高速公路排水路面的设计与施工要点解析

摘要：在我国，高速公路是交通体系中十分关键的构成。路面排水体系在高速公路中是附属工程，其施工的效果、质量关联到路面总体的承重性、耐久性，从而会给高速公路的各项性能、寿命带来影响。对此，本文对路面排水相关的影响因素、路面水分的各类来源与其泄水量进行分析、研究，在设计出路面排水的前提下，给予相对应的施工对策。

关键词：高速公路;设计方案;排水路面;施工;对策;影响因素

中图分类号：U41文献标识码：A文章编号：2096-6903（2021）10-0027-03

0前言

在高速公路中，路面排水的最终目的是为汇聚并排出地表水、地下水，从而避免路面发生塌陷、坑槽等相关的事故，提升公路的稳定性、安全性和寿命。在对高速公路进行施工期间，排水体系是影响路面总体施工效果和质量的核心环节，对此，各个施工企业需要更为重视该环节，并增强该环节的质控，制订出相对应的施工方案，应用新兴的施工技术，控制好各类风险，最终提升施工的效果和质量。

1路面排水的影响因素

1.1地理方面

地理会对高速公路中路面的排水带来相应的影响，同时，对公路的总周期也会带来相应的影响[1]。在对施工进行各项准备期间，施工人员需要先查看好公路周边的地理，并搜集各类信息，以對排水施工进行控制。在通常情况下，对公路积水具有影响的各项因素有：（1）路面的上层水。（2）路面的下层水。前者主要指高速公路周边的河流、雨水等;后者包括地下水。地下水生成于不透水层，其透水性是较低的，潜藏水更为趋近于地面，层间水处在路基中的中隔水层、岩石缝中。在进行施工以前，需要加以考量，并对各类隐患进行处理。

1.2地质方面

对于地质，其包括风化、裂隙等许多因素。对于部分地质较差的路段，需要更加关注其是否出现塌陷、滑坡等，减少路面排水系统发生相关风险的概率。

1.3气候方面

气候会对高速公路造成部分影响，在特定的时间段中，降水总量是较多的，会对路面冲刷，进而引发水分沉积、渗透等，对路面的稳定性、安全性均带来许多影

作者简介：张永钗（1979—），男，广东潮州人，本科，工程师，研究方向：施工技术。

响。同时，这也会给高速公路中的排水施工带来部分干扰。

2路面水分的各类来源与其泄水量

2.1各类来源

水会对路面带来较为严重的损害，许多高速公路的相关病害均直接性或者间接性地与水有关。太多的路面水或者排水受堵，均会使水分逐步渗入路基，降低路基处于外部环境中、车辆较大荷载下所具有的抗变形能力、安全性和稳定性，给路面的各项性能带来影响[2]。高速公路中，对其路面需要排出的水包括：（1）中央分隔带下渗水。在高速公路的中央分隔带中，并未铺上防水层或者并未设定内部排水，这就使得雨水较易逐步渗入路面的内部。（2）路面下渗水。在持续性降水后，部分雨水会顺路拱横坡逐步漫流到路基以外，其余的雨水会经过路面中的裂缝逐步渗入路面的结构层。（3）侧向渗入水。在地表中具有较多的积水且路堤较低，或者没有对路基坡面进行防护，这些均会使水较易经过边坡坡面逐步渗入路面的结构层。

2.2泄水量

为提升高速公路路面总体的排水性，分配好各类排水设施，需要对水力进行计算。在高速公路的路界中，各类排水设施所排泄出来的水流量（即Q）可以参照：Q即16.67ψqF，q即12（1+0.811×1 gP）/（t+8），其中，Q为设计径流量（其单位即m/s）;q为降雨强度（其单位为mm/h）;P为降雨重现期，对于高速公路，其路面、路肩中的表面排水可以5年;t为降雨历时（其单位为h）;F为汇水面积（其单位为m）;W为路面径流系数。对于高速公路，其路面径流系数具体可以参见表1，若路面具有数类地表，可以参照相对应的总面积对其径流系数进行加权，以获得其平均数值。

3排水路面的设计

3.1路面表层方面

各个施工企业对高速公路中路面表层的各类排水设施进行建设，可以促进路面、路肩中多出来的水分得以排出，这样能够增强公路的实用性和稳定性。在具体进行施工期间，一般在对路面积水进行排除期间，大多都是经过路肩、路面横坡而进行[3]。在路堑中，需要设定矩形暗沟，以促进路拱自行漫流，让路面中的积水得以排除。在路堤中，可以设定流水槽，在土路肩中，进行援引自行漫流。另外，对于部分路段，其高度已经超出有关的规定，在对其进行排水期间，相较于普通路段，内侧路面对比其没有显著性的差异。但是，在外侧半幅路面中，需要施工人员设定好纵向排水沟，并处在内侧的中央分隔带路侧以外，还需要把水井、排水口等设定于不同的位置，该类位置间需要具有相应的间隔，保持好相应的间距，并联合横向排水，促进水的排除。施工人员在对排水体系进行设计期间，需要更加重视纵向排水沟，可以应用混凝土对其进行现浇，其型号为C25，在对盖板进行施工期间，其型号为C30，并设定好伸缩缝，在每一个伸缩缝间，都需要设定好相应的间距，最适宜为10 m之后，再把沥青逐步注入伸缩缝。

