樊冰心

山西交通控股集團(tuán)有限公司運(yùn)城北高速公路管理有限公司 山西運(yùn)城 044000

在道路工程中，高速公路上每天會通行很多車輛，加之低矮路段雨水浸泡以及風(fēng)力侵蝕等因素會對路基結(jié)構(gòu)造成破壞，會導(dǎo)致路面的使用壽命降低。因此需要采用有效的路面排水施工技術(shù)，確保路基路面具有良好的排水性能。

1 路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部排水系統(tǒng)的組成

由于路面結(jié)構(gòu)缺乏排水能力，會導(dǎo)致水損壞的情況發(fā)生，這就需要在設(shè)計(jì)路面結(jié)構(gòu)的過程中考慮到排水的問題。在路面結(jié)構(gòu)當(dāng)中，一般材料不會在滲流的過程中出現(xiàn)堵塞情況，這是保證路面排水能力的關(guān)鍵。與此同時，在排水結(jié)構(gòu)當(dāng)中，要保證泄水能力大于滲入水量。在排水系統(tǒng)的內(nèi)部構(gòu)造中，主要包括了以下幾個部分：首先，路面的排水層滲透性要好，以此保證良好的排水率。其次，在開級排水層下要設(shè)置塑料過濾膜，這樣可以避免開級排水層下進(jìn)入土基顆粒。再次，在橫坡下設(shè)置側(cè)邊集水溝對橫向排出的基層滲水進(jìn)行收集。最后，連接給水管和出水管，避免出現(xiàn)內(nèi)部積水問題[1]。

1.1 邊緣排水系統(tǒng)

在本次工程中，進(jìn)行路面的排水主要是利用邊緣排水系統(tǒng)，具體說來是在路面結(jié)構(gòu)的外側(cè)邊緣部位，布設(shè)排水系統(tǒng)的方法是利用縱向暗溝，在水流開始向路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部滲透時，會沿著空隙流入縱向集水暗溝，所以在布設(shè)的時候要間隔一定的距離，可以把水排出路基。一般舊瀝青路面的排水情況較差，所以在路面改造工程中也會對邊緣排水系統(tǒng)加以利用。由于細(xì)小的顆粒會堵塞縱向集水溝，影響排水功能，所以在路面改建的邊緣排水系統(tǒng)中可以縮小開挖量，讓基層的頂面比集水管中心略高。對集水管的材質(zhì)選擇上，主要使用帶孔塑料管，將其布設(shè)于暗溝底部，需要對間距進(jìn)行合理控制，在指定的位置還要連接集水管和出水管，通過分析滲水量和計(jì)算水力，可以確定出水管的管徑以及間距。

1.2 基層排水系統(tǒng)

對于基層的排水系統(tǒng)，需要選擇透水性良好的材料，如果路面結(jié)構(gòu)出現(xiàn)滲水情況可以連接排水基層和豎向滲流，最后經(jīng)過橫向排水管排放到路基外側(cè)，相較于邊緣排水系統(tǒng)效果更好，可以用于新建路面和其它路面工程。在排水的基層主要是利用全寬式的鋪設(shè)方法，可以不利用其它的工具滿足排水要求，但是也存在容易出現(xiàn)堵塞的問題，使得使用年限不足。排水層是在面層以下的結(jié)構(gòu)，主要在于起到承載作用，是路面結(jié)構(gòu)不可或缺的部分。在材料選擇上主要考慮到排水基層的排水能力，所以要盡量選擇多孔隙的材料，以經(jīng)過瀝青處理后的開級配碎石集料為主，并且材料的組成設(shè)計(jì)要考慮到力學(xué)強(qiáng)度等多種因素。經(jīng)過瀝青處理的材料具有緊實(shí)性好、不易發(fā)生變形等優(yōu)勢，其中滲水量和排水基層厚度、透水材料的滲透系數(shù)有關(guān)，取值范圍在8-15cm。

