對高速公路路基路面排水設(shè)計(jì)的探討

王子龍 蔡建偉

（中交一公局廈門工程有限公司， 福建 廈門 361000）

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，交通車輛數(shù)量越來越多，對高速公路建設(shè)要求越來越高。為了保證高速公路運(yùn)營的舒適性與安全性，使得高速公路運(yùn)營成本降低，道路安全性變高，對路基路面的建設(shè)要求也變得越來越高。其中路基路面的排水設(shè)計(jì)是重要的環(huán)節(jié)，其設(shè)計(jì)是為道路的使用壽命與使用安全性提供了保證。

1 公路路基路面排水設(shè)計(jì)的原則

1.1 適應(yīng)周邊自然環(huán)境

高速公路路基路面排水設(shè)計(jì)的前提要遵循因地制宜的原則，適應(yīng)當(dāng)?shù)氐奶鞖?、地理水文狀況。在進(jìn)行排水設(shè)計(jì)前期要對當(dāng)?shù)氐牡乩硭牡刭|(zhì)狀況進(jìn)行調(diào)研，尤其重要的是根據(jù)當(dāng)?shù)氐耐寥赖刭|(zhì)特性結(jié)合地形做排水設(shè)計(jì)。對于某些特殊地形和土質(zhì)如丘陵或者易滑坡的地段更要事先進(jìn)行規(guī)劃工作，確保設(shè)計(jì)出的排水方案符合實(shí)際情況，使得道路使用壽命更長。排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)要能保證水流的排放不過分集中，尤其要注意的是防止水進(jìn)入路面，帶來行車危險(xiǎn)，可以結(jié)合當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境進(jìn)行設(shè)計(jì)，對于路面建設(shè)要注意路面結(jié)構(gòu)能夠同時具有荷載與雨水功能。

1.2 與周邊水利相結(jié)合

高速公路路面路基排水設(shè)計(jì)可與周邊相關(guān)水利進(jìn)行結(jié)合。首先可與周邊的橋梁涵洞進(jìn)行結(jié)合，就地取材，利用與橋梁涵洞的銜接作為最終排水的終點(diǎn)，在講究穩(wěn)固的情況下同時兼顧了經(jīng)濟(jì)性。其次可以考慮采用與農(nóng)田水利的結(jié)合，不過農(nóng)田水利往往使用不當(dāng)便會容易造成對路基穩(wěn)定性的影響［1］，所以需要通過加大涵管的孔徑或者是增加涵管的方式來預(yù)防。與此同時，為保護(hù)路基的穩(wěn)定性，路基的邊溝與農(nóng)田灌溉的渠道最好不要共用，若是迫不得已需要合并使用，那么邊溝的斷面應(yīng)加大且加固，來防止農(nóng)田水對路基的影響。

1.3 注意保護(hù)周邊生態(tài)環(huán)境

路基排水設(shè)計(jì)涉及到對地下及地面的水土改造，路基排水設(shè)計(jì)還需要改動地面層以下的地質(zhì)，因此在設(shè)計(jì)時一定要注意保護(hù)周邊的生態(tài)環(huán)境。否則使用不當(dāng)很容易造成滑坡、水土流失等嚴(yán)重生態(tài)問題。對于排水設(shè)計(jì)方面，在設(shè)計(jì)和施工過程中要保證不對天然水系產(chǎn)生破壞，也不輕易改變水流的性質(zhì)，對于天然形成的溪流與河水也不做合并處理。在涵洞建設(shè)上，在設(shè)計(jì)人工排水渠道和涵洞時要選擇良好的地質(zhì)環(huán)境以保證其穩(wěn)固性，同時也能保證以后盡量減少排水工程和溝渠的加固工程。

2 公路路基路面的排水設(shè)計(jì)

2.1 路面的排水設(shè)計(jì)

路面排水設(shè)計(jì)對于道路安全影響重大。高速公路路面排水的設(shè)計(jì)初衷便是將降落在路面上的雨水快速地通過路面和路肩的橫坡排向兩側(cè)，通常情況下，路面排水主要采用的是漫流的方式，使得路面上的水直接通過路肩路和堤的邊坡面流到邊溝中去，避免因排水不暢帶來安全隱患。眾所周知，汽車在公路上行駛時，若是遇到較大的降雨，積水來不及排出，高速公路表面便會形成水膜，使得汽車輪胎失去抓地力，產(chǎn)生側(cè)滑等危險(xiǎn)現(xiàn)象，同時汽車尾部還會形成水霧阻擋駕駛員的視線，所以路面排水設(shè)計(jì)至關(guān)重要。

路面排水系統(tǒng)主要應(yīng)用在路面與路基的橫坡兩側(cè)處，其主要構(gòu)成除了橫向的出水管、具有透水性的填料集水管和土工布外，還有橫向出水管等。這一系列進(jìn)行組合的基礎(chǔ)上利用瀝青進(jìn)行封層，同時通過碎石盲溝等將路面的水引到路基之外［2］，避免路面上產(chǎn)生積水。為快速地排出積水，最好在每間隔10米的位置設(shè)置橫向排水管有利于積水順暢地排向邊溝。以滬寧高速為例，其路面排水系統(tǒng)也是利用邊溝進(jìn)行的，其設(shè)計(jì)的邊溝縱向坡度在0.3%以上，長度小于300米，排水系統(tǒng)使用后，最終的積水流向是排入到河流、排水涵洞中和排水渠中去。

