淺談高速公路排水設計

楊躍澤

[摘要]介紹高速公路排水系統的設計，包括路基排水設計和路面排水設計。

[關鍵詞]高速公路 排水系統 設計

中圖分類號：TU99文獻標識碼：A文章編號：1671－7597（2009）0220097－01

公路路基沉陷、沖刷、坍繃、路面翻漿等都不同程度的與地表水和地下水的俊蝕有關。水的作用加劇了路基和路面結構的損壞，加快了路面使用性能的變壞，縮短了路的使用壽命。因此，認真做好公路排水系統的設計是保證公路質的前提。排水系統的常規設計主要包括路基排水、路面排水設計等。

一、路基排水設計

進行路基排水設計的目的就是將影響路基強度及穩定性的地下水及地面水及時排出公路范圍。路基排水設施主要由排水墊層、邊溝、排水溝、截水溝、盲溝、滲溝、涵洞等組成，并與原有溝渠、河流等相連。設計應遵循塘路分家、路田分家的原則，使高速公路排水系統自成體系。

（一）地面排水設計

路基地面排水主要是通過全線貫通的邊溝來進行的，一般采用0.6m×0.6m的梯形邊溝，邊坡1:1，以25cm厚的7.5號漿砌片石鋪砌，邊溝縱坡一般不小于0.3%，坡長小于300m，邊溝水均應引離路基，排入原有水系中的河流、排水渠及取土坑內，但不排入魚塘內，當邊溝與涵洞、通道發生交叉時，一般將邊溝水直接排入涵洞，或在灌溉涵、通道處讓路基邊溝向兩側排走或設邊溝倒虹吸涵通過。在挖方地段，還應設置0.4m×0.4m的梯形平臺截水溝，并在坡頂外側設0.6m×0.6m的矩形地面截水溝，以排除坡面水。截水溝均以25cm厚的7.5號漿砌片石鋪砌。

（二）地下排水設計

邊溝設計在高速公路排水設計中占有很大的比重，設計人員都給予高度重視，但在設計過程中往往會忽視一些施工中的問題。另外當地鄉鎮常常要求增加、改移和調整小型構造物設置位置。還有一點就是設計中沒有充分考慮利用高速公路施工中超寬填土土方等。

1．一般路段。一般路段路基邊溝設計主要以填筑式邊溝為主，盡量減少路基邊溝積水現象的發生。這主要是吸取已建成的高速公路中的教訓：一是部分路段在汛期內路基水不能及時排除。二是地方群眾干擾路基水排入灌溉涵洞內。

2．軟基處理段。如是淤泥質軟土層，地下水含量較大，為保證軟土段路基的穩定，迅速排除地下水至關重要。設計應采取：板+砂墊層+超載預壓的深層。塑料排水實踐證明：這些措施可有效地處理及砂墊層+超載預壓的淺層排水處理等措施。排除軟土段地下水。值得注意的是為確保軟土段地下水迅速由砂墊層排入邊溝，需在砂墊層與邊溝相接的斜面上做15cm厚的級配碎石（粒徑2～4cm）反濾層，在砂墊層底部位置預留截面為5cm×5cm、縱向間距為10m的泄水孔，且泄水孔出口應高于邊溝底30cm。

3．低矮路堤。低矮路堤設計應采取護坡道下挖和邊溝加深的措施，護坡道高程(m)=設計高程(m)-1.8m，實際使用效果良好，但應注意邊溝出水口不應低于常水位標高或利用的排水溝渠的底面標高。對邊溝標高及縱坡方向的問題：根據路線縱斷面和沿線自然地形情況綜合確定，通常以沿線自然地形為主確定排水方向。邊溝底標高控制應以該段路肩邊緣最低點標高以下大于1.7m為宜，原因是考慮到路線中央分隔帶橫向排水管不能因邊溝積水而引起倒灌。對于個別特殊路段不能滿足1.7m要求的，可放寬至1.4～1.5m，若另一側邊溝較低時應優先采用單側布設橫向排水管。

