高速公路路基路面排水施工技术设计

覃悠泰

高速公路路基路面排水施工技术设计

覃悠泰

（广西路建工程集团有限公司，广西 南宁 530001）

高速公路的排水施工会对路基路面产生一定的影响，路基的情况在一定程度上取决与排水施工的情况，许多出现的路基问题都是由于排水情况较差所造成的，因此，在高速公路的路基路面的设计中，要提高对排水施工的重视程度。良好的排水施工情况能有效减少水对于路基路面的破坏，提升高速公路的安全性、稳定性以及使用寿命。文章首先分析了对于高速公路的路基路面排水施工影响因素，随后探究了排水系统设计需要注意的内容，最后在施工技术要点方面提出了一些建议。

高速公路；路基路面；排水施工

引言

随着我国在交通运输方面的不断发展，高速公路的施工建设脚步也在不断加快，对高速公路的安全性和使用周期等问题，引起了社会的广泛关注。高速公路的排水情况会对高速公路路基路面的稳定性、安全性以及使用周期产生影响，路基路面在降水量较大的季节里会受到多次冲刷和渗透，不仅会影响路面上的运行状态，还会对深层的路基产生损害影响，威胁着高速公路的安全稳定和使用寿命。因此，应当在施工建设阶段将排水施工列为重点施工建设项目，将影响排水施工的因素条件纳入到整体设计当中，施工时灵活运用合适的排水施工技术手段，提升高速公路路基路面的整体排水情况，逐步提高高速公路的安全性和使用周期。

1　高速公路路基路面排水施工的影响因素

1.1　地理环境因素

高速公路路基路面的排水施工，会受到地理环境的影响，同时高速公路的使用寿命也会受到地理环境的影响[1]。路基路面的上层水与下层水排水施工质量与效果会受到地理环境的直接影响。其中，路基路面的上层水排水效果会与高速公路所处地理位置周围的河流湖泊、沼泽湿地以及局部区域的降水量存在着一定的联系，下层水不止有隐藏水、区间水，而且有地下水。另外，地下水多存在于不透水层，透水性较低，潜藏水离地表较近，区间水是存在于路基路面中的隔水层之中，且多数存在于岩石的岩缝中流走。在高速公里的施工准备期间，施工方的有关人员需要对高速公路周边的地理环境进行走访调研，收集有效的地理环境数据信息，有助于之后对排水施工的过程进行调整和管控。在高速公路施工建设期间，必须全方位地保障周围的地理环境安全，可适时地组织二次勘察，将地理环境因素进行实时更新，保证路基路面设计方案及施工作业的合理性、科学性，确保充分考虑上层水与下层水排水设计及施工的有效性、可靠性，从而为保证高速公路整体施工建设质量打下坚实基础。

1.2　地质因素

地质因素对于高速公路的施工开展、高速公路路基路面的质量以及路基路面的排水情况等方面，都会产生一定程度的影响，是高速公路施工建设的关键因素。地质因素中的岩层情况、岩石风化情况以及土质硬度情况等，都需要纳入到高速公路施工建设的考虑范围。一些地质因素较差的施工建设路段，时有发生路基路面出现裂痕、沉降不均匀等其他情况，需要对易发生路面塌陷、地质滑坡等情况的路段位置进行提前安排部署，降低路基路面的排水施工安全风险，避免发生状况时出现意外，影响高速公路的实际排水效果。可以通过多种形式的排水办法，在适合的位置配置多个排水的设备，把多余的水排出，使高速公路的路基路面内部结构更为紧实。需要着重注意的是，对于地质因素的控制，复杂路段的地质情况需要重点勘察分析，防止地质因素对路基路面施工造成不利影响。

1.3　气候条件

气候条件会直接影响高速公路的排水效果，考验排水施工的建设质量。在特定时间会出现降水量较大的情况，在这个时间内对于路基路面的渗透、冲刷影响最为直接，并且高速公路极易在此时出现路面存有积水的情况，进一步反映出路面排水效果较差。通常情况下，大量降水归集于一处后，会逐渐沉降至路面结构的内部，进而增加路面出现膨胀、翻浆等问题的风险，一旦积水过多且难以及时排出，则将渗透到路基里面，给路基造成损坏，将路基的承载能力和稳定性能降低[2]。在这样的气候条件下，对于高速公路的排水系统是一个巨大的挑战，若排水情况不好，则高速公路的路基路面将连续遭到破坏，给高速公路的安全性带来了隐患，同时高速公路的使用周期也会大幅缩短，影响高速公路使用规划。

