公路路面防排水設計探討

馬紅敏 蘇智慧

（1.鄭州新開元路橋工程咨詢有限公司，河南 鄭州 450000；2.鄭州市軌道交通有限公司，河南 鄭州 450000）

路面防排水設計是公路路面設計的重要組成部分，隨著公路運輸向大型化、 重型化發展以及公路上車輛軸載重量和數量的增加，水可以使路面產生比疲勞破壞更嚴重的“水損害”破壞，如唧泥、鋪路材料的侵蝕、粘附能力的下降等。路面的防排水設計直接影響著路基的穩定性及路面的使用壽命。尋找高效的防排水設計方法，使其能有效地排出路表水，能最大限度降低由于路表水下滲、 集聚給行車安全和路面結構帶來的損害已成為一個重要的課題，本文就此主題進行分析探討，以期提供設計參考。

1 公路水損壞

（1）影響公路行車安全。若路表水不能迅速、有效地排走，路表面就會形成水膜，高速行駛的車輛通過水膜時，降低了路面的抗滑性能，行駛中的車輛明顯感到橫向滑移；高速行駛的車輛使水膜霧化，摭擋司機視線，造成雨天交通事故。

（2）影響路面的使用性能和使用壽命。與水經常接觸將使瀝青混合料剝落，影響其耐久性并產生坑洞和龜裂；使水泥混凝土路面產生唧泥，隨之出現錯臺、開裂；使無粘結粒狀材料和地基的強度降低。

公路路面防排水系統主要由路表防排水、中央分隔帶防排水及路面結構內部防排水三大部分組成。

2 路表防排水

路表防排水主要有兩種形式。（1）分散防排水，是由邊坡防護、路肩和路面橫坡組成，適用于路堤高度較低，路線縱坡平緩、匯水量較小的路段；（2）集中防排水，是由急流槽、攔水緣石或矩形槽、泄水口和路面橫坡組成，適用于路堤易受沖刷，或路堤高度較高的砂性土、粉性土路段，凹形曲線底部等。

2.1 分散防排水路段的土路肩邊部構造

土路肩一般采用生態防護，種植適合土質條件、當地氣候的草皮，并將橫向排水管設置在底基層頂面外側，通過橫向排水管將滯留在填土綠化層底面的滲水排到路基外，如圖2.1a 所示，圖2.1b 所示構造適用于低填方路堤，墊層鋪至路基邊緣。

相對較大的沖刷路段，可采用現場澆注混凝土或大于50mm 厚的預制水泥混凝土塊鋪砌土路肩，下設透水性材料如沙礫、砂、碎石等，以利于路面結構防排水，如圖2.1c 所示，也可如圖2.1d 所示用碎石、砂礫加固。

圖2.1a 土路肩邊部構造圖Ⅰ

圖2.1b 土路肩邊部構造圖Ⅱ

圖2.1c 土路肩邊部構造圖Ⅲ

圖2.1d 土路肩邊部構造圖Ⅳ

分散防排水設計應與排水溝、 邊溝或路基邊坡防護相結合。

2.2 直線段的集中防排水

邊坡坡面未作防護或易受沖刷且降水量較小時，可將瀝青混凝土攔水帶設置于硬路肩外側邊緣，將路表水匯集于由攔水帶和路肩鋪面組成淺三角形邊溝，通過間隔出水口排出路堤（或路塹）如圖2.2a 所示；也可將U 形混凝土排水溝設置于硬路肩外側，將表面水匯集在攔水帶內，通過間隔一定間距設置的出水口和泄水槽引排到排水溝內如圖2.2b 所示；在上述路堤較高，邊坡坡面易遭受路面表面水流沖刷的情況下，也可將三角形或蝶形水泥混凝土邊溝設置于硬路肩外側邊緣，如圖2.2c 所示以匯集路面表面水。

2.3 超高段集中防排水

公路超高段的集中防排水，可將隙縫式排水溝或設有鋼筋混凝土蓋板的預制整體式U 形混凝土溝設置在左側路緣帶左側，并由橫向排水管引至暗管或邊坡的急流槽中，如圖2.3 所示。

圖2.3 超高路段集中排水

3 中央分隔帶防排水

中央分隔帶防排水方案由多種因素決定，應綜合考慮的主要因素有：分隔帶寬度、綠化要求，交通安全設施的形式，分隔帶表面的處理方式等。中央分隔帶防排水由中央分隔帶中央分隔帶內滲水的排除和中央分隔帶表面防排水兩個部分組成。中央分隔帶有鋪面封閉和無鋪面封閉兩種表面處理方式。表面采用鋪面封閉處置后可不考慮內滲水的排除。

寬度小于3m 的中央分隔帶路段，可采用鋪面封閉的防排水形式，中央分隔帶鋪面雙向橫坡宜比路面橫坡略大。由橫向漫流形式將分隔帶表面水向路基坡面分散排放或匯集于路面外側邊緣的攔水帶后排出路界。降雨量不大且對綠化要求相對較低的路段可采用此類防排水形式。

寬度大于3m 的中央分隔帶路段，分隔帶無鋪面封閉且表面凹陷，可采用分隔帶內表面防排水方案。將分隔帶橫斷面做成向內微凹的形式，降落在分隔帶表面上的水橫向流入分隔帶中間的低凹處，匯集在分隔帶的低洼部位，順著路線縱坡縱向流入出水口或橋涵河流中。

寬度大于3m 的中央分隔帶路段，分隔帶無鋪面封閉且表面凸起，降落在分隔帶范圍內的表面水，一部分以表面徑流的形式流向兩側行車道，通過路面表面防排水設施排走；另一部分滲入分隔帶土體內的表面水，由分隔帶內設置于地下的排水設施（滲溝和管）匯集，并由間隔一定間距設置的橫向排水管將滲溝內的水排出路界。

4 路面結構內部防排水

為了將滲入到路面結構層中的少量地表水快速排出到路面和路基結構之外，還需設置路面結構層內部防排水系統。路面邊緣防排水系統和路面排水層防排水系統共同構成了路面結構層防排水系統。路面邊緣防排水系統主要是橫向排出結構層間內滲水，內滲水沿層件間隙及路拱橫坡橫向流向路肩集水溝，并有透水性材料組成的縱向集水溝排出路外，如圖4.1 所示。路面排水層防排水系統主要是豎向排出結構層間內滲水，內滲水進入路面結構層后豎向滲流入有透水性材料組成的基層或底基層，然后沿路拱橫坡由排水層流入路肩縱向排水溝，通過一定間距橫向出水口排離路外如圖4.2 所示。

由于各地在水文、地質、地形等方面的差異，公路防排水設計在規范規定的傳統形式上有細節的變化。應依據本地的降雨、地質情況，參考當地已經投入使用的成熟設計，統籌經濟效益與環保，探索確保安全又綠色環保的公路路面防排水設計。

[1]黃開宇.高速公路路面防排水設計探討[J].中外公路，2003，23(04)：68-70.

[2]公路瀝青路面設計規范(JTGD50-2006)[S].

[3]姚祖康.公路排水設計手冊[M].北京：人民交通出版社，2002.

[4]公路排水設計規范(JTJ018-97)[S].