楊健 南京市公共工程建設(shè)中心

隨著高速公路建設(shè)工程的不斷發(fā)展，施工環(huán)境的變化對(duì)于技術(shù)和設(shè)計(jì)提出了更高的要求，在高速公路的排水系統(tǒng)建設(shè)當(dāng)中對(duì)于管網(wǎng)位置、施工用材和實(shí)操技術(shù)等都有較高的要求，技術(shù)人員必須要做好現(xiàn)場(chǎng)的管理和交底工作，嚴(yán)格參考規(guī)劃方案的要求和定位進(jìn)行排水管網(wǎng)的施工，不斷提升高速公路工程的建設(shè)水平。

一、高速公路施工中的路基路面排水概述

（一）第一類排水技術(shù)

第一類排水對(duì)于高速公路本身的強(qiáng)度和質(zhì)量產(chǎn)生的影響更為有限，主要的排流對(duì)象包括地下水系和農(nóng)田用水等。在應(yīng)用第一類排水技術(shù)時(shí)可以直接利用邊溝和地下滲透的方式予以處理，但也需要結(jié)合地區(qū)特點(diǎn)和地下水量進(jìn)行合理調(diào)節(jié)。在施工時(shí)，地下水外滲可能會(huì)影響到公路路基的強(qiáng)度，可以利用石灰粉等具有吸附和干燥性的材料鋪設(shè)在路基底部，有效維護(hù)上層工程建設(shè)質(zhì)量。在進(jìn)行高速公路建設(shè)時(shí)要盡量避開地下水流的汛期，或提前建立阻水設(shè)施，保證施工區(qū)域內(nèi)的盛水量得到有效控制。

（二）第二類排水技術(shù)

對(duì)于流量較大的降水排出等屬于第二類排水技術(shù)，對(duì)于高速公路的路面和路基產(chǎn)生的質(zhì)量影響隱患較大，必須要利用整個(gè)排水管網(wǎng)排出，盡量減少影響。在高速公路的不同區(qū)域內(nèi)采用的排水技術(shù)也有很大差異，如在路面處的積水可以利用斜坡和急流槽實(shí)現(xiàn)快速的轉(zhuǎn)移，而在中央分隔帶區(qū)域內(nèi)的積水則可以利用排水管道和碎石過濾予以處理，橋梁和隧道處的積水可以通過四周位置建立泄水口進(jìn)行快速排出。整體規(guī)劃時(shí)必須要提前考慮不同區(qū)域的排水，結(jié)合該施工地區(qū)的最大降雨量和水位位置確定所選用的技術(shù)方案。

二、公路排水建設(shè)中的不利因素分析

（一）缺少規(guī)劃研究

在不同的地質(zhì)條件和施工環(huán)境下，對(duì)于排水管網(wǎng)的連接和規(guī)劃等都有很大差異，施工前必須要通過實(shí)地考察和圖紙校驗(yàn)的方式對(duì)管網(wǎng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，確保細(xì)節(jié)性的結(jié)構(gòu)參數(shù)更符合實(shí)際情況。在不同坡度和高度的公路建設(shè)當(dāng)中對(duì)于排水管道的結(jié)構(gòu)要求、傾角等都有不同的差異，在施工時(shí)必須要提前進(jìn)行技術(shù)交底工作，通過實(shí)操校驗(yàn)的方式確保排水系統(tǒng)的排量和狀態(tài)最優(yōu)[1]。由于工程現(xiàn)場(chǎng)和設(shè)計(jì)圖紙之間的差異性，在排水系統(tǒng)的施工建設(shè)當(dāng)中要提前進(jìn)行測(cè)量定位，確保管道的鋪上位置和規(guī)劃設(shè)計(jì)方案保持一致性，避免影響整個(gè)排水管網(wǎng)的效用。規(guī)劃研究是施工建設(shè)的重要前提和參考，設(shè)計(jì)人員也必須要考慮到后續(xù)實(shí)操當(dāng)中的技術(shù)應(yīng)用，使整個(gè)高速公路的修建更具有統(tǒng)一性。

