山區(qū)高速公路路基排水技術(shù)研究

薛斌 王旭東

1. 北京交科公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司 北京 100020；2. 中交第三公路工程局有限公司 北京 100020

1 山區(qū)高速公路路基排水規(guī)劃過程中的內(nèi)容

1.1 山區(qū)區(qū)域地質(zhì)情況

在進(jìn)行山地高速公路項(xiàng)目排水工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，建設(shè)區(qū)域的地形狀況、建設(shè)區(qū)域的巖石分布情況、建設(shè)區(qū)域巖石的類型狀況以及建設(shè)區(qū)巖石的發(fā)育狀況等方面，均是高速公路項(xiàng)目在進(jìn)行排水工程的規(guī)劃時(shí)，要兼顧的相關(guān)內(nèi)容。如果在高速公路項(xiàng)目施工時(shí)，遭遇地形構(gòu)造情況較差的區(qū)域，建設(shè)企業(yè)還要運(yùn)用相關(guān)的措施，提升排水工程建設(shè)的質(zhì)量，增加排水工程建設(shè)的強(qiáng)度，之后應(yīng)用相關(guān)的排水設(shè)施，提高排水工程的應(yīng)用效益。

1.2 山區(qū)區(qū)域氣候情況

山地地區(qū)的氣候情況決定了該地區(qū)的年降雨量。由于我國(guó)大部分山地地區(qū)位于北緯23.5°至40°的區(qū)域內(nèi)，該地區(qū)的氣候類型為Warm temperate humid monsoon climate，所以該區(qū)域內(nèi)的降雨量主要來自于氣候降雨，干地區(qū)的年均降雨量達(dá)到了1200ml，其降水的一月份主要集中在五月份至八月份之間。基于此，建設(shè)企業(yè)要根據(jù)建設(shè)地區(qū)的氣候情況與年降雨量的內(nèi)容，對(duì)高速公路項(xiàng)目排水工程的設(shè)計(jì)進(jìn)行科學(xué)化、實(shí)用化的規(guī)劃。

1.3 山區(qū)區(qū)域水文情況

山地區(qū)域的水文情況通常是根據(jù)該地區(qū)的氣候情況與年降水量決定的，由于過多的降水會(huì)造成地表水堆積的情況，從而對(duì)高速公路的路基產(chǎn)生相關(guān)的作用。若地表水對(duì)高速公路的路基進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的作用，就會(huì)降低高速公路項(xiàng)目路基的平穩(wěn)性，嚴(yán)重時(shí)還可能引發(fā)高速公路產(chǎn)生塌陷的情況。同時(shí)，由于我國(guó)大部分山地地區(qū)的巖石類型屬于沉積巖、Siltstone，如果巖石產(chǎn)生斷裂，可能會(huì)出現(xiàn)地下水滲漏的情況，不僅會(huì)對(duì)高速公路項(xiàng)目的建設(shè)產(chǎn)生影響，還會(huì)影響高速公路項(xiàng)目的建設(shè)質(zhì)量[1]。

2 山地區(qū)域高速公路路基排水規(guī)劃

2.1 山地區(qū)域高速公路路基排水規(guī)劃的實(shí)質(zhì)

①排水設(shè)備的類型與安裝：要依據(jù)建設(shè)項(xiàng)目排水工程的相關(guān)規(guī)定，選擇適用于項(xiàng)目的排水設(shè)備，按照相關(guān)的準(zhǔn)則進(jìn)行安裝。②水文情況的研究：要依據(jù)建設(shè)區(qū)域的水文情況、地形情況等內(nèi)容研究建設(shè)區(qū)域的年降雨量，對(duì)該地區(qū)的地表水量進(jìn)行運(yùn)算，科學(xué)的選擇排水設(shè)備。③水力運(yùn)算：經(jīng)過進(jìn)行相關(guān)的水力運(yùn)算，獲得一定的數(shù)據(jù)信息，從而選擇科學(xué)的排水設(shè)備以及排水設(shè)備的斷面構(gòu)造。④結(jié)構(gòu)規(guī)劃：要依據(jù)項(xiàng)目建設(shè)防護(hù)的相關(guān)規(guī)定，科學(xué)的選擇排水設(shè)備的建設(shè)材料與建設(shè)構(gòu)造。⑤防沖刷規(guī)劃：要依據(jù)建設(shè)區(qū)的實(shí)際情況，選擇科學(xué)的防沖刷方案。

2.2 地表排水規(guī)劃

（1）對(duì)地表水流量進(jìn)行研究：在進(jìn)行地表水流量的運(yùn)算階段，要依據(jù)現(xiàn)實(shí)狀況和運(yùn)算屬性，對(duì)其進(jìn)行科學(xué)的計(jì)算。文章提倡運(yùn)用《Code for drainage design of expressways in mountainous areas》內(nèi)容中的計(jì)算方案[2]。

