路基路面排水施工关键技术阐述与应用

樊冰心

山西交通控股集团有限公司运城北高速公路管理有限公司 山西运城 044000

在道路工程中，高速公路上每天会通行很多车辆，加之低矮路段雨水浸泡以及风力侵蚀等因素会对路基结构造成破坏，会导致路面的使用寿命降低。因此需要采用有效的路面排水施工技术，确保路基路面具有良好的排水性能。

1 路面结构内部排水系统的组成

由于路面结构缺乏排水能力，会导致水损坏的情况发生，这就需要在设计路面结构的过程中考虑到排水的问题。在路面结构当中，一般材料不会在渗流的过程中出现堵塞情况，这是保证路面排水能力的关键。与此同时，在排水结构当中，要保证泄水能力大于渗入水量。在排水系统的内部构造中，主要包括了以下几个部分：首先，路面的排水层渗透性要好，以此保证良好的排水率。其次，在开级排水层下要设置塑料过滤膜，这样可以避免开级排水层下进入土基颗粒。再次，在横坡下设置侧边集水沟对横向排出的基层渗水进行收集。最后，连接给水管和出水管，避免出现内部积水问题[1]。

1.1 边缘排水系统

在本次工程中，进行路面的排水主要是利用边缘排水系统，具体说来是在路面结构的外侧边缘部位，布设排水系统的方法是利用纵向暗沟，在水流开始向路面结构内部渗透时，会沿着空隙流入纵向集水暗沟，所以在布设的时候要间隔一定的距离，可以把水排出路基。一般旧沥青路面的排水情况较差，所以在路面改造工程中也会对边缘排水系统加以利用。由于细小的颗粒会堵塞纵向集水沟，影响排水功能，所以在路面改建的边缘排水系统中可以缩小开挖量，让基层的顶面比集水管中心略高。对集水管的材质选择上，主要使用带孔塑料管，将其布设于暗沟底部，需要对间距进行合理控制，在指定的位置还要连接集水管和出水管，通过分析渗水量和计算水力，可以确定出水管的管径以及间距。

1.2 基层排水系统

对于基层的排水系统，需要选择透水性良好的材料，如果路面结构出现渗水情况可以连接排水基层和竖向渗流，最后经过横向排水管排放到路基外侧，相较于边缘排水系统效果更好，可以用于新建路面和其它路面工程。在排水的基层主要是利用全宽式的铺设方法，可以不利用其它的工具满足排水要求，但是也存在容易出现堵塞的问题，使得使用年限不足。排水层是在面层以下的结构，主要在于起到承载作用，是路面结构不可或缺的部分。在材料选择上主要考虑到排水基层的排水能力，所以要尽量选择多孔隙的材料，以经过沥青处理后的开级配碎石集料为主，并且材料的组成设计要考虑到力学强度等多种因素。经过沥青处理的材料具有紧实性好、不易发生变形等优势，其中渗水量和排水基层厚度、透水材料的渗透系数有关，取值范围在8-15cm。

2 路面内部排水系统的设计

在降雨入渗环节主要包括三个部分，分别是径流进入集水沟、排水管排出路基、降水渗入。在设计排水系统的过程中包括了三个部分，分别是路面排水系统、路表渗水系统以及对排水层的渗流时间进行检验。

2.1 确定路表入渗率

进行排水系统的设计过程中，第一个环节就是确定路表的水渗入情况，也就是计算出降水后排水表层的内部渗水量、横向渗流途径，主要的设计步骤如下：搜集当地的降水资料、水利水文资料，然后拟定路面设计资料，最后计算出排水层的空隙率，随之可以计算出路表的入渗率。

2.2 设计排水能力和布置排水系统

在确定路表的入渗率之后，可以分次计算出进水层的水量大小、排水设施的尺寸。如果没有确定排水层厚度和材料的渗透系数，需要进一步测量和计算。水分在路表的深入方式为竖向渗入，经过横向和纵向合成的坡度汇集到边缘集水沟，最后经过集水管的出水口排放。

2.3 渗流时间控制

在降雨结束之后，如果排水层的内部处于干燥状态，需要合理进行水分的补充，这样可以起到让潜水厚度降低的作用。需要注意的是，如果材料长期在水中浸泡，将会影响到材料的功能性，进而导致路面的排水能力下降，所以要对渗流的时间进行确定。

2.4 设计流程

在本次工程中，路面结构的排水系统设计具体如下：收集路面设计资料、收集当地的降雨资料、确定降雨强度、计算入渗量、设计排水系统的附属设施、参数的更改和确定、开始进行路面排水施工[2]。

3 如何对路基路面排水施工关键技术进利用

3.1 工程概况

以某高速公路路面工程为例，对路面结构的内部排水系统进行设计。本工程线路全长30km，重车占全部通行车辆的44%。在设计和进行路面的排水施工中，对施工材料的质量进行严格把关，水稳定性和承载性良好，在高温环境下不容易出现变形。在公路沿线的平原和山丘地段，受海洋性季风气候影响常年温暖湿润，并且雨量充足[3]。

3.2 纵向排水暗沟和排水管

根据相关要求把排水暗沟设置在排水基层较短的位置，并且把带孔的排水管设置在指定位置，保证其具有良好的集水和排水作用。在本次工程中，把纵向排水暗沟和排水基层设置在土路肩下部位，挖方段30×26cm、填方段30×35cm，高度35×26cm，使用的填充材料为透水性良好的碎石，基层厚度16cm。在排水管间距达到40cm时，出水管、排水管的管径为cm，开口总面积43cm2，并且排水管的高度低于排水基层20cm，为水分的汇流提供条件；而在挖方路段排水管的高度低于排水基层10cm，实现路线纵坡和排水沟的纵坡高度一致，满足设计标准。

4 结语

综上所述，本文借助实际案例分析了路基局面的排水施工设计，对沥青路面结构来说，需要分析出基层材料的力学强度、基层的排水能力、横向出水管以及集水管的排水能力、路面渗水量。本次工程利用2cm厚的水泥浆体对排水基层进行堵塞，有效厚度达到14.7cm，在排水管的间距为40cm时，出水管、排水管的管径为8cm，并且自由水渗流时间为1.68小时，是理想的设计方案。