山區高速公路路基排水技術研究

姚凱

（沈陽政基市政工程質量檢測有限公司，沈陽 110021）

山區高速公路路基排水技術研究

姚凱

（沈陽政基市政工程質量檢測有限公司，沈陽 110021）

20世紀末期我國經濟出現了快速的增長，實現了巨大的騰飛，與此同時我國高速公路也已經進入了發展的黃金時期，但是隨著高速公路通車的里程數逐漸增多，因公路在設計過程中對排水系統設計的忽視造成的高速公路損毀問題也逐漸增多，這種情況的出現已經對我國高速公路的發展造成了嚴重的影響。為了提升我國高速公路的排水能力，需要增強設計過程中對排水設計的重視，從而有效地發揮高速公路的排水能力。作者根據自身多年的工作經驗對地表排水設施以及地下排水設施進行了一定的研究，希望對山區高速公路的排水技術發展有所幫助。

山區；經濟；排水；技術；高速公路

0　前言

在高速公路建設的過程中，路基有著極為重要的地位，路基建設的穩定性將會直接關系到公路的使用壽命。所以在建設路基的過程中就要求路基要具有足夠的強度以及足夠的穩定性，只有這樣才能避免在高速公路建成以后路面出現形變、破損等情況。水是影響路基強度以及對公路破壞較大的眾多因素之一。就目前我國高速公路發展的情況來看，由于水的影響造成的高速公路損壞的情況越來越多。山區的高速公路所在的地理位置、地質條件等都相對復雜，并且坡度都比較大，一旦出現降雨非常容易使水沖毀路面的情況出現。

1　山區的地質特點以及影響

1.1山區水文的特點

山區建設的高速公路由于長時間、大范圍的暴露在自然環境中，受到風、雪、雨水等自然因素的侵襲，如果高速公路的排水設施不能達到相關的設計要求，就會造成高速公路損毀等現象的出現。

1.2地下水對高速公路的影響

地下水會逐漸滲入到路基中，這將會造成土體的濕度變大，從而引起土體強度的變化，會出現以下幾種病害：

（1）出現浸沒情況。當地下水逐漸與地表相接近時，特別是在地下水逐漸浸沒地表時，就有可能形成沼澤，造成某些地區有沼澤化的情況出現。

（2）有可能出現路基沿山坡滑動的情況出現。如果在山坡上修建高速公路，在坡積層地下水的動水壓力以及靜水壓力的共同作用下，坡積層會出現滑動的情況，將會出現路基整體失去平衡的情況出現。

（3）會出現凍脹的情況。對于那些處在凍脹區的地方，一旦地下水位達到冰凍線上面，就會有凍脹現象的出現，在春季時路基土會出現融化解凍的情況，這將會造成一些路面災害的情況出現。

（4）有可能會造成路基土含水量增大的情況。路基土含水量的增加會造成抗剪強度以及穩定性的降低。

1.3降雨會對邊坡的穩定性造成一定的影響

一旦出現連續降雨或者降雨量較大的情況，雨水就會從土壤的縫隙中滲入到邊坡的土體中，使得土體的含水量猛增，造成土體強度的下降容重逐步變大，還有可能在坡體內部出現地下水滲流的情況，這會在一定程度上增加坡體的下滑力。

2　山區高速公路排水設施出現的問題以及產生問題的原因

山區的高速公路由于所處的地理環境較為特殊，并且地質條件相對復雜，這就造成了排水設施出現問題的因素也非常多，并且出現的問題也都各不相同。通過對已經建成的高速公路出現問題的種類進行調查分析，會發現影響排水設施的主要問題有以下兩點：（1）排水設施內部的問題，有可能是排水設施的設計缺乏合理性、溝渠等建設不到位不合理以及材料的質量出現問題等；（2）由于外部自然因素的影響，主要有地形、降雨條件以及人為活動等的影響。

3　山區高速公路路基排水的設計方案

在進行山區高速公路路基排水設計時需要根據高速公路路基需要設計的排水等級進行設計。

3.1對高速公路建設地區進行數據調研

查閱相關的地質材料，并對高速公路沿線的自然環境以及經濟情況進行調研，如果可能最好進行實地的調研。

3.2排水設施的安放存在問題

在排水設施安放的過程中要根據高速公路不同的排水設施要求，對排水系統進行合理的放置，從而形成較為完善的排水系統。

3.3對水力的設計

在對高速公路排水系統進行設計時，要對當地的水流情況對排水設施的排水能力進行設計調整，同時要對排水設施中的淤泥進行定期的清理。

4　地表排水設計

決定排水設施尺寸所需考慮的泄水量，稱為該排水設施的設計流量，路界排水設施的設計流量取決于匯水區的面積、地面坡面、植被覆蓋、土質、所在地區的水文特性、匯流時間以及設計重現期等，應依據公路沿線相關匯水區內的水文地質和氣象資料進行設計。

4.1山區高速公路地表排水設施的布設方法

（1）根據邊溝的設置位置及斷面形式選擇邊溝一般設置在挖方路基的外側或低路堤的坡腳外側，用以匯集和排除路基范圍內和流向路基的地表水。填方路段的取土坑常與路基排水綜合考慮，使之起到邊溝的作用，挖方路基和填方高度小于邊溝深度的路段，應在挖方邊坡或填方坡腳外設置邊溝，以匯集和排泄降落在坡面和路面上的地表水。

（2）邊溝底坡的確定。邊溝底坡應結合路線縱坡、土質、地形、出水口位置等情況選定，一般與路線縱坡保持一致，若路線縱坡小于允許的溝底最小縱坡時，應采用允許的溝底最小縱坡，同時縮短邊溝出水口的間距。邊溝底坡的確定還應考慮避免水流對邊溝的沖刷和沉積物的淤積，做到不沖不淤。

（3）邊溝出水口的處理。邊溝水流不應滯留在溝內，應通過合理布置出水口的位置，使水流不致危害路基，當路塹邊溝水流向路堤坡腳，縱坡一般較大，如果邊溝溝底與填方坡腳高差較大，此時應結合當地地形地質條件采取措施，避免水流沖刷填方邊坡。

5　結語

通過對山區高速公路排水設施病害的總結，分析了病害產生的原因，研究了山區高速公路路基地表排水和地下排水的設計方法，根據模糊綜合評價的相關原理，建立了地表排水設施施和地下排水設施的合理性評價體系。山區高速公路排水設施病害的深層原因是多種多樣的，包括排水系統設計與理論脫節，缺乏水毀防治經驗的總結與指導，管理部門輕視排水設施和防護工程，排水系統不完善和工程地質條件差等多方面原因。

主要參考文獻

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10.3969/j.issn.1673-0194.2015.09.068

U416；F272

A

1673-0194（2015）09-0128-02

2015-03-16