公路排水論文：當代公路路面排水問題思索

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本文作者：杜炳伶工作單位：北京市公路橋梁建設集團有限公

路面排水的坡度要求路面坡度和路肩橫坡的坡度值越大越有利于高速公路路面排水，但當路基橫坡坡度超過一定范圍的時候就會影響到車輛行車的行駛安全。因此，路面坡度的設計應綜合考慮以下兩方面因素：第一，在南方多雨地區路面坡度不超過安全范圍的情況下應適當取高值，在北方冰凍地區應盡量取低值，但也要保證路面積水的排放及時行車通暢。第二，對于硬路肩的橫向坡度可采用高限值，從方便施工的角度來考慮，在高速公路路面坡度設計上，硬路肩的橫坡方向應該與行車道相反，以避免將硬路肩積水匯集到行車道上阻礙車輛正常行駛事件的發生。②如何避免公路表面局部積水在高速公路設計中大多會采用線型設計，我們不能只單純考慮行車的舒適和線性設計的美觀，而忽略了高速公路的綜合性能。一般來說雖然超高漸變率應該緩一些，超高漸變段也應該盡量長一些，但根據研究發現如果超高漸變率過小，超高漸變段內路面橫坡坡度接近零的區段超過一定范圍或過長，就會使積水滯留在公路表面，從而損壞路面，給車輛的安全帶來巨大的影響，所以說在高速公路的線性設計上應該選擇正確的超高漸變段的合成坡度。③確保施工過程中挖方路段路面排水的重要手段在高速公路施工過程中，挖方路段因其水文地質條件差

高速公路路面排水應注意的問題引起的對該路段地下排水的損害，引起了人們的重視，為解決這一問題，人們通常在高速公路路面結構設計中增設碎石排水墊層，同時在兩側設置邊緣滲溝，由于中央分隔帶橫向排水管的排水設計要求，通常情況下邊溝底標高應不低于路肩標高1.2m，與此同時邊溝縱坡也要不小于0.5%。《公路路基排水設計規范》明確指出邊溝縱坡應該不小于0.12%以滿足排水需求。但路表排水系統中出現的一些問題卻常常被人們忽視，總的來說問題出現在以下方面：在公路建設時，有較長的挖方路段縱坡坡度設置過小，無法很好地做到路面和邊坡水的匯集，對于超高地段來說，必須在中央分隔帶處每隔一定距離都設置橫向排水管，以便將匯集在中央分隔帶邊緣集水溝的路面積水引排出去，同理，如果挖方路段過長，并且縱坡較小，在高速公路建設后同樣會增加該部分排水系統的設計和施工的難度，使得路面排水系統不能合理的工作。另一種是在挖方路段內將凹形曲線設計在該路段的最低點，往往容易致使該路段表面積水和進入路基表面材料結構內的自由水停滯時間太長，并且沒有及時排出導致路面損壞。

路面排水措施為減少路面積水和自由水滲透到路面結構層中，路面排水措施如下，在路面的橫向坡度上做一定的設計，即使在梅雨季節，路面上的雨水也會通過路面橫坡流到排水溝中，具體措施有以下幾點：①研究表明路面排水設計應該在邊溝的結構形式上下功夫，當今的高速公路大多采用寬深都為60cm的梯形邊溝，但經過實際考察發現，重交通高速公路路面結構層厚度基本上都已超過60cm，所以通過在邊溝下設置巨型滲溝或加深邊溝，以該路段路肩邊緣最低點標高以下大于1.7m為宜來控制邊溝底標高，才能有效防止邊溝水都流入路面基層結構。個別路段無法做到1.7m的要求，通常也可以采用1.4~1.5m的高度。②對于瀝青路面多采用路肩溝的排水方式，因為瀝青結構路面不利于路面雨水迅速排出，用攔水帶進行路面雨水集中排出，容易導致局部積水，并且大大增加了雨水的下滲量。③采取必要的排水措施對合成坡度較小的路段來說非常重要。有的高速公路路段合成坡度較小甚至為零，該路段所需的排水時間較長，容易導致路面積水，嚴重損壞路面且影響車輛的行駛安全。中央分隔帶排水在中央分隔帶的排水設計上，通常在路面采用鋪面封閉方式或凸形或凹形結構方式（不封閉），對于內滲水應該設置界面防水和滲溝功能或只設置界面防水層（不設滲溝）。對于高速公路中央分隔帶的排水設計也可以作以下三類分析：①對于中央分隔帶寬度小于3m的路段，采用鋪面防水形式使雨水不能滲透到路面基層材料中。②對于有瀝青混凝土構成的路面，并且其寬度大于或等于3m時，常采用凹形結構，使雨水降落到中央分隔帶后橫向流向其最低處，再從中央分隔帶的縱向排水溝排出，從而有效地將雨水從路面排出并且防止雨水污染瀝青混凝土路面。③對于寬度大于或等于3m的水泥混凝土路面來說，應采用凸形的設計，做成兩側都大于10%的雙向橫坡，并且在坡上鋪滿草皮，根據實際情況，可以在路面凹形曲線最低點或從坡較小的路段設置縱向盲溝和橫向排水管，以此解決路面排水問題。超高路段中央分隔帶排水系統我國的某些省市由于建筑需求修建了一些超高路段的高速公路，這樣的路段外側超高，使得梅雨季節時降雨都由路面流向中央分隔帶。在超高速路段的排水系統設計中，應根據降雨強度、路面的匯水面積等，計算出橫向水管的間距和縱向水溝的過水面積。超高速路段的排水系統具有排水匯水量大的特點，為避免節頭漏水現象的發生，在設計橫向排水管和縱向水溝時，可以用鋼筋混凝土作修建縱向水溝的原材料，采用無頭PVC管作橫向排水管，以解決縱向水溝和橫向排水管泄水能力不足的問題。路面結構層內部排水在設計高速公路的排水系統時，通常也要設置路面結構層內部的排水系統，以便將路面積水迅速排到路面和路基結構以外。我們通常將路面結構層排水系統分為路面排水層排水系統和路面邊緣排水系統。一般用透水層材料做路面排水層排水系統的底基層，雨水在滲入路面結構層后，豎向滲流進入排水層，再橫向滲流進入路肩縱向排水溝，經過橫向出水口，可將水排到路外，有效地保護了路面結構層。路面邊緣排水系統的原理就是在雨水滲入路面結構層后，流進結構層的間隙中，再流經由透水性材料組成的路肩縱向排水溝，將雨水集中排出路外。水是影響高速公路路面質量造成路基病害的主要原因之一，路面排水系統設計不當會直接給公民的人身安全和工業生產以及國家財產造成重大損失，因此，我們要重視并加強路面排水系統設計，經常檢測路面情況，善于保養路面，從而保持車輛行駛暢通，提高高速公路路面的使用壽命。