关键词：高速公路；改扩建；路基路面；排水设计
一、高速公路改扩建路基路面排水常见问题
1、不合理的设计
在高速公路进行改扩建施工之前,设计师没有对改扩建工程的排水进行系统的设计，建设单位也没有按照要求进行必要的审核,导致施工人员完全按照施工图纸中不合理的设计进行施工,导致一些原来存在的问题继续扩大。另外，路基和路面排水设计没有充分考虑路面积水问题，致使路面积水进入路基，影响了路基的强度，从而对路面造成严重影响。此外，在设计路基和路面排水时，没有充分考虑周围环境的问题，导致雨水和污水任意排放，破坏周边环境。
2、边沟排水存在的问题
公路路基边坡的大小决定了边沟的设计尺寸。大部分公路沿线边沟的底坡宽度是一样的，所以在山区等地方，边沟尺寸相对过大，造成不必要的浪费；在一些降水较多的地方，边沟尺寸相对过小，从而导致高速公路上产生积水，影响高速公路的使用寿命。
3、中央分隔带存在的问题
高速公路中央隔离带位置易积水。如果排水管道不畅通，大量的积水会从较低的位置流向中央隔离带。如果对中央隔离带的排水设施处理不当，会对沥青防渗层造成破坏，严重影响沥青面层的使用寿命。
4、设计人员和施工人员综合素质不高
随着科学技术的发展，越来越多的高新排水设备层出不穷。但是一些设计人员和施工人员的思想存在一定的局限，在做排水设计时没有优先考虑高新技术的应用。因此，设计人员和施工人员的综合素质还有待进一步提高。
二、高速公路改扩建路基路面排水设计方式与方法
1、路基排水设计的方法和途径
在公路改扩建中，路基排水设计一般采用隔离、截流、疏导、引排的方法。排水包括边坡排水和地下排水。如图1所示，暗渠、排水管、沟渠主要用于路基边坡排水，渗井、渗沟、盲沟主要用于地下排水。在公路扩建改造过程中，应优先考虑排水设计，使路基中的水能够迅速排出。雨水较多的地区，不仅地表水多，地下水也极为丰富，对于这类路段，截水沟要进行有针对性的设置，防止积水过多，造成道路路基失稳。在工程实践中，设计和施工人员应深入项目现场进行勘察，确保汇水面积计算准确，流量设计可靠。这样才能保证扩建改造项目的稳定运行，也能为今后的设计打下基础。
图1典型的路基排水方式工程实例
在公路改扩建过程中，应注意积水对边坡的影响。通常采用灰浆对边坡进行加固。在一些高速公路改扩建工程中，为了使积水能够迅速的排出，在降水量较大的地区，可以设置三条以上的截水沟。另外，为了防止积水回流，采取的主要办法是在填挖交界处加长切入沟槽的长度。
相比坡面排水，地下排水主要是通过引流、拦截等措施，把蓄水层的地下水引流排出，从而使地下水位降低，避免了地下水影响路基路面的强度和稳定性。对于地下水的排除，应特别注重地下水的类型和分布情况。在南方地区和沿海地区的公路扩改建工程中，路基常常会出现涌水现象，这种情况具有水量猛，流量大的特点，一般采取设置盲沟的形式进行处理，盲沟形式是:横穿路基，将水引到路边纵向排水沟中。盲沟的填埋深度也是影响效果的重要因素之一，一般是根据水位、含水层土壤介质渗透系数等综合考虑计算的。透水管一般采用半径在25～100mm左右软管，具体的选取方法还要结合水流量大小等因素根据实际情况进行确定。
对于滑坡地段排水设计比一般路段更为重要，因为引起滑坡事故的主要因素往往是因为在原来不稳定的边坡上存在有大量的地面积水或者地下承压水。滑坡地段的排水设计一般分为排除地表水和排除地下水两种方式，排除地表水可以在滑动体外缘设置环形截水沟，在滑动体上设置树枝状的排水沟，其目的都是降低地表水对滑动体的影响。排除滑坡地带的地下水可采取暗沟、平孔、支撑渗沟、边沟渗沟等方法，其目的是为了降低地下水水位，减少地下水对滑动体的影响。
