摘 要：高速公路是我國公路系統(tǒng)中的重要組成部分，關(guān)系著我國的經(jīng)濟(jì)和民生，所以高速公路的維護(hù)和保養(yǎng)是高速公路相關(guān)部門面臨的重大課題之一。高速公路路基路面的承載力、平整度及穩(wěn)定性都在很大程度上受到水的影響。如何避免和改善雨水對高速公路的侵害是本文的主要研究目的。

關(guān)鍵詞：高速公路 排水設(shè)計(jì) 路面 路基

中圖分類號：U417.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）02（b）-0047-01

1 水對高速公路路面路基的破壞分析

隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人們和社會對交通的需求越來越強(qiáng)烈，尤其是公路建設(shè)的發(fā)展，由于長途運(yùn)輸?shù)膭×以黾訉?dǎo)致社會對高速公路的使用需求劇增，高速公路的交通流量不斷增加，這也就對應(yīng)的對高速公路的路基、路面質(zhì)量提出了越來越高的要求。在長期的研究過程中發(fā)現(xiàn)，高速路面、路基的破壞程度很大一部分因素出現(xiàn)在水上，水對路面、路基額破壞必須得到公路部門的高度重視。破壞高速公路的水因素主要包括地表水和地下水兩個(gè)方面，目前我國高速公路基本都是瀝青混凝土材料，所以這些材料在水的長期侵蝕過程中會逐漸出現(xiàn)變形而使材料強(qiáng)度減低，然后在大量行車負(fù)荷及溫度變化的反復(fù)作用下，路面就會出現(xiàn)裂縫、剝落、松散、坑槽、錯(cuò)臺甚至斷裂等一系列問題。水分的滲入會造成路基嚴(yán)重?fù)p害，會造成公路進(jìn)一步破壞，嚴(yán)重影響行車安全。

2 排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容

因?yàn)樗矫娴囊蛩貢Ω咚俟吩斐梢欢ǔ潭鹊钠茐模孕枰獙返穆访?、路基進(jìn)行有針對性的排水設(shè)計(jì)。目前的排水設(shè)計(jì)主要針對路面和路基兩個(gè)方面，路基排水設(shè)計(jì)需要考慮到地下水和農(nóng)田排灌等對路基穩(wěn)定性的影響，所以可以有針對性的在路基設(shè)計(jì)時(shí)，加鋪一層防水、隔水層，或者將其最下填土高度提高等方法。對路面排水設(shè)計(jì)方面，最主要考慮雨水對路面的影響，尤其是夏天雨水較多的地區(qū)，路面排水設(shè)計(jì)一定需要重視，可以設(shè)置中央隔離帶、路拱橫坡等將地表水流快速引走。

3 排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則

路基和路面的排水設(shè)計(jì)需遵循一定的設(shè)計(jì)原則，這些原則主要有以下幾點(diǎn)。

（1）充分考察并掌握當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)情況和氣候狀況。

（2）公路排水系統(tǒng)結(jié)合當(dāng)?shù)刈匀凰岛娃r(nóng)田水系，盡量減少工程量，最大利用公路排水。

（3）對于地質(zhì)條件特殊的地段，比如山坡、地質(zhì)松軟地段等，注重保持水土，防止公路排水系統(tǒng)造成水土流失。

（4）溝渠的平面布置與縱向布置相協(xié)調(diào)，地下水和地表水綜合治理，重視橋涵和路基排水的結(jié)合。

（5）根據(jù)道路特點(diǎn)，設(shè)計(jì)不同排水方式，對缺乏防護(hù)的地段設(shè)置攔水帶，使雨水匯流后排出。

4 高速公路排水設(shè)計(jì)方法

4.1 路基排水設(shè)計(jì)方法

（1）低下排水和填筑排水設(shè)計(jì)。滲溝、盲溝、仰斜式排水孔等方式都可應(yīng)用與路基排水方式。根據(jù)路段地質(zhì)特點(diǎn)，對于流量較大的地下水可以設(shè)置涵洞或暗溝，反之則可以采用滲溝、橫向盲溝等，對挖方段邊坡上地下水，可設(shè)置仰斜式排水孔排水。對路基下地下水豐富地段，需填埋滲水材料或砂石墊層，另外為防止地下水滲透上升，應(yīng)在路基建設(shè)時(shí)，在路基底設(shè)置三維符合防水板等。