3 山區(qū)高速公路路基排水方案

山地區(qū)域高速公路路基排水方案主要由以下三種形式，分別為滲溝排水方案、邊溝建設(shè)方案、明溝建設(shè)方案，其具體內(nèi)容如下所述：

3.1 滲溝排水方案

滲溝排水方案通常運(yùn)用于地下水的處理過程中。經(jīng)過運(yùn)用滲溝排水方案，對(duì)地下水進(jìn)行相關(guān)的處理，可以使地下水的水位下降，同時(shí)還可以使土層中的水資源量減小，避免其向外滲漏，流入高速公路的路基之中，從而在一定程度上可以對(duì)高速公路項(xiàng)目的路基進(jìn)行防護(hù)。在構(gòu)造滲溝排水方案的過程中，要根據(jù)地下水水位的底部區(qū)域進(jìn)行構(gòu)造，從而充分發(fā)揮該方案的作用。同時(shí)，還可以運(yùn)用相關(guān)的科學(xué)理論知識(shí)，對(duì)地下水資源的水力與巖石構(gòu)造情況進(jìn)行運(yùn)算。

3.2 邊溝建設(shè)方案

通過對(duì)我國(guó)山地地區(qū)高速公路項(xiàng)目的建設(shè)過程中進(jìn)行研究，可以了解到其建設(shè)過程中通常在項(xiàng)目的部分區(qū)域設(shè)計(jì)相關(guān)的cut地區(qū)，以此來排出低于路基部分土體中的地下水資源。在進(jìn)行pipe drainage的過程中，由于相關(guān)工程會(huì)發(fā)生一定的應(yīng)力，從而產(chǎn)生豎直的流水槽，而要想防止沖刷情況的作用，要在流水槽中鋪設(shè)相關(guān)的材料、挖掘相關(guān)的溝渠，同時(shí)運(yùn)用構(gòu)造積水井對(duì)溝渠進(jìn)行連接，而且還要按照相關(guān)的規(guī)定，科學(xué)的規(guī)劃積水井之間的距離，從而充分的發(fā)揮集水井的相關(guān)功能。而在高速公路項(xiàng)目的一部分區(qū)域中，要挖掘多種溝渠，不同溝渠之間相關(guān)作用，達(dá)到排水的目的。如果溝渠建設(shè)區(qū)域的坡度傾斜度大于10度，就要建設(shè)相關(guān)的急流槽，而若路面連接區(qū)域要建設(shè)溝渠，還要建設(shè)相關(guān)的涵洞。

3.3 明溝建設(shè)方案

民工建設(shè)方案一般運(yùn)用在地下水水位埋藏較淺的區(qū)域中。在現(xiàn)實(shí)的運(yùn)用過程中，該方案還不能在溫度較低的區(qū)域進(jìn)行運(yùn)用。在運(yùn)用該建設(shè)方案時(shí)，主要是增加道路邊坡的傾斜度，從而充分地將土體中的水資源進(jìn)行排放。除此之外，在進(jìn)行明溝建設(shè)方案的過程中，要檢測(cè)路基底部的相關(guān)情況，把控路基斷面的規(guī)模，并結(jié)合人工建設(shè)的方案進(jìn)行挖掘作業(yè)。而且，在運(yùn)用明溝建設(shè)方案的放樣過程中，一般都要運(yùn)用全站儀。同時(shí)在放樣階段，要根據(jù)規(guī)劃方案作為根本，確保放樣過程具有一定的依據(jù)。最后，在排水通道時(shí)，要確保其具有一定的垂直屬性，防止堵塞情況的出現(xiàn)。

4 結(jié)束語

綜上所述，諸多因素都會(huì)導(dǎo)致山地地區(qū)高速公路排水工程產(chǎn)生問題，而通過本文的論述，發(fā)現(xiàn)其產(chǎn)生的問題并不難以處理。這要求我們?cè)陧?xiàng)目的規(guī)劃過程中，就要重點(diǎn)關(guān)注高速公路項(xiàng)目的后期保養(yǎng)工作，根據(jù)建設(shè)地區(qū)的現(xiàn)實(shí)狀況，選擇科學(xué)的、合理的排水方案，切實(shí)降低我國(guó)山地地區(qū)高速公路產(chǎn)生塌陷與毀壞情況的概率，提高我國(guó)高速公路項(xiàng)目建設(shè)的質(zhì)量，延長(zhǎng)高速公路項(xiàng)目的使用年限，從而使其可以更好地為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供便利。