高速公路路基路面排水設(shè)計(jì)芻議

王樂

【摘要】為了改善高速交通網(wǎng)絡(luò)遇到不良天氣時存在的排水障礙，我們基于高速結(jié)構(gòu)本身復(fù)雜性以及建造難度的角度，對于排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面的缺漏展開探討，針對其中可改善的問題提出了建議和意見，希望能夠?yàn)榻窈蟾咚俟仿访媾潘O(shè)計(jì)提供有效的參考。

【關(guān)鍵詞】高速公路路面設(shè)計(jì)；排水設(shè)計(jì)；路面排水

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021. 11.148

從高速公路的實(shí)際投入使用經(jīng)驗(yàn)來看，在轉(zhuǎn)彎地段較多的高速公路當(dāng)中，道路之間的交匯點(diǎn)很容易發(fā)生積水問題，相較來說，匝道匯合處的路面積水幾率往往相較于其他平時路段要更高一些。而且這些容易積水的路段相較于其他地方也存在排水設(shè)計(jì)方面的區(qū)別，填方地點(diǎn)受限，排水管又相對較小，種種因素的影響也導(dǎo)致道路積水的可能性進(jìn)一步提升。道路施工工程徹底完成之后，路面來往的車輛會對路面造成不斷的磨損和消耗，從而影響高速公路的使用壽命。本篇文章就對于高速公路路面排水系統(tǒng)當(dāng)前存在的問題進(jìn)行簡單的說明和探究。

1、高速公路積水對于路面質(zhì)量造成的影響分析

大多數(shù)的高速公路均為瀝青路面，積水所造成的路面損傷一直是威脅高速公路使用壽命的主要原因之一。尤其是近些年來交通荷載不斷增加，同時環(huán)境溫度也對于路面質(zhì)量造成了影響，積水進(jìn)一步滲透到瀝青當(dāng)中的集料中，使得瀝青與石材之間的附著性降低，在水分的浸泡及動力壓力影響之下，使瀝青膜剝離，最終給整個路面造成直接性的破壞。

1.1滲透作用的路面損害

積水路段的水分會從瀝青表面毛細(xì)管道中逐漸滲入，降低路面性能，減少路面使用壽命，這一自由滲水過程會使地基當(dāng)中的無粘結(jié)粒狀材料降低，進(jìn)而導(dǎo)致路面承載力下降，出現(xiàn)開裂及錯臺問題。

1.2行車負(fù)荷對路面造成的影響

當(dāng)降水囤積在瀝青路面上無法被立刻清除時，即會在路面上形成水膜層，這一路面的抗滑性會有所下降，而此種狀態(tài)的路面若有車輛高速駛過，在壓力的作用下則容易導(dǎo)致瀝青表面的毛細(xì)管道出現(xiàn)收縮。重量較重的大型車輛本就行車速度較慢，荷載停留時間較長，容易對路面或路基產(chǎn)生較大的影響，導(dǎo)致部分路段出現(xiàn)不均勻的下沉，最終出現(xiàn)錯臺，是影響不同錯臺高度也存在區(qū)別。

1.3填充材料失效

受環(huán)境溫度影響，瀝青路面在高溫下會出現(xiàn)膨脹，當(dāng)氣溫上升到一定高度時，連接縫當(dāng)中的填充材料則會由于膨脹而被擠出，然而當(dāng)氣溫重新下降之后，瀝青路面又開始發(fā)生收縮反應(yīng)，進(jìn)而將這一部分已經(jīng)被擠出的填充料徹底擠出，孔隙即會由此形成。積水順著這一縫隙發(fā)生滲透作用，造成基層破壞，縫隙即會發(fā)生變形。此后的環(huán)境溫度變化又會進(jìn)一步影響到這一已形成的縫隙，多次反復(fù)收縮拉裂成真縫。填充縫隙的物料在這一反復(fù)拉伸過程中也會失效，再加上來往行駛車輛的荷載作用，導(dǎo)致接縫處出現(xiàn)破損。

1.4排水設(shè)計(jì)本身存在的缺陷

在路面調(diào)查研究過程中，發(fā)現(xiàn)路面出現(xiàn)的翻漿或其他問題都是由于積水長時間停留在路面所導(dǎo)致的，而這些積水主要來源于公路表面。部分公路段在縱坡或橫坡處無法順勢將積水排出，從而導(dǎo)致路面積水的長時間保留，對于路面質(zhì)量形成的影響，雖然很多路面存在排水坡度，但設(shè)計(jì)并不完善，雖然使水匯集到了一處卻無法順利排出，使板體出現(xiàn)了不均勻的沉降。

2、改善高速公路路面排水問題的相關(guān)建議

2.1優(yōu)化高速公路路面排水設(shè)計(jì)

