張永祥

（中交一公局廈門工程有限公司，福建 廈門 361000）

1 引言

公路路基的穩(wěn)定性會直接影響公路的使用性能，只有路基具有充分的穩(wěn)定性和強度，才能保證道路的正常使用，不會出現(xiàn)大的變形和破壞。本人參與過的海南中部山區(qū)、福建西北部山區(qū)的高速公路，因山區(qū)降雨強度較大，匯水區(qū)的坡度較陡，水流的匯集也相對較為集中，如果路基的排水系統(tǒng)做得不到位很容易引起道路出現(xiàn)大規(guī)模的水毀問題。據(jù)相關統(tǒng)計，山區(qū)高速公路的病害大多為水毀問題[1]。公路自身排水系統(tǒng)的不健全、設置不合理是導致公路發(fā)生水毀的一項重要因素。因此，需要加強對公路水災害的科學評估，根據(jù)工程中的具體情況合理地選擇排水設施以及排水形式，能夠有效地提高公路運行的穩(wěn)定性，減少水毀的發(fā)生[2]。

2 排水設施出現(xiàn)問題的主要原因

2.1 設計與理論脫節(jié)

在設計公路排水系統(tǒng)時通常需要依據(jù)水文學和水力學來計算水流量以及排水設施的排水能力。但是在實際的設計工作中，許多設計人員容易出現(xiàn)兩極分化的現(xiàn)象，要么過分地依賴理論計算，使得設計出的結果在實際工程中不夠合理，沒能考慮當?shù)氐木唧w情況，匯水面積計算不準確；要么完全依靠經(jīng)驗完成設計，其中的設計結果并沒有進行驗算，很容易出現(xiàn)設計過大造成浪費，或者設計過小，排水設施不能夠滿足排水需求。此外，還有一些設計院完全采用套圖，整條高速公路不可考慮地形水文環(huán)境的變化，而完全使用同一排水設計，使得在很多路段的排水設施與整個環(huán)境不相適應，沒能達到排水的效果[3]。除此之外，排水設施是一個較為系統(tǒng)的工程，其中的每個排水設施之間都需要進行聯(lián)系，不能只是單獨地、孤立地考慮一方面的排水，未能綜合地將地表排水、地下排水、橫向排水等進行結合，各種排水設施不能夠形成一個有效的排水系統(tǒng)。

2.2 管理部門輕視排水設施與防護工程

對于公路的建設管養(yǎng)，相關部門通常只關注公路建設的過程，輕視公路的后續(xù)管養(yǎng)。而公路的管養(yǎng)部門固有的思想就是只重點關注路基路面等主要設施的問題，而沒有意識到路基排水的重要性，往往忽視排水設施以及防護工程，這也就導致了一些排水設施自建設開始便存在問題。此外，由于歷史因素的影響，有很大一部分的公路排水設施不夠完善，一旦遇到暴雨洪水就會出現(xiàn)水毀現(xiàn)象。面對公路水毀，公路管理部門往往是比較被動的，通常是在水毀之后的搶修，沒能做到水毀前的預防性養(yǎng)護，這樣不僅造成了資金的浪費，也威脅到行駛車輛和人員的安全。

2.3 排水系統(tǒng)不完善

目前。許多公路的排水設施設置的不夠完善，存在缺少某些必要的排水設施，或者排水設施之間搭配銜接不合理的情況。比如，一些坡面缺少必要的截水溝，或者即使設置了截水溝但是在中途遭到了阻斷，使得截水溝不能發(fā)揮應有的功能；也或有邊溝和排水溝之間未有效連接，匯水面積計算不準確等。此外，一些排水溝未能與天然的溝渠以及蒸發(fā)池相連，水也不能及時地排出遠離路基的區(qū)域[4]。

2.4 施工水平問題

目前，的施工水平良莠不齊，部分施工隊伍對道路排水設施的施工不夠重視，未能緊跟邊坡開挖及時施作，或未能嚴格按照相關規(guī)范以及設計圖紙進行施工，導致排水設施質量較差，不能經(jīng)受水流的長時間沖刷，導致相關排水設施部分功能缺失。

