谈公路路基路面排水设计问题及对策

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摘要：公路路基路面在积水状态下易发生水损害现象，诱发质量问题，不利于车辆的安全通行。鉴于此，文章结合工程实例，首先分析公路路基路面排水设计中的主要问题，再探讨相适应的应对策略，体现在排水系统的设计、施工技术的应用等方面，以提高道路排水水平。

关键词：高速公路；路基路面；排水设计

1工程概况

墨江至临沧高速公路为双向四车道，路基宽25.5m，设计速度80km/h。项目沿线的地形地势复杂，气候条件特殊，局部路段易受到降雨、降雪天气的持续性影响，道路的水损害问题较为严重。水的来源形式丰富，包含自然降水、冰雪融水以及毛细水，在其共同作用下可见路基存在变形、沉降等质量问题。针对路基、路面分别采取防排水措施，同时辅以中央分隔带防排水的方法，以现有排水技术为依据，结合工程实际条件，突破性地优化施工技术，实现对材料、设备及工艺的升级，以提高排水效果，最大限度缓解路基路面水损害问题。

2高速公路路基排水设计

2.1路基地下

考虑到地下水排水量较小的特点，布设涵洞、暗沟共同参与排水作业；遇流量较小的地下水时，采用横向盲沟、纵向渗沟相结合的方法；遇挖方段边坡地下水时，根据边坡的结构特点，较适宜采取仰斜式排水孔的方式。

2.2边坡

在开挖和填筑高度较大、边坡含丰富土质的条件下，雨水所产生的边坡冲刷作用较为显著，若缺乏完善的坡面排水设施，随时间的延长易加大边坡的滑塌概率。且在交通繁忙的路段将造成更严重的影响，一旦发生交通安全事故则会造成不可估量的损失[1]。对此，一方面需保证填料的质量满足要求，另一方面通过可行的方式维持边坡的稳定性，以免出现浅部变形现象。边坡滑塌如图1所示。

2.3边沟

边沟为高速公路排水设计工作体系中的重点内容，为兼顾技术可行性和经济效益性的双重要求，排水边沟沟底纵坡通常达到0.3%或视实际情况合理增加，且尽可能顺应地形地势而排水，发挥出自然坡度的排水优势。若路堤边沟需排入排涵，须严格控制边沟的底标高，为顺利排水，则不宜低于涵洞进口标高；而对于排入灌涵的边沟则要满足沟底标高不低于涵顶标高的要求[2]。

2.4截水沟

当路堑流入路基的地表径流量较大时，有必要修筑截水沟，利用该设施拦截地表径流。在设计初期全面勘查现场环境，包含地形、水文、植被覆盖率等，经对比后选择合适的截水沟修筑区域。通常，路堑坡顶5m以外可作为截水沟的优先设置场所。截水沟的尺寸需根据汇水流量的实际情况合理调整，截面形式以梯形较为合适。

2.5排水沟

排水沟可以实现对水的高效引排，使其到达临近的水道或桥涵中，通过此类设施的高效联通组成稳定可行的排水系统[3]。根据工程经验，排水沟以梯形横断面的形式较为合适，以排水量为依据合理控制其尺寸。为保证排水沟与周边的其他水沟或排水设施相关联，通常其长度需达到500m以上，如图2所示。

3路基路面排水的主要问题分析

3.1排水系统设计缺乏合理性

设计方式不合理是导致公路路基路面遭水损害的关键成因[4]。由于未做好设计工作，难以给正式施工提供可靠的指导，导致实际建成的排水设施缺乏可行性。例如，在部分降雨量偏大的路段，若仅采取路肩排水的方法极容易出现路面积水现象。若采取纵向集中式排水的方式则难以有效保证路肩处的稳定性，该部分受损害的概率偏大。部分路段的交通运输量较大，在排水设计方案不合理时，路基路面将受到水损害和车辙病害的双重影响，受损程度加深，通行服务品质每况愈下。遇平原地区时，其现场地形较为平坦，不利于高效排水，若设计不合理还将进一步对周边农田造成不良影响。遇高寒地区时，气候条件特殊，路基胀裂问题明显。诸如此类问题均与排水系统设计不合理有一定程度的关联。

3.2施工工艺缺乏可行性

在空隙率偏小的条件下，水渗入路基内部的路径受阻，进入内部的水量有限，因此无明显的水损害问题；而在空隙率增加时将形成大量的渗水通道，水易进入路基内部，从而影响路基结构的完整性。基层施工期间，若某部分材料的质量欠佳或是细料分布不均，施工成型的基层易在强度、稳定性等方面出现异常，由此增加水损害的发生概率。此外，施工人员的专业水平不足也是较为突出的问题，由于难以将施工工艺应用到位，实际建成的路基路面质量无法得到保证，自然不利于排水性能的提升。