首先，在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)就要針對公路施工環(huán)境要求展開排水設(shè)計(jì)，不能留有排水不到位的地方，要從整體性上做好排水系統(tǒng)規(guī)劃，還需要在路段中間區(qū)域設(shè)置好分隔帶，有利于進(jìn)一步降低積水滲透到路基結(jié)構(gòu)中的幾率，一條排水溝在雨水天氣可能會存在不夠用的情況，最好設(shè)置多條，同時將路間盲溝作為排水輔助。需要意識到的是，瀝青路面在維修之后，一定會導(dǎo)致接縫的形成，而有些一個修補(bǔ)面當(dāng)中會存在多個裂縫以及空隙，這些存在的裂縫及松散面即會導(dǎo)致蓄積在路面上的雨水從裂縫當(dāng)中直接滲入，所以排水的設(shè)計(jì)是非常重要的。

2.2合理控制邊溝的深度

在不少公路地段都需要對于邊溝深度進(jìn)行合理的把控，避免有積水滲入到邊界當(dāng)中。公路基層和底基層都有一定的透水性，邊溝當(dāng)中的雨水會直接滲透到結(jié)構(gòu)層當(dāng)中，尤其是在比較高的公路路段或者是有較高坡度的地段，邊溝中的雨水則更容易滲入結(jié)構(gòu)層內(nèi)部。并且從應(yīng)用情況來看，在公路排水設(shè)計(jì)體系的盲溝及滲溝方面，挖方地段的這些設(shè)計(jì)相較于填方地段更容易被損壞。因此在公路線路設(shè)計(jì)之初，就應(yīng)該要盡可能選擇平坡和緩坡，從而優(yōu)化公路的排水性能，在公路工程完成之后投入使用的期間，也一定要及時檢驗(yàn)、修補(bǔ)排水設(shè)施，保證所有排水管道的有效性。

2.3定期對于公路排水系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查

定期排查公路路面的排水系統(tǒng)是否正常發(fā)揮作用是非常重要的。公路路面在投入使用之后，勢必會由于各種因素的影響而導(dǎo)致排水系統(tǒng)出現(xiàn)運(yùn)行障礙或造成缺損，一旦發(fā)現(xiàn)問題，一定要及時對于細(xì)小問題進(jìn)行修補(bǔ)和護(hù)理，避免問題嚴(yán)重之后無法挽回，保證排水系統(tǒng)能夠在使用過程中發(fā)揮出最大的效用，盡可能降低積水問題，給路面造成的破壞，從而有效提升高速公路的實(shí)際使用年限。如若再發(fā)現(xiàn)公路排水問題時，未能及時修補(bǔ)，積水問題的存在則會加快公路路面的損耗，大大降低高速公路的使用年限。公路排水系統(tǒng)的檢修時間間隔應(yīng)該要根據(jù)公路實(shí)際情況而定，對于那些環(huán)境影響較大或是日常荷載量較大的公路，應(yīng)該要適當(dāng)提升檢修時間間隔。

3、針對路面結(jié)構(gòu)層內(nèi)部排水的分析

在設(shè)計(jì)階段就在路面結(jié)構(gòu)層安放內(nèi)部排水系統(tǒng)，能夠使積水迅速排到路面以及路基結(jié)構(gòu)外，有利于提升路面使用性能并延長其使用壽命。路面邊緣排水系統(tǒng)的作用原理是在于直接將滲入路面結(jié)構(gòu)層的那部分水分直接引流到路肩縱向集水溝當(dāng)中，然后再排到道路外部。而路面排水層排水體系則是在路面結(jié)構(gòu)當(dāng)中應(yīng)用了透水層材料，滲入結(jié)構(gòu)層的水分能夠以豎向滲流的方式進(jìn)入到排水層，然后再橫向流入路肩縱向排水溝。

結(jié)語：

總而言之，高速公路路面存在積水問題，會對于高速公路的質(zhì)量及使用壽命造成嚴(yán)重影響，所以在前期做好高速公路路面排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作非常重要，同時還需要考慮到投入使用之后的環(huán)境因素以及使用負(fù)荷對于其實(shí)際使用性能造成的影響，一旦發(fā)現(xiàn)排水系統(tǒng)故障，應(yīng)立刻維修。瀝青混凝土路面應(yīng)該要盡可能選擇邊緣性的排水方式，需要確?？p隙之間的容量，能夠滿足雨水下滲的實(shí)際需求，并設(shè)置好上下處的封層，切實(shí)降低公路路面積水給路面造成的負(fù)面影響。

參考文獻(xiàn)：

[1]張永明.高速公路路基路面排水施工技術(shù)[J].人民交通，2019（02）

[2]束冬林.基于高速公路改擴(kuò)建的路基路面質(zhì)量檢測與評價[J].建材世界，2018（06）

[3]韓波.高速公路路基路面排水設(shè)計(jì)研究[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2017（10）

[4]黃博.二級公路路基路面排水設(shè)計(jì)分析[J].低碳世界，2016（25）

[5]吳海泉.淺談公路路基路面排水施工技術(shù)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015（19）

[6]于鵬.新時期高速公路路基路面排水設(shè)計(jì)初探[J].黑龍江交通科技，2013（05）