高速公路路基路面排水施工技術分析

趙 杰

（山西省交通建設監理咨詢集團有限公司，山西 太原 030032）

0 引言

高速公路作為現代交通網絡的重要組成部分，其路基和路面排水施工技術在確保道路安全、穩定和持久使用方面產生很大影響。項目開展時要采取有效的排水系統防止積水、路面損壞和地基沉降等問題，從而保障道路的正常運行。本文將深入探討高速公路路基路面排水施工技術，介紹不同類型的排水設施和方法以及施工中需要考慮的關鍵因素。

1 高速公路路基路面排水設計思路分析

在高速公路排水設計方面，需要從以下兩個關鍵方面進行綜合考慮：首先，必須對地下水位和農田排灌水等因素對地基產生的影響進行深入分析，以確定如何最有效地減少這些水源對地基的不利影響。其次，必須結合實際情況，選擇適當的排水設施，以防止積水對路基造成負面影響，確保各個結構如路基和路面滿足運行標準。

在實際操作中，首要考慮高速公路的運行特點和排水需求，將地下水位和農田排灌水等因素納入綜合分析，確保排水設計方案充分考慮各種水源影響。通過細致的參數分析和有效的控制措施，確保排水效果符合標準，提升整體結構的性能和質量。同時，針對現場運行需求，應選擇合適的排水方案，以滿足實際使用需要。這將在很大程度上預防嚴重的結構損害，從而延長高速公路的使用壽命[1]。

2 高速公路路基地表排水施工技術

2.1 填方段排水施工

在填方施工路段，合理設置排水設施至關重要，主要包括排水溝系統，同時需要確保各個部分的排水設施協調銜接，將排水引導至周邊水道或橋涵中，以建立完善的排水系統，提升排水效能。排水溝的設計通常采用梯形橫截面，具體尺寸應根據實際情況進行選擇和確定。

對于邊坡平臺的排水溝，通常采用混凝土預制碟形排水溝。這種排水溝的長度一般在500m 以內，通過連接各個排水溝，確保排水系統的連貫性，使水流順暢地流入目標水道或橋涵中，以滿足排水的要求。

2.2 挖方段排水施工

2.2.1 邊溝施工

在先前的設計中，各類公路結構通常采用梯形和矩形的邊溝截面形式。但是，基于安全性和經濟性等多方面的考量，采用植草防護的淺碟形邊溝作為更合適的選擇。特別是在地勢相對平坦、沖刷強度較小的區域，這種形式顯示出較高的適用價值。同時，與矩形邊溝和梯形邊溝相比，加蓋板的矩形邊溝在某些方面具備優勢。它能增加水面積，從而提升深挖路基后的排水效果，這對于提升排水性能產生積極影響，并在實際應用中取得良好的效果。

2.2.2 填方邊溝施工

在高速公路項目穿越山丘地帶時，地形變化復雜多樣，自然沖溝構造豐富多樣。在設置山坡線路基縱向排水方案時，面臨著特殊的情況：邊溝兩側為挖方，中間為局部小的填方。這種結構模式由于不能采用橋涵等結構設施，需要處理邊溝內積水問題，并確保填方部位地面與邊溝穩固連接，以維持暢通性。在填方部位，由于路基阻擋，從山坡流入自然沖溝的水會在路基處滯留，對結構安全帶來潛在影響。因此，采用以下兩種方法來應對這一情況：

首先，對于墊起的邊溝部分，采用繼續自然回填施工的方式，按照兩側邊溝的軸線交匯點進行設置。這種處理方法確保邊溝內部的積水得到及時排出，同時填方區域地面墊起與邊溝穩定連接，保持整體通暢性。其次，當自然地面和邊溝之間存在較大高差，且在一定占地范圍內無法實現軸線交匯設計時，選擇在填方邊溝的外側邊緣內填充地面，形成與路基坡度一致的放坡坡度，并建造漿砌片石的護坡結構，以確保邊坡的穩定性[2]。填方邊溝施工見圖1。

圖1 填方邊溝施工現場

2.2.3 截水溝施工

在路塹或路堤邊坡的上部，當地表徑流較大時，需要考慮合適的截水溝設施以防止水流進入路基結構。在設計過程中，必須綜合考慮現場地質、地形、水文、植被等多個因素，以合理布置截水溝設施，并確定適當的排水口位置，以確保排水效果符合標準。通常情況下，截水溝的布置會考慮到離路塹坡頂5m 或路堤坡腳2m 的位置。截水溝的形式通常采用梯形截面，其尺寸會根據匯水流量進行設定。其長度一般在200～500m 之間。對于長度超過500m 的情況，應在適當位置設置泄水口，通過采用急流槽、跌水井等結構來引導和排放水流。

2.3 路面表面排水施工

公路路表的排水設計具有極大的重要性，目前通常采用集中排水和分散排水兩種方式。在集中排水中，常見的做法是在路肩邊緣安裝混凝土攔水帶，通過設置縱橫排水設施，將路面積水引導至過水斷面，然后經過設定距離的泄水孔、急流槽等通道，進入排水溝，從而提升排水效果。但是，這種方法由于管道距離較長，攔水帶的設置容易造成積水，尤其在降雨量大的情況下，導致路面滯留水，甚至產生霧障，對行車安全不利。此外，路面平整度的影響導致攔水帶周圍殘留水存在，給瀝青路面造成損害。相較之下，分散排水方式通過固體路肩結構，采用漫流的方式排除路面積水。為避免水流沖刷路堤邊坡，采用骨架護坡的防護結構，特別是在無超高填方路段的兩側和超高填方路段的內側，降水徑流經過逐步形成的分散漫流，從而實現排水。在路基橫斷面為路塹的情況下，橫向漫流會流入邊溝；而在路基橫斷面為路堤時，橫向漫流通常會經過兩側的橋涵、排水溝、截水溝等設施，達到排水效果。

