高速公路路基路面排水設計芻議

王樂

【摘要】為了改善高速交通網絡遇到不良天氣時存在的排水障礙，我們基于高速結構本身復雜性以及建造難度的角度，對于排水系統設計方面的缺漏展開探討，針對其中可改善的問題提出了建議和意見，希望能夠為今后高速公路路面排水設計提供有效的參考。

【關鍵詞】高速公路路面設計；排水設計；路面排水

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021. 11.148

從高速公路的實際投入使用經驗來看，在轉彎地段較多的高速公路當中，道路之間的交匯點很容易發生積水問題，相較來說，匝道匯合處的路面積水幾率往往相較于其他平時路段要更高一些。而且這些容易積水的路段相較于其他地方也存在排水設計方面的區別，填方地點受限，排水管又相對較小，種種因素的影響也導致道路積水的可能性進一步提升。道路施工工程徹底完成之后，路面來往的車輛會對路面造成不斷的磨損和消耗，從而影響高速公路的使用壽命。本篇文章就對于高速公路路面排水系統當前存在的問題進行簡單的說明和探究。

1、高速公路積水對于路面質量造成的影響分析

大多數的高速公路均為瀝青路面，積水所造成的路面損傷一直是威脅高速公路使用壽命的主要原因之一。尤其是近些年來交通荷載不斷增加，同時環境溫度也對于路面質量造成了影響，積水進一步滲透到瀝青當中的集料中，使得瀝青與石材之間的附著性降低，在水分的浸泡及動力壓力影響之下，使瀝青膜剝離，最終給整個路面造成直接性的破壞。

1.1滲透作用的路面損害

積水路段的水分會從瀝青表面毛細管道中逐漸滲入，降低路面性能，減少路面使用壽命，這一自由滲水過程會使地基當中的無粘結粒狀材料降低，進而導致路面承載力下降，出現開裂及錯臺問題。

1.2行車負荷對路面造成的影響

當降水囤積在瀝青路面上無法被立刻清除時，即會在路面上形成水膜層，這一路面的抗滑性會有所下降，而此種狀態的路面若有車輛高速駛過，在壓力的作用下則容易導致瀝青表面的毛細管道出現收縮。重量較重的大型車輛本就行車速度較慢，荷載停留時間較長，容易對路面或路基產生較大的影響，導致部分路段出現不均勻的下沉，最終出現錯臺，是影響不同錯臺高度也存在區別。

1.3填充材料失效

受環境溫度影響，瀝青路面在高溫下會出現膨脹，當氣溫上升到一定高度時，連接縫當中的填充材料則會由于膨脹而被擠出，然而當氣溫重新下降之后，瀝青路面又開始發生收縮反應，進而將這一部分已經被擠出的填充料徹底擠出，孔隙即會由此形成。積水順著這一縫隙發生滲透作用，造成基層破壞，縫隙即會發生變形。此后的環境溫度變化又會進一步影響到這一已形成的縫隙，多次反復收縮拉裂成真縫。填充縫隙的物料在這一反復拉伸過程中也會失效，再加上來往行駛車輛的荷載作用，導致接縫處出現破損。

1.4排水設計本身存在的缺陷

在路面調查研究過程中，發現路面出現的翻漿或其他問題都是由于積水長時間停留在路面所導致的，而這些積水主要來源于公路表面。部分公路段在縱坡或橫坡處無法順勢將積水排出，從而導致路面積水的長時間保留，對于路面質量形成的影響，雖然很多路面存在排水坡度，但設計并不完善，雖然使水匯集到了一處卻無法順利排出，使板體出現了不均勻的沉降。

2、改善高速公路路面排水問題的相關建議

2.1優化高速公路路面排水設計

首先，在設計環節就要針對公路施工環境要求展開排水設計，不能留有排水不到位的地方，要從整體性上做好排水系統規劃，還需要在路段中間區域設置好分隔帶，有利于進一步降低積水滲透到路基結構中的幾率，一條排水溝在雨水天氣可能會存在不夠用的情況，最好設置多條，同時將路間盲溝作為排水輔助。需要意識到的是，瀝青路面在維修之后，一定會導致接縫的形成，而有些一個修補面當中會存在多個裂縫以及空隙，這些存在的裂縫及松散面即會導致蓄積在路面上的雨水從裂縫當中直接滲入，所以排水的設計是非常重要的。

2.2合理控制邊溝的深度

在不少公路地段都需要對于邊溝深度進行合理的把控，避免有積水滲入到邊界當中。公路基層和底基層都有一定的透水性，邊溝當中的雨水會直接滲透到結構層當中，尤其是在比較高的公路路段或者是有較高坡度的地段，邊溝中的雨水則更容易滲入結構層內部。并且從應用情況來看，在公路排水設計體系的盲溝及滲溝方面，挖方地段的這些設計相較于填方地段更容易被損壞。因此在公路線路設計之初，就應該要盡可能選擇平坡和緩坡，從而優化公路的排水性能，在公路工程完成之后投入使用的期間，也一定要及時檢驗、修補排水設施，保證所有排水管道的有效性。

2.3定期對于公路排水系統進行全面檢查

定期排查公路路面的排水系統是否正常發揮作用是非常重要的。公路路面在投入使用之后，勢必會由于各種因素的影響而導致排水系統出現運行障礙或造成缺損，一旦發現問題，一定要及時對于細小問題進行修補和護理，避免問題嚴重之后無法挽回，保證排水系統能夠在使用過程中發揮出最大的效用，盡可能降低積水問題，給路面造成的破壞，從而有效提升高速公路的實際使用年限。如若再發現公路排水問題時，未能及時修補，積水問題的存在則會加快公路路面的損耗，大大降低高速公路的使用年限。公路排水系統的檢修時間間隔應該要根據公路實際情況而定，對于那些環境影響較大或是日常荷載量較大的公路，應該要適當提升檢修時間間隔。

3、針對路面結構層內部排水的分析

在設計階段就在路面結構層安放內部排水系統，能夠使積水迅速排到路面以及路基結構外，有利于提升路面使用性能并延長其使用壽命。路面邊緣排水系統的作用原理是在于直接將滲入路面結構層的那部分水分直接引流到路肩縱向集水溝當中，然后再排到道路外部。而路面排水層排水體系則是在路面結構當中應用了透水層材料，滲入結構層的水分能夠以豎向滲流的方式進入到排水層，然后再橫向流入路肩縱向排水溝。

結語：

總而言之，高速公路路面存在積水問題，會對于高速公路的質量及使用壽命造成嚴重影響，所以在前期做好高速公路路面排水系統的設計工作非常重要，同時還需要考慮到投入使用之后的環境因素以及使用負荷對于其實際使用性能造成的影響，一旦發現排水系統故障，應立刻維修。瀝青混凝土路面應該要盡可能選擇邊緣性的排水方式，需要確保縫隙之間的容量，能夠滿足雨水下滲的實際需求，并設置好上下處的封層，切實降低公路路面積水給路面造成的負面影響。

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