對高速公路設計中排水的認識

何剛

[摘要]在整個高速公路體系中排水是唯一的靜中之動，對高速公路的路基穩定性及路面使用壽命有著顯著影響，本文就廣西宜州至河池河池至百色高速公路的排水設計，結合路基邊坡防護，以及特殊路基處理，并通過一定的水文計算，提出了符合該路段實際情況的設計思路，以便更好地為建設公路服務。

[關鍵詞]公路；綜合；排水設計

1、前言

首先排水在整個高速公路設計中起著十分重要的作用。排水溝、邊溝、急流槽、橫向排水管在整個高速公路中的作用就好像我們人身體中的血管一樣。在我們的高速公路修建之前大自然就有著自己的排水系統，我們人類在大自然面前還是很渺小的，因此我們在做排水的時候得考慮順應大自然的排水系統，結合原來大自然的排水體系。我們三個專業組其實都和排水有關，也都是在順應大自然的排水體系，路線在選線的時候就要對所經區域的水文地質進行深入調查、勘察，查清其對公路工程的影響程度。橋組是逢溝設涵，遇河架橋，這都是在順應大自然的排水體系，而路基上是細部的排水設計。高速公路路基路面排水設計大致包含以下兩個方面的內容：①、如何減少地下水、地表匯水、農田排灌水等對路基穩定性及強度的影響，即路基排水設計；②、如何迅速排出路表水，減少雨水對路基、路面質量的影響，減少因路表水排水不暢或路表水下滲對路基、路面結構和使用性能產生的損害，即路面排水設計。

2、路基路面排水設計

2.1路基排水設計

路基排水設計，分為路基內部排水和路基外部排水。路基內部排水，一般采用調整路基填土高度和處理路基基底設置隔、排水墊層等辦法；路基外部排水，即采取措施把路基附近的水排出路基外。

2.1.1路基內部排水

該路段內地下水的賦存條件及分布規律受地層巖性、地貌、構造、巖石的風化程度及植被發育程度等因素控制，其主要補給源是大氣降水，其次是農田灌溉補給等，局部受基巖裂隙水的側向補給和承壓水的頂托補給。因此，該路的路基內部排水主要有：

（1）、在石灰巖峰林平原區水田路段，適當抬高路基最小填土高度保證路床處于干燥狀態，結合水稻田路基處理，采用換填片石等措施，既保證路基基底的承載力，又防止地表水在路基內部形成毛細水上升影響路基干濕狀態。

（2）、在基巖風化、破碎的山腳填方路段，設置約60cm厚的砂礫（碎石）排水層，為裂隙水、滲水設置一個良好的排水通道，以免匯集在路基內部，使路基處于飽水狀態，降低c、φ值，影響路基穩定。

2.1.2路基外部排水

該路處于雨量豐沛區，多年平均降雨量約為1500mm，降雨量4-8月最多，占全年降雨量的68%左右。在設計該路的路基外部排水時，汲取已建成的相似情況的高速公路中的經驗：①、部分平原路段在汛期內，路基水不能及時排除，浸泡路基；②、地方群眾干擾路基水排入當地的排水系統。

邊溝設計的原則：

①、平坦路段的路堤邊溝，宜以填筑式邊溝為主，盡量減少路基邊溝積水現象的發生。

②、路堤邊溝縱坡的要求：根據規范要求，采用漿砌片石修筑的邊溝為滿足排水需要，邊溝縱坡應不小于0.12%，由于該地區降雨較集中，本著既要解決路基排水問題，又要經濟合理的原則，確定路基排水邊溝溝底縱坡一般情況下不小于0.3%。通常以沿線自然地形為主確定排水方向。

③、對于路堤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。對于需排入排涵的路堤邊溝，其溝底標高不低于涵洞進口標高；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。為防止沖刷涵洞，原則上采用急流槽連接邊溝和涵洞洞口。

④、路塹邊溝排水方向及溝深：路塹邊溝選用路容較好的矩形加蓋邊溝，通常以沿路線縱坡為排水方向。一般路段邊溝深80cm，設置有中央分隔帶排水管出口，以及設置超高段橫向排水管出口的超高段內側路塹邊溝，則根據需要進行加深。

