提高高速公路路基路面排水设计有效性浅析

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇提高高速公路路基路面排水设计有效性浅析范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘 要：高速公路是我国公路系统中的重要组成部分，关系着我国的经济和民生，所以高速公路的维护和保养是高速公路相关部门面临的重大课题之一。高速公路路基路面的承载力、平整度及稳定性都在很大程度上受到水的影响。如何避免和改善雨水对高速公路的侵害是本文的主要研究目的。

关键词：高速公路 排水设计 路面 路基

中图分类号：U417.3 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）02（b）-0047-01

1 水对高速公路路面路基的破坏分析

随着我国经济的高速发展，人们和社会对交通的需求越来越强烈，尤其是公路建设的发展，由于长途运输的剧烈增加导致社会对高速公路的使用需求剧增，高速公路的交通流量不断增加，这也就对应的对高速公路的路基、路面质量提出了越来越高的要求。在长期的研究过程中发现，高速路面、路基的破坏程度很大一部分因素出现在水上，水对路面、路基额破坏必须得到公路部门的高度重视。破坏高速公路的水因素主要包括地表水和地下水两个方面，目前我国高速公路基本都是沥青混凝土材料，所以这些材料在水的长期侵蚀过程中会逐渐出现变形而使材料强度减低，然后在大量行车负荷及温度变化的反复作用下，路面就会出现裂缝、剥落、松散、坑槽、错台甚至断裂等一系列问题。水分的渗入会造成路基严重损害，会造成公路进一步破坏，严重影响行车安全。

2 排水系统的设计内容

因为水方面的因素会对高速公路造成一定程度的破坏，所以需要对公路的路面、路基进行有针对性的排水设计。目前的排水设计主要针对路面和路基两个方面，路基排水设计需要考虑到地下水和农田排灌等对路基稳定性的影响，所以可以有针对性的在路基设计时，加铺一层防水、隔水层，或者将其最下填土高度提高等方法。对路面排水设计方面，最主要考虑雨水对路面的影响，尤其是夏天雨水较多的地区，路面排水设计一定需要重视，可以设置中央隔离带、路拱横坡等将地表水流快速引走。

3 排水系统的设计原则

路基和路面的排水设计需遵循一定的设计原则，这些原则主要有以下几点。

（1）充分考察并掌握当地的地质情况和气候状况。

（2）公路排水系统结合当地自然水系和农田水系，尽量减少工程量，最大利用公路排水。

（3）对于地质条件特殊的地段，比如山坡、地质松软地段等，注重保持水土，防止公路排水系统造成水土流失。

（4）沟渠的平面布置与纵向布置相协调，地下水和地表水综合治理，重视桥涵和路基排水的结合。

（5）根据道路特点，设计不同排水方式，对缺乏防护的地段设置拦水带，使雨水汇流后排出。

4 高速公路排水设计方法

4.1 路基排水设计方法

（1）低下排水和填筑排水设计。渗沟、盲沟、仰斜式排水孔等方式都可应用与路基排水方式。根据路段地质特点，对于流量较大的地下水可以设置涵洞或暗沟，反之则可以采用渗沟、横向盲沟等，对挖方段边坡上地下水，可设置仰斜式排水孔排水。对路基下地下水丰富地段，需填埋渗水材料或砂石垫层，另外为防止地下水渗透上升，应在路基建设时，在路基底设置三维符合防水板等。

（3）边沟排水设计。结合路段特点和当地气候特点，边沟排水设计采用不同数量和尺寸。边沟排水能力的决定因素主要有边沟底流水坡度、边沟截面尺寸、形状、边沟表面粗糙程度等。边沟的设计应该遵循一定的原则，根据路面平坦程度的不同，采取填筑式边沟或者浆砌片石修筑路堤边沟，边沟纵坡应≥0.12%。高速公路的边沟设计一般需遵循《公路设计手册路基》的排水能力计算方式，其中：Q为流量；W为边沟断面面积；C为流速系数；R为水力半径；i为边沟沟底纵坡。如果路堤边沟需排入涵洞，则沟底标高不能低于涵洞进口标高；对排入灌溉涵的边沟，沟底标高不低于涵顶的标高。为防止冲刷涵洞，宜采用急流槽连接边沟和涵洞洞口。

（3）截水沟与排水沟的设计。当路堤边坡上方或者路堑流入路基的地表径流量较大时，应设计截水沟对其进行拦截。通常情况下，截水沟的设计位置应处于路堑坡顶5 m或路堤坡脚2 m外，以提醒截面为主，长度不超过500 m为宜。另外还需注意地表水和底下水引流之间的关系。对于排水沟而言，其长度尺寸和截面需根据路段积水流量计算之后确定，并且需确保各种水沟之间水流置换连接顺畅。排水沟的设计作用不仅仅局限于地表水的排出，还需考虑到其在整个排水系统中是否合理。

（4）跌水与急流槽。跌水和急流槽的设计主要应用与路段比较特殊的情况下，比如地形险要、山高坡陡的山区，这种路段通常具有较陡的纵坡，当遇到急雨或者暴雨时，水量的瞬间增大就需要较陡的纵坡来快速的排水，并通过急流槽减弱其冲击能量。跌水和急流槽既可以单独采用，也可以与其他排水构造物联合采用，形成一个完整的排水系统，发挥更加全面的防水功能。

4.2 路面排水设计方法

（1）我国高速公路的设计建设中，高速公路中间都有一条隔离带用来增加高速公路的安全性能，所以必须针对此隔离带设计高速公路中间隔离带排水，次设计方案主要用于排除中央分隔带内的积水。中央隔离带排水设计要充分考虑到最大降雨的瞬时雨量和汇水面积，排水能力的计算方式为：，其中：Q为流量；K为流量模数；H为水头高度；L为横向排水管长度。高速公路中央分隔带的排水设计需要有几个部分组成：首先，设计底坡≥0.3%的纵向梯形或矩形盲沟，汇集中央分隔带雨水或渗水。其次，设计一条横向排水沟，长度根据高速公路上内置的通讯、监控用管线等设施的间距，长度最长不要超过180 m。再次，为防止水流从侧面向路基渗透，设置沥青防渗层及土工布防渗层。此外，目前超高段路面排水设计主要包括中央分隔带预留排水孔、中央分隔带设置断口、设置排水沟或设置浅碟式中央分隔带等四种形式。实际项目中可结合道路等级、地形条件以及绿化要求对其进行优选。

（2）路面渗水的排水设计。沿路面边缘设置由透水性填料及水沟、横向出水管和过滤织物组成的路面边缘排水系统。通过设置沥青封层、土路肩纵横向碎石盲沟和排水管，将渗入路面面层的水引出地基之外。由于通过沥青面层下渗的水量有限，考虑到排水路径的限制，因此，设计中采用每10 m左右设置一道Φ5 cm横向排水管以确保路面下渗水的排除。

参考文献

[1] 胡永利.浅谈高速公路排水设计的不合理性[J].黑龙江科技信息，2008，15.

[2] 郑朝阳.路基路面排水设计在高速公路上的应用[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2009，8.

[3] 马英.高等级公路路基路面排水设计[J].山西建筑，2006，32.

[4] 张荣敦，鲁军瑛，郑建晓.公路路面表面水排除方法的探讨[J].山西建筑，2007，33.