成一個(gè)功能完善、排水順暢的完整系統(tǒng)，才能充分發(fā)揮高速公路快捷、舒適的使用性能，才能有效保障高速公路的使用壽命。

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