高速公路路基路面排水 施工技術(shù)分析

崔建奇

高速公路路基路面受到水體擾動(dòng)、雨水侵蝕等會(huì)產(chǎn)生變形、位移、裂縫等質(zhì)量病害，嚴(yán)重威脅高速公路通行安全性、舒適度與平穩(wěn)性。因此需要高度重視高速公路路基路面排水施工，提升高速公路工程社會(huì)效益。基于此，本文簡(jiǎn)要分析影響高速公路路基路面排水施工的因素，重點(diǎn)從路基、路面兩個(gè)方面探究高速公路路基路面排水施工技術(shù)應(yīng)用方式，以供參考。

高速公路是我國交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的核心組成部分之一，承擔(dān)著為公眾提供安全、穩(wěn)定交通出行服務(wù)的重要責(zé)任，對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展、貨物運(yùn)輸具有重要意義。由于高速公路所處氣候環(huán)境復(fù)雜多變、長時(shí)間暴露在空氣與雨水之中，因此，其路堤、路面會(huì)受到水體擾動(dòng)與雨水沖刷侵蝕，如果高速公路路基路面材料固結(jié)性不足、施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，輕則會(huì)導(dǎo)致路面積水、降低路面抗滑性能、為車輛通行埋下安全隱患；重則會(huì)降低高速公路結(jié)構(gòu)的整體性、穩(wěn)固性及耐久性，誘發(fā)跳車等安全事故。為此有必要把握影響高速公路路基路面排水效果的因素，持續(xù)優(yōu)化路基路面排水施工工藝，提升排水施工技術(shù)水平，以此為高速公路運(yùn)行使用提供質(zhì)量及安全保障。

一、影響高速公路路基路面排水施工的因素

高速公路所暴露的自然環(huán)境較為復(fù)雜多變，外界氣候條件、地質(zhì)條件等都會(huì)對(duì)路基路面排水效果及施工質(zhì)量產(chǎn)生影響。（1）地質(zhì)條件因素，主要包括風(fēng)化、裂痕及巖層分布等，如果高速公路路段地質(zhì)環(huán)境較差、地層承載力偏低，極有可能在水體擾動(dòng)及雨水侵蝕的情況下誘發(fā)滑坡、路堤坍塌等事故，威脅現(xiàn)場(chǎng)施工人員的生命安全。為此應(yīng)高度重視高速公路路基路面排水施工的安全防護(hù)，采取適宜的護(hù)坡、加固等措施為現(xiàn)場(chǎng)施工人員提供安全、穩(wěn)定的施工環(huán)境；（2）地理環(huán)境因素。地理環(huán)境主要包括高速公路工程所在地周邊河流、池塘及地下水活動(dòng)等，其中地下水一般存儲(chǔ)在地下不透水層中，如果與高速公路路基路面距離較近、層間水沿縫隙流入路基隔水層，便會(huì)降低路基穩(wěn)定性與固結(jié)性。為此在路基路面排水施工中需綜合考慮上層水、層間水及地下水，采取有效措施避免路基路面受水體擾動(dòng)；（3）氣候因素，主要包括降雨量、降雨頻率等，如果高速公路排水設(shè)施不完善便會(huì)導(dǎo)致雨水積聚，滲透至路基內(nèi)部的雨水會(huì)降低高速公路性能。為此需要結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂驐l件選擇排水措施，保證高速公路路基穩(wěn)定性、路面平整度及抗滑性能。

二、高速公路路基排水施工技術(shù)

1.路基截水溝與邊溝施工技術(shù)

截水溝及邊溝是高速公路路基排水施工中常用的工程措施。其中截水溝一般位于山坡路堤上方或挖方路基邊坡頂部，可以截?cái)嘧陨掀铝飨蛳缕碌乃?，降低水流?duì)路基的擾動(dòng)程度，進(jìn)而提升高速公路路基穩(wěn)定性。在截水溝施工前需要對(duì)工程所在地地質(zhì)條件、水文環(huán)境等進(jìn)行全面細(xì)致的勘察，了解影響截水效果的關(guān)鍵性因素，科學(xué)確定截水溝位置，如果高速公路所在地地質(zhì)條件較好，將截水溝與高速公路主體結(jié)構(gòu)間的距離控制在8m 以上。如果工程位于黃土區(qū)，截水溝間距以12m 以上為宜。在高速公路挖方段的高邊坡位置應(yīng)修建平臺(tái)截水溝，能夠截?cái)嗥旅嫠鳎乐蛊旅娣e水流向高速公路。