4．挖方路段。對于挖方段應考慮到中央分隔帶橫向排水管排水要求，邊溝底標高不低于路肩標高1.2m，同時要求邊溝縱坡不小于0.5%。施工期要求各施工單位必須首先在挖方段邊坡頂開挖截水溝以防止路基外側水進入路基，并且應做好挖方段本身臨時排水溝的設置工作。

5．填挖交接段。對于路塹和路堤交接處，如路塹地下水位較高，為防止路塹下含水層中的水沿路基縱向流入路堤，使路堤濕化、坍塌，設計增設了橫向滲溝。邊溝水進入涵洞及跨越通道等情況的處理：沿線設置的涵洞有排涵、灌涵和灌排兩用涵。對于需排入排涵的邊溝，其邊溝底標高不低于涵洞中心的標高；需排入灌涵的邊溝，其溝底標高不低于涵頂標高；而對于灌排兩用的涵洞應按灌涵要求設置，特殊情況時可適當降低。

二、路面排水設計

路面排水設計是高速公路路面設計的重要組成部分。一方面，車輛高速行駛時，易發生交通事故，影響高速行車安全；另一方面，路面水若不能及時排除，影響路面的整體強度，最終導致路面過早破壞。

1．一般路段的路面排水。一般路段是指不設超高的路段。路面排水根據路線縱坡采用分散漫流式和集中截流式兩種形式。當路線縱坡<0.3%時，路面排水采用分散漫流式，路緣石采用水泥混凝土的平緣石，路面水沿縱坡和橫坡經路堤邊坡排入邊溝；當路線縱坡≥0.3%時，路面排水采用集中截流式，在硬路肩邊緣土路肩范圍內設置瀝青混凝土攔水緣石，匯集路面水，每隔一定距離經泄水口流入邊坡急流槽，排至路基邊溝。

2．超高路段的路面排水。設置了超高的路段，路面水易浸占超高側行車道，并穿過凸形中央分隔帶緊急開口進入另一側向排水溝，并每隔一定距離設置了集水井及橫向排水管，這樣超高側路面水沿縱坡及橫坡流入邊坡急流槽，再排入路基邊溝。

3．中央分隔帶排水。高速公路中央分隔帶排水設計主要為排除中央分隔帶內積水，可分為施工期間和道路營運期下滲水的排除。施工期間排水量取決于最大瞬時降雨量及中央分隔帶的匯水面積。一般情況下，由于高速公路中央分隔帶內設置有通訊、監控用管線的入手孔，因此，中央分隔帶排水長度應為兩個人手孔之間的間距，一般路段的最大間距為180m。設計中應注意如下兩點：（1）因中央分隔帶中需設置通信、監控用人井，這些人井會隔斷縱向碎石盲溝，為不影響中央分隔帶的排水，應將人井前的橫向排水管移至人井壁，并在迎水側的人井壁涂瀝青以防雨水滲入人井中；（2）遇到橋梁、通道等構造物的兩端各增設一道橫向排水管，以防止碎石盲溝中的水沿縱坡匯集于構造物臺背，使臺背填土淘空，造成橋頭跳車。

4．路面滲水的排水設計。沿路面邊緣設置由透水性填料集水溝、橫向出水管和過濾織物組成的路面邊緣排水系統。通過設置瀝青封層、土路肩縱橫向碎石盲溝和排水管，將滲入路面面層的水引出路基之外。由于通過瀝青面層下滲的水量有限，考慮到排水路徑的限制。因此，設計中采用每10m左右設置一道Ф5cm橫向排水管以確保路面下滲水的排除。

三、結束語

實踐證明，水的作用加劇了路基和路面結構的損壞，高速公路排水綜合設計，使各種排水設施組成一個功能完善、排水順暢的完整系統，才能充分發揮高速公路快捷、舒適的使用性能，才能有效保障高速公路的使用壽命。

參考文獻：

[1]姚祖康，公路排水設計手冊[M].北京：人民交通出版社，2002.

[2]徐景琦，高速公路排水設計[J].黑龍江交通科技，2007，(6):6-8.

[3]陳亮，淺析高速公路排水設計[J].民營科技，2008，(4):165-167.

[4]陳昕，高速公路排水設計淺談[J].河南科技，2005，(2):33-35.