高等級公路路基路面排水施工技術(shù)

張 立 同

(山西路橋第一工程有限責(zé)任公司,山西 太原 030006)

高等級公路受到自身特性影響，其路基路面在進(jìn)行排水施工時往往會受到一些外部因素的影響，包括雨水以及地下水等，對公路的行車安全以及使用壽命產(chǎn)生了巨大的威脅，因此，對高等級公路當(dāng)中的路基路面排水施工技術(shù)進(jìn)行深入的研究，能夠?qū)⒐仿坊访娈?dāng)中的施工缺陷有效的消除，對公路施工質(zhì)量的提升具有至關(guān)重要的作用。

1 形成公路水害問題的主要原因

在對高等級公路中的路基路面進(jìn)行排水施工的過程中，其施工質(zhì)量往往會受到一些水害問題的影響，而形成水害問題的原因具體有兩種，分別是地下水因素和地面水因素，地下水的來源可以分為三種：第一，相對不透水層當(dāng)中的地下水；第二，潛水，簡單的說就是在首個隔水層以上含水層當(dāng)中的水，與地面具有較近的距離，在重力作用下會在土層當(dāng)中產(chǎn)生流動；第三，層間水，主要是指隔水層間的含水層水源，如果所在位置高出地面，則其中的水會以泉水的形式從巖石縫隙當(dāng)中流出。地面水主要是由雨雪降水以及河流水組成。不同的水源在高等級路基路面當(dāng)中的破壞程度也不盡相同，在積水滲透的過程中，可能會加大路基的縫隙，從而影響整個路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性；在出現(xiàn)暴雨?duì)顩r時，容易沖毀路基，如果水分進(jìn)入到公路結(jié)構(gòu)的內(nèi)部當(dāng)中，會降低材料的質(zhì)量，從而導(dǎo)致瀝青出現(xiàn)脫落的問題，在長期承受路面行車荷載的作用下，會出現(xiàn)動水壓力，軟化集料，使路面產(chǎn)生車轍或裂縫，不但會影響到公路的行車安全，還會對其使用壽命造成一定的影響[1]。

2 路基部分的排水施工

2.1 路基的地面排水

2.1.1 邊溝施工

在對公路路基部分進(jìn)行排水施工的過程中，如果挖方和填土的高度低于邊溝，那么可以在填方段進(jìn)行邊溝的設(shè)置，同時，為了防止邊溝出現(xiàn)沖刷問題，可以對出水口進(jìn)行分段的設(shè)置，如果邊溝以梯形的形式進(jìn)行設(shè)置，應(yīng)該將每段的長度控制在300 m以下，如果邊溝為三角形，可以將200 m作為每段長度的最高上限。在對平曲線邊溝進(jìn)行施工時，應(yīng)該對曲線溝底縱坡的平順銜接保持重視，盡量防止外溢或積水問題的出現(xiàn)。此外，還可以結(jié)合工程的具體情況，將曲線外側(cè)邊溝適當(dāng)加深，在加固邊溝的過程中，若溝底縱坡超過3%，可以對加固措施進(jìn)行合理的選擇，如果采用干砌片石進(jìn)行砌筑，則需要片石表面較為平整，還要使用小石子將砌筑縫隙嵌緊，使整體的穩(wěn)固性得到提升。采用漿砌片石鋪砌時，砌縫沙漿應(yīng)飽滿，溝身不漏水。若溝底采用抹面時，抹面應(yīng)平整壓光。

2.1.2 截水溝施工

在進(jìn)行排水施工的過程中，如果不存在棄土，則截水溝邊緣部分與開挖路基坡頂?shù)拈g距需要結(jié)合土質(zhì)情況加以確定，在確保邊坡安全、穩(wěn)定的前提下，一般可以將該距離設(shè)置在5 m以上，如果所在區(qū)域?yàn)辄S土，則需要在10 m以上進(jìn)行加固，使其防滲性能得到全面的提升。截水溝中的土方挖出以后可以進(jìn)行土臺的修筑，土臺夯實(shí)以后需要在其頂部修筑截水溝，截水溝的橫坡可以設(shè)置在2%左右。如果路基上方的棄土比較多，則應(yīng)該將截水溝設(shè)置在距離棄土坡腳1 m～5 m的位置，棄土堆坡腳距離路基挖方坡頂不應(yīng)小于10 m，棄土堆頂部應(yīng)設(shè)2%傾向截水溝的橫坡。在棄土堆頂部進(jìn)行截水溝的設(shè)置，多余的截水溝開挖土應(yīng)該在截水溝與路堤間進(jìn)行填筑，修成2%傾斜坡度的土臺，使內(nèi)部的水分能夠沿截水溝排出，使公路路基路面免受破壞[2]。