2.2 中央分隔帶排水

高速公路中央分隔帶排水的目的主要是排除掉中央分隔帶的積水，對中央分隔帶排水最重要的影響指標(biāo)是最大降水量與最大匯水面積。中央分隔帶主要以凸型為主，往往中央隔離帶還會放置監(jiān)控、通訊等設(shè)備，中間還會種植上灌木、草等植物。中央分隔帶排水系統(tǒng)構(gòu)建首先需要在分隔帶的底端鋪上土工布對排水系統(tǒng)進(jìn)行封閉操作。在此基礎(chǔ)上設(shè)置縱向排水管與橫向排水管，先放置縱向排水管并填充米石、砂礫等填充物，并在填充物上面要鋪上土工布以作過濾之用。通過縱向的滲溝，將中央分隔帶的水收集到其中去，然后再設(shè)置橫向排水管，將滲溝收集的水排放到路基以外。

中央分隔帶的排水系統(tǒng)中也會出現(xiàn)一些問題，如開挖邊溝操作往往是在基層施工之后進(jìn)行的，這樣便容易導(dǎo)致表面粗糙不利于瀝青的涂刷，進(jìn)行使得防水層不均勻。同時，所使用的土工布也會因?yàn)椴皇且粋€整體有接層的緣故而沒法完全保證密封不透水功能。通訊、監(jiān)控設(shè)備在中央分隔帶的放置阻隔開了中央分隔帶排水，容易導(dǎo)致中央分隔帶的積水滲入到人手孔中去［3］。應(yīng)對這些問題，滬寧高速在中央分隔帶的排水設(shè)計(jì)上則為了避免滲入中央分隔帶的水通過雨水滲透到路面和路基中，在中央隔離帶區(qū)的路面和路基結(jié)構(gòu)層均涂上了雙層瀝青用以防水，從而解決了這些問題。也可以在坡度小于0.3%的中央隔離帶底部鋪設(shè)縱向碎石盲溝，同時間隔30m-50m左右設(shè)置集水槽和橫向排水管，將集水槽所收集的水排到路基外面。

2.3 路基地下排水

地下水往往容易導(dǎo)致路基變濕變軟，降低了路基的堅(jiān)固性，進(jìn)而影響了路面結(jié)構(gòu)的的安全。地下排水主要用到的排水設(shè)備有滲井、滲溝、盲溝等。地下水主要是通過滲流方式進(jìn)行匯集，然后通過涵洞等予以排出。對于一般路段的路基排水主要采用填筑式的邊溝以減少路基邊溝的積水。軟基段排水較為重要，由于主要是軟土層，泥土多為淤泥，再加上地下水含量大，主要通過軟土層下方的砂墊層滲水到邊溝中去，可以在砂墊層底部預(yù)留高于邊溝底的泄水孔，通常選擇長寬高為5m*5m*10m的大小比較適宜。為使積水迅速滲透，可在砂墊層與邊溝交界處設(shè)置碎石作反濾層。對于路塹和路堤的交匯處的排水設(shè)計(jì)可以設(shè)置橫向的滲溝以防止當(dāng)路塹的地下水位較高的時候，積水會沿著路基流向路堤，導(dǎo)致路堤出現(xiàn)坍塌與濕化的風(fēng)險(xiǎn)。積水排向可以利用涵洞或者是灌涵、排涵或者是灌排兩用的涵洞，邊溝的設(shè)計(jì)要保證溝底標(biāo)高高于涵洞的頂部標(biāo)高，才能便于積水排出。

3 結(jié)束語

城市的建設(shè)發(fā)展離不開道路交通的發(fā)展，高速公路路基和路面的排水設(shè)計(jì)不僅對于道路使用壽命和舒適性影響巨大，還為行車安全與環(huán)境保護(hù)帶來了重要的作用。公路路基路面排水設(shè)計(jì)要遵循以下原則：首先要因地制宜與周邊環(huán)境相適應(yīng)；其次要與周邊水利相結(jié)合，利用現(xiàn)成的水利工程如橋梁、隧道來進(jìn)行排水設(shè)計(jì)；最后要注意保護(hù)生態(tài)環(huán)境，避免排水設(shè)計(jì)破壞生態(tài)平衡，造成水土流失的狀況。公路路基路面排水設(shè)計(jì)主要分為路面排水設(shè)計(jì)、中央分隔帶排水設(shè)計(jì)與路基地下排水設(shè)計(jì)。其中路面排水設(shè)計(jì)為最主要也是最重要的排水渠道，主要是通過漫流的方式將水引到邊溝中去；中央分隔帶的排水設(shè)計(jì)主要是通過縱向滲溝與橫向排水管將中央隔離帶的積水排到路基外面去；路基地下排水使用得較少，但若是排水做不好對地質(zhì)影響較大，主要用作一般路基段、軟基段與路塹路堤交匯處的排水設(shè)計(jì)。

[1]楊晶磊.淺談高速公路路基路面排水設(shè)計(jì)問題[J].給排水設(shè)計(jì)與建設(shè).2014（6）：393-393.

[2]郭春榮.高速公路路基路面排水設(shè)計(jì)[J].交通世界·工程技術(shù).2015（29）：100-101.

[3]吳衛(wèi)華. 公路路基路面排水設(shè)計(jì)要堅(jiān)持“五注意”[J].現(xiàn)代公路.2013（11）：132-132.