摘要：随着高速公路的快速发展，其路面路基的排水设计也非常重要。设计不当，可能会带来很多的工程病害，直接造成经济损失。本文简单论述了高速公路路面路基的排水设计的一些基本情况和设计的原则，在此基础上详细论述了高速公路的边沟排水设计、中央分隔带排水设计和高速公路路面渗水排水设计。
关键词：高速公路路基路面设计原则；排水设计
路基工程是公路工程的重要组成部分，路基工程质量的好坏直接影响着路面的使用寿命。路面的损坏往往与排水设计、路面失稳等有直接关系。高速公路路基路面的排水设计好坏也直接影响着路基的稳定和使用寿命。所以高速公路排水设计至关重要。在高速公路排水设计中不仅要考虑如何减少地下水、农田排灌水对路基稳定性及强度的影响，还要考虑如何将路表水迅速排出路基之外，最大限度地减少雨水对路基、路面质量的影响，减少因路表水排水不畅或路表水下渗对路基、路面结构和使用性能产生的损害。
一、高速公路排水设计概述
高速公路排水设计对于高速公路路基的稳定性及路面的使用寿命有着显著的影响。高速公路排水设计应包含以下两个方面的内容：其一是要考虑如何减少地下水、农田排灌水对路基稳定性及强度的影响，一般称之为第一类排水；其二是要考虑如何将路表水迅速排出路基之外，最大限度地减少雨水对路基、路面质量的影响，减少因路表水排水不畅或路表水下渗对路基、路面结构和使用性能产生的损害，这称为第二类排水。
1、排水设计要因地制宜、全面规划、因势利导、综合整治、讲究实效、注意经济,充分利用有利地形和自然水系。一般情况下,地面和地下设置的排水沟渠宜短不宜长,以使水流不致过于汇集,做到及时疏散、就近分流。
2、各种路基排水沟渠的设置,应注意与农田水利相配合,必要时要适当增设涵管或加大涵管孔径,以防农业用水影响路基的稳定性,并做到路基排水有利于农田灌溉。路基边沟一般不用作农田灌溉渠道,两者必须合并使用时,边沟的断面应加大,以防止水流危害路基。
3、设计前必须进行调查研究,查明水源与地质条件,重点路段要进行排水系统的全面规划,考虑路基排水与桥涵布置相配合、地面排水与地下排水相配合、各种排水沟渠的平面布置与竖向布置相配合,做到综合整治,分期修建。对于排水困难和地质不良的路段,还应和路基防护与加固工程相配合,并进行特殊设计。
4、路基排水要注意防止附近山坡的水土流失,尽量不破坏天然水系,不轻易合并自然沟溪和改变水流性质,尽量选择有利地质条件布设人工沟渠,减少排水沟渠的防护与加固工程。对于重点路段的重要排水设施,以及土质松软和纵坡较陡地段的排水沟渠,应进行必要的防护与加固。
5、路基排水要结合当地水文条件和道路等级等具体情况,注意就地取材,以防为主,既要稳固适用,又必须讲究经济效益。
6、为了减少水对路面的破坏作用,应尽量阻止水进入路面结构,并提供良好的排水设施,以便迅速排除路面结构内的水,亦可修筑具有能够承载荷载和雨水共同作用的路面结构。
二、路基路面排水施工技术
1、边沟。在高速公路路基挖方段与填土高度小于边沟深度的填方地段需要设置边沟，在平原地区及重丘山岭区需要针对边沟进行出水口的分段设置，通常情况下，在降水频繁的地区需要保证梯形边沟每段长度不超过300m，三角形边沟不超过200m。在平曲线处边沟施工时，沟底纵坡需要与曲线前后沟底纵坡平顺衔接，禁止曲线内侧有积水外溢现象的出现。其次，曲线外侧边沟的深度需要依据实际情况适当加深，并保证其增加值与超高值数值相同。此外，在边沟加固施工中，需要采用干砌片石对边沟进行铺砌，并在此过程中采用平整面比例较大的片石，同时用小石子将砌缝嵌紧。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而对于浆砌片石铺砌来说，需要保证砌缝砂浆的饱满度，降低沟身漏水的出现，如果沟底为抹面，则需要保证其平整度与光滑度。
2、截水沟。在无弃土的情况下，截水沟的边缘离开挖方路基坡顶的距离需要依据土质而定，一般说来，在普通土质下距离为5m左右，在黄土地区其距离应不超过10m。将截水沟挖出的土在路堑与截水沟之间进行夯实，并在台顶筑成2%倾向截水沟的横坡。其次，在路基上方有弃土存在时，需要将截水沟与弃土堆的距离设置在1～5m的范围之内，并保证弃土堆坡脚与路基挖方坡顶的距离大于10m。此外，山坡上路堤的截水沟与路堤坡脚的距离需要在2m以上，路堤与截水沟之间需要用土进行填埋与夯实，使路堤内侧的地面水向截水沟流动。