2.1.3 排水溝施工

應(yīng)盡量保證排水溝線形的平順，可以對直線形加以應(yīng)用，在轉(zhuǎn)彎處應(yīng)該對弧線的半徑進(jìn)行有效的控制，弧線半徑應(yīng)大于10 m，需要根據(jù)工程的具體情況對排水溝的長度進(jìn)行設(shè)置，長度一般不宜超過500 m，在對沿線排水溝進(jìn)行布設(shè)的過程中，為了防止出現(xiàn)漏水問題影響路基的穩(wěn)定性，應(yīng)該與路基保持一定的距離，通常排水溝與路基坡腳間的距離應(yīng)該保持在3 m～4 m左右，如果排水溝、截水溝以及邊溝在縱坡方面存在偏高的問題，可能會加快流速，產(chǎn)生較大的沖刷力，所以需要結(jié)合工程實(shí)際對加固措施進(jìn)行合理的選擇[3]。

2.1.4 急流槽和跌水

急流水槽和跌水的實(shí)現(xiàn)需要對漿砌圬工結(jié)構(gòu)加以應(yīng)用，在具體設(shè)計(jì)的過程中，要對地形和地質(zhì)條件進(jìn)行仔細(xì)的勘察，在多級臺階的長度及高度方面，要與地面坡度保持契合，急流槽的縱坡比例不宜超過1∶1.5，同時應(yīng)與天然地面坡度相配合。如果比例過大或者急流槽較長，可以使用多個縱坡，上部分設(shè)置較大的坡度然后向下逐漸放緩。圖1為具體跌水構(gòu)造示意圖。

2.1.5 蒸發(fā)池設(shè)置

一般會以取土坑為基礎(chǔ)建設(shè)蒸發(fā)池，到達(dá)路基坡腳的距離不應(yīng)小于5 m～10 m，如果蒸發(fā)池需要較大的面積，則與路堤坡腳的間距要保持在20 m以上，坑底位置可以設(shè)置成兩側(cè)向中間傾斜的狀態(tài)，這樣能夠?qū)⑷⊥量映隹诤团潘疁嫌行У你暯悠饋?，需要將蒸發(fā)池的容量設(shè)置在200 m3～300 m3，并在蒸發(fā)池周邊進(jìn)行土埂圍護(hù)的修筑，可以避免蒸發(fā)池當(dāng)中進(jìn)入其他水，為了對周邊環(huán)境進(jìn)行有效的保護(hù)，將破壞問題盡可能的減少，在設(shè)置蒸發(fā)池的過程中，應(yīng)盡量避免對周圍土地造成泥沼化影響。

2.2 路基的地下排水

2.2.1 明溝施工

在對明溝進(jìn)行開挖時，通常會使用機(jī)械設(shè)備進(jìn)行輔助施工，如果工程需要與人工作業(yè)方式結(jié)合應(yīng)用，在具體施工的過程中，需要將相關(guān)的安全防護(hù)措施做好，防止在施工區(qū)域產(chǎn)生塌方問題，如果所在區(qū)域的土質(zhì)較為均勻，地下水位低于槽溝底標(biāo)高，且開挖深度能夠滿足工程的實(shí)際需求，可以不對其他挖方邊坡進(jìn)行支撐作業(yè)，若需要較大的開挖深度，且土質(zhì)情況不佳，則需要對支撐作用進(jìn)行綜合的考慮，使各項(xiàng)砌筑施工的安全性得到有效的保證。

2.2.2 暗溝施工

在進(jìn)行暗溝開挖的過程中，可以對混凝土澆筑的方式加以應(yīng)用，在含水層與溝壁接觸的位置進(jìn)行滲水孔的設(shè)置，滲水孔需要向溝中傾斜，可以設(shè)置成一排也可以設(shè)置成多排，具體需要根據(jù)施工現(xiàn)場的實(shí)際情況，以及所在地的氣候條件來確定，通過這樣的設(shè)置，能夠?qū)⒍嘤嗟乃挚焖倥懦?，使工程材料的質(zhì)量免受影響，需要將暗溝溝底當(dāng)中的縱坡坡度設(shè)置在1%以上，如果對暗管敷設(shè)的方式加以應(yīng)用，需要將管底部位的縱坡坡度設(shè)置在0.5%以上，而最高水位則要高于20 m，使倒灌問題得到有效的防控，在具體施工過程中，施工人員要對砂礫或泥土等進(jìn)行有效的控制，避免這些物質(zhì)進(jìn)入到溝槽當(dāng)中，造成管道的堵塞。

