关于路面排水设施设计及施工的研究

【摘要】路面的完善的排水系统能够延长道路的使用寿命和减少后期的养护工作，大幅度的减少道路工程的综合成本。因此本文就路面排水设施设计及施工做了简要的研究，提出了一些科学的措施。

【关键词】路面排水设计施工

中图分类号：TU992文献标识码： A 文章编号：

当前的公路由降雨形成的路面水膜影响车轮与路面的接触，车辆高速行驶，易使车轮产生液面滑移，影响安全，因而，为确保公路路面具有良好的使用质量，延长共使用寿命，保持路面稳定和强度，保证行车安全，必须完善公路路面排水系统的设计与施工。

一、路面排水的目的与意义

根据水源的不同，影响路基路面的水流可分为地面水和地下水两大类，与此相适应的路基排水工程，则分为地面排水和地下排水。

水对路面的危害可以表现为：降低路面材料的强度，在水泥混凝土路面的接缝和路肩处造成唧泥；对于沥青路面，水使沥青从石料表面剥落造成各种病害；移动荷载作用下引起的唧泥和高压水冲刷，造成路面基层承载能力下降；在冻胀地区，融冻季节水会引起路面承载能力的普遍下降。

路基排水的目的是为了保持路基路面常年处于干燥状态，确保路基及路面具有足够的强度与稳定性。

路基设计时考虑将影响路基稳定性的地面水，排除和拦截于路基用地范围以外，并防止地面水漫流、滞积或下渗。对于影响路基稳定性的地下水，则应予以隔断、疏干和降低，并引导至路基范围以外的适当地点。

路基施工中应校核全线路基排水系统的设计是否完备和妥善，必要时应予以补充或修改，应重视排水工程的质量和使用效果。

路基养护中对排水设施应定期检查与维修，以保证排水设施正常使用，水流畅通，并根据实际情况不断改善路基排水条件。

二、路基路面排水设计的一般原则

（1）排水设施要因地制宜、全面规划、合理布局、综合治理、讲究实效、注意经 济，并充分利用有利地形和自然水系。一般情况下地面和地下设置的排水沟渠宜短不宜 长，以使水流不过于集中，作到及时疏散，就近分流。

（2）各种路基排水沟渠的设置，应注意与农田水利相配合，必要时可适当地增设 涵管或加大涵管孔径，以防农业用水影响路基稳定。路基边沟一般不应用作农田灌溉渠 道，两者必需合并使用时，边沟的断面应加大，并予以加固，以防水流危害路基。

（3）设计前必须进行调查研究，查明水源与地质条件，重点路段要进行排水系统 的全面规划，考虑路基排水与桥涵布置相配合，地下排水与地面排水相配合，各种排水 沟渠的平面布置与竖向布置相配合，作到路基路面综合设计和分期修建。对于排水困难 和地质不良的路段，还应于路段防护加固相配合，并进行特殊设计。

（4）路基排水要注意防止附近的山坡的水土流失，尽量选择有利地质条件布设人 工沟渠，减少排水沟渠的防护与加固工程，对于重点路段的主要排水设施，以及土质松 软和纵坡较陡地段的排水沟渠应注意必要的防护和加固。

（5）路基排水要结合当地水文条件和道路等级等具体情况，注意就地取材，以防 为主，既要稳固适用，又必须讲究经济效益。

（6）为了减少水对路面的破坏作用，应尽量阻止水进入路面结构，并提供良好的 排水措施，以便迅速排除路面结构内的水，亦可建筑具有能承受荷载和雨水共同作用的 路面结构。

三、路面排水设施设计与施工

1、中央分隔带排水

主线公路设超高路段的路面排水，以及中央分隔带内的表面水，由中央分隔带排水设施排除。中央分隔带排水设施类型的选用，要根据地区特点、分隔带宽度、分隔带的构造形式以及需要绿化栽树等因素确定。

高速公路路面汇水面积大，中央分隔带较宽，表面种植绿化，可设地下纵向排水渗沟，排水渗沟两侧及底面可用抹砂浆、涂沥青、粘贴土工布封闭。每隔60m设置横向排水管与纵向排水管联接，将水引至路基边坡外。横向排水管直径一般采用直径为 11.6cmPVC管，在设置超高段时采用直径为 36cmPE管，管底纵坡不小于 1%，出口应采用防护措施。

中央分隔带排水施工应符合下列要求:

