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摘要：随着国家经济的快速发展，高速公路交通在现代化交通网络中占据越来越重的份额。高速公路承担着车辆运输和区域联系的重要职责。高速公路的路基路面结构必须能够提供充沛的承载能力和持久稳固的运输能力，才能够更好的服务于运输车辆。要想达到这个目标，完善的路基路面排水结构设计则十分关键，其能够进一步促进高速公路整体品质的提升。因此文章就高速公路路基路面排水设计展开相关探讨。
关键词：高速公路；路基路面；排水设计；研究
路基和路面是高速公路的主要载体，可以有效地承担荷载，保证车辆的安全运行。一旦其出现问题，不仅会影响高速公路的正常使用，还会造成交通事故。因此，设计人员必须重视路基路面的排水设计，了解水对路面路基的危害，并采取有效措施，提高高速公路的安全性能，延长高速公路的使用寿命。
一、水对高速公路路基和路面产生的影响
（一）地下水对高速公路的危害
施工企业修筑路基时，一旦地下水位上升，会渗透到填料中，提高填料的含水量，使填料之间的空隙增大，从而影响高速公路的强度，进而引发沉降现象。此外，如果在冬季，地下水渗入路基填料中，会发生冻害现象，严重影响高速公路路基的安全性。
（二）地表水对高速公路的危害
地表水对高速公路的危害主要体现在2方面：（1）地表水过多会影响公路的使用周期。当高速公路的地表水过多且持续时间较长时，地表水会渗入高速公路的内部，从而降低高速公路的结构强度，在水和车辆荷载的影响下，会使路面出现裂缝，影响高速公路的正常通行；（2）地表水会影响高速公路上车辆的行车安全。当高速公路路面出现积水，且未得到及时的清理时，积水会在降低车辆的行车速度的同时，降低路面的抗滑能力，使车辆出现打滑现象，进而引发交通事故。
二、高速公路路基排水功能设计
（一）路体基础地面
公路路基排水系统的基本结构包括：渗水地沟、渗水地井、引水盲沟、仰斜型泻水眼等，因为通过地下排泻水系统的水流量不是很大，其均是依托渗流模式聚集到一起并形成集中型水流，在针对具体的排水系统结构进行设计时，对水流量很大的地下层水流应当构建出过水涵洞、过水暗沟；对于流量很低的地下水流，应当沿竖向修筑渗沟、横向上构筑引水盲沟；对于挖土方区段路基边坡区域的地下水，应当修建成仰斜型排水眼进行泻水。
（二）路基边坡
通过对相关工程数值进行分析可知，在沟渠开挖及填充高程很大，而且路基边坡填充结构为土质工料的时候，其雨水流动对路基边坡的冲刷渗透程度相对较大，在此种状态下，倘若不具备很完善的边坡面排泻水功能结构，那必然会导致路基边坡的跨塌侧移。因此，对于交通流量大或者重负荷交通流量很大的公路路基，除了周密落实对应工程标准实施填充料过程、填充压实过程及构筑路堤边坡中的坡度结构之外，尚需运用对应手段抑制边坡结构中浅层部分发生变形。
（三）路基边沟
高速公路路基两侧的边沟结构设计在总体设计中占据着相当大的份额，一定要给予充分的关注。其设计基准为：在平坦型道路区段的两侧路堤绝大多数都是以填筑型边沟结构为主体形式，如此能够降低路基两侧边沟的积水程度。其路堤两侧边沟的竖向坡选取浆砌片石模式进行构建，其路基两侧的边沟竖向坡坡度不低于 0.13%。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在实际设计过程中应参照工程所在地域的季节性降雨状况，完整处理好公路路基结构体排水的问题，要达到节约型工程建设的目标，路体两侧泻水边沟中的沟底竖向坡通常条件下不应低于0.4%，其常常是紧密参照公路沿线天然地貌和地质结构来选取排水功能结构的最有效模式。倘若其路堤两侧边沟一定要排水到涵洞，那么其沟底平面的标高不应矮于涵洞入口底面标高；对于排水进灌涵的路基两侧边沟结构，其沟底平面的标高不能矮于涵洞顶部的垂直标高尺寸；对于那些同时具备农用灌溉和排泻雨水双重功能的涵洞设施，必须依照灌涵结构标准进行构筑，在一些特定条件下，其允许一定限度降低标高。为了有效避免雨水对涵洞结构的冲刷侵蚀，可以选取急流泄水槽对接其边沟及涵洞进出口即可。
