山區高速公路路基排水技術研究

李海寶

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前言

社會的不斷發展及城市的不斷進步，使人們對山區高速公路建設的質量要求逐步提高。其中，作為山區高速公路的基礎建設— —路基施工，技術較復雜，需要施工單位有足夠硬的施工技術來保證其施工的質量，特別是排水設施的施工技術尤為重要。施工人員必須做好路基的排水施工處理，以滿足交通工具不斷增加的影響下山區高速公路承載力的逐漸加重。

1 山區水文地質特征及影響

1.1 地表水滲水的影響

降水在大部分情況下回通過地表面流出路基外，而小部分會順著路面的各種裂縫進入路面結構，進入路基內部，當水流深入土體之后，水會與土體產生一系列的化學與物理反應，致使壓實的土體變得松散，導致土體強度降低。

1.2 地下水的影響

地下水主要為河流沖積層地形水與坡積層內地下水，地下水的滲入，可引起土體濕度與強度的改變，進而帶來路基的滑坡等病害，常見病害如下：①浸沒：地下水太多，浸沒地表時，將發生區域沼澤化。②路基滑動：在地下水的壓力下，路基的坡積層將會產生滑動，導致路基整體失。③凍脹：若地下水冒出，在季凍區將會出現凍脹現象，而在化凍時，將引起一系列的路基病害。④路基土含水量增大：路基含水量增大，將會導致土體的抗剪強度與穩定性降低[1]。

2 山區高速公路路基排水設計

2.1 山區高速公路路基排水設計的內容

①排水設施布設：應根據不同的排水要求采用不同的排水設施。②水文分析：根據現場的水文與地貌條件等分析該地區的降水量，計算各地方的泄水量，合理選用排水設施。③水力計算：通過水力計算確定各地方排水設施的斷面形式等。④結構設計：根據防護要求等合理選用排水設施材料與結構。⑤沖刷防護：根據各地方的沖刷性，采取相對應的防治措施。

2.2 地表排水設計

（1）設計流量：由于篇幅限制，本文在此省略計算過程，根據計算結構與實際情況等綜合考慮，本文建議采用《山區高速公路排水設計規范》中的公式。

（2）沖淤條件與溝底最小縱坡：溝渠的理想狀態是沒有淤積也沒有沖刷，故其內部水流的流水為：Vmin＜v＜Vmax。

2.3 山區高速公路排水設施布設方法

（1）截水溝。①截水溝設置：與所在地區的降水強度等有關。②斷面尺寸的選擇：應收集足夠資料，通過計算確定設計流量再確定斷面尺寸。

（2）邊溝。①設置位置與斷面形式的確定：一般設置于路基外側或坡腳外側，斷面形式應按照山區高速公路等級與排水的設計流量等確定。②邊坡地坡的確定：邊坡底坡應按照路線縱坡，地形等情況確定。③邊溝出水口的確定：一般按照《山區高速公路排水設計規范》規定，但還需綜合考慮地形，地質等條件。④邊溝出水口的處理：邊溝水流不可滯留于溝內，需合理部署將水流排除，不致危害路基。

（3）急流槽。①急流槽的間距：急流槽間距應根據匯水量確定。②消能設施的設置：在山區高速公路排水設施中常見的混合型跌水池與底流型急流槽[2]。

3 山區高速公路路基排水技術

3.1 滲溝排水技術

這一辦法主要是針對地下水。通過排除地下水，讓地下水的水位高度降低，保證地下水水量不過多，以及與流向地上路基，最大限度上保護了地面上的路基。在挖造滲溝時主要考慮地下水位相對較低的位置，宜于更好地攔截地下水。當然地下水量可以根據水文地質學和地下水動力原理及有關公式進行計算。

3.2 雨水管道排水技術

針對地上水，我們可以在山區高速公路上兩側建設雨水管道。我們其實可以在地上建設排水溝，但是考慮到道路交通問題，還是采用雨水管道更加適宜。當遇到強降水時，水會迅速集聚到地面上，這時雨水管道會發揮它的作用，有效地排除地上水，減少造成的交通問題。然后通過下水道將水排到水溝或者別的地方。

3.3 邊溝施工技術

具體來說，沿線會在填方路段設置邊溝，并將路塹邊溝設置在挖方路段，進而使存有的坡面水能夠得以排除。在開展暗排水時，碎落臺和土路肩兩者之間會形成縱向流水槽，為避免沖刷現象的影響，可以在流水槽中鋪蓋一些草皮，在槽下設置淺碟邊溝以及邊坡急流槽等，利用邊溝集水井連接，并注重集水井間距的設置，使其能夠保持相應合理的間距，以切實發揮其功用。對于個別段落來說，應進行不同邊溝設置，使其需求能夠得到共同滿足。在排水縱坡超過10%的地段設置急流槽，如果交叉道路需邊溝穿過，應進行過道涵設置。

3.4 明溝施工技術

明溝通常應用在深度較淺的地下水位中，在實際應用時，切勿在溫度偏低的地區應用。在施工過程中，應重視邊坡縱坡的加大，以保障水流的切實排出。再者，在開展明溝施工時，應對基底高度做好檢查，斷面尺寸做好控制，并運用人工配合方式來實施挖掘工作。另外，明溝在進行測量放樣時，通常應用全站儀，在放樣過程中，應以設計圖為理論依據，以實現科學合理操作。在滲水孔施工過程中，應保持其豎直性，避免堵塞現象發生[3]。

4 結束語

山區高速公路排水設施的病害有多種原因，而深層原因最為容易解決，在工程開始之前就應考慮之后的養護問題，可大大降低養護成本，山區高速公路路基排水設施的設計過程，為今后的防排水提供參考。