4基于公路路基路面排水问题的应对措施

4.1路基排水方面

路基排水是一项系统性的工程，其建设内容包含截水沟、盲沟、边沟等，通过各类设施的综合作用有效减少地面水向路基内部的渗透量，从而削弱水对路基路面带来的影响，使结构维持在相对稳定的状态[5]。在排水设计工作中，必须以实际情况为立足点，提高设计方案的针对性。以边沟的设计为例，应优先采用梯形边沟的形式，辅以适量的渗沟，以达到延伸的作用，提高排水效率。若边沟与通道及涵洞形成交叉，则需要将边沟水高效汇入周边的涵洞内，在条件允许时还可辅以灌渠排水的方式。切实提高内部排水设计的灵活性，确保即便存在渗水现象也依然可通过横向排水槽高效排出，使其转入路基边沟内，减小路基内部的水体堆积量、缩短水损害的时间。以项目实际建设条件为立足点，设计路堑地段的排水方式，宜通过盖板边沟排水。为保证水的流动具有平顺性，在超高地段施工时需要在常规基础上加大深度。若存在较明显的地面横坡，可以在堑顶迎水侧修筑截水沟，使其内边缘与路堑的距离保持在0.5m左右，具体以矩形沟为宜，宽度和深度均按照0.4m的标准设置。填方路基段可以设置矩形和梯形两种形式的排水沟，宽度和深度均为0.4m，局部路段可设置成土沟。路堑边沟施工中，其纵坡可参照路线的纵坡，两者应保持一致，根据经验需达到0.5%或适当增加。截水沟和排水沟两处的出口均要引至路基外侧，以免在水流的作用下发生路基坡面受冲刷的情况。在路堑平台处修筑截水沟时，原则上不可向路堑边沟内排水，但局部地形条件特殊，遇此类情况时可通过急流槽向边沟排水，但需要加强对出水口位置的优化，例如配置消能设施。对于路堤、路堑边坡，若采取的是多级结构形式，应在平台处设置截水沟，例如宽度和深度均为0.4m的矩形沟。在低填和挖方路段，该部分存在较明显的地下水和毛细水作用，需根据现场情况配套可行的排水设施。

4.2路面排水方面

路面防排水设计的关键考虑对象为自然降水，原因在于该部分降水将大量汇聚至路面，从而损坏路基，车辆于该处通行时易打滑，存在较大安全隐患。对于路面防排水的设施，主要采取的是路肩坡度、路拱横坡、拦水带相结合的方式，在共同作用下高效收集并排出路面积水，使路面在较短时间内恢复至干燥的状态。填方段露面边缘区域易受到水损害，通常不宜设置拦水带，对于平面交叉区域，在该部分的排水施工中应结合主线排水进行考虑。

4.3中央分隔带排水

以防水层、集水槽、横向排水管及纵向排水渗沟为基础设施，共同构成中央分隔带排水系统，通过各类设施的综合应用高效处理中央分隔带内的雨水，使其可流至路基以外区域，保证路面维持干燥的状态，如图3所示。具体至本项目中，采用的是40cm×25cm纵向碎石渗沟，于沟底铺设1根Ф100mm的纵向塑料排水管，在此基础上按照60m的间距标准依次设置Ф110mm的横向塑料排水管。挖方路段或高度较低的路基段，可以根据现场情况合理调整横向排水管的布设间距，但均要以水能够快速排出为前提。

4.4桥面排水

桥梁施工过程中，可以通过排水管高效排水，将水引导至排水沟（较为适宜的是布设在桥下），通过与桥涵及排水系统的综合作用共同组成完整的排水系统。

4.5线外排水工程

在线外排水沟、边沟涵、急流槽等设施的共同作用下高效引排公路范围内的水，使其可以转入自然排水沟渠内，减小路基路面的积水量，维持道路结构的稳定性与耐久性。

5结语

综上所述，公路路基路面的水损害问题较为严重，容易影响道路的正常通行，车辆行驶期间的安全隐患较多。为最大限度减小水损害问题，有关工程人员需准确认识到路基路面排水问题，采取针对性的应对策略，通过排水沟、排水管等相关装置的配合，提高道路排水效率，使道路尽可能维持相对干燥的状态，保证交通出行的安全性。

参考文献

[1]魏贵岭.高速公路路基路面的排水设计[J].工程建设与设计，2018（17）：140-142.

[2]吕华威.对公路路基路面排水设计的分析[J].中小企业管理与科技：下旬刊，2016（07）：90-91.

[3]王庆庆.公路路基路面排水设计分析[J].四川水泥，2020（6）：71.

[4]范敏，刘楠.高速公路路基路面排水的设计思路分析[J].黑龙江交通科技，2019（4）：32-33.

[5]吴丽敬.高速公路路基路面排水设计中的关键问题[J].交通世界，2019（36）：58-59.

作者：李亚璠 单位：云南省交通规划设计研究院有限公司