（四）排水沟、截水沟、边沟等的设计要点
（1）排水沟。排水沟的设置要根据施工现场的情况而定，一般排水沟的横断面为梯形。排水沟可以将高速公路的各个排水设备连接到一起，之后引导路基内的水流向周围的水道中，从而保证高速公路的正常使用。由于排水沟较特殊，因此，排水沟与路基坡角的距离不宜小于 2m。（2）截水沟。截水沟能截引路基中的地表水，截水沟一般设置在距离路堤坡脚大于 2m 或距离路堑坡顶 5m 左右的位置。此外，截水沟的沟宽在 200～500mm 时，可以有效地避免边沟出现泄水现象。如果截水沟的长度大于 500m，设计人员需将截水沟的断面设计为梯形，同时要设置构造物进行引排。（3）边沟。三角形、矩形、梯形是边沟最常见的 3 种断面形式。当高速公路的路段较平整时，可将边沟设计为填筑式边沟，这样不仅可以提高路基路面的排水效率，还可以节省大量的施工成本。此外，如果边沟施工时采用的是浆砌片石，边沟纵坡应不小于 0.12%。（4）挡水沟。路基排水体系中的挡水沟设施，也可以把它叫做“天然沟”。在公路路堤两侧的边坡结构上部或者路堑中水体流进路基结构中的地表层且其径向流量相当高时，须构筑阻挡地表层径向流水的挡水沟设施。通常情况下的挡水沟都构筑在路堑的坡顶 6m 位置或者路堤坡脚 3m 以外的区域。挡水沟的断面通常为梯形机构，其高低应依照聚水流量大小来选取。挡水沟的长度一般选择 250～550m 为合适。（5）跌水与急流槽。高速公路位于陡坡时，路基路面的排水需要采用跌水与急流槽设施，可分为单级和多级 2 种。
三、高速公路路面的排水设计方案
（一）中央分隔带的排水设计方式
（1）当中央分隔带的宽度小于 3m 时，设计分隔带时应选择外倾的方式，分隔带两边横坡位置处排出的自由水可以通过外倾的方式排泄到路面，继而流到路面的排水系统中；（2）当中间分隔带的宽度大于 3m 时，同时未设置相应的铺面封闭形式，那么在设计中应选择内倾的方式，从而确保自由水从四周流向中央凹陷处，最后流向泄水口。
（二）超高段分隔带排水
超高部分道路排水设计的重点是偏高侧路面的水拦截问题，目前超高部分道路排水主要有 4 种方式：（1）中央分隔带预留排水孔；（2）在中央分隔带设置断口；（3）中央分隔带内设置排水沟；（4）中央分隔带设置成浅碟式。
（三）路面表面的排水设计方式
路面排水设计方式可分为 2 类，分散排水和集中排水。公路的路堤高度不大于 3.5m，或边坡不易受到水体的冲刷时，采用分散排水。分散排水可以起到加固公路路肩和将路面积水排到指定位置的作用；当公路的路堤高度不小于 3.5m，或边坡极易受到水体的冲刷时，采用集中排水。集中排水需要在路肩的外侧边缘地带设置拦水带，以提高拦水效果。
综上，高速公路的路体结构设计中，水是危害公路品质的一项关键因素。事实表明，倘如我们设计过程没做好，即可引发路基及路面出现病害，给后来的维修及养护工作带来沉重的负担，也给国家带来很大的经济损失。因此，在高速公路设计过程中，我们一定要结合沿线的自然条件及实际情况，选择合适的排水方式，将公路排水体系变为一个完整的整体。
参考文献
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[4]薛倩，严生.提高高速公路路基路面排水设计有效性浅析[J].科技资讯，2013（05）
论文作者:马朋彬
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第3期
论文发表时间:2018/6/28
标签：路基论文; 高速公路论文; 边沟论文; 路面论文; 水沟论文; 路堤论文; 结构论文; 《建筑学研究前沿》2018年第3期论文;