3、排水沟。首先要保证排水沟的线型足够平顺，如无特殊要求需要采用直线型，并在转弯的位置做成弧线形，以保证水流的速度不受影响，其半径需要在10m以上，且将排水沟的长度设置与工程施工条件及要求紧密联系起来，一般不允许超过500m。在沿路线布设排水沟的过程中，需要使排水沟的位置尽可能原理路基，与路基坡脚的距离不得小于3m。如果边沟、排水沟等因纵坡角度过大而使水流速度比沟底、沟壁土的容许冲刷流速大时，需要及时实施加固措施，避免水流溢出。
4、跌水与急流槽。在高速公路路基排水设施中，跌水与急流槽的结构需要以浆砌圬工为主，并综合考虑施工地区的地形、水文地质等因素，以确定跌水的台阶高度。其次，急流槽的纵坡比例不允许超过1∶1.5，保证其与地面坡度具有较高的配合程度。如果急流槽的长度较长，则需要在槽底设置几个纵坡，通常纵坡的坡度依据从上到下的顺序呈现由陡逐渐变缓的趋势。必要时可以对急流槽进行分段砌筑施工，将每段的长度控制在10m以内，该过程中尤其需要注意的是利用防水材料对接头处进行紧密填塞，保证接头处无缝隙。
三、路基地下排水施工技术
1、明沟。明沟的施工主要以“机械为主，人工辅助”的方式进行，施工过程中需要重视安全施工，避免因施工引发的坍塌事故出现。在土质均匀、开挖深度符合施工要求的情况下，可以免去其他挖方边坡的支撑，如果开挖的深度较深或者土质的情况较差，则必须实施支撑措施，同时需要在沟槽开挖完成后及时实施砌筑设施施工，以保证明沟的稳定性。
2、暗沟。如果高速公路路基暗沟的施工以砼浇筑为主，则需要在沟壁与含水地层接触面的高度处进行渗水孔的设置，并在沟壁外侧设置反滤层。沿沟纵向每10～15m进行沉降缝的设置。在暗管的采用中，需要保证管底纵坡不小于0.5%，并对管底的高度进行科学设置，避免倒灌的出现。此外，在暗沟的施工过程中，需要避免沙粒或者泥土落入沟槽内，以保证水流的通畅性。
3、渗井。渗井的直径需要依据施工要求及施工区的土质情况确定，材料填入需要以“从中心向四周”为原则，且砂石填料的分层次填入需要保证“由粗而细”的顺序，同时对粗料进行渗水处理，对细料进行反滤，并在施工过程中用铁皮套筒分隔，保证不同材料区分填入。此外，在下层透水范围内进行碎石或者卵石的填入，井壁和填充料之间需要由反滤层的设置。
四、提升高速公路排水工程质量的措施
1、加强施工地区地质资料搜集
公路的建设需要长期的前期准备，最重要的就是对公路建设地区的地质进行全方面的调查，进而对调查结果进行专业分析，最终由专业工作人员制定施工方案。因此，关于地质的调查是十分必要的，土壤条件、气候条件等多种外界环境因素都不同程度的影响着高速公路的使用，充分的前期调查和地质资料的搜集是工程顺利实施的基础。
2、实施全面质量监理体制
不够健全的管理体制会导致整个施工队伍工作积极性降低，从而使工作效率也大打折扣，这样的工作模式不仅不利于项目的进程，施工人员松散的态度还会导致施工操作不规范，无法保证工程实施的安全性，施工一旦发生事故，不仅荒废了已完成的部分工程，还会给施工单位带来巨大的经济损失，同时也延后了公路投入使用的时间，给市民们的出行也带来了极大的不便。由此可见，一个全面的质量监管、人员管理的体制对于工程的建设来讲具有极其重大的意义，不容忽视。
五、结语
目前，高速公路路基路面排水设计的重要性日益突出。由于降雨量过大造成的路基及路面损毁的现象屡见不鲜，怎样因地制宜地做好排水设计成了一个高速公路设计好坏的重要因素。随着科学技术的发展和新技术新材料应用，高速公路排水设计手段也将日益完善，对于减少高速公路后期养护工作起到重要作用。
参考文献
[1]陈昕。高速公路排水设计浅谈[J].河南科技，2005，（02）
[2]张喜超，周洪文。高速公路路基路面排水设计[J].公路，1999，（12）
[3]杨铁轮。高速公路排水设计的改进[J].兰州铁道学院学报，2002，（03）
论文作者:程玲
论文发表刊物:《防护工程》2018年第27期
论文发表时间:2018/12/18
标签：路基论文; 边沟论文; 高速公路论文; 路面论文; 水沟论文; 排水沟论文; 土质论文; 《防护工程》2018年第27期论文;