高速公路路基排水施工中，邊溝施工一般采用分階段泄水孔施工工藝，可以提升邊溝排水效果，避免降雨量較大情況下雨水沖刷邊溝損壞其主體結(jié)構(gòu)。邊溝具有多種形式，如梯形、三角形、平曲線結(jié)構(gòu)等，不同邊溝形式對(duì)于施工方法、施工技術(shù)有著不同標(biāo)準(zhǔn)：（1）梯形結(jié)構(gòu)邊溝施工需要將相鄰泄水孔間距控制在400m范圍之內(nèi)；（2）三角形結(jié)構(gòu)邊溝施工中，泄水孔間距以不超過250m 為宜；（3）平曲線結(jié)構(gòu)邊溝施工中需把控好曲線連接質(zhì)量，防止出現(xiàn)積水外滲情況。

2.路基跌水急流槽與排水溝施工技術(shù)

在高速公路路基排水施工中，跌水急流槽與排水溝可以提升路基排水效果，且具有材料易獲取、施工操作便捷、成本價(jià)格低廉等顯著優(yōu)勢(shì)。

路基跌水急流槽施工前需要全面了解高速公路所在地形、地質(zhì)條件，科學(xué)、合理地利用現(xiàn)場(chǎng)施工材料，以有效降低施工成本。同時(shí)，如果高速公路路段地形陡峭、地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜，建議選擇臺(tái)階式跌水急流槽結(jié)構(gòu)，首先，在溝槽底部鋪設(shè)10cm 厚度混凝土作為墊層以提升地基強(qiáng)度與承載力；其次，混凝土澆筑成型且強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)后鋪設(shè)土工布形成隔水層，并在此基礎(chǔ)上鋪設(shè)孔隙塑料管；最后，回填粒徑為2～4cm 的砂石料，夯實(shí)處理并找平至設(shè)計(jì)標(biāo)高。如果跌水急流槽位于路基邊溝下方，需要保持路基縱坡高度與邊溝高度持平，以此保證水流順利進(jìn)入邊溝。

在修筑排水溝溝身前，需按照設(shè)計(jì)要求、國家相關(guān)技術(shù)規(guī)范等確定材料級(jí)配、配合比與外加劑用量，借助攪拌機(jī)械設(shè)備將材料混合均勻，并嚴(yán)格控制攪拌時(shí)間、攪拌速度。同時(shí)，當(dāng)以片石作為溝身構(gòu)筑材料時(shí)，需要選擇無風(fēng)化且堅(jiān)硬的石料，清除石料表面浮渣及殘留雜質(zhì)，進(jìn)而通過控制石料質(zhì)量提升溝身堅(jiān)固性。此外，可采用座漿施工工藝修筑溝身，具體方法為：首先采用砂漿灌注溝身。其次，將片石砌筑在溝身上，盡量縮小片石與片石之間的間隙。最后，使用剩余砂漿填充片石間縫隙，并對(duì)溝身進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，保證養(yǎng)護(hù)周期不低于7d。

3.路基地下水排水施工技術(shù)

由上文論述可知，地下水是影響高速公路路基排水效果及施工質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一。在高速公路路基排水施工中一般采用明溝、暗溝施工技術(shù)降低地下水活動(dòng)對(duì)路基的擾動(dòng)程度，避免地下水沖刷侵蝕導(dǎo)致路基失穩(wěn)或變形位移。