3 高速公路路面內部排水施工技術

3.1 排水基層施工

3.1.1 超高處排水施工

對于超高填方路段內側的結構，通常會發生積水現象。這些積水通過橫向流動進入縱向集水溝，并借助排水管道進行排出。隨后，積水經過縱向分隔的急流槽進入邊溝內。而超高路堤的外側部分，通過橫向邊緣的縱向排水方式，將積水引入集水井內，最終流向路堤外部。

3.1.2 縱向集水溝和排水管施工

在排水基層邊緣布置縱向集水溝，集水溝的填充材料選擇采用透水性良好的水泥穩定碎石材料。針對集水溝設計，底部寬度大約為30cm。在填方路段，排水管底部與基層地面持平；在挖方施工路段，排水管底部位于基層下部約10cm 深的位置，以確保排水性能符合要求。集水溝底部設置PVC 管道，直徑為8cm，管道間距為120cm，排水槽和孔口布置合理，確保排水效果達到規定標準。排水管道的設計坡度應不低于0.25%，以滿足工程要求，同時與路線縱坡標準相一致。

3.2 排水墊層排水系統施工

在地下水位較高、泉水或滯水問題比較嚴重的地區，新建的路面結構需要考慮排水問題。為有效應對這些問題，采用排水墊層成為一種重要的基礎設施。排水墊層結構的布設必須經過精心規劃，包括墊層、集水溝、集水管、出水管等各個方面，以確保路面排水暢通，防止地下水或積水對道路造成不良影響。在排水墊層結構布設中，首要考慮的是高地下水位、泉水或滯水等問題。墊層的材料和布置要充分考慮排水性能，以快速引導地下水或積水流動，避免在路面下積聚。同時，集水溝的設置至關重要，應合理布置在路面的低洼處，能夠迅速將積水引入集水管道。集水管和出水管的布設也應該兼顧流量和排水效果。集水管的布置要符合地形的起伏，確保地下水能夠有效流入，并引導至出水管道。出水管道的位置和排水能力需要與周圍環境相協調，確保排水暢通不受阻礙。在排水墊層結構布設中，務必按照規范和要求來進行，以滿足功能性標準，包括攔截地下水、引流積水、防止積水對路面損害等功能。同時，結構的穩定性和排水效果之間要取得平衡，確保路面使用壽命和交通安全。

3.3 邊緣排水系統施工

在高地下水位、泉水涌現或嚴重積水的地區，確保路面結構的排水效果很重要。一種有效的方法是通過在路面結構的端部邊緣設置集水溝，以建立高效的排水系統，避免水分滯留，減少對路面的不良影響。這一系統的設計需要充分考慮地下水流和積水排除，以保障道路的穩定性和安全性。同時，為有效排水，在路面結構的邊緣位置設置集水溝。這些集水溝采用滲水性材料進行現場布置，也運用過濾性良好的土工織物，創造一個邊緣排水系統。此外，在集水溝內部，自由水通過路面層間的空隙橫向進入透水材料內部。透水材料的選擇應該基于其水分透過性能，能夠快速將水分引導進入系統內部，減少積水的形成。最后，出水管的設置也是關鍵，通過在適當的位置設置橫向出水管，將集水溝內的水流引導出路基[3-4]。

3.4 路基地下排水施工

在地下水發育嚴重的地區，采用滲流的方式是一種有效的排水方法。這種方法通過引導地下水在路基內部流動，快速將水分排出路基以外，防止水分滯留引發不良影響。明溝、暗溝和滲井等設施作為排水的目標地點，實現地下水的匯集和排放。其中，滲溝是一種常見且有效的排水設施，尤其在挖方路段的應用比較常見。通常情況下，滲溝位于邊溝的下部，其設計考慮地下水的積聚點，以便迅速引導地下水進入滲溝。為確保滲溝的排水效果，通常會控制滲溝的深度，超過80cm。深度的具體設置需要結合實際情況進行確定。滲溝的構建材料是關鍵，通常會采用砂礫材料或碎石材料。這些材料具有良好的透水性能，能夠迅速將地下水引導進入滲溝內部。此外，在滲溝底部鋪設透水管也是常見的做法，以確保排水的順暢性和效果。在進行地下水排出設施的設計時，需要綜合考慮地下水的流動情況、地形地貌、土壤性質等多方面因素。采用滲流的方式，通過明溝、暗溝、滲井等設施將地下水迅速匯集和排出，有效地維護路基的穩定性和安全性，避免地下水引發的不利影響。在實際施工中，根據具體地區和情況，進行合理的滲溝深度和材料選擇，確保排水效果達到設計標準，為道路的可靠運行提供有力支持[5]。

4 結語

總之，高速公路路基路面排水作為一項大型工程，在施工環節按照施工設計規范與要求，選擇合理設計方案及排水設施，可有效地防止積水、水害和道路損壞。同時，施工中的精確操作、材料選用以及設施設置也對排水效果起著至關重要的作用。高速公路排水施工需要充分考慮氣候、地質、水文等多種因素，以確保排水系統的可靠性和耐久性。通過持續的技術創新和工程實踐，高速公路排水施工技術將不斷得到改進和完善，為道路的順暢通行提供堅實的保障。