高速公路排水路面的設(shè)計(jì)與施工要點(diǎn)解析

摘要：在我國(guó)，高速公路是交通體系中十分關(guān)鍵的構(gòu)成。路面排水體系在高速公路中是附屬工程，其施工的效果、質(zhì)量關(guān)聯(lián)到路面總體的承重性、耐久性，從而會(huì)給高速公路的各項(xiàng)性能、壽命帶來(lái)影響。對(duì)此，本文對(duì)路面排水相關(guān)的影響因素、路面水分的各類來(lái)源與其泄水量進(jìn)行分析、研究，在設(shè)計(jì)出路面排水的前提下，給予相對(duì)應(yīng)的施工對(duì)策。

關(guān)鍵詞：高速公路;設(shè)計(jì)方案;排水路面;施工;對(duì)策;影響因素

中圖分類號(hào)：U41文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2096-6903（2021）10-0027-03

0前言

在高速公路中，路面排水的最終目的是為匯聚并排出地表水、地下水，從而避免路面發(fā)生塌陷、坑槽等相關(guān)的事故，提升公路的穩(wěn)定性、安全性和壽命。在對(duì)高速公路進(jìn)行施工期間，排水體系是影響路面總體施工效果和質(zhì)量的核心環(huán)節(jié)，對(duì)此，各個(gè)施工企業(yè)需要更為重視該環(huán)節(jié)，并增強(qiáng)該環(huán)節(jié)的質(zhì)控，制訂出相對(duì)應(yīng)的施工方案，應(yīng)用新興的施工技術(shù)，控制好各類風(fēng)險(xiǎn)，最終提升施工的效果和質(zhì)量。

1路面排水的影響因素

1.1地理方面

地理會(huì)對(duì)高速公路中路面的排水帶來(lái)相應(yīng)的影響，同時(shí)，對(duì)公路的總周期也會(huì)帶來(lái)相應(yīng)的影響[1]。在對(duì)施工進(jìn)行各項(xiàng)準(zhǔn)備期間，施工人員需要先查看好公路周邊的地理，并搜集各類信息，以對(duì)排水施工進(jìn)行控制。在通常情況下，對(duì)公路積水具有影響的各項(xiàng)因素有：（1）路面的上層水。（2）路面的下層水。前者主要指高速公路周邊的河流、雨水等;后者包括地下水。地下水生成于不透水層，其透水性是較低的，潛藏水更為趨近于地面，層間水處在路基中的中隔水層、巖石縫中。在進(jìn)行施工以前，需要加以考量，并對(duì)各類隱患進(jìn)行處理。

1.2地質(zhì)方面

對(duì)于地質(zhì)，其包括風(fēng)化、裂隙等許多因素。對(duì)于部分地質(zhì)較差的路段，需要更加關(guān)注其是否出現(xiàn)塌陷、滑坡等，減少路面排水系統(tǒng)發(fā)生相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)的概率。

1.3氣候方面

氣候會(huì)對(duì)高速公路造成部分影響，在特定的時(shí)間段中，降水總量是較多的，會(huì)對(duì)路面沖刷，進(jìn)而引發(fā)水分沉積、滲透等，對(duì)路面的穩(wěn)定性、安全性均帶來(lái)許多影