2　高速公路路面路基排水系统设计

2.1　路基排水工程

高速公路的路基排水工程主要有两方面的排水系统设计，一个是地下排水设计，其目的是防止地下水位升高，保证路基不被地下水渗透，进而保护路基的安全性和稳定性。一般采取引流地下水的方法，在实施路基底部施工时，遇到地下暗河，可以布置盖板涵或是设置横碎石盲沟，来进行地下水的引流。在开展这部分的施工时，需要对施工位置的地理环境、地质情况等进行了解，确保施工过程的安全可靠，采取的技术手段科学合理[3]。如采取设置横碎石盲沟的方法进行地下水引流，为达到预期的排水效果，需要对设置横碎石盲沟的位置深度、渗水材料的顶层位置以及碎石盲沟填充材料等，开展全面系统的分析，保证预设的施工方案和实际情况相匹配。另一个是地表排水设计，地表排水选择合适的设计方案，如边沟、截水沟等，在选择设计方案时还需考虑降水量、地形因素等外部因素，确保选择的地表排水设计方案符合实际情况，保障高速公路路基的稳定性和使用周期。如选择边沟作为地表排水设计方案，需要注意矩形暗沟的作用，一般在有硬质岩层的位置使用较多，边沟适用在地形较平坦的挖方段，施工人员需要结合外部环境因素，适时地调整边沟的长度，出水位置之间的距离不能超过500 m，在积水量较大的位置不能超过349 m。开展沟底纵坡施工时，要对地质因素、路线方向等因素着重考虑，将纵坡方向与路线方向设置在同一方向，坡度的设置需要符合施工的要求规范，降低雨水对边沟的负面作用。在考虑到地形因素时，部分路段较易聚集大量的水分，边沟的设置长度超过了要求规范,纵向坡度也不符合要求规范，水分很难在最短时间里流出路基，为应对这种情况，可通过设置急流槽的方法帮助排出水流。

2.2　路面排水工程

高速公路的路面排水工程主要有三个方面的排水系统设计。

一是路面表层排水系统设计。在开展高速公路施工建设时，对路面表层的排水系统优化完善，促使有效排出路面上、路肩中多余的积水，一定意义上确保了高速公路的安全性和使用周期。在正常的施工中，开展路面积水的排水工作时，多数利用路肩、路面纵坡来进行排水。在路堑环境下，采用布置多边形暗沟，发挥路拱自身的导流作用，把路面积水排出。在路堤环境下，可布置流水槽，使土路肩援引自身导流，进而达到排水目的。但是，若为外侧半幅路面，则需要工作人员布置纵向的排水沟，布置的位置在内侧中央分割带路测以外，需要严格按照有关规范要求实施，将排水口、水井等布置在不一样的位置，且位置之间要留有隔断，结合横向的排水设施，排出积水。

二是中央分隔带排水系统设计。高速公路的施工人员在开展相关作业时，要着重关注中央分隔带排水系统的设计与实施，对碎石盲沟的设计则需分外注意，如纵向的阶梯状分离带位置的透水性能、沥青的防渗层、集水井等方面的设计。利用必要的措施手段，逐步提升防渗层的实际效果，选取适当的砂浆水泥材料，在中央分隔带与路基路面相连接的部位，确定侧壁位置，并将砂浆水泥材料涂抹在这个位置，再按照步骤实施土工布的包裹作业。对于横向排水管道性能的保障，利用中央分隔带开展设计，将其形成体面形态，并且采用适合的透水管材，将透水管材布置在碎石底部。同时要避免高速公路中铺设的线材发生问题，可在线材下侧位置挖设碎石盲沟，填充砂浆水泥材料，布置土工布。

三是路面内部排水系统设计，在开展高速公路施工建设时，相关施工单位要布置填方砌体防护段，位于路面架构层和路肩最底部的连接位置中设置填充物以及排水砂垫层，一般将厚度控制在3 cm左右，有关工作人员需要布设排水孔，需要在合适的位置布设土工布，实施排水作业。注意在填方植草的防护段，可采取植草开展施工作业，对路肩实施堆土，并把土工布布设在路面路肩的位置，实施排水作业。

3　高速公路路基路面排水施工技术要点

3.1　路基排水施工技术要点

在高速公路路基的设计、施工过程中，必须提高对其排水设施的重视程度。接下来将对路基地下排水的暗沟以及渗井为例，对路基排水施工的技术要点进行探究。

3.1.1路基地下排水-暗沟技术要点

暗沟是设计铺设在地下用于引流及排出积水的沟渠。规划合理且建设质量良好的暗沟可以减少大面积聚水等装款的发生，如图1所示。暗沟适用于市政给排水工程、高速公路路基排水工程等。

图1 暗沟示意图

暗沟有引流地下水与控制地下水高度的作用。室外暗沟主要是由进水口和顶部盖板共同组成。暗沟横断面通常设计为矩形的架构，但结合不同项目的具体要求和施工现场的实际情况，也有设计为梯形的架构。在实际施工作业过程中，应当把控暗沟宽度处于0.3 m～0.5 m之间，高度把控在1 m～1.5 m之间较为合适[3]。按照施工现场的泉眼分布情况，应当尽量优化暗沟工程设计方案，选择可以高效排出地下水的最短路径进行施工。同时，应当做好挖掘作业的各项前期准备工作如防渗水处理，及时清除杂物避免出现堵塞的状况。在开展挖掘作业时，有关施工人员要及时检查基座的承载能力，若发现基座的承载能力较差，务必采取必要的加固手段，保障施工过程的安全。在进行暗沟主体施工时，务必提防各种杂物，如土块、碎石等，防止因杂物掉入到沟渠或腺体而发生堵塞，影响暗沟排水效果。