2.2.3 滲井施工

通常需要將滲井的直徑設(shè)置在50 cm～80 cm，要將細(xì)料反濾和粗料滲水作為基本原則，從井中心開始，向四周分層逐漸進(jìn)行材料的填充。在填充料方面，在進(jìn)行正式施工以前，需要對其進(jìn)行有效的沖洗和篩分，在施工過程中使用鐵皮套筒進(jìn)行分割，確保施工的層次性，進(jìn)而保證排水的效果。除此之外，可以使用碎石對下層透水范圍進(jìn)行填筑，而上層可以使用砂礫來完成，同時在井壁位置還要對反濾層加以設(shè)置，以此來保證防水效果的可靠性。滲井距離路堤坡腳不應(yīng)小于10 m，滲水井頂部四周(進(jìn)口部除外)用粘土筑堤圍護(hù)，井頂應(yīng)加筑混凝土蓋，嚴(yán)防滲井淤塞。

3 路面部分的排水施工

3.1 攔水帶設(shè)置

在設(shè)置攔水帶的過程中，要保證攔水帶的頂面高于水深，如果沒有進(jìn)行防撞護(hù)欄的設(shè)置，需要將攔水帶外露部分的高度設(shè)置在10 cm以下，設(shè)置期間，應(yīng)將內(nèi)側(cè)硬路肩部分的橫向坡度設(shè)置在5%，如果主要使用混凝土預(yù)制塊進(jìn)行攔水帶的設(shè)置，則需要對瀝青路面的邊緣部分的密實(shí)性加以考慮，避免在接縫位置出現(xiàn)雨水滲漏問題，使路基路面能夠具有較高的安全性和穩(wěn)定性[8]。

3.2 泄水口設(shè)置

應(yīng)該按照不對稱喇叭口的形狀進(jìn)行泄水口的設(shè)置，將長邊設(shè)置在上坡方向，而短邊則要設(shè)置在下坡方向，為了防止?jié)B漏問題的出現(xiàn)，可以在具體設(shè)計(jì)的過程中對現(xiàn)澆混凝土的方式加以應(yīng)用，根據(jù)施工的具體要求，將澆筑施工一次性完成，使?jié)仓馁|(zhì)量能夠達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，從而保證排水施工的質(zhì)量。

3.3 中央分隔帶排水

在完成邊溝開挖以后，需要將相應(yīng)的防滲處理工作做好，如果開挖的邊溝表面較為粗糙，瀝青難以進(jìn)行牢固的粘結(jié)，就很難保證防滲層的完整性和均勻性；要對土工布的接縫處理保持重視，避免接縫部分處理不當(dāng)，影響防滲層的整體效果。在條件允許的情況下，應(yīng)該使用混凝土進(jìn)行地下滲溝的修筑，并保證滲溝為矩形或者梯形，要保證橫向排水管的合理布設(shè)，做好質(zhì)量控制工作，避免橫排水管施工缺乏合理性，出現(xiàn)淤塞問題或者標(biāo)高不準(zhǔn)確的問題，導(dǎo)致中央分隔帶出現(xiàn)積水問題，對路基造成長時間的浸泡，使路基路面的強(qiáng)度受到影響。

在對中央分隔帶排水進(jìn)行施工的過程中，除了要對施工技術(shù)進(jìn)行強(qiáng)化以外，還要結(jié)合所在區(qū)域的實(shí)際情況對設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化，如果在設(shè)計(jì)當(dāng)中底坡低于0.3%，可以對縱向的鋸齒形碎石盲溝加以應(yīng)用，并將軟式透水管按照30 m～50 m的間隔距離設(shè)置在盲溝底部形成集水槽，除此之外，還應(yīng)在中央分隔帶當(dāng)中設(shè)置水泥砂漿層、土工布防滲層以及瀝青防滲層等，厚度應(yīng)該控制在2 cm左右，這樣可以對中央分隔帶當(dāng)中的側(cè)面滲透問題進(jìn)行有效的控制，確保路基路面的防水性能。

4 結(jié)語

在高級公路施工過程中，能夠?qū)β坊访媾潘┕さ馁|(zhì)量造成影響的因素有很多種，包括雨雪降水以及地下水等，都可能會在排水施工過程中造成水害問題，從而影響公路施工的整體質(zhì)量，因此，施工單位一定要對高級公路的排水施工保持高度的重視，熟練掌握相關(guān)的施工技術(shù)，并對其應(yīng)用進(jìn)行不斷的改進(jìn)和創(chuàng)新，以此來提升高級公路的整體施工質(zhì)量。