作者簡(jiǎn)介：張永釵（1979—），男，廣東潮州人，本科，工程師，研究方向：施工技術(shù)。

響。同時(shí)，這也會(huì)給高速公路中的排水施工帶來(lái)部分干擾。

2路面水分的各類來(lái)源與其泄水量

2.1各類來(lái)源

水會(huì)對(duì)路面帶來(lái)較為嚴(yán)重的損害，許多高速公路的相關(guān)病害均直接性或者間接性地與水有關(guān)。太多的路面水或者排水受堵，均會(huì)使水分逐步滲入路基，降低路基處于外部環(huán)境中、車輛較大荷載下所具有的抗變形能力、安全性和穩(wěn)定性，給路面的各項(xiàng)性能帶來(lái)影響[2]。高速公路中，對(duì)其路面需要排出的水包括：（1）中央分隔帶下滲水。在高速公路的中央分隔帶中，并未鋪上防水層或者并未設(shè)定內(nèi)部排水，這就使得雨水較易逐步滲入路面的內(nèi)部。（2）路面下滲水。在持續(xù)性降水后，部分雨水會(huì)順路拱橫坡逐步漫流到路基以外，其余的雨水會(huì)經(jīng)過(guò)路面中的裂縫逐步滲入路面的結(jié)構(gòu)層。（3）側(cè)向滲入水。在地表中具有較多的積水且路堤較低，或者沒(méi)有對(duì)路基坡面進(jìn)行防護(hù)，這些均會(huì)使水較易經(jīng)過(guò)邊坡坡面逐步滲入路面的結(jié)構(gòu)層。

2.2泄水量

為提升高速公路路面總體的排水性，分配好各類排水設(shè)施，需要對(duì)水力進(jìn)行計(jì)算。在高速公路的路界中，各類排水設(shè)施所排泄出來(lái)的水流量（即Q）可以參照：Q即16.67ψqF，q即12（1+0.811×1 gP）/（t+8），其中，Q為設(shè)計(jì)徑流量（其單位即m/s）;q為降雨強(qiáng)度（其單位為mm/h）;P為降雨重現(xiàn)期，對(duì)于高速公路，其路面、路肩中的表面排水可以5年;t為降雨歷時(shí)（其單位為h）;F為匯水面積（其單位為m）;W為路面徑流系數(shù)。對(duì)于高速公路，其路面徑流系數(shù)具體可以參見(jiàn)表1，若路面具有數(shù)類地表，可以參照相對(duì)應(yīng)的總面積對(duì)其徑流系數(shù)進(jìn)行加權(quán)，以獲得其平均數(shù)值。

3排水路面的設(shè)計(jì)

3.1路面表層方面

各個(gè)施工企業(yè)對(duì)高速公路中路面表層的各類排水設(shè)施進(jìn)行建設(shè)，可以促進(jìn)路面、路肩中多出來(lái)的水分得以排出，這樣能夠增強(qiáng)公路的實(shí)用性和穩(wěn)定性。在具體進(jìn)行施工期間，一般在對(duì)路面積水進(jìn)行排除期間，大多都是經(jīng)過(guò)路肩、路面橫坡而進(jìn)行[3]。在路塹中，需要設(shè)定矩形暗溝，以促進(jìn)路拱自行漫流，讓路面中的積水得以排除。在路堤中，可以設(shè)定流水槽，在土路肩中，進(jìn)行援引自行漫流。另外，對(duì)于部分路段，其高度已經(jīng)超出有關(guān)的規(guī)定，在對(duì)其進(jìn)行排水期間，相較于普通路段，內(nèi)側(cè)路面對(duì)比其沒(méi)有顯著性的差異。但是，在外側(cè)半幅路面中，需要施工人員設(shè)定好縱向排水溝，并處在內(nèi)側(cè)的中央分隔帶路側(cè)以外，還需要把水井、排水口等設(shè)定于不同的位置，該類位置間需要具有相應(yīng)的間隔，保持好相應(yīng)的間距，并聯(lián)合橫向排水，促進(jìn)水的排除。施工人員在對(duì)排水體系進(jìn)行設(shè)計(jì)期間，需要更加重視縱向排水溝，可以應(yīng)用混凝土對(duì)其進(jìn)行現(xiàn)澆，其型號(hào)為C25，在對(duì)蓋板進(jìn)行施工期間，其型號(hào)為C30，并設(shè)定好伸縮縫，在每一個(gè)伸縮縫間，都需要設(shè)定好相應(yīng)的間距，最適宜為10 m之后，再把瀝青逐步注入伸縮縫。

