關(guān)鍵詞：高速公路　排水設計

　　1、概述

　　高速公路排水設計對于高速公路路基的穩定性及路面的使用壽命有著(zhù)顯著(zhù)的影響。高速公路排水設計應包含以下兩個(gè)方面的內容：其一是要考慮如何減少地下水、農田排灌水對路基穩定性及強度的影響，一般稱(chēng)之為第一類(lèi)排水；其二是要考慮如何將路表水迅速排出路基之外，最大限度地減少雨水對路基、路面質(zhì)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(chǎn)生的損害，這稱(chēng)為第二類(lèi)排水。

　　第一類(lèi)排水設計通常采用適當提高路基最小填土高度或在路基底部設置隔水墊層等辦法。施工期間一般都考慮在施工前開(kāi)挖臨時(shí)排水邊溝，排除施工期地表水并降低地下水，同時(shí)在路基底部摻加低劑量石灰處理，設置40cm厚的穩定層等。采用這一系列措施可起到事半功倍的效果。

　　第二類(lèi)排水設計一般包括：

　�。�1）通過(guò)路面橫坡、邊溝、邊溝急流槽等，將路表水迅速排出路基以外；

　�。�2）設計中央分隔帶縱向碎石盲溝、軟式透水管及橫向排水管，將施工期進(jìn)入中央分隔帶的雨水及運營(yíng)期中央分隔帶的下滲水迅速排出路基之外；

　�。�3）設計泄水孔以迅速排除橋面水；

　�。�4）設計中采用瀝青封層、土路肩縱橫向碎石盲溝或排水管，將滲入路面面層的水引出路基之外。

　　綜上所述，筆者結合揚州西北繞城高速公路在設計以及施工中出現的問(wèn)題談一點(diǎn)自己的體會(huì )。

　　2、邊溝排水設計

　　邊溝設計在高速公路排水設計中占有很大的比重，設計人員都給予高度重視，但在設計過(guò)程中往往會(huì )忽視一些施工中的問(wèn)題，如邊溝的尺寸不考慮具體情況，死搬硬套有關(guān)規范、規定；又如施工單位大都未能按有關(guān)設計要求將原地表土、河塘清淤土等棄土運送至取土坑內用于復墾還田，而是棄放于路線(xiàn)兩側河塘中，造成部分河塘無(wú)法將路基水排入。另外由于沿線(xiàn)農田為分戶(hù)承包，當地鄉鎮為了減少地方矛盾的產(chǎn)生，常常要求增加、改移和調整小型構造物設置位置。還有一點(diǎn)就是設計中沒(méi)有充分考慮利用高速公路施工中超寬填土土方等。

　　2.1邊溝尺寸選定邊溝的排水能力主要取決于以下幾個(gè)設計參數：邊溝底流水坡度、邊溝截面尺寸、形狀、邊溝的表面粗糙程度。

　　依據江蘇省高速公路設計及公路排水設計規范要求，高速公路的邊溝一般采用邊坡為1∶1的梯形明溝，因此，可采用《公路設計手冊路基》中梯形斷面溝渠的水力計算公式計算梯形排水邊溝的排水能力：Q=WC式中：Q—流量；W—邊溝斷面面積；C—流速（謝才）系數；R—水力半徑；i—邊溝溝底縱坡。

　　根據高速公路所處地理位置，采用揚州市歷史最大小時(shí)降雨量，以流入邊溝的水不溢出邊溝為限，并假設揚州西北繞城高速公路的路基平均填土高度為3.5m，由此，匯水帶寬約為23m，則可依據不同的邊溝溝底坡度、不同的邊溝底寬（或邊溝截面積）的排水能力，計算出所能承受的路面排水最大長(cháng)度。揚州西北繞城高速公路一般每公里設置三道涵洞，即300m左右有一道涵洞，也就是說(shuō)路面排水長(cháng)度一般在100m～200m之間。

　　通過(guò)分析、計算確定，揚州西北繞城高速公路邊溝采用50cm的梯形邊溝即可滿(mǎn)足路基排水需要。

　　2.2邊溝設計的原則

　�。�1）一般路段的路基邊溝設計原則：以填筑式邊溝為主，盡量減少路基邊溝積水現象的發(fā)生。這主要是吸取已建成的高速公路中的教訓：1部分路段在汛期內路基水不能及時(shí)排除。2地方群眾干擾路基水排入灌溉涵洞內。

　�。�2）路基邊溝縱坡的要求：根據交通部部頒《公路路基排水設計規范》要求，采用漿砌片石修筑的邊溝為滿(mǎn)足排水需要，邊溝縱坡應不小于0.12％，由于本項目位于丘陵崗區和沖積平原區，原地形既有較大起伏又有部分平坦地段，本著(zhù)既要解決路基排水問(wèn)題，又要經(jīng)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0.15％。