（1）按要求首先施工横向排水管，然后再施工纵向排水管。

（2）中央分隔带纵向排水设施，在底基层或基层完成后，均可按设计图纸尺寸在中央分隔带内放线开挖梯形槽。

（3）梯形槽开挖完成后，将底部、侧壁和路槽顶至与底基层相接部分（两侧各长 35cm）用 M10水泥砂浆抹面，主要以调平为主，厚度控制在 2cm左右。

（4）抹完水泥砂浆后，在砂浆表面均匀涂刷一层 70号热沥青（要求加热至130～140℃），沥青涂用量要求为 1.5Kg/m2，待温度降至 70～80℃时及时将防渗土工布带膜的一面与沥青表面粘贴密实。因温度要求，每段涂刷沥青、粘贴土工布施工长度宜控制在 10～15m之间，逐段延伸。

（5）土工布下料宽度应满足设计图纸要求，纵向段与段之间搭接用土工布胶粘结，在有横向排水管的位置，剪挖一直径 15cm圆洞，将横向排水管露出。

（6）粘贴防渗土工布后，及时布设内径 10cm双壁打孔 HDPE纵向排水管，在纵向排水与已埋设横向排水管交叉处，清除管内杂物，用三通将纵、横向排水管联结妥当，并用 C10砼包封，包封尺寸长 40cm×宽 40cm×深 30cm。纵向排水管周围用碎石包封。

（7）布设透水无纺土工布后，可用洒水车浇水测试纵、横向排水管的排水效果，对不出水路段应查明原因，返工处理。

（8）经测试通畅后，在透水无纺土工布上，回填中央分隔带种植土，盖至底基层或基层顶面，要求压实度达到 85%以上。

五、超高段中央分隔带集水槽

设置超高段的中央分隔带的集水槽，一般可用砼预制件、现浇砼或浆砌片石砌筑。集水槽上设置具有漏水功能的盖板。沿集水槽 60～80m设置集水井（120cm×120cm×150cm）。

在对应集水井的部位设置横向排水管，通过横向排水管将集水井内的水排出路基外。横向排水管采用内径为 30cm，壁厚 3cm的高密度氯乙烯（PE）管，横向接头应密封严实，不漏水，横向排水管底座用 C15号砼做基础，砼基础呈 U字形将 PE管半包围。横向排水管与路基边坡急流槽的结合处急流槽底做成现浇砼，以提高抗冲刷能力。

2、路肩排水

路肩排水设施主要由拦水带、急流槽和路肩排水沟组成。高速公路宜在紧贴硬路肩部分设立拦水路缘石，拦水路缘石一般采用砼预制块，拦水路缘石高出路肩 12cm，顶宽 8～10cm。在适当长度内（20～50m）设置簸箕配合急流槽将路面积水排于路基之外。路肩排水设置的纵坡应与路面的纵坡一致。当硬路肩汇水量较大时，可在土路肩上设置“U”形砼预制构件砌筑的排水沟，沟底纵坡同路肩纵坡，并不小于 0.3%。

排水盲沟首先要铺设二布一膜防渗土工布，靠近路基边坡一侧设置 C20号无砂砼块铺砌或现浇，其断面呈直角梯形，高 10cm，上宽为 20cm，下宽为 35cm。

在其与基层中间铺设 10cm厚，粒径为 0.5～1cm的碎石垫层，在碎石与无砂砼顶上铺设透水土工布一层。及时将影响沥青路面的水排出。为使景观优化，在透水土工布上回填种植土，种植花草。

3、边沟

边沟设置在路肩外侧或低路堤坡脚外侧，用以汇集和排除路面、路肩、边坡及流向路基的小量地面水。边沟的断面形式有梯形、矩形、浅碟形等。路堑边沟设置矩形边沟和浅碟形边沟，当挖方高度大于 6m时，可选用 100cm×80 cm；当挖方高度小于 6m，大于 2m时，可选用 60cm×60 cm。当挖方高度小于 2m时，可选用浅碟形边沟。

一般路堤宜采用梯形，在场地宽度受到限制时，可用石砌矩形。石质路堑边沟可做成矩形，积雪、积砂路段宜做成流线形。梯形边沟的内侧边坡一般为 1:1～1:1.5，外侧边坡与路堑边坡相同，有碎落台时外侧边坡与内侧边坡相同。选用梯形边沟时，宜采用上口宽 60cm，上口宽 100cm，高 80cm。矮路堤可选用浅碟形边沟。

高速公路的边沟断面应大一些，其深度和宽度可用 0.8～1.0m。在满足排水功能的同时，尽量使路区内景观得到优化。

边沟施工应符合下列要求：

（1）边沟用于石质挖方段时，在边沟外侧设反滤土工布为 40*50cm，同时设置直径为 10cmPVC管泄水孔。靠近路面一侧设置直径为 6cmPVC管泄水孔。泄水孔间距均为 5m。