2、路面排水设计的方式与方法
路面排水设计是基于路基排水设计的另一重要排水设施。水渗入路面会对沥青面层造成破坏，所以为了保护路面的使用功能，在改建和扩建工程中，更应重视路面排水设计。目前，常见的路面排水设计采用如图2所示的方法。
有一定坡度的路段，一般采用横向排流，路面的表面水汇集到边沟内，较平坦路堤段采用路堤坡面分散横向漫流的形式排放。对于一般的高速公路，还可以在路肩设置路缘带，通过路缘带再将路面的水通过急流槽排出。在城市改扩建工程范围内，两种方法可以混用，主要方法是:首先在中央分隔带内侧路缘带设置缝隙式圆形集水管，再隔一定的间距设置泄水口、检查井及横向排水管，然后将水排出路基路面外。特别是中央分隔带排水，通常采用设置矩形(或梯形)的碎石盲沟汇集路面水，这样的形式一般要求坡度在0.3%~0.4%以上。路面内部的水主要采用设排水垫层、排水基层和路面边缘排水系统进行排出。
图2路面排水设计的方式
三、改扩建工程中央分隔带排水方案关键技术
对于公路改造和扩建项目来说，在原道路的基础上进行改建是技术关键，应尽量利用现有的路基和道路排水设施，对现有的排水设施进行改建不仅可以节约工程成本，还可以有效的保护原有设施。
一般地，公路中央分隔带宽1～3m，多为凸起式，采用种植绿色植被进行防眩。例如，在实际工程中，某公路改扩建路段，除了在一处超高段设置有横向过水槽外，其他地段也没有任何防排水设施，而且中央分隔带底部没有设置任何排水设施。其具体改造方案设计有两种，如表1所示。对于这样的工程设施，其一般改造流程如图3所示。
表1某改扩建工程方案
图3公路扩改建排水设施设计的一般改造流程
但是在实际工程中，由于这两种方案应用比较少，因此，在实际应用中常采用软件模拟来比选两种方案，并召开专家论证，从而确定适合本工程的最佳方案。此外，在对公路路基路面排水设计时，相关的工程技术人员无论选择怎样的方案，一定要考虑到当地的生态环境状况，不能仅仅为了满足排水功能而忽略环保要求。在很多城市，中央隔离带和路旁的绿化带是很多地段的标志，也是绿化覆盖的重要组成部分，更有些植物生长多年，一旦被破坏，导致的后果将是无法弥补的。因此，在公路路基路面的排水设计的实际工作中，生态保护和功能设计的有效平衡是重点，对于特殊的地形地貌所采用的设计方案，设计人员要着重进行分析论证，并结合专家意见进行综合考虑确定。例如，在山西等山区地段，要注意水土流失的问题，排水系统的设置应尽量不占农田，如果一旦排水系统发生故障，大量积水流入农田中，会造成水涝灾害，导致农作物产量出现严重下降。
结束语
高速公路路基路面排水设计需要设计者进行严格的质量控制。结合高速公路改扩建工程的实际情况，进行合理规划，确保设计的排水系统科学合理。只有进行合理的排水设计，才能提高高速公路的耐久性和使用效果。
参考文献
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[2]陈云，傅向玲.山区公路路基路面排水效果检测及设计技术[J].交通世界，2013（11）：164-165.
[3]曾令梅.山区公路排水系统存在的问题及防治[J].交通世界，2016（18）：58-59.
论文作者:胡阳
论文发表刊物:《城镇建设》2019年20期
论文发表时间:2019/12/9
标签：路基论文; 路面论文; 改扩建论文; 高速公路论文; 积水论文; 边沟论文; 公路论文; 《城镇建设》2019年20期论文;