　�。�3）對于邊溝水進(jìn)入涵洞及跨越通道等情況的處理：沿線(xiàn)設置的涵洞有排涵、灌涵和灌排兩用涵。對于需排入排涵的邊溝，其邊溝底標高不低于涵洞中心的標高；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(shí)可適當降低。為防止沖刷涵洞，原則上采用邊溝急流槽連接邊溝和涵洞洞口。一般情況下邊溝盡量少穿越通道，當排水需通過(guò)通道排入涵洞時(shí)，應優(yōu)先采用邊溝蓋板涵，特殊情況下可采用邊溝倒虹吸穿越通道。

　�。�4）對邊溝標高及縱坡方向的問(wèn)題：根據路線(xiàn)縱斷面和沿線(xiàn)自然地形情況綜合確定，通常以沿線(xiàn)自然地形為主確定排水方向。邊溝底標高控制應以該段路肩邊緣最低點(diǎn)標高以下大于1.7m為宜，原因是考慮到路線(xiàn)中央分隔帶橫向排水管不能因邊溝積水而引起倒灌。對于個(gè)別特殊路段不能滿(mǎn)足1.7m要求的，可放寬至1.4～1.5m，若另一側邊溝較低時(shí)應優(yōu)先采用單側布設橫向排水管。

　�。�5）對于挖方段邊溝：考慮到中央分隔帶橫向排水管排水要求，邊溝底標高不低于路肩標高1.2m，同時(shí)要求邊溝縱坡不小于0.5％。施工期要求各施工單位必須首先在挖方段邊坡頂開(kāi)挖截水溝以防止路基外側水進(jìn)入路基，并且應做好挖方段本身臨時(shí)排水溝的設置工作。

　　3、中央分隔帶排水設計

　　高速公路中央分隔帶排水設計主要為排除中央分隔帶內積水，可分為施工期間和道路營(yíng)運期下滲水的排除。

　　施工期間排水量取決于最大瞬時(shí)降雨量及中央分隔帶的匯水面積。一般情況下，由于高速公路中央分隔帶內設置有通訊、監控用管線(xiàn)的人手孔，因此，中央分隔帶排水長(cháng)度應為兩個(gè)人手孔之間的間距，一般路段的最大間距為180m.揚州市歷年最大瞬時(shí)降雨量為28.8mm/10min，根據本次設計中央分隔帶寬為2m，計算出中央分隔帶施工期需要的最大排水能力為：Q=Aγ=2×180×0.0028.8=1.0368m3/S式中：A—中央分隔帶匯水面積；γ—最大瞬時(shí)降雨量橫向排水管的排水能力按長(cháng)管自由出流的流量。

　　由于施工質(zhì)量不易控制，造成橫向排水管標高誤差或產(chǎn)生淤塞，從而使上游橫向排水管排水不暢，大量的水流向最低處，而最低處的橫向排水管由于設計時(shí)包裹無(wú)紡土工布或產(chǎn)生淤塞，使排水能力嚴重不足，從而導致下游中央分隔帶積水嚴重，有的下雨后幾天中央分隔帶仍有積水，使路基長(cháng)時(shí)間浸泡，影響了路基、路面的強度。

　　為了解決這些問(wèn)題，采用以下辦法處理：對于設計底坡小于0.3％的，采用鋸齒形縱向矩形碎石盲溝，并于盲溝底部設置軟式透水管和每隔30～50m設置集水槽匯集中央分隔帶雨水或滲水；根據以上計算，中央分隔帶每隔30～50m設置一道橫向排水管，將盲溝中的水排出路基以外；在中央分隔帶內設置2cm厚水泥砂漿層、瀝青防滲層及土工布防滲層，防止中央分隔帶中水從側面向路基滲透。

　　4、路面滲水的排水設計

　　沿路面邊緣設置由透水性填料集水溝、橫向出水管和過(guò)濾織物（土工布）組成的路面邊緣排水系統。

　　通過(guò)設置瀝青封層、土路肩縱橫向碎石盲溝和排水管，將滲入路面面層的水引出路基之外。由于通過(guò)瀝青面層下滲的水量有限，考慮到排水路徑的限制，因此，設計中采用每10m左右設置一道Ф5cm橫向排水管以確保路面下滲水的排除。

　　參考文獻

　　[1]交通部�惫�路排水設計規范（JTJ018－17）

　　[2]公路設計手冊�甭坊��苯煌ú康诙�公路勘察設計院

　　作者：陳強