（2）挖方段高度均指最大深度，同一挖方段选用一种断面形式边沟。

（3）路堤靠山一侧的坡脚应设置不渗水的边沟。

（4）为了防止边沟漫溢或冲刷，在平原区和山岭重丘区，边沟应分段设置出水口，多雨地区梯形边沟每段长度不宜超过 300m，三角形边沟不宜超过 200m。

（5）平曲线处边沟施工时，沟底纵坡应与曲线前后沟底纵坡平顺衔接，不允许曲线内侧有积水或外溢现象发生。根据地形特点设置出水口，形成分段排水体系，曲线外侧边沟应适当加深，其增加值等于超高值。

（6）边沟的加固：高速公路土质边沟应全断面进行浆砌片石、水泥砼预制块防护加固；采用浆砌片石铺砌时，砌缝砂浆应饱满，沟身不漏水；若沟底采用抹面时，抹面应平整压光。

4、截水沟（天沟）

设置在挖方路基边坡坡顶以外或山坡路堤上方的适当处，用以截引路基上方流向路基的地面径流，防止其冲刷和侵蚀挖方段和路堤坡脚，并减轻边沟的泄水负担。地面岩石和坡面不怕冲刷的路段，可不设置截水沟。截水沟断面的形式一般为梯形，当地面横坡较陡时，可做成石砌矩形。

截水沟施工应符合下列要求：

（1）截水沟的位置在无弃土堆的情况下，其边缘离开挖方路基坡顶的距离视土质而定，以不影响边坡稳定为原则。一般土质至少应离开 5m，对于黄土地区不应小于 10m并应进行防渗加固；路基上方有弃土堆时，截水沟应离开弃土堆坡脚 1～5m，弃土堆坡脚离开路基挖方坡顶不应小于 10m。

（2）山坡上路堤的截水沟离开路堤坡脚至少 2m，并用挖截水沟的土填在路堤与截水沟之间，修筑向沟倾斜坡度为 2%的护坡道，使路堤内侧地面水流入截水沟排出。

（3）截水沟长度超过 500m时应选择适当地点设出水口，将水引至山坡侧的自然沟中或桥涵进水口，截水沟必须有牢靠的出水口。

5、渗沟

A、填石渗沟的施工要求

（1）填石渗沟通常为矩形或梯形，在渗沟的底部和中间用较大碎石或卵石（粒径 3～5cm）填筑，在碎石或卵石的两侧和上部，按一定比例分层（层厚约 15cm），填较细颗粒的粒料（中砂、粗砂、砾砂），做成反滤层，逐层的粒径比例，大致

按 4:1递减。砂石料颗粒小于 0.5mm的含量不应大于 5%。用土工布包裹有孔的硬塑管时，管四周填以大于塑管孔径的等粒径碎石、砾石，组成渗沟。顶部作封闭，用双层反铺草皮或其它材料（如土工合成的防渗材料）铺成，并在其上夯填厚度不小于 0.5m的粘土防水层。

（2）填石渗沟的埋置深度，应满足渗水材料的顶部（封闭层以下）不得低于原有地下水位的要求。当排除层间水时，渗沟底部应埋于最下面的不透水层上。在冰冻地区，渗沟埋深不得小于当地最小冻结深度 0.2m。

B、管式渗沟的施工要求

管式渗沟适用于地下水引水较长、流量较大的地区，当管式渗沟长度为100～300m时，其末端宜设横向泄水管分段排除地下水。管式渗沟的泄水管可用陶瓷管、砼、石棉、水泥或塑料等材料制成，管壁应设泄水孔，交错布置，间距不宜大于 20cm。渗沟的高度应使填料的顶面高于原地下水位。沟底垫枕材料一般采用干砌片石。

结束语

在设计中应吸取国内外高速公路路面排水成功经验、教训，根据高等级公路的使用情况、沿线自然条件，按需要合理选择路面排水形式（即集中排水还是分散排水），以提高排水设施的最终使用效果，减少不必要的工程浪费。

在路面施工过程中，应加强施工监控，严禁低温下铺筑路面，严格按设计要求施工防水层、上封层、下封层或透油层。在安装路侧拦水缘石或中央分隔带缘石时，应按规范进行施工，并在路面与缘石接触部分涂抹粘层油，使路面与缘石紧密结合，这是防止路面水下渗的重要部位。

参考文献

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