3.2中央分隔帶方面

各個(gè)施工企業(yè)需要更加關(guān)注中央分隔帶排水的設(shè)計(jì)，比如，碎石盲溝中的瀝青防滲層、集水井等。需要增強(qiáng)防滲層的應(yīng)用效率、質(zhì)量，可以應(yīng)用水泥砂漿，在中央分隔帶中找出路基、路面間彼此接觸的位置，再明確其側(cè)壁，并對(duì)其進(jìn)行涂抹，之后，借助土工布對(duì)其進(jìn)行施工[4]。需要保證橫向排水管所具有的各項(xiàng)性能均處于正常的狀態(tài)下，并對(duì)中央分隔帶中的盲溝進(jìn)行設(shè)計(jì)，使其維持好梯形，并選出透水管，把其埋至碎石底。在此期間，還需要避免對(duì)公路中的各類通信管線帶來(lái)影響，在通信管線的下側(cè)，需要挖出碎石盲溝，并將其填好砂漿層，放好土工布，砂漿層的總厚應(yīng)低于5 cm。

3.3路面內(nèi)部方面

各個(gè)施工企業(yè)需要在填方砌體中設(shè)定好防護(hù)段，在路面的結(jié)構(gòu)層、路肩的底部，二者之間接觸的部位，填好土層、排水砂墊層，其總厚都應(yīng)低于3 cm。另外，施工人員還需要對(duì)排水孔進(jìn)行安裝，設(shè)定好土工布[5]。同時(shí)，還需要對(duì)防護(hù)段進(jìn)行填方植草，可以借助植草進(jìn)行施工，還需要對(duì)路肩進(jìn)行健全和完善，并在路面、路肩間彼此接觸的位置，設(shè)定好土工布，進(jìn)行排水。

4排水路面的施工對(duì)策

4.1邊溝方面

參照邊溝相關(guān)的施工條件，應(yīng)用相對(duì)應(yīng)的施工方式：土質(zhì)邊溝需要設(shè)定為梯形，內(nèi)側(cè)邊坡的坡度范圍為1：1～1：1.50;石質(zhì)邊溝需要設(shè)定為矩形，其底寬、總深都應(yīng)大于或者等于0.6 m[6]。參照設(shè)計(jì)圖示，可以調(diào)節(jié)邊溝的斷面。在水流的沖刷下，溝體較易受到損害，為防止出現(xiàn)該問(wèn)題，單向的排水總長(zhǎng)應(yīng)小于或者等于500 m，如果超出該數(shù)值，需要參照具體的情況增設(shè)涵洞或是出水口。應(yīng)用該類水工設(shè)施進(jìn)行分流，能夠把水逐步引到路基以外，以降低對(duì)各個(gè)結(jié)構(gòu)所帶來(lái)的影響。

4.2排水溝方面

對(duì)于排水溝，其需要體現(xiàn)出直線形，而其轉(zhuǎn)彎處需要體現(xiàn)出弧線形。同時(shí)，還需要隨時(shí)重視路基坡腳，在排水溝與其間的距離最少應(yīng)為3 m，溝底的縱坡范圍為1%～3%，在超出該數(shù)值后，需要對(duì)排水溝進(jìn)行加固，以保障排水溝的安全性和穩(wěn)定性[7]。排水溝與其周圍的溝渠在彼此對(duì)接期間，需要保障其水流十分暢通，防止引發(fā)排水受堵。在進(jìn)行圓弧對(duì)接期間，對(duì)成品排水溝大多都是應(yīng)用模具直線定制，但是，施工環(huán)境十分復(fù)雜，具有較多的弧形、轉(zhuǎn)彎曲線，在這時(shí)，對(duì)排水溝不可以設(shè)定為直線形，而是需要把其設(shè)定成圓弧曲線形，這就對(duì)各項(xiàng)施工工藝給予更多的要求。對(duì)弧形轉(zhuǎn)彎型排水體系，處于設(shè)計(jì)階段，需要應(yīng)用CAD軟件或是其他方式，對(duì)各個(gè)弧形相關(guān)的弧長(zhǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)，之后，再把直線的成品線性排水溝參照其弧長(zhǎng)逐步截成數(shù)小段，對(duì)各個(gè)小段的排水溝都需要進(jìn)行弧形拼接，并處于圓弧的兩側(cè)應(yīng)用回填固定，為其配好尺寸最為適宜的蓋板。對(duì)于弧形線性成品排水溝，其相關(guān)的施工環(huán)節(jié)較多，各個(gè)細(xì)節(jié)都較易對(duì)總體的施工帶來(lái)影響。比如，對(duì)于設(shè)計(jì)，需要更為精確地控制好轉(zhuǎn)彎的度數(shù)，如果具有較高的偏差，較易對(duì)成品排水溝轉(zhuǎn)彎中的對(duì)接帶來(lái)影響，也較易生成縫隙岡。對(duì)于溝蓋板材質(zhì)，其選取也是十分關(guān)鍵的，包括電纜、樹脂這兩大類溝蓋板，在材質(zhì)逐步發(fā)生改變后，使得溝蓋板的應(yīng)用也出現(xiàn)部分差異。對(duì)線性成品排水溝，需要更為重視其弧形轉(zhuǎn)彎位置，并更為嚴(yán)格地參照設(shè)計(jì)圖示控制好排水溝的尺寸，在進(jìn)行拼接期間，需要保障排水溝間不會(huì)生成裂縫。