明溝施工前需勘察土質(zhì)條件，如果土質(zhì)情況較好、地下水位處于溝槽標(biāo)高之下、明溝開挖深度能夠滿足設(shè)計(jì)要求則可以不設(shè)置支護(hù)結(jié)構(gòu)，反之則需要加強(qiáng)施工安全防護(hù)，避免路基塌陷誘發(fā)嚴(yán)重安全事故。

暗溝施工一般采用混凝土澆筑施工工藝，首先對(duì)溝渠進(jìn)行加固處理，避免水體擾動(dòng)情況下溝渠內(nèi)部出現(xiàn)管涌、坍塌等質(zhì)量病害。其次，把控好溝渠內(nèi)壁滲水孔位置，一般位于暗溝溝渠內(nèi)壁與含水層接觸的位置，可以使高速公路路基內(nèi)部的積水快速排到暗溝中，進(jìn)而提升高速公路路基穩(wěn)定性。

明溝與暗溝施工適用條件不同，相對(duì)于明溝施工而言暗溝施工難度較高但美觀性較好，明溝施工操作簡(jiǎn)單但有可能影響高速公路外觀，在實(shí)際應(yīng)用中需結(jié)合高速公路所在位置、路基排水需求等予以科學(xué)選擇。

4.路基滲溝排水施工技術(shù)

路基滲溝排水主要以滲流的形式匯集水流，再將其就近排出路基之外，能夠避免滲水沖刷坡面或滲入到路基范圍內(nèi)。路基滲溝排水施工中開挖深度較大，需要避免觸及邊坡以導(dǎo)致邊坡塌方。當(dāng)坡度超過5%時(shí)適宜將基地作成階梯形。同時(shí)，當(dāng)土方挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高之上300mm 時(shí)，以人工方式達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，并且在基地安裝混凝土預(yù)制塊，鋪設(shè)好瀝青防水層，以此避免滲水沿著混凝土預(yù)制塊間的縫隙深入到路基范圍內(nèi)，影響路基的穩(wěn)定性與安全性。此外，當(dāng)混凝土底座施工完成后，需要在滲水面鋪設(shè)土工合成材料，材料間的搭接距離不宜低于10cm，并且要保證波紋管之間緊密銜接，調(diào)整好波紋管的轉(zhuǎn)彎角度，以此防止波紋管損壞或淤塞。最后要填碼碎礫石作為透水層，厚度以3～5cm 為宜，在透水層上部鋪設(shè)粒徑較小的碎石作為反濾層，并鋪設(shè)、壓實(shí)中粗砂，厚度約為50cm，作為路基滲溝的封閉層。

三、高速公路路面排水施工技術(shù)

1.路面表層排水施工技術(shù)

高速公路路面表層排水施工技術(shù)主要包括排水孔與攔水帶兩種類型。其中排水孔施工需綜合考慮單位時(shí)間內(nèi)水流量及水流速度，路面表層排水效果需求，在此基礎(chǔ)上確定排水孔孔徑及布置形式。通常情況下路面表層排水孔以喇叭形狀為主，外徑大于內(nèi)徑，可以保證水流流動(dòng)的通暢與迅速。除此之外，在設(shè)置排水口、排水孔的同時(shí)需要配合橫向排水設(shè)施，把握好排水孔、排水設(shè)施之間的間距，進(jìn)而降低路面雨水徑流、避免路面積水，保證車輛通行的安全性。

高速公路路面表層攔水帶施工可對(duì)雨水起到攔截作用，在實(shí)際施工中需要保證攔水帶頂部超過路面表層最大積水深度，如果高速公路設(shè)置防護(hù)欄，攔水帶頂部標(biāo)高以15cm 為宜。攔水帶施工以混凝土為主要材料，需要保證混凝土材料與路面材料間的密封性，尤其要重視接縫處理，避免雨水沿接縫滲透至路面內(nèi)部。

除排水孔、攔水帶之外，高速公路路面表層排水還需要依靠路肩、路面橫坡。因此，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況設(shè)置暗溝、流水槽，借助路拱及水體的自行漫流作用將路面表層積水排入排水設(shè)施中。

2.路面內(nèi)部排水施工技術(shù)

