關(guān)于公路排水問題的探討

■胡奕榮 ■南平通輝工程咨詢設(shè)計(jì)有限公司，福建 南平 353000

公路排水設(shè)計(jì)的目的，是為迅速排除降落在公路路界內(nèi)的地表水，將公路上側(cè)方的地表水和地下水排到公路的下側(cè)方，以防止公路路基和路面遭受地表水和地下水的浸蝕、沖刷等損害［i］。在公路設(shè)計(jì)中，通過改善路面結(jié)構(gòu)、加強(qiáng)排水措施是路面排水設(shè)計(jì)的一個方面，但是，從公路幾何設(shè)計(jì)的角度來改善路面排水則是更有效、更徹底解決路面排水問題的辦法。本文將討論公路幾何設(shè)計(jì)中與路面排水有關(guān)的橫斷面、縱斷面以及平縱面組合設(shè)計(jì)。

1 橫斷面設(shè)計(jì)

1.1 路拱

為了迅速排除路面的雨水，將路面做成路拱的形式。高速公路、一級公路整體式路基的路拱宜采用雙向路拱坡度，由路中央向兩側(cè)傾斜。位于中等強(qiáng)度降雨地區(qū)時，路拱坡度宜采用為2%;分離式路基的路拱，宜采用單向橫坡，并向路基外側(cè)傾斜，也可采用雙向路拱坡度。二級公路、三級公路、四級公路的路拱應(yīng)采用雙向路拱坡度，由路中央向兩側(cè)傾斜。路拱坡度應(yīng)根據(jù)路面類型和當(dāng)?shù)刈匀粭l件確定，但不應(yīng)小于1.5%。常用的路拱形式有直線形和拋物線形2 種。拋物線形路拱造型美觀，沒有路中尖頂，路面中間部分坡度較小，兩側(cè)坡度較大，有利于排水。

1.2 路肩

硬路肩的橫坡:直線路段的硬路肩應(yīng)設(shè)置向外傾斜的橫坡，其坡度值應(yīng)與車道橫坡值相同。路線縱坡平緩，且設(shè)置攔水帶時，其橫坡值宜采用3%～4%?？紤]載重車在橫坡值較大的硬路肩上停靠易失穩(wěn)，當(dāng)曲線超高≤5%時，曲線路段內(nèi)、外側(cè)硬路肩橫坡值和方向與相鄰車道相同;當(dāng)曲線超高＞5%時，橫坡值應(yīng)不大于5%，且方向相同。土路肩的橫坡:位于直線路段或曲線路段內(nèi)側(cè)，且車道或硬路肩的橫坡值≥3%時，土路肩的橫坡值應(yīng)與車道或硬路肩橫坡值相同;＜3%時，橫坡應(yīng)比車道或硬路肩的橫坡值大1%～2%;位于曲線路段外側(cè)的土路肩橫坡應(yīng)采用3%或4%的反向橫坡值。

1.3 中央分隔帶的排水

淺碟式中央分隔帶:對淺碟式中央分隔帶，在中央分隔帶內(nèi)設(shè)置縱向淺碟式排水槽，采用15 號水泥混凝土現(xiàn)澆，結(jié)合路線縱坡，排水槽縱坡應(yīng)大于等于0.3%，以利排水。落入中央分隔帶及超高路段超高外側(cè)的路面降水，通過淺碟式排水槽匯集，并通過依計(jì)算每隔一定距離設(shè)置的集水井和橫向排水管排出路基以外。齊平式中央分隔帶:齊平式中央分隔帶表面，一般采用水泥砼予以加固，也可以采用直接攤鋪瀝青砼路面結(jié)構(gòu)層予以加固，這樣，減少了路面接縫，從而減少了路表水的下滲。正常路段落入中央分隔帶的降水，沿路面橫坡向兩側(cè)排流;超高路段，超高外側(cè)路面水一般沿超高橫坡，經(jīng)加固的中央分隔帶和內(nèi)側(cè)路面表面排出路基以外。