3.2中央分隔带方面

各个施工企业需要更加关注中央分隔带排水的设计，比如，碎石盲沟中的沥青防渗层、集水井等。需要增强防渗层的应用效率、质量，可以应用水泥砂浆，在中央分隔带中找出路基、路面间彼此接触的位置，再明确其侧壁，并对其进行涂抹，之后，借助土工布对其进行施工[4]。需要保证横向排水管所具有的各项性能均处于正常的状态下，并对中央分隔带中的盲沟进行设计，使其维持好梯形，并选出透水管，把其埋至碎石底。在此期间，还需要避免对公路中的各类通信管线带来影响，在通信管线的下侧，需要挖出碎石盲沟，并将其填好砂浆层，放好土工布，砂浆层的总厚应低于5 cm。

3.3路面内部方面

各个施工企业需要在填方砌体中设定好防护段，在路面的结构层、路肩的底部，二者之间接触的部位，填好土層、排水砂垫层，其总厚都应低于3 cm。另外，施工人员还需要对排水孔进行安装，设定好土工布[5]。同时，还需要对防护段进行填方植草，可以借助植草进行施工，还需要对路肩进行健全和完善，并在路面、路肩间彼此接触的位置，设定好土工布，进行排水。

4排水路面的施工对策

4.1边沟方面

参照边沟相关的施工条件，应用相对应的施工方式：土质边沟需要设定为梯形，内侧边坡的坡度范围为1：1～1：1.50;石质边沟需要设定为矩形，其底宽、总深都应大于或者等于0.6 m[6]。参照设计图示，可以调节边沟的断面。在水流的冲刷下，沟体较易受到损害，为防止出现该问题，单向的排水总长应小于或者等于500 m，如果超出该数值，需要参照具体的情况增设涵洞或是出水口。应用该类水工设施进行分流，能够把水逐步引到路基以外，以降低对各个结构所带来的影响。

4.2排水沟方面

对于排水沟，其需要体现出直线形，而其转弯处需要体现出弧线形。同时，还需要随时重视路基坡脚，在排水沟与其间的距离最少应为3 m，沟底的纵坡范围为1%～3%，在超出该数值后，需要对排水沟进行加固，以保障排水沟的安全性和稳定性[7]。排水沟与其周围的沟渠在彼此对接期间，需要保障其水流十分畅通，防止引发排水受堵。在进行圆弧对接期间，对成品排水沟大多都是应用模具直线定制，但是，施工环境十分复杂，具有较多的弧形、转弯曲线，在这时，对排水沟不可以设定为直线形，而是需要把其设定成圆弧曲线形，这就对各项施工工艺给予更多的要求。对弧形转弯型排水体系，处于设计阶段，需要应用CAD软件或是其他方式，对各个弧形相关的弧长数据进行检测，之后，再把直线的成品线性排水沟参照其弧长逐步截成数小段，对各个小段的排水沟都需要进行弧形拼接，并处于圆弧的两侧应用回填固定，为其配好尺寸最为适宜的盖板。对于弧形线性成品排水沟，其相关的施工环节较多，各个细节都较易对总体的施工带来影响。比如，对于设计，需要更为精确地控制好转弯的度数，如果具有较高的偏差，较易对成品排水沟转弯中的对接带来影响，也较易生成缝隙冈。对于沟盖板材质，其选取也是十分关键的，包括电缆、树脂这两大类沟盖板，在材质逐步发生改变后，使得沟盖板的应用也出现部分差异。对线性成品排水沟，需要更为重视其弧形转弯位置，并更为严格地参照设计图示控制好排水沟的尺寸，在进行拼接期间，需要保障排水沟间不会生成裂缝。

4.3截水沟方面

在对土质边坡进行施工期间，如果截水沟、路堑边坡的坡顶间间距大于或者等于5 m，需要修筑好截水沟;在对软弱岩层进行施工期间，如果以上间距大于或者等于H+5 m，也需要设计出截水沟[9]。在截水沟中，其断面大多都是梯形，其底宽最少需要0.5 m，为能够满足流量的相关要求，其总深最少需要0.5 m。

4.4地下方面

对于渗沟或是盲沟，其都是地下排水系统中十分关键的构成，该类设施能够降低地下水位，拦截好地下水，防止地下水出现渗入。对于渗沟，其种类各式各样，本次应用管式渗沟，其处于引水间距较长、流量较大的施工中更易应用，且具有更高的适应性[10]。在管式渗沟的总长范围为100～300 m时，需要在其末端设定横向泄水管，以排出地下水。对于陶瓷、塑料等，其都是应用较为普遍的泄水管类材料。但是，不管是哪类泄水管，都需要处于管壁间的交错设定好泄水孔，其间的距离不可以超出20 cm，还需要更为严格地控制好渗沟的总高，以保障填料的顶面能够高过原本的地下水位。在对沟底垫层进行施工期间，需要应用干砌片石，但是，还是需要考虑到各类较为特殊的情况，比如，沟底在逐步深入不透水层后，需要应用浆砌片石对其进行处理，也可以应用防水性能更为理想的混凝土或其他防渗类材料。

5结语

综上所述，对于高速公路，在对其路面中的排水进行施工期间，需要创建相对应的路面排水体系，并增强该体系的稳定性、安全性，对排水、防护等相关的部分进行施工、控制。同时，还需要制订出更为完善、健全的施工方案，并遵照相应的标准、规范，促进路面排水施工的效率、质量得以提升，以保证交通安全，给人们平时的生活带来更多的便利。

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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