高速公路超高路段路面排水系統(tǒng)探討

孟國君

【摘要】隨著交通量的增加，對高速公路路基路面的穩(wěn)定性提出了更高的要求。但目前高速公路超高路段路面排水系統(tǒng)側(cè)重于把地表水排至路基外，忽視了內(nèi)部滯水對路基路面穩(wěn)定性的影響。本文對高速公路超高路段路面排水質(zhì)量控制的影響因素，及其排水系統(tǒng)設計和施工過程中應該注意的措施進行了分析，以便提高工程質(zhì)量。

【關鍵詞】高速公路；超高路段；路面；排水系統(tǒng)

高速公路超高路段因其邊坡穩(wěn)定性極為重要，對路面排水也提出了更高的要求。在公路施工過程中，地表水或者地下水的滲入很容易導致路基土體抗剪力下降，使超高路段路基出現(xiàn)塌陷和翻漿等問題。同時路基是上部路面結(jié)構(gòu)的基礎，當路基遭到破壞后，在車輛荷載作用下，將加劇上部路面結(jié)構(gòu)破壞。另外，運營中，水對于路基路面穩(wěn)定性的影響與當?shù)氐臍夂蛞约巴临|(zhì)有關系?？傊瑢е侣坊访嫠Φ脑蜉^復雜，控制方法也不同，應根據(jù)具體情況有針對性地處理，采用合理的路面排水系統(tǒng)。

一、高速公路超高路段路面排水質(zhì)量控制的影響因素

雨水是影響高路堤的主要因素，主要通過路基坡面和路肩滲入來影響路基的穩(wěn)定性。降水越多，路基土體含水量就會越大，沉降量或者上升量也會提高，進而使得其強度和穩(wěn)定性降低，最終影響路面的承載力。高速公路超高路段路面排水質(zhì)量控制的影響因素主要表現(xiàn)如下：

1、路基碾壓不密實

在高速公路超高路段路基施工過程中，若路基土含水量不滿足最佳含水量要求，路基碾壓達到一定的密實度后，如果繼續(xù)使用重型機械碾壓，就會導致土體出現(xiàn)裂縫，使得土的強度大大降低。此外，土體的含水量過高還會產(chǎn)生凍脹。據(jù)相關研究證明，含水量達到了最佳含水量的1.2倍時，凍脹值要比后者的凍脹值高出2倍之多。

2、路基沉降大

如果高速公路超高路段路基土體含水量高于最佳含水量，路基壓實度難于滿足設計要求，同時容易出現(xiàn)形變和裂縫的現(xiàn)象。路基填筑完成后，內(nèi)部的水分會逐漸蒸發(fā)，使得土體收縮并產(chǎn)生形變，密實度增加，進而使得路基出現(xiàn)縱橫向的收縮裂縫，路堤出現(xiàn)沉陷。且土的塑性指數(shù)也會增大，進而加劇路基土體收縮，造成路基沉降加大。同時，路堤內(nèi)路基土水分蒸發(fā)不均，路基邊坡暴露面路基土水分蒸發(fā)較快，而路基中部的水蒸發(fā)很慢，從而導致路基邊部的土體收縮和形變程度要明顯大于路基中間處的土體，最終會導致堤路面邊部出現(xiàn)裂縫，這種情況對于高填方路基尤為嚴重。

3、雨水的作用

降雨時，水會進入和滯留在路面表面上的瀝青混凝土的孔隙之中，但排出的速度十分緩慢，一般需要經(jīng)過數(shù)周甚至是數(shù)月才能夠被排除。路面結(jié)構(gòu)就好像是安置在封閉的槽式一樣，滯留在路面結(jié)構(gòu)中的水會浸濕路面結(jié)構(gòu)中的材料和路基土。加上車輛荷載作用形成壓力水，進而沖刷路基路面結(jié)構(gòu)，導致路面出現(xiàn)脫空等問題，從而降低路基路面強度，同時導致路面結(jié)構(gòu)層產(chǎn)生變形。最終使路面結(jié)構(gòu)破壞，從而降低路面結(jié)構(gòu)承載力。

