高速公路路基路面排水施工技术分析

赵 杰

（山西省交通建设监理咨询集团有限公司，山西 太原 030032）

0 引言

高速公路作为现代交通网络的重要组成部分，其路基和路面排水施工技术在确保道路安全、稳定和持久使用方面产生很大影响。项目开展时要采取有效的排水系统防止积水、路面损坏和地基沉降等问题，从而保障道路的正常运行。本文将深入探讨高速公路路基路面排水施工技术，介绍不同类型的排水设施和方法以及施工中需要考虑的关键因素。

1 高速公路路基路面排水设计思路分析

在高速公路排水设计方面，需要从以下两个关键方面进行综合考虑：首先，必须对地下水位和农田排灌水等因素对地基产生的影响进行深入分析，以确定如何最有效地减少这些水源对地基的不利影响。其次，必须结合实际情况，选择适当的排水设施，以防止积水对路基造成负面影响，确保各个结构如路基和路面满足运行标准。

在实际操作中，首要考虑高速公路的运行特点和排水需求，将地下水位和农田排灌水等因素纳入综合分析，确保排水设计方案充分考虑各种水源影响。通过细致的参数分析和有效的控制措施，确保排水效果符合标准，提升整体结构的性能和质量。同时，针对现场运行需求，应选择合适的排水方案，以满足实际使用需要。这将在很大程度上预防严重的结构损害，从而延长高速公路的使用寿命[1]。

2 高速公路路基地表排水施工技术

2.1 填方段排水施工

在填方施工路段，合理设置排水设施至关重要，主要包括排水沟系统，同时需要确保各个部分的排水设施协调衔接，将排水引导至周边水道或桥涵中，以建立完善的排水系统，提升排水效能。排水沟的设计通常采用梯形横截面，具体尺寸应根据实际情况进行选择和确定。

对于边坡平台的排水沟，通常采用混凝土预制碟形排水沟。这种排水沟的长度一般在500m 以内，通过连接各个排水沟，确保排水系统的连贯性，使水流顺畅地流入目标水道或桥涵中，以满足排水的要求。

2.2 挖方段排水施工

2.2.1 边沟施工

在先前的设计中，各类公路结构通常采用梯形和矩形的边沟截面形式。但是，基于安全性和经济性等多方面的考量，采用植草防护的浅碟形边沟作为更合适的选择。特别是在地势相对平坦、冲刷强度较小的区域，这种形式显示出较高的适用价值。同时，与矩形边沟和梯形边沟相比，加盖板的矩形边沟在某些方面具备优势。它能增加水面积，从而提升深挖路基后的排水效果，这对于提升排水性能产生积极影响，并在实际应用中取得良好的效果。

2.2.2 填方边沟施工

在高速公路项目穿越山丘地带时，地形变化复杂多样，自然冲沟构造丰富多样。在设置山坡线路基纵向排水方案时，面临着特殊的情况：边沟两侧为挖方，中间为局部小的填方。这种结构模式由于不能采用桥涵等结构设施，需要处理边沟内积水问题，并确保填方部位地面与边沟稳固连接，以维持畅通性。在填方部位，由于路基阻挡，从山坡流入自然冲沟的水会在路基处滞留，对结构安全带来潜在影响。因此，采用以下两种方法来应对这一情况：

首先，对于垫起的边沟部分，采用继续自然回填施工的方式，按照两侧边沟的轴线交汇点进行设置。这种处理方法确保边沟内部的积水得到及时排出，同时填方区域地面垫起与边沟稳定连接，保持整体通畅性。其次，当自然地面和边沟之间存在较大高差，且在一定占地范围内无法实现轴线交汇设计时，选择在填方边沟的外侧边缘内填充地面，形成与路基坡度一致的放坡坡度，并建造浆砌片石的护坡结构，以确保边坡的稳定性[2]。填方边沟施工见图1。

图1 填方边沟施工现场

2.2.3 截水沟施工

在路堑或路堤边坡的上部，当地表径流较大时，需要考虑合适的截水沟设施以防止水流进入路基结构。在设计过程中，必须综合考虑现场地质、地形、水文、植被等多个因素，以合理布置截水沟设施，并确定适当的排水口位置，以确保排水效果符合标准。通常情况下，截水沟的布置会考虑到离路堑坡顶5m 或路堤坡脚2m 的位置。截水沟的形式通常采用梯形截面，其尺寸会根据汇水流量进行设定。其长度一般在200～500m 之间。对于长度超过500m 的情况，应在适当位置设置泄水口，通过采用急流槽、跌水井等结构来引导和排放水流。

2.3 路面表面排水施工

公路路表的排水设计具有极大的重要性，目前通常采用集中排水和分散排水两种方式。在集中排水中，常见的做法是在路肩边缘安装混凝土拦水带，通过设置纵横排水设施，将路面积水引导至过水断面，然后经过设定距离的泄水孔、急流槽等通道，进入排水沟，从而提升排水效果。但是，这种方法由于管道距离较长，拦水带的设置容易造成积水，尤其在降雨量大的情况下，导致路面滞留水，甚至产生雾障，对行车安全不利。此外，路面平整度的影响导致拦水带周围残留水存在，给沥青路面造成损害。相较之下，分散排水方式通过固体路肩结构，采用漫流的方式排除路面积水。为避免水流冲刷路堤边坡，采用骨架护坡的防护结构，特别是在无超高填方路段的两侧和超高填方路段的内侧，降水径流经过逐步形成的分散漫流，从而实现排水。在路基横断面为路堑的情况下，横向漫流会流入边沟；而在路基横断面为路堤时，横向漫流通常会经过两侧的桥涵、排水沟、截水沟等设施，达到排水效果。