（二）施工質(zhì)檢不足

在完工質(zhì)檢的過程中，必須要將排水系統(tǒng)的效用作為重要的評(píng)價(jià)指標(biāo)之一，在進(jìn)行項(xiàng)目的交付驗(yàn)收時(shí)很容易被忽略，或未能結(jié)合實(shí)際情況對(duì)路面的坡度和排水管道規(guī)劃之間形成有針對(duì)性的考核檢驗(yàn)，導(dǎo)致在實(shí)際使用過程當(dāng)中出現(xiàn)多處積水和排水不暢的問題。部分排水管道的建設(shè)是一些隱蔽工程，如在路基內(nèi)建設(shè)的暗溝等需要在施工的過程當(dāng)中進(jìn)行檢驗(yàn)分析，否則在封閉完成后無法對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化處理。這些過程性的檢驗(yàn)工作需要根據(jù)工程建設(shè)進(jìn)度合理安排并做好記錄，為整體的交付驗(yàn)收留存好相關(guān)資料。針對(duì)排水系統(tǒng)建設(shè)的過程監(jiān)督必須有有效的檢測(cè)方法和工序要求，并且予以高度重視，落實(shí)好全程監(jiān)督，促進(jìn)排水管網(wǎng)建設(shè)水平提升。

（三）防、排水意識(shí)淡薄

在進(jìn)行道路設(shè)計(jì)時(shí)不重視防水、排水。當(dāng)工程投資不足時(shí)，為了減小造價(jià)，常將防排水工程削減，許多做法便是將排水方案修改，減小排水圬，造成公路的抗水災(zāi)能力大大降低，這在我國(guó)早期建設(shè)的低等級(jí)公路中十分普遍，部分高等級(jí)公路同樣存在。水是影響路基強(qiáng)度，降低路面壽命的重要原因，因此在進(jìn)行道路設(shè)計(jì)時(shí)，必須強(qiáng)化防水、排水意識(shí)。

三、路基路面排水工程施工技術(shù)要點(diǎn)

（一）路面排水

1.表面排水

路面表面排水技術(shù)分為三種：橫向漫流分散排水、集中截留排水和分散集中排水。橫向漫流分散排水可使路面表面的水及時(shí)排入邊溝或者通過路堤坡面排至坡腳外，對(duì)路堤邊坡沖刷破壞小，可對(duì)破面采用植物防護(hù)；集中截留排水最重要的就是泄水口的構(gòu)造設(shè)計(jì)，在施工時(shí)，可將泄水口的開口形式都設(shè)置成喇叭口型，可以起到較好的排水效果，泄水口的數(shù)量、開口長(zhǎng)度、開口間距和下凹深度等要根據(jù)當(dāng)?shù)厮?、氣象條件進(jìn)行相關(guān)計(jì)算分析確定最佳方案；分散集中排水既具備了橫向漫流分散排水的優(yōu)點(diǎn)，又克服了集中排水容易形成路面積水，損害路面的缺點(diǎn)，因此排水效果最佳。但由于匯水量較大，坡面流速較快，對(duì)路堤破面沖刷嚴(yán)重，在設(shè)計(jì)施工時(shí)需要加強(qiáng)坡面防護(hù)。三種路面表面排水方式的選擇要因地制宜，根據(jù)當(dāng)?shù)厮摹庀髼l件通過理論計(jì)算，結(jié)合經(jīng)濟(jì)成本確定最佳的排水方式。