3.1.2路基地下排水-渗井技术要点

渗井是一种可建设在地面的排水设施，通过排出路基周围浅层地下水来保障高速公路的安全稳定及使用寿命。垂直井可作用于建设渗井（如图2所示）。渗井并不穿过透水层，利用把低等级的高位置地下水引流到较深层的含水层来降低地下水的水位高度，进而保护高速公路路基为安全性和稳定性。

图2　渗井示意图

3.2　路面排水施工技术要点

在进行高速公路路面设计及施工时，需要充分认识到排水施工质量和效果对路面的影响。接下来将对路面表层排水施工以及路面内部排水施工展开研究，对路面排水施工的技术要点进行探究，提出建议。

3.2.1路面表层排水施工

在高速公路的施工建设过程中，对路面表层排水施工进行规范作业，能够在一定程度上降低因积水对路面产生的损害和影响[4]。就当前来看，在路面表层排水施工中建设排水口和拦水带是较为常用的两种方式。在路面排水口的前期施工建设期间，需要对单位时间内的排水流量、积水总量、排水效率等进行科学设计。按照路面排水具体要求，严格控制排水口的口径、结构以及数量，充分保证排水效果。除此之外，应当规范控制排水口之间的距离，保证排水口与横向的排水设备紧密相连，从而在最大程度上降低积水对于路面的不良影响。合理布设拦水带可以保障高速公路的路面排水效果，降低积水对路面造成的不良影响。为促使拦水带的关键作用完全发挥出来，在开展相关施工作业时，应关注以下三点：首先是掌控拦水带顶部高度，规定拦水带的顶部高度需超过最大的积水深度；其次是在高速公路布设有防撞设施时，要协调好防撞设施与拦水带的位置关系，一般把拦水带的高度设置在15 cm以上较为合适；最后，如果高速公路有路堑，则在路面排水时需要注意矩形暗沟的布设规范，这样路面积水会利用暗沟安排出，有效提升路面表层整体的排水能力。

3.2.2路面内部排水施工

在实施路面内部排水施工的过程中，施工人员应当采用设置填方砌体防护段的方法，提升路面内部排水效果。该方法可用于路面内部及路肩底部的排水施工，在路面内部与路肩底部之间的缝隙，利用填充砂土层和排水砂隔层的方式保证排水施工有效可靠。一般路面内部与路肩底部之间填充的砂土层或排水砂隔层在3 cm左右，并且需要工作人员在填充层布设一定数量的排水孔，同时把土工布布置在砂垫层的顶上，这样做能够在一定程度上提升路面的排水作业效果[5]。另外，路面内部排水还可以采取植草或移土的方法布设防护段，同样能发挥快速排水的作用。

4　结束语

高速公路的路面路基保护，对高速公路的整体起着至关重要的作用，路面路基的排水施工科学高效，对于保障路面路基的安全性、稳定性和使用周期发挥着关键的作用。因此，在排水施工方面的严格要求，就是对高速公路整体的严格要求。实际的施工作业过程中，要注意施工技术的灵活运用，选择合适的具体技术应用，保障高速公路整体的稳定性和安全性。

[1]乌兰格日勒. 探析高速公路路基路面排水施工技术[J]. 中国设备工程，2021(18): 258-259.

[2]赵立伟. 高速公路路基路面排水施工技术[J]. 黑龙江交通科技，2021，44(6): 78-78，80.

[3]焦继伟，何涛，李明亮. 高速公路路基排水系统的施工要点分析[J]. 中国新技术新产品，2020(19): 118-119.

[4] 谢祥根，张怀宇. 高速公路排水路面的设计与施工技术研究[J]. 中外公路，2021，41(1): 54-58.

[5]贾和. 高速公路路基路面排水施工关键技术分析[J]. 交通世界，2019(30): 22-23.

Design of Drainage Construction Technology for Subgrade and Pavement of Expressway

the drainage construction of expressway will have a certain impact on the roadbed and pavement. To a certain extent, the condition of roadbed depends on the drainage construction. Many roadbed problems are caused by the poor drainage condition, therefore, in the design of highway roadbed and pavement, we should pay more attention to drainage construction. Good drainage construction can effectively reduce the damage of water to roadbed and pavement, and improve the safety, stability and service life of expressway. This paper first analyzes the factors affecting the construction of highway subgrade and pavement drainage, then discusses the contents of drainage system design, and finally puts forward some suggestions in the construction technology.

highway; subgrade and pavement; drainage construction

U416

A

1008-1151(2022)08-0019-03

2022-06-10

覃悠泰，男，广西平果人，广西路建工程集团有限公司工程师，从事交通工程建设与技术管理。