2 路面內(nèi)部排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

在降雨入滲環(huán)節(jié)主要包括三個部分，分別是徑流進(jìn)入集水溝、排水管排出路基、降水滲入。在設(shè)計(jì)排水系統(tǒng)的過程中包括了三個部分，分別是路面排水系統(tǒng)、路表滲水系統(tǒng)以及對排水層的滲流時間進(jìn)行檢驗(yàn)。

2.1 確定路表入滲率

進(jìn)行排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，第一個環(huán)節(jié)就是確定路表的水滲入情況，也就是計(jì)算出降水后排水表層的內(nèi)部滲水量、橫向滲流途徑，主要的設(shè)計(jì)步驟如下：搜集當(dāng)?shù)氐慕邓Y料、水利水文資料，然后擬定路面設(shè)計(jì)資料，最后計(jì)算出排水層的空隙率，隨之可以計(jì)算出路表的入滲率。

2.2 設(shè)計(jì)排水能力和布置排水系統(tǒng)

在確定路表的入滲率之后，可以分次計(jì)算出進(jìn)水層的水量大小、排水設(shè)施的尺寸。如果沒有確定排水層厚度和材料的滲透系數(shù)，需要進(jìn)一步測量和計(jì)算。水分在路表的深入方式為豎向滲入，經(jīng)過橫向和縱向合成的坡度匯集到邊緣集水溝，最后經(jīng)過集水管的出水口排放。

2.3 滲流時間控制

在降雨結(jié)束之后，如果排水層的內(nèi)部處于干燥狀態(tài)，需要合理進(jìn)行水分的補(bǔ)充，這樣可以起到讓潛水厚度降低的作用。需要注意的是，如果材料長期在水中浸泡，將會影響到材料的功能性，進(jìn)而導(dǎo)致路面的排水能力下降，所以要對滲流的時間進(jìn)行確定。

2.4 設(shè)計(jì)流程

在本次工程中，路面結(jié)構(gòu)的排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)具體如下：收集路面設(shè)計(jì)資料、收集當(dāng)?shù)氐慕涤曩Y料、確定降雨強(qiáng)度、計(jì)算入滲量、設(shè)計(jì)排水系統(tǒng)的附屬設(shè)施、參數(shù)的更改和確定、開始進(jìn)行路面排水施工[2]。

3 如何對路基路面排水施工關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)利用

3.1 工程概況

以某高速公路路面工程為例，對路面結(jié)構(gòu)的內(nèi)部排水系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。本工程線路全長30km，重車占全部通行車輛的44%。在設(shè)計(jì)和進(jìn)行路面的排水施工中，對施工材料的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，水穩(wěn)定性和承載性良好，在高溫環(huán)境下不容易出現(xiàn)變形。在公路沿線的平原和山丘地段，受海洋性季風(fēng)氣候影響常年溫暖濕潤，并且雨量充足[3]。

3.2 縱向排水暗溝和排水管

根據(jù)相關(guān)要求把排水暗溝設(shè)置在排水基層較短的位置，并且把帶孔的排水管設(shè)置在指定位置，保證其具有良好的集水和排水作用。在本次工程中，把縱向排水暗溝和排水基層設(shè)置在土路肩下部位，挖方段30×26cm、填方段30×35cm，高度35×26cm，使用的填充材料為透水性良好的碎石，基層厚度16cm。在排水管間距達(dá)到40cm時，出水管、排水管的管徑為cm，開口總面積43cm2，并且排水管的高度低于排水基層20cm，為水分的匯流提供條件；而在挖方路段排水管的高度低于排水基層10cm，實(shí)現(xiàn)路線縱坡和排水溝的縱坡高度一致，滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

4 結(jié)語

綜上所述，本文借助實(shí)際案例分析了路基局面的排水施工設(shè)計(jì)，對瀝青路面結(jié)構(gòu)來說，需要分析出基層材料的力學(xué)強(qiáng)度、基層的排水能力、橫向出水管以及集水管的排水能力、路面滲水量。本次工程利用2cm厚的水泥漿體對排水基層進(jìn)行堵塞，有效厚度達(dá)到14.7cm，在排水管的間距為40cm時，出水管、排水管的管徑為8cm，并且自由水滲流時間為1.68小時，是理想的設(shè)計(jì)方案。