2.中央分隔帶排水

在高速公路的中央分隔帶區(qū)域內(nèi)具有更加廣泛的滲透排水面積可供利用，要靈活利用這一區(qū)域，保證在施工期間內(nèi)可以有效完成路面排水需求。在進(jìn)行分隔帶的排水管口規(guī)劃建設(shè)當(dāng)中一般以180m 作為間隔，這個(gè)長(zhǎng)度能夠有效維護(hù)高速公路的施工與應(yīng)用監(jiān)控、通信傳輸，確保對(duì)整個(gè)施工過程形成動(dòng)態(tài)掌握。在許多地區(qū)內(nèi)的高速公路中央分隔帶還會(huì)搭配綠化建設(shè)實(shí)現(xiàn)吸水排水，這也造成了分隔帶的形狀存在凹凸現(xiàn)象，需要從路基建設(shè)的環(huán)節(jié)著手提前做好排水設(shè)施的管口預(yù)留，在底部的鋪設(shè)當(dāng)中使用具有反濾性的織物，使其底部能夠形成一個(gè)封閉的排水區(qū)域。在分隔帶處的排水管道周圍要提前做好填充和包裹，可使用碎石等材料規(guī)劃出一個(gè)較為密封的區(qū)域，對(duì)連接處進(jìn)行刷漿處理，確保所有的積水和雨水都能夠通過排水管道及時(shí)排出[2]。一些海拔較高的路段內(nèi)進(jìn)行排水管道的建設(shè)時(shí)還需要考慮到水壓?jiǎn)栴}，技術(shù)人員可以利用水槽和水井作為排水管道的銜接口，但要注意使用高密度的材料進(jìn)行密封處理，確保在該排水網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中能夠具有更好的抗沖刷和抗水壓能力。水井的建設(shè)一般和水槽之間形成網(wǎng)絡(luò)化的結(jié)構(gòu)，或直接將水井的出水口位置設(shè)置在路基之外，避免過多的積水留存在路基位置處造成侵蝕和沉降問題。

3.路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部排水

國(guó)外有研究表明，在瀝青路面設(shè)置排水基層，使用壽命比未設(shè)的提高33%，在水泥混凝土路面設(shè)置排水基層可提高使用壽命50%[3]。由此可見路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部排水系統(tǒng)的設(shè)置，可以有效排出路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部水分，減小水對(duì)路基路面的侵害，降低維護(hù)成本，提高路面使用壽命。在面層下設(shè)置排水基層，在邊緣設(shè)置縱向集水溝、排水管及橫向出水管從而形成基層排水系統(tǒng)。排水基層采用透水性材料，路面結(jié)構(gòu)的水分通過豎向滲流到基層，然后通過橫向滲流進(jìn)入排水管，最后通過橫向出水管引至路基外。該系統(tǒng)排水特點(diǎn)為自由水，進(jìn)入排水層滲流路徑短，在透水材料中滲流速度快，排水效果好于邊緣排水系統(tǒng)。

4.坡面排水

在高速公路的周邊會(huì)建立護(hù)坡來有效維護(hù)路基建設(shè)時(shí)的安全與穩(wěn)定，這些坡面結(jié)構(gòu)也可以有效和邊溝、排水溝等結(jié)合在一起形成綜合化的排水體系。對(duì)于不同坡面重度的邊坡結(jié)構(gòu)，在進(jìn)行排水網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí)的要求也有一定差異，如在某工程內(nèi)的坡面坡度更為陡峭，整體縱度超過了0.5%且其上覆蓋的0.25%均為疏松的土質(zhì)結(jié)構(gòu)，在進(jìn)行排水渠的建設(shè)時(shí)必須要將其設(shè)計(jì)高度予以提升，一般需超過該地區(qū)的最大水位0.2m，否則可能會(huì)影響坡面的整體穩(wěn)定性[4]。對(duì)于暴雨等情況下的排水需求更為急切，技術(shù)人員可以利用陡坡建立急流槽，在填土高度超出2m的斷面區(qū)域內(nèi)設(shè)置消力裝置，能夠有效減少在急流排出時(shí)對(duì)坡面造成的壓力和沖擊作用。在急流槽的建設(shè)過程當(dāng)中，還應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)際情況設(shè)置一些橫向排水管道對(duì)其予以連接，確保該排水網(wǎng)絡(luò)處能夠更好地應(yīng)對(duì)大體量的降水等問題。在確定邊坡排水區(qū)域的水溝尺寸時(shí)必須要嚴(yán)格結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，如在中江高速中設(shè)計(jì)的邊溝規(guī)格為80×80cm，在實(shí)踐應(yīng)用中也具有較好的適配性。

（二）路基排水技術(shù)

