李丹青

（邢臨高速公路管理處，河北 邢臺(tái) 054001）

0 引言

隨著我國(guó)高速公路的快速發(fā)展，道路建設(shè)對(duì)高速公路路面設(shè)計(jì)技術(shù)和質(zhì)量的要求不斷提高，因此在路面的設(shè)計(jì)、施工和養(yǎng)護(hù)中，必須重視路面排水設(shè)施的設(shè)計(jì)與施工。高速公路中的排水系統(tǒng)的完善性對(duì)公路壽命有著決定性影響，是高速公路修建的重要組成部分。從對(duì)邢臨高速的路面統(tǒng)計(jì)資料的總結(jié)分析可知，影響路面使用性能和壽命的一個(gè)重要因素是水，排水設(shè)施設(shè)計(jì)不良會(huì)增加后期運(yùn)營(yíng)和養(yǎng)護(hù)工作、增加運(yùn)營(yíng)和養(yǎng)護(hù)費(fèi)用支出。

1 水對(duì)高速公路的危害

1.1 影響高速公路安全行車

如果高速公路路面上的降水不能及時(shí)、有效的排出，積水就會(huì)在路面形成水膜，降低行駛中車輛與路面的摩擦力，造成剎車失靈，高速公路上行車速度較快，剎車失靈會(huì)對(duì)駕乘人員和其他行駛車輛造成極大安全隱患。此外，車輛高速行駛?cè)菀资顾れF化，影響司機(jī)視線，容易造成交通事故。

1.2 影響高速公路的使用性能和壽命

路面水通過(guò)裂縫、空隙滲入到路基結(jié)構(gòu)層，形成自由水，車輛經(jīng)過(guò)時(shí)會(huì)對(duì)這部分水產(chǎn)生巨大的壓力。裂縫經(jīng)過(guò)車輪碾壓過(guò)后形成負(fù)壓，瀝青混合料在形成的動(dòng)力沖刷循環(huán)下逐漸失去黏結(jié)力形成坑槽，影響路面的平整度，降低結(jié)構(gòu)層的強(qiáng)度，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成各結(jié)構(gòu)層之間的分離使路面斷裂，在冬季還有可能造成路面凍脹破壞。雨水對(duì)土路肩、邊坡?lián)p害更大，路基邊坡在受到雨水的侵蝕后，常常出現(xiàn)土路肩邊坡沖刷、路基塌方、滑坡等公路水毀現(xiàn)象。

2 設(shè)置排水設(shè)施的目的與原則

2.1 設(shè)置排水設(shè)施的目的

（1）把路基工作區(qū)的含水量降低到一定的范圍內(nèi)，保持路基常年處于干燥狀態(tài)。

（2）排除高速公路路面積水，將積水?dāng)r截在路基范圍以外，并防止地面水漫流、滯積或下滲。

（3）隔斷、疏干、降低地下水，并將地下水引導(dǎo)至路基范圍以外的適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)。

2.2 高速公路排水設(shè)施設(shè)計(jì)的基本原則

（1）高速公路排水設(shè)計(jì)要根據(jù)所處地段的地理情況因地制宜，合理布局、講究實(shí)效，進(jìn)行全面的規(guī)劃設(shè)計(jì)，積極利用有利地形和自然水系，以使水流及時(shí)疏散，就近分散。

（2）排水系統(tǒng)應(yīng)自成體系，應(yīng)該考慮與周圍農(nóng)田水利的配合，必要時(shí)要加修涵管，做到與灌溉溝渠互不干擾。同時(shí)要防止排水水流過(guò)大沖毀農(nóng)田或危害其他水利設(shè)施，另一方面也要防止農(nóng)業(yè)用水影響路基穩(wěn)定。

（3）設(shè)計(jì)前應(yīng)進(jìn)行地質(zhì)調(diào)查，查明水源，考慮路基排水設(shè)施與涵洞布置相配合，地下排水與地表排水相結(jié)合，排水溝的橫向和縱向設(shè)置相結(jié)合，從而做到全面規(guī)劃，合理修建。

（4）在不破壞當(dāng)?shù)厮牡那疤嵯?，?jié)約用地，排水設(shè)施的形式應(yīng)與周圍自然景觀相協(xié)調(diào)，選擇有利地形設(shè)置人工排水溝，滿足排水主功能并營(yíng)造道路與自然和諧的環(huán)境。

3 高速公路排水設(shè)施分類

3.1 路面表面排水

以邊溝、截水溝、排水溝等組成的路肩排水和中央分隔帶排水為主的路面排水系統(tǒng)主要排出的是雨、雪等降落到地面的水。路面排水根據(jù)路線縱坡一般分為兩種形式：分散漫流式和集中截流式。當(dāng)路線縱坡＜0.3%時(shí)，采用分散漫流式路面排水，采用水泥混凝土的平緣路緣石，將路面水沿縱坡和橫坡排入邊溝；當(dāng)路線縱坡≥0.3%時(shí)，采用集中截流式路面排水，設(shè)置瀝青混凝土攔水石，匯集路面水，經(jīng)每隔一定距離的泄水口流入邊坡，排至路基邊溝。在高速公路排水設(shè)計(jì)中邊溝、排水溝占有很大比重，在設(shè)計(jì)中應(yīng)予以重視。