3 高速公路路面内部排水施工技术

3.1 排水基层施工

3.1.1 超高处排水施工

对于超高填方路段内侧的结构，通常会发生积水现象。这些积水通过横向流动进入纵向集水沟，并借助排水管道进行排出。随后，积水经过纵向分隔的急流槽进入边沟内。而超高路堤的外侧部分，通过横向边缘的纵向排水方式，将积水引入集水井内，最终流向路堤外部。

3.1.2 纵向集水沟和排水管施工

在排水基层边缘布置纵向集水沟，集水沟的填充材料选择采用透水性良好的水泥稳定碎石材料。针对集水沟设计，底部宽度大约为30cm。在填方路段，排水管底部与基层地面持平；在挖方施工路段，排水管底部位于基层下部约10cm 深的位置，以确保排水性能符合要求。集水沟底部设置PVC 管道，直径为8cm，管道间距为120cm，排水槽和孔口布置合理，确保排水效果达到规定标准。排水管道的设计坡度应不低于0.25%，以满足工程要求，同时与路线纵坡标准相一致。

3.2 排水垫层排水系统施工

在地下水位较高、泉水或滞水问题比较严重的地区，新建的路面结构需要考虑排水问题。为有效应对这些问题，采用排水垫层成为一种重要的基础设施。排水垫层结构的布设必须经过精心规划，包括垫层、集水沟、集水管、出水管等各个方面，以确保路面排水畅通，防止地下水或积水对道路造成不良影响。在排水垫层结构布设中，首要考虑的是高地下水位、泉水或滞水等问题。垫层的材料和布置要充分考虑排水性能，以快速引导地下水或积水流动，避免在路面下积聚。同时，集水沟的设置至关重要，应合理布置在路面的低洼处，能够迅速将积水引入集水管道。集水管和出水管的布设也应该兼顾流量和排水效果。集水管的布置要符合地形的起伏，确保地下水能够有效流入，并引导至出水管道。出水管道的位置和排水能力需要与周围环境相协调，确保排水畅通不受阻碍。在排水垫层结构布设中，务必按照规范和要求来进行，以满足功能性标准，包括拦截地下水、引流积水、防止积水对路面损害等功能。同时，结构的稳定性和排水效果之间要取得平衡，确保路面使用寿命和交通安全。

3.3 边缘排水系统施工

在高地下水位、泉水涌现或严重积水的地区，确保路面结构的排水效果很重要。一种有效的方法是通过在路面结构的端部边缘设置集水沟，以建立高效的排水系统，避免水分滞留，减少对路面的不良影响。这一系统的设计需要充分考虑地下水流和积水排除，以保障道路的稳定性和安全性。同时，为有效排水，在路面结构的边缘位置设置集水沟。这些集水沟采用渗水性材料进行现场布置，也运用过滤性良好的土工织物，创造一个边缘排水系统。此外，在集水沟内部，自由水通过路面层间的空隙横向进入透水材料内部。透水材料的选择应该基于其水分透过性能，能够快速将水分引导进入系统内部，减少积水的形成。最后，出水管的设置也是关键，通过在适当的位置设置横向出水管，将集水沟内的水流引导出路基[3-4]。

3.4 路基地下排水施工

在地下水发育严重的地区，采用渗流的方式是一种有效的排水方法。这种方法通过引导地下水在路基内部流动，快速将水分排出路基以外，防止水分滞留引发不良影响。明沟、暗沟和渗井等设施作为排水的目标地点，实现地下水的汇集和排放。其中，渗沟是一种常见且有效的排水设施，尤其在挖方路段的应用比较常见。通常情况下，渗沟位于边沟的下部，其设计考虑地下水的积聚点，以便迅速引导地下水进入渗沟。为确保渗沟的排水效果，通常会控制渗沟的深度，超过80cm。深度的具体设置需要结合实际情况进行确定。渗沟的构建材料是关键，通常会采用砂砾材料或碎石材料。这些材料具有良好的透水性能，能够迅速将地下水引导进入渗沟内部。此外，在渗沟底部铺设透水管也是常见的做法，以确保排水的顺畅性和效果。在进行地下水排出设施的设计时，需要综合考虑地下水的流动情况、地形地貌、土壤性质等多方面因素。采用渗流的方式，通过明沟、暗沟、渗井等设施将地下水迅速汇集和排出，有效地维护路基的稳定性和安全性，避免地下水引发的不利影响。在实际施工中，根据具体地区和情况，进行合理的渗沟深度和材料选择，确保排水效果达到设计标准，为道路的可靠运行提供有力支持[5]。

4 结语

总之，高速公路路基路面排水作为一项大型工程，在施工环节按照施工设计规范与要求，选择合理设计方案及排水设施，可有效地防止积水、水害和道路损坏。同时，施工中的精确操作、材料选用以及设施设置也对排水效果起着至关重要的作用。高速公路排水施工需要充分考虑气候、地质、水文等多种因素，以确保排水系统的可靠性和耐久性。通过持续的技术创新和工程实践，高速公路排水施工技术将不断得到改进和完善，为道路的顺畅通行提供坚实的保障。