2.2路面排水設計

路面排水設計，主要分為路面內部排水和路面外部排水，包括：路面表面排水、中央分隔帶排水、超高段路面排水及路面邊部排水。

在河百高速公路路面排水設計中，摒棄排水是獨立的單項工程的觀念，從綜合的觀點出發，結合當地的自然氣候、植被生長情況、以及路基防護等，積極應用新材料，統一、有機地進行排水設計。

（1）、路面表面排水

由于全線的路堤邊坡采用外形較美觀的拱形骨架植草、或三維植被網植草防護，氣候溫暖濕潤，采用的草籽均成活快，易于生長，一個生長季節后，抗沖刷能力顯著增強，因此，填方路段的路面水采用分散排水方式，路面水經邊坡排入路堤邊溝。既能保證路面水的排除，又減少了邊坡的圬工，增加了路容與環境的協調性。挖方路段路面水經路拱排入路塹邊溝。路肩擋土墻路段，路面水由路拱分散排除。

（2）、中央分隔帶排水

以降雨重現期5年為準，寬度2m，最小縱坡（0.3%）為例，進行計算，φ10cm的橫向排水管可滿足97m長路段的排水需要。如果中央分隔帶的橫向出水口位于路塹邊溝，根據排水需要，路塹邊溝需由80cm至少加深到120cm，考慮該路在山區段，長度超過100m的挖方路段較多，為了減少邊溝加深而增加工程造價，排水管采用φ15cm，并適當加大橫向排水管的間距。為了不影響中央分隔帶內通訊管線的埋設、檢修，宜將縱向碎石盲溝埋設在通訊管線下方。

在中央分隔帶內設縱向碎石盲溝，溝內埋設φ10（15）cm RCP排水管材匯集滲水，橫向間隔約90m（180m）設置一道φ10（15）cm PVC排水管排水，在正反坡變坡的凹曲線最低處前后各增設1道。橫向排水管的出口盡量選在填方或者填挖結合處。

RCP排水管材是類似“方便面”形狀外包反濾土工布的圓柱體，是一種新型排水材料，排水性能優于帶孔的PVC排水管，且造價低。

（3）、超高路段路面排水

超高段排水設計主要由縱向集水管，橫向排水管及急流槽（邊溝或邊溝下暗溝）三部分組成?？v向集水管設置在路基內側的路緣帶，主要取決于排水能力、不影響路容、行車安全、養護方便等；橫向排水管的管徑決定排水能力；急流槽（邊溝或邊溝下暗溝）是將橫向排水管的水引出路基。如果橫向排水管從路塹引出，必須調整邊溝：①把路塹邊溝由80cm至少加深到150cm，或②在路塹邊溝溝底設置縱向暗溝；由于山區長挖方路段較多，其匯水面積較大，若采用暗溝，則無法迅速排除橫向排水管中的水，所以采用加深路塹邊溝的方式。

（4）、路面邊部排水

挖方及零填路段通過設置于土路肩的無砂砼排入路塹邊溝。填方路段由于土路肩培土比硬路肩低5cm，路面內部匯水，可以直接通過上～中面層的層間及由透水性填料填筑的土路肩排除。

3結束語

本文通過總結宜河高速、河百高速公路排水設計的一些設計經驗，并參考了不同地區高速公路排水設計的一些設計方法；對排水設計與路基路面的綜合設計進行了比較全面、系統的論述。從文中可以得出以下兩點結論與建議：

（1）、在高速公路經過大片良田的地區，排水設計時，應根據不同的地區特色，在不突破規范的前提下，通過調整排水設施，盡可能少占農田。

（2）、路基路面排水設計不是孤立的一個分項工程，應針對不同地區，不同的地形地貌、自然氣候條件，結合路基路面、綠化等其他部分的設計原則，以及盡可能采用新材料、新技術等，進行綜合設計，既保證排水要求，又可以美化路容，降低工程造價，方便施工。