4.3截水溝方面

在對(duì)土質(zhì)邊坡進(jìn)行施工期間，如果截水溝、路塹邊坡的坡頂間間距大于或者等于5 m，需要修筑好截水溝;在對(duì)軟弱巖層進(jìn)行施工期間，如果以上間距大于或者等于H+5 m，也需要設(shè)計(jì)出截水溝[9]。在截水溝中，其斷面大多都是梯形，其底寬最少需要0.5 m，為能夠滿足流量的相關(guān)要求，其總深最少需要0.5 m。

4.4地下方面

對(duì)于滲溝或是盲溝，其都是地下排水系統(tǒng)中十分關(guān)鍵的構(gòu)成，該類設(shè)施能夠降低地下水位，攔截好地下水，防止地下水出現(xiàn)滲入。對(duì)于滲溝，其種類各式各樣，本次應(yīng)用管式滲溝，其處于引水間距較長(zhǎng)、流量較大的施工中更易應(yīng)用，且具有更高的適應(yīng)性[10]。在管式滲溝的總長(zhǎng)范圍為100～300 m時(shí)，需要在其末端設(shè)定橫向泄水管，以排出地下水。對(duì)于陶瓷、塑料等，其都是應(yīng)用較為普遍的泄水管類材料。但是，不管是哪類泄水管，都需要處于管壁間的交錯(cuò)設(shè)定好泄水孔，其間的距離不可以超出20 cm，還需要更為嚴(yán)格地控制好滲溝的總高，以保障填料的頂面能夠高過(guò)原本的地下水位。在對(duì)溝底墊層進(jìn)行施工期間，需要應(yīng)用干砌片石，但是，還是需要考慮到各類較為特殊的情況，比如，溝底在逐步深入不透水層后，需要應(yīng)用漿砌片石對(duì)其進(jìn)行處理，也可以應(yīng)用防水性能更為理想的混凝土或其他防滲類材料。

5結(jié)語(yǔ)

綜上所述，對(duì)于高速公路，在對(duì)其路面中的排水進(jìn)行施工期間，需要?jiǎng)?chuàng)建相對(duì)應(yīng)的路面排水體系，并增強(qiáng)該體系的穩(wěn)定性、安全性，對(duì)排水、防護(hù)等相關(guān)的部分進(jìn)行施工、控制。同時(shí)，還需要制訂出更為完善、健全的施工方案，并遵照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，促進(jìn)路面排水施工的效率、質(zhì)量得以提升，以保證交通安全，給人們平時(shí)的生活帶來(lái)更多的便利。

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Analysis of Design and Construction Essentials of Expressway Drainage Pavement

ZHANG Yongchai

（Guangdong Basic Engineering Group Co.，Ltd.，Guangzhou Guangdong 510620）

Abstract：In our country，the expressway is a very key component of the transportation system，and it is also indispensable in people's daily life. The pavement drainage system is an auxiliary project in the expressway，and its construction effect and quality are related to the overall load-bearing capacity and durability of the pavement，which will affect the performance and life of the expressway. In this regard，this time，the influencing factors related to pavement drainage，various sources of pavement moisture and the amount of water discharged are analyzed and researched，and corresponding construction countermeasures are given on the premise of designing pavement drainage.

Keywords：expressway;design plan;drainage pavement;construction;countermeasures;influencing factors