3 山區(qū)高速公路路基排水施工技術

3.1 邊溝施工技術

邊溝是公路排水工程關鍵的組成部分。一般來說，在填方地段的坡腳外側或挖方路段的路肩外側進行邊溝的布置，用來排除公路路基的少量地面水。山區(qū)路段有土質邊坡時，為了避免土體坍塌滑入邊溝，應該在邊溝和邊坡中間布設碎落臺，碎落臺和土路肩之間會產(chǎn)生一個縱向的流水槽，通常會用草皮及少許灌木鋪蓋在流水槽中，用以減少雨水沖刷的影響[5]。邊溝應該選取梯形或矩形斷面，梯形邊溝內側選取的坡度范圍是1∶1 ～ 1∶1.15，挖方路段首選矩形斷面，在滿足造價需求的前提下，可以使用帶孔的蓋板加蓋到邊溝上部，以確保行車安全性。邊溝的設計圖如圖1所示。

圖1 邊溝設計圖

3.2 截水溝施工技術

水流量較大時應設置截水溝，特別在于路塹邊坡坡頂外側2 m處，用于匯集山坡匯水。截水溝的截面為梯形，就其大小而言，根據(jù)往年該地區(qū)實際水流量而定。在廢土存放的情況下，應保持截水溝邊緣與土樁之間的距離，以確保兩者之間的距離合理，從而更好地進行公路路基的排水施工。具體而言，路基斜坡頂部與土樁腳趾之間的距離應大于10 m，并在土堆上方設置大約2%的傾斜角，以便水可以流到橫坡處。截水溝的最佳長度約為300～500 m。超過500 m時，應增加出水口，并使用滴水井排水。另外，為避免道路被雨水沖刷，有必要借助高滲透率的材料，注意溝渠的堅固性，以使道路路基能夠得到加強，防止腐蝕和雨淋。現(xiàn)場施工過程中要注意實地勘察，對于“順坡”處必須設置截水溝并與邊溝有效連接。

3.3 排水溝施工技術

在地下水位較高的情況下，通常采用排水溝的施工技術，以確保排水順暢。排水溝的施工技術也具有排除地表水的能力。如果天氣太冷，則不宜進行地下水排水工作。用混凝土澆筑排水溝時，必須在含水量最高的地方設置滲水孔，并與溝壁接觸。在溝渠壁的外部，通常會設置一個反濾層，材料一般選取土工合成材料，并應每隔一定時間在溝渠的邊界處設置沉降縫。此外，排水溝必須具有平滑的線性形狀，應盡可能根據(jù)線性形狀進行設置，曲線位置多采用弧形。在排水溝的開挖和施工過程中，應與路基保持一定距離，距路基坡腳趾的距離應不少于4 m。如果排水溝的長度太長，則應將其分開，并進行砌筑工作。另外，臺階的高度應根據(jù)實際地質情況確定，以適應當?shù)厍闆r。

3.4 急流槽施工技術

由于道路路面的溜槽和其他材料不同，連接處可能會出現(xiàn)裂縫。傳統(tǒng)的修補方法是用建筑材料砂漿填充的非剛性修補方法。但是，修復后會出現(xiàn)裂紋，需要進行重復性灌漿?？刹捎梅浪δ芴钛a水灰與路面之間的空隙。具體內容方法是將卷材剪成成熟的條狀，插入接縫處，然后在接縫處粘貼未乳化的道路瀝青，實現(xiàn)超柔性連接。根據(jù)調查顯示，使用3～4年后，柔性連接仍無滲漏和裂縫。而急流槽的出入口和主槽段之間還需要設置過渡區(qū)域進行連接，過渡區(qū)域需要設置一些消能措施來降低水槽的流量，如跌水、消力坎等，此外，還可采用粗糙化槽身、設置隆起等手段來減少能量。

3.5 地下排水設施施工技術

目前，常用的地下排水設置主要有3種，分別為暗溝、滲溝、滲井。如果路基基底有地下水出露、挖方路基之內存在著含水層或者是某區(qū)域的地下水水位較高，但路堤的填土高度又受到了限制，在以上這種情況下則僅僅設置地表排水已經(jīng)不能滿足要求，需要設置地下排水。排出淺層的地下水，保證公路路基的整體安全性，可以有效地降低公路路基的含水量，保證其使用壽命及穩(wěn)定性。其中挖方路段滲溝的布設形式如圖2所示。

圖2 挖方路段滲溝布設形式

4 結語

綜上，針對目前高速公路的排水問題，對山區(qū)高速公路路基排水技術進行了研究，表明了路基排水的重要性，特別是針對海南中部山區(qū)、福建西北部山區(qū)的路基排水施工問題，闡述了排水設施在設計、施工、管理各個方面的影響因素，分析了山區(qū)高速公路路基排水設施邊溝、截水溝、排水溝、急流槽、滲井的施工技術，為后續(xù)路基排水施工提供了參考依據(jù)。