二、高速公路超高路段路面排水系統(tǒng)的質(zhì)量提高措施

為了最大限度地降低水對高速公路超高路段路基路面的影響，對于路面結(jié)構(gòu)應采取以下措施：面層應采取密實性較好的材料，減少降水進入路面結(jié)構(gòu)；并設置排水基層，確保路面結(jié)構(gòu)層內(nèi)的水及時排出等。對于路基部分，應針對性不同路段采取不同的控制方法。

1、做好排水系統(tǒng)的設計

根據(jù)匯水面積計算橫向排水設置的距離，管徑。

2、做好施工

（1）對填方路段的控制

對位于山谷段填方路基易出現(xiàn)水毀的問題，在該處進行施工時就要考慮排水處理，保證路基的兩側(cè)邊坡排水順暢，避免因為水而導致路堤浸泡軟化而遭到破壞。在路基填筑時，應嚴格選用路基填料，采用具有較高強度和水溫穩(wěn)定的材料，諸如砂性土。該填料含有一定的粗顆粒，能夠保持路基的強度和水穩(wěn)定，而且其中含有的細顆粒又具有較好的粘結(jié)性。使用該種填料在填筑時容易被壓實，且平整度也好。路基填料不好，會給后期施工帶來不利影響。尤其是使用一些粉土含量較大的填料，很容易增加路基的含水率，導致翻漿現(xiàn)象的出現(xiàn)。

（2）對挖方路段的控制

對于挖方路段，應該根據(jù)區(qū)域地貌情況合理設置截水溝，避免水對挖方的邊坡產(chǎn)生沖刷，確保邊坡的穩(wěn)定。在挖方施工中，也經(jīng)常出現(xiàn)邊坡滑坡的現(xiàn)象，主要是因為設計坡度同實際邊坡特性不符導致的。加上水的影響，在自重增加而抗剪力降低的條件下，就會導致滑坡現(xiàn)象的出現(xiàn)。為了確定邊坡的坡度、避免滑坡，應該先對邊坡土質(zhì)的含水量以及密度進行實驗，得出相關參數(shù)，通過一定的方法來確定坡度。

（3）對軟土地基段的控制

對于軟土路段，應根據(jù)實際情況采用合適的方法做硬化處理，可通過換填來改善路基的強度和使用性能。軟土路基段容易出現(xiàn)滲水現(xiàn)象，路基軟土換填前，應在路基外設置排水溝排除滲水，避免換填后滲透浸泡路基影響其穩(wěn)定性。若路基外側(cè)水溝中有滲水，滲水將浸入路基內(nèi)部，降低路基土抗剪性影響路基的穩(wěn)定性。由此可見，在滲水嚴重的軟土地段進行排水十分重要。若在換填前沒有做好排水，還可以通過盲溝彌補。通過使用碎石盲溝的方法，把路基浸泡的水排出去，使得路基處于干燥的狀態(tài)，確保其穩(wěn)定。

此外，在路槽調(diào)整后還應該做好路基的養(yǎng)護措施，確保路基兩側(cè)的排水系統(tǒng)順暢，避免水對邊坡產(chǎn)生沖刷。實驗發(fā)現(xiàn)，若公路路面上存在一個小水坑，經(jīng)過車輛重復碾壓，水坑會不斷地增大，進而導致其周圍的路基遭到破壞。因此，及時排出路基的水，確保路基干燥十分重要。

（4）對填挖交界處的控制

對于填挖的交界處，應對原地面進行清表處理。橫坡較大的情況下，應對邊坡進行鑿毛和挖臺階處理。同時，路基過程中應做好臨時排水措施，避免水進入填方體中，導致方體自重增加，降低路基土抗剪力能力。在外界荷載作用下，方體就會因此而出現(xiàn)局部下滑的現(xiàn)象，致使路面遭到破壞。因而，對填挖的交界處應該嚴格處理。

根據(jù)集水管和出水管的排水能力Qo=設計流量Q，由此可確定所需的管徑D。

三、總結(jié)

高速公路超高路段路面排水系統(tǒng)的設計與施工質(zhì)量，對路基路面的穩(wěn)定性有著直接的影響，若質(zhì)量下降，將導致公路承載力降低影響公路質(zhì)量，進而導致公路交通事故頻發(fā)。因此，只有各方足夠重視，才能確保公路的建設質(zhì)量。

參考文獻

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