（3）邊溝排水設(shè)計(jì)。結(jié)合路段特點(diǎn)和當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c(diǎn)，邊溝排水設(shè)計(jì)采用不同數(shù)量和尺寸。邊溝排水能力的決定因素主要有邊溝底流水坡度、邊溝截面尺寸、形狀、邊溝表面粗糙程度等。邊溝的設(shè)計(jì)應(yīng)該遵循一定的原則，根據(jù)路面平坦程度的不同，采取填筑式邊溝或者漿砌片石修筑路堤邊溝，邊溝縱坡應(yīng)≥0.12%。高速公路的邊溝設(shè)計(jì)一般需遵循《公路設(shè)計(jì)手冊路基》的排水能力計(jì)算方式，其中：Q為流量；W為邊溝斷面面積；C為流速系數(shù)；R為水力半徑；i為邊溝溝底縱坡。如果路堤邊溝需排入涵洞，則溝底標(biāo)高不能低于涵洞進(jìn)口標(biāo)高；對排入灌溉涵的邊溝，溝底標(biāo)高不低于涵頂?shù)臉?biāo)高。為防止沖刷涵洞，宜采用急流槽連接邊溝和涵洞洞口。

（3）截水溝與排水溝的設(shè)計(jì)。當(dāng)路堤邊坡上方或者路塹流入路基的地表徑流量較大時(shí)，應(yīng)設(shè)計(jì)截水溝對其進(jìn)行攔截。通常情況下，截水溝的設(shè)計(jì)位置應(yīng)處于路塹坡頂5 m或路堤坡腳2 m外，以提醒截面為主，長度不超過500 m為宜。另外還需注意地表水和底下水引流之間的關(guān)系。對于排水溝而言，其長度尺寸和截面需根據(jù)路段積水流量計(jì)算之后確定，并且需確保各種水溝之間水流置換連接順暢。排水溝的設(shè)計(jì)作用不僅僅局限于地表水的排出，還需考慮到其在整個(gè)排水系統(tǒng)中是否合理。

（4）跌水與急流槽。跌水和急流槽的設(shè)計(jì)主要應(yīng)用與路段比較特殊的情況下，比如地形險(xiǎn)要、山高坡陡的山區(qū)，這種路段通常具有較陡的縱坡，當(dāng)遇到急雨或者暴雨時(shí)，水量的瞬間增大就需要較陡的縱坡來快速的排水，并通過急流槽減弱其沖擊能量。跌水和急流槽既可以單獨(dú)采用，也可以與其他排水構(gòu)造物聯(lián)合采用，形成一個(gè)完整的排水系統(tǒng)，發(fā)揮更加全面的防水功能。

4.2 路面排水設(shè)計(jì)方法

（1）我國高速公路的設(shè)計(jì)建設(shè)中，高速公路中間都有一條隔離帶用來增加高速公路的安全性能，所以必須針對此隔離帶設(shè)計(jì)高速公路中間隔離帶排水，次設(shè)計(jì)方案主要用于排除中央分隔帶內(nèi)的積水。中央隔離帶排水設(shè)計(jì)要充分考慮到最大降雨的瞬時(shí)雨量和匯水面積，排水能力的計(jì)算方式為：，其中：Q為流量；K為流量模數(shù)；H為水頭高度；L為橫向排水管長度。高速公路中央分隔帶的排水設(shè)計(jì)需要有幾個(gè)部分組成：首先，設(shè)計(jì)底坡≥0.3%的縱向梯形或矩形盲溝，匯集中央分隔帶雨水或滲水。其次，設(shè)計(jì)一條橫向排水溝，長度根據(jù)高速公路上內(nèi)置的通訊、監(jiān)控用管線等設(shè)施的間距，長度最長不要超過180 m。再次，為防止水流從側(cè)面向路基滲透，設(shè)置瀝青防滲層及土工布防滲層。此外，目前超高段路面排水設(shè)計(jì)主要包括中央分隔帶預(yù)留排水孔、中央分隔帶設(shè)置斷口、設(shè)置排水溝或設(shè)置淺碟式中央分隔帶等四種形式。實(shí)際項(xiàng)目中可結(jié)合道路等級、地形條件以及綠化要求對其進(jìn)行優(yōu)選。

（2）路面滲水的排水設(shè)計(jì)。沿路面邊緣設(shè)置由透水性填料及水溝、橫向出水管和過濾織物組成的路面邊緣排水系統(tǒng)。通過設(shè)置瀝青封層、土路肩縱橫向碎石盲溝和排水管，將滲入路面面層的水引出地基之外。由于通過瀝青面層下滲的水量有限，考慮到排水路徑的限制，因此，設(shè)計(jì)中采用每10 m左右設(shè)置一道Φ5 cm橫向排水管以確保路面下滲水的排除。

參考文獻(xiàn)

[1]胡永利.淺談高速公路排水設(shè)計(jì)的不合理性[J].黑龍江科技信息，2008，15.

[2]鄭朝陽.路基路面排水設(shè)計(jì)在高速公路上的應(yīng)用[J].中小企業(yè)管理與科技（上旬刊），2009，8.

[3]馬英.高等級公路路基路面排水設(shè)計(jì)[J].山西建筑，2006，32.

[4]張榮敦，魯軍瑛，鄭建曉.公路路面表面水排除方法的探討[J].山西建筑，2007，33.