凸起式中央分隔帶:凸起式中央分隔帶頂面一般采用部分圓柱形，對于落入其中的降水，絕大部分沿圓柱面排出，但有少部分水滲入中央分隔帶，為阻止?jié)B入其內(nèi)的水進(jìn)一步滲入路面結(jié)構(gòu)層及路基內(nèi)，在路面結(jié)構(gòu)層端部，采用2cm 厚水泥砂漿抹面，并涂一層瀝青，同時鋪防滲土工布，在其底部設(shè)置縱向碎石盲溝，并在路兩側(cè)每隔一定距離左右交錯設(shè)置直徑10cm 的塑料排水管，外包15 號水泥混凝土，使雨水排出路基范圍，在碎石盲溝上鋪透水土工布，以便與回填土隔離

2 縱斷面設(shè)計(jì)

在縱斷面設(shè)計(jì)中，主要是縱坡和豎曲線的設(shè)計(jì)?！豆仿肪€設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD20—2006)［ii］指出公路的縱坡不宜小于0.3%。橫向排水不暢的路段或長路塹路段，采用平坡或小于0.3%的縱坡時，其邊溝應(yīng)作縱向排水設(shè)計(jì);同時也規(guī)定在超高過渡的變化處，合成坡度不應(yīng)設(shè)計(jì)為0%，當(dāng)合成縱坡小于0.5%時，應(yīng)采用綜合排水措施，保證路面排水暢通?？v坡的大小對路面排水的形式和邊溝設(shè)計(jì)都有不同程度的影響。較大的縱坡能形成較大的合成坡度，減少雨水在路面上的滯留時間，有利于路面雨水的排除。當(dāng)縱坡較小甚至是平坡時，合成坡度也較小，路面水流流線長度增加，雨水在路面上的滯留時間也增加，此時，主要靠路面橫向排水，但易造成外側(cè)行車道和路肩排水不暢問題，產(chǎn)生路面積水。如果橫向排水不暢，就會影響整個車道的排水。所以在縱斷面設(shè)計(jì)時，應(yīng)盡量滿足排水的縱坡要求，特別是在橫向排水不暢的路段上或者車道數(shù)較多的公路上更應(yīng)注意。

3 平縱組合設(shè)計(jì)

平縱組合設(shè)計(jì)不僅要滿足駕駛員視覺心理上的要求，還應(yīng)滿足路面排水的要求。在進(jìn)行平縱組合設(shè)計(jì)時應(yīng)注意:(1)盡量做到平曲線與豎曲線完全對應(yīng)，且平曲線比豎曲線更長，即“平”包“豎”。這種組合能較好地滿足路面排水的要求，特別是豎曲線為全凹豎曲線和全凸豎曲線時。如果平曲線與豎曲線完全對應(yīng)，則圓曲線段與豎曲線的底部(頂部)對應(yīng)，而圓曲線上存在的超高，有較大的橫向超高坡度，所以該段的合成坡度也較大，有利于路面排水。(2)若平曲線與豎曲線錯開，要避免凹(凸)形豎曲線的頂點(diǎn)位于平曲線的緩和曲線上，特別要避免位于超高過渡的零坡斷面附近處。由于曲線的超高過渡段一般設(shè)置在緩和曲線上，曲線外側(cè)的車道在超高過程中會出現(xiàn)一個零坡斷面以及橫坡較小的一段，如果全凹豎曲線(全凸豎曲線)的底部(頂部)與該處重合，則該段外側(cè)車道的合成坡度就很小，不滿足路面排水的要求，路面會出現(xiàn)排水不暢和積水的現(xiàn)象。(3)要避免凹(凸)形豎曲線的頂點(diǎn)位于S 形平曲線的拐點(diǎn)上。在S 形平曲線的拐點(diǎn)附近，由于超高過渡，也會存在一個零坡斷面以及橫坡較小的一段，如果全凹豎曲線(全凸豎曲線)的底部(頂部)與該處重合，也會同(2)一樣，造成S 形平曲線的拐點(diǎn)附近路面排水不暢。

4 結(jié)語

但在設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)者更應(yīng)該重視路面排水的重要性，不僅要從路面排水設(shè)施和路面結(jié)構(gòu)等方面作好路面排水的設(shè)計(jì)，更應(yīng)該從縱斷面、平縱面組合以及橫斷面設(shè)計(jì)方面充分地考慮路面排水的要求，來減少因幾何設(shè)計(jì)的問題而造成路面排水不暢路段的比例，以提高公路的使用壽命。

［1］徐士啟，刑俊堂，高玉翠.山區(qū)公路路基路面排水設(shè)計(jì)［J］.公路交通技術(shù)，2004(4):1-4.

［2］JTGD20—2006 公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.