高速公路路面內(nèi)部排水施工一般采用填方砌體、植草植土技術(shù)。其一，在路面內(nèi)部、路肩底部填充厚度約為3cm 的土層、砂墊層，利用填充土體的滲水性排除路面內(nèi)部積水，再配合排水孔、排水渠等避免雨水沖刷損壞路面結(jié)構(gòu)；其二，栽種具有防水固結(jié)效果的植物或填充土體形成防護(hù)段，在路面與路堤接觸位置鋪設(shè)土工布輔助排水，可以有效提升路面內(nèi)部排水效果，防止雨水侵蝕路面，進(jìn)而延長路面使用壽命，降低路面病害發(fā)生概率。

3.路面排水結(jié)構(gòu)銜接部位的施工技術(shù)

在高速公路路基路面排水施工中，路面排水結(jié)構(gòu)間銜接部分的科學(xué)處理尤為重要。其一為橫向排水管與邊溝間的銜接，需要在邊溝墻體上預(yù)留好孔洞，將橫向排水管由邊溝引入集水區(qū)，保證橫向排水管與邊溝間無縫隙。其二為邊溝與縱向排水溝間的銜接。因邊溝開挖深度較大，當(dāng)坡度較小時(shí)有可能導(dǎo)致盲溝排水不暢，所以要適度加大邊溝的長度，在邊溝底部的位置與縱向排水溝相互銜接，以此保證排水通常。其三為橫向排水溝與滲溝的銜接。需要將中分帶的滲水軟管插入到橫向排水溝中，保證排水過程暢通無阻，以此提升路面排水效果。

4.路面結(jié)構(gòu)排水施工技術(shù)

路面結(jié)構(gòu)排水是指在路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工階段便充分考慮道路排水需求，通過路面結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，路面坡度及層次參數(shù)的調(diào)整以提升路面排水效果，有效避免路面積水或下滲至路基范圍。首先，需要根據(jù)施工圖及設(shè)計(jì)文件確定好路拱的橫坡度，一般以1.5%為宜。當(dāng)路面結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定時(shí)，需要將路拱橫坡度擴(kuò)大到2%或2.5%。其次，要在路面面層下設(shè)排水基層，其厚度一般為10～15cm，應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況及排水需求確定好排水基層的材料集配，控制好材料之間的空隙率，一般不應(yīng)低于20%。再次，為阻滯路面積水滲透至路基范圍內(nèi)，需要對(duì)路基結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行處理，如鋪設(shè)無紡?fù)凉げ?、瀝青混凝土薄層等。最后，為排出路面結(jié)構(gòu)層層間積水，需要設(shè)置間距在20～40cm 范圍內(nèi)的縱向排水管，并使其與邊坡泄水槽連接。同時(shí)要在路面集水溝處設(shè)置反濾層，進(jìn)一步提升路面的排水效果，降低安全事故的發(fā)生概率。

四、結(jié)語

高速公路路基路面施工中，影響其排水效果與施工質(zhì)量的因素主要包括地質(zhì)因素、地理因素與氣候因素。尤其是在自然環(huán)境、地形地貌復(fù)雜多變的路段，路基路面在水體沖刷、雨水侵蝕的情況下會(huì)產(chǎn)生較為嚴(yán)重的病害，并威脅公路通行的安全性、穩(wěn)定性。當(dāng)前高速公路路基路面排水施工中常用的技術(shù)包括截水溝及邊溝施工技術(shù)、跌水急流槽排水溝技術(shù)、路基地下水排水技術(shù)、路基滲溝排水施工技術(shù)、路面表層及內(nèi)部排水技術(shù)、路面排水結(jié)構(gòu)銜接部位施工技術(shù)、路面結(jié)構(gòu)排水施工技術(shù)。在實(shí)際應(yīng)用中需要結(jié)合地質(zhì)勘察資料、路基路面排水施工要求、排水施工技術(shù)規(guī)范等予以科學(xué)、合理地選擇，并采用綜合性排水施工技術(shù)措施、工程措施、綠化措施等提升排水效果，為高速公路正常通行、安全使用提供堅(jiān)實(shí)、有力的保障。