1.地面排水

地面排水處理是最直接、有效的一種建設(shè)方式，一般需要在道路的兩側(cè)建設(shè)排水溝，使積聚在路面上的雨水等能夠從側(cè)面外流排出。為有效維護(hù)路面建設(shè)的平整度和排水功能的有效性，在進(jìn)行排水工程建設(shè)時(shí)可盡量選擇具有透水性的材料有效提升雨水的滲透率，將路面上的積水引流到路基之外，減少長(zhǎng)時(shí)間的浸泡給高速公路帶來的隱患問題。由于目前大部分的高速公路路面建設(shè)選用了瀝青混凝土，這項(xiàng)材料本身的透水率較為有限，在方案設(shè)計(jì)時(shí)需要增加必要的排水管道，更好地應(yīng)對(duì)雨水排出。在施工時(shí)，還需考慮到排水管口區(qū)域內(nèi)存在積水對(duì)路基和邊坡產(chǎn)生的影響，提前做好防沖刷的工作，使排水管道和高速公路之間形成良好的銜接[5]。在一些橋梁隧道區(qū)域內(nèi)很容易產(chǎn)生積水，過多的積水留存很容易造成內(nèi)部的鋼筋和混凝土材料銹蝕，影響整個(gè)高速公路的使用質(zhì)量，要靈活利用縱坡和橋面位置為其設(shè)計(jì)排水管道規(guī)劃，將盲溝和排水管之間打通，避免管道內(nèi)留存積水發(fā)生滲透現(xiàn)象影響橋梁的建設(shè)強(qiáng)度和使用壽命。見圖1。

圖1 高速公路路面排水溝的建設(shè)

2.地下排水

從路基位置處建立排水管道能夠更好地避免下滲水體對(duì)高速公路穩(wěn)定性帶來的影響，常見的排水結(jié)構(gòu)包括暗溝、明溝和滲井等。在路基排水暗溝的建設(shè)過程當(dāng)中可以和混凝土澆筑作業(yè)結(jié)合在一起，提前利用模板和管道預(yù)留處傾斜的滲水孔徑，使施工和應(yīng)用過程當(dāng)中多余的水分可以通過管道及時(shí)排出。在建立傾斜的滲水孔時(shí)要注意和路基的建設(shè)深度之間形成良好匹配，一般選擇縱坡度為0.5%～1%間為宜，最高水位預(yù)留需要保證滿足20cm 的雨水排出，避免在暴雨情況下出現(xiàn)管道倒灌和堵塞的問題。明溝的建設(shè)是指直接在路基區(qū)域內(nèi)進(jìn)行挖槽，利于用水溝實(shí)現(xiàn)有效的排水處理。在選擇明溝建設(shè)區(qū)域內(nèi)必須要先對(duì)地質(zhì)情況進(jìn)行探測(cè)，盡量避開有地下水系分布的區(qū)域，確保路基對(duì)明溝的支撐作用力。滲井的建設(shè)能夠更好地更好得滿足下層透水問題，其建設(shè)深度超過50cm，內(nèi)里應(yīng)用了粗石料作為過濾，有效實(shí)現(xiàn)了對(duì)于污水的分層處理，使路基排水結(jié)構(gòu)的使用壽命得到了延長(zhǎng)。由于路基排水工程的建設(shè)施工當(dāng)中可能會(huì)對(duì)高速公路的穩(wěn)定性和周邊環(huán)境帶來一定的影響，在實(shí)操過程當(dāng)中，必須要做好前期的地質(zhì)調(diào)研與協(xié)商工作，使暗溝的排水渠等能夠和周邊的水系連接在一起快速實(shí)現(xiàn)分散，并有效維護(hù)居民居住環(huán)境的環(huán)保水平。

四、結(jié)束語(yǔ)

總之，在高速公路不同區(qū)域內(nèi)建設(shè)路基路面排水工程時(shí)的規(guī)劃方案也有一定差異，需要設(shè)計(jì)人員在前期實(shí)地考察和資料收集后克服施工質(zhì)檢不足、防排水意識(shí)淡薄和評(píng)價(jià)方法不適等不足的基礎(chǔ)上確定圖紙方案，使高速公路的實(shí)際排水量能夠符合降雨和地下水系的需求。無論是路基排水還是路面排水都有多種可借鑒的排水技術(shù)，但在具體實(shí)施過程中，需要綜合考慮各種技術(shù)的使用條件，結(jié)合高速公路建設(shè)工程的實(shí)際排水需求，選擇經(jīng)濟(jì)、合理的排水技術(shù)，提升高速公路路基路面排水效果，保證道路結(jié)構(gòu)的經(jīng)久耐用。