3.2 路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部排水

結(jié)構(gòu)內(nèi)部排水指使用無(wú)妨土工布、管道、碎石等材料構(gòu)建排水系統(tǒng)排出通過(guò)路面接縫和裂縫等深入到路面內(nèi)部的水。路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部積水會(huì)造成路面沉降、裂縫等，降低高速公路的使用壽命，影響行駛舒適性。路面內(nèi)部的排水是一個(gè)完善的系統(tǒng)工程，不僅要加強(qiáng)路面結(jié)構(gòu)本身的防水措施、提高路面材料的抗水害能力，還要加強(qiáng)內(nèi)部排水設(shè)施設(shè)計(jì)。二者是相輔相成的，只預(yù)防不排出或只排出不預(yù)防均解決不了路面內(nèi)部水對(duì)路面結(jié)構(gòu)的損害。

4 排水設(shè)施設(shè)計(jì)

4.1 邊溝設(shè)計(jì)

邊溝一般設(shè)置在路肩外側(cè)或者低路堤的坡腳外側(cè)，用以匯集和排出路面、路肩、邊坡及流向路基的小量地面水。如圖1所示一般路堤橫斷面采用梯形、流線形、三角形、矩形等。邊溝設(shè)置于挖方地段和填土高度小于邊溝深度的填方路段。分為明溝和加設(shè)蓋板的暗溝等多種形式，多為石塊砌成，邊溝可與路緣石結(jié)合為一整體。邊溝的整體設(shè)計(jì)要考慮地形、地質(zhì)、邊坡土質(zhì)、路基橫縱設(shè)計(jì)和邊坡斷面的形式等因素，因地制宜的設(shè)計(jì)出與周圍景觀相一致的邊溝。

圖1 邊溝的橫斷面形式示意圖（單位：m）

4.2 中央分隔帶設(shè)計(jì)

邢臨高速公路中央分隔帶采用凸形，在分隔帶鋪面上設(shè)置向外側(cè)傾斜的橫坡，橫坡坡度一般為2%～4%，雖然大部分降水可以通過(guò)凸形中央分隔帶自排到路面上，再經(jīng)過(guò)路面橫坡排到邊溝里，但還有少部分水會(huì)滲入到中央分隔帶內(nèi)，邢臨高速公路在中央分隔帶范圍內(nèi)的路基及路面結(jié)構(gòu)層上涂雙層瀝青，并在中央分隔帶中擺放綠化植物，阻止雨水滲入到路面結(jié)構(gòu)層及路基中。

4.3 排水溝設(shè)計(jì)

排水溝的作用是將邊溝、截水溝和路基附近農(nóng)田及住宅附近低洼處匯集的水引向路基、農(nóng)田、住宅地以外的水溝，填方路基一般都設(shè)要計(jì)排水溝。排水溝的形狀有矩形和梯形兩種，一般情況下只要水流速度不大，都應(yīng)采用如圖2所示的三維植被網(wǎng)。實(shí)際上，很多水毀是從排水溝端部開(kāi)始的。為了防止水流進(jìn)入水渠等自然河溝中沖刷排水溝端部，排水溝端部往往加設(shè)一道隔水墻，隔水墻一般低于排水溝底1～1.5m。

圖2 植草土質(zhì)排水溝示意圖（單位：cm）

4.4 急流槽設(shè)計(jì)

急流槽是用于排泄路面水、挖方邊坡流水的重要設(shè)施，屬于集中排水的特殊形式。急流槽一般有以下幾種類型：路堤急流槽、截水溝接邊溝的路塹急流槽、截水溝接排水溝的急流槽、邊溝接排水溝的急流槽。如圖3所示，急流槽一般由耳墻、消力池、橫向溝渠等構(gòu)成。

圖3 急流槽構(gòu)造示意圖（單位：m）

5 結(jié)語(yǔ)

高速公路排水設(shè)計(jì)是高速路設(shè)計(jì)的重要組成部分，良好的排水系統(tǒng)能夠延長(zhǎng)公路的使用壽命，在設(shè)置排水設(shè)施時(shí)要因地制宜設(shè)置完善的排水設(shè)施，盡可能地避免不合理問(wèn)題，最大限度地發(fā)揮排水設(shè)施的作用，保證路基的穩(wěn)定和路面良好的使用性能，確保公路交通運(yùn)輸?shù)恼?、安全運(yùn)行，延長(zhǎng)高速公路的使用壽命。

[1]JTG/T D33—2012，公路排水設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2]趙鴻鐸，馬網(wǎng)兔，吳青峰，等.公路中央分隔帶滲水規(guī)律研究[J].公路交通科技，2005（3）：46-50.

[3]邱禮饒.路面排水設(shè)施的形式[J].山西建筑，2008（13）：47-51.

[4]周琴.淺析高速公路路基路面排水設(shè)計(jì)[J].價(jià)值工程，2010（30）：64.

[5]鄧云潮.高速公路擴(kuò)寬路基綜合防排水系統(tǒng)研究[D].西安：長(zhǎng)安大學(xué)，2012.