浅谈高速公路排水设计

杨跃泽

[摘要]介绍高速公路排水系统的设计，包括路基排水设计和路面排水设计。

[关键词]高速公路 排水系统 设计

中图分类号：TU99文献标识码：A文章编号：1671－7597（2009）0220097－01

公路路基沉陷、冲刷、坍绷、路面翻浆等都不同程度的与地表水和地下水的俊蚀有关。水的作用加剧了路基和路面结构的损坏，加快了路面使用性能的变坏，缩短了路的使用寿命。因此，认真做好公路排水系统的设计是保证公路质的前提。排水系统的常规设计主要包括路基排水、路面排水设计等。

一、路基排水设计

进行路基排水设计的目的就是将影响路基强度及稳定性的地下水及地面水及时排出公路范围。路基排水设施主要由排水垫层、边沟、排水沟、截水沟、盲沟、渗沟、涵洞等组成，并与原有沟渠、河流等相连。设计应遵循塘路分家、路田分家的原则，使高速公路排水系统自成体系。

（一）地面排水设计

路基地面排水主要是通过全线贯通的边沟来进行的，一般采用0.6m×0.6m的梯形边沟，边坡1:1，以25cm厚的7.5号浆砌片石铺砌，边沟纵坡一般不小于0.3%，坡长小于300m，边沟水均应引离路基，排入原有水系中的河流、排水渠及取土坑内，但不排入鱼塘内，当边沟与涵洞、通道发生交叉时，一般将边沟水直接排入涵洞，或在灌溉涵、通道处让路基边沟向两侧排走或设边沟倒虹吸涵通过。在挖方地段，还应设置0.4m×0.4m的梯形平台截水沟，并在坡顶外侧设0.6m×0.6m的矩形地面截水沟，以排除坡面水。截水沟均以25cm厚的7.5号浆砌片石铺砌。

（二）地下排水设计

边沟设计在高速公路排水设计中占有很大的比重，设计人员都给予高度重视，但在设计过程中往往会忽视一些施工中的问题。另外当地乡镇常常要求增加、改移和调整小型构造物设置位置。还有一点就是设计中没有充分考虑利用高速公路施工中超宽填土土方等。

1．一般路段。一般路段路基边沟设计主要以填筑式边沟为主，尽量减少路基边沟积水现象的发生。这主要是吸取已建成的高速公路中的教训：一是部分路段在汛期内路基水不能及时排除。二是地方群众干扰路基水排入灌溉涵洞内。

2．软基处理段。如是淤泥质软土层，地下水含量较大，为保证软土段路基的稳定，迅速排除地下水至关重要。设计应采取：板+砂垫层+超载预压的深层。塑料排水实践证明：这些措施可有效地处理及砂垫层+超载预压的浅层排水处理等措施。排除软土段地下水。值得注意的是为确保软土段地下水迅速由砂垫层排入边沟，需在砂垫层与边沟相接的斜面上做15cm厚的级配碎石（粒径2～4cm）反滤层，在砂垫层底部位置预留截面为5cm×5cm、纵向间距为10m的泄水孔，且泄水孔出口应高于边沟底30cm。

3．低矮路堤。低矮路堤设计应采取护坡道下挖和边沟加深的措施，护坡道高程(m)=设计高程(m)-1.8m，实际使用效果良好，但应注意边沟出水口不应低于常水位标高或利用的排水沟渠的底面标高。对边沟标高及纵坡方向的问题：根据路线纵断面和沿线自然地形情况综合确定，通常以沿线自然地形为主确定排水方向。边沟底标高控制应以该段路肩边缘最低点标高以下大于1.7m为宜，原因是考虑到路线中央分隔带横向排水管不能因边沟积水而引起倒灌。对于个别特殊路段不能满足1.7m要求的，可放宽至1.4～1.5m，若另一侧边沟较低时应优先采用单侧布设横向排水管。

4．挖方路段。对于挖方段应考虑到中央分隔带横向排水管排水要求，边沟底标高不低于路肩标高1.2m，同时要求边沟纵坡不小于0.5%。施工期要求各施工单位必须首先在挖方段边坡顶开挖截水沟以防止路基外侧水进入路基，并且应做好挖方段本身临时排水沟的设置工作。

5．填挖交接段。对于路堑和路堤交接处，如路堑地下水位较高，为防止路堑下含水层中的水沿路基纵向流入路堤，使路堤湿化、坍塌，设计增设了横向渗沟。边沟水进入涵洞及跨越通道等情况的处理：沿线设置的涵洞有排涵、灌涵和灌排两用涵。对于需排入排涵的边沟，其边沟底标高不低于涵洞中心的标高；需排入灌涵的边沟，其沟底标高不低于涵顶标高；而对于灌排两用的涵洞应按灌涵要求设置，特殊情况时可适当降低。

二、路面排水设计

路面排水设计是高速公路路面设计的重要组成部分。一方面，车辆高速行驶时，易发生交通事故，影响高速行车安全；另一方面，路面水若不能及时排除，影响路面的整体强度，最终导致路面过早破坏。

1．一般路段的路面排水。一般路段是指不设超高的路段。路面排水根据路线纵坡采用分散漫流式和集中截流式两种形式。当路线纵坡<0.3%时，路面排水采用分散漫流式，路缘石采用水泥混凝土的平缘石，路面水沿纵坡和横坡经路堤边坡排入边沟；当路线纵坡≥0.3%时，路面排水采用集中截流式，在硬路肩边缘土路肩范围内设置沥青混凝土拦水缘石，汇集路面水，每隔一定距离经泄水口流入边坡急流槽，排至路基边沟。

2．超高路段的路面排水。设置了超高的路段，路面水易浸占超高侧行车道，并穿过凸形中央分隔带紧急开口进入另一侧向排水沟，并每隔一定距离设置了集水井及横向排水管，这样超高侧路面水沿纵坡及横坡流入边坡急流槽，再排入路基边沟。

3．中央分隔带排水。高速公路中央分隔带排水设计主要为排除中央分隔带内积水，可分为施工期间和道路营运期下渗水的排除。施工期间排水量取决于最大瞬时降雨量及中央分隔带的汇水面积。一般情况下，由于高速公路中央分隔带内设置有通讯、监控用管线的入手孔，因此，中央分隔带排水长度应为两个人手孔之间的间距，一般路段的最大间距为180m。设计中应注意如下两点：（1）因中央分隔带中需设置通信、监控用人井，这些人井会隔断纵向碎石盲沟，为不影响中央分隔带的排水，应将人井前的横向排水管移至人井壁，并在迎水侧的人井壁涂沥青以防雨水渗入人井中；（2）遇到桥梁、通道等构造物的两端各增设一道横向排水管，以防止碎石盲沟中的水沿纵坡汇集于构造物台背，使台背填土淘空，造成桥头跳车。

4．路面渗水的排水设计。沿路面边缘设置由透水性填料集水沟、横向出水管和过滤织物组成的路面边缘排水系统。通过设置沥青封层、土路肩纵横向碎石盲沟和排水管，将渗入路面面层的水引出路基之外。由于通过沥青面层下渗的水量有限，考虑到排水路径的限制。因此，设计中采用每10m左右设置一道Ф5cm横向排水管以确保路面下渗水的排除。

三、结束语

实践证明，水的作用加剧了路基和路面结构的损坏，高速公路排水综合设计，使各种排水设施组成一个功能完善、排水顺畅的完整系统，才能充分发挥高速公路快捷、舒适的使用性能，才能有效保障高速公路的使用寿命。

参考文献：

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