高速公路路基排水施工技术

摘 要：随着自然灾害与城市化经济建设力度的加大，国内交通道路得到了很大的发展，在目睹路桥建设带来收益的同时，政府对路桥工程也提出了更多的发展要求。在这种情况下，必须看到影响公路建设的质量问题，并且做好预警工作，尤其是高速公路路基排水与施工。

关键词：高速公路；路基排水；施工技术

在高速公路建设中，考虑到施工环境对高速公路很可能带来不利影响，特别是降水对高速公路的影响。因此，在高速公路修建中，必须努力为其营造出科学的排水系统。设计人员除了要正视排水过程可能存在的问题，还必须从路面与地下水两方面，进行合理设计，只有工程有条不紊的进行，才能确保施工技术与质量安全。

1 高速公路路基排水施工的概述

1.1 路基排水的作用。高速公路路面、路基质量与使用寿命，和路基施工排水技术的好坏有着极大关联。为了保障高速公路使用安全和后续效益，必须从设计中把好排水施工关，将排水设计放在重要位置。尤其是山区，因为排水设计不科学已经造成多起路面堵塞，严重时还会出现交通事故，所以必须深入排水设计，在确保高速公路施工质量的同时，掌握高速公路可能水毁的因素，这对确保居民出行和财产安全具有重大作用。

为了做好高速公路的路基排水设计，可以从以下几个方面进行：首先，因地制宜，结合不同地理背景的不同路基区域，选择适合公路路基排水的条件；其次，对施工进行细致的考察，明确可能对施工构成影响的要素，合理、科学的设计路基排水；最后，整合路基排水的要求，协调整个工程实施流程，并且处理好其他项目与排水施工之间的关系。

1.2 路基排水分类。水对路基构成的影响主要表现在以下两方面：（1）地表水对路基的渗透与冲刷，一旦出现冲刷，很可能影响地基整体性能，最后出现水毁；渗入土体的水份，让土体过湿，最后影响路基强度。（2）地下水对高速公路路基，重则造成翻浆、滑塌、冻胀，甚至整个工程的路基都沿着基底滑动、倾斜；轻则让路基湿润绵软，路基强度减小。对此，在高速公路施工中，必须不断完善路基排水施工，注重应用效果与排水质量。整合不同的水源，我们可以将路基水流具体分成地下水与地表水两种。

地表水的来源主要是：雨雪降落到路基与路面区域，大气降水形成的地表径流；自上方路基汇流进入工作区域的径流；自水道从远到近流入贯穿路基的溪水与河水。

地下水的主要来源是：地表向地下渗透，但是又没有到达透水层与局部隔水层的流水；地面之下首个隔水层之上的潜水；沿着基岩上部区域活动的缝隙水；已经发育破碎的中间层裂隙水；在可溶性区域的岩溶水和裂隙水。

2 高速公路路基地面排水的施工技术

2.1 边沟。边沟是排除、汇集路肩、路面以及边坡流水的过程，它要求在路基两侧分设水沟。它也是高速公路排水施工中最常见的形式，一般情况下将其设置在挖方区域或者边沟深度比填土高的填方区域，以暗埋的方式存在于排水施工中。

2.2 排水沟。和边沟不同的是，排水沟是把截水沟、边沟、路基周边的积水排到路基范围以外的天然河沟。用于把汇集的边沟水流，自路基范围排到路基之外较低的区域，如此就能减小水对路基的过分侵蚀与侵泡。设计排水沟时，为了便于排水，一般使用平顺线型与直线型进行排水。如果碰到转角，那么排水沟就不能设计成急转弯。它的施工通常使用分段放样、施工的方式进行，结合高程护坡道、路基中线释放两边的坡脚线，然后再根据护坡道与流水高程，释放水沟边线与中线。除此之外，还要整合实践状况，做好排水沟长度设计，一般情况下将其控制在500米以内，这样才能节省施工成本，确保积水快速排出。

2.3 截水沟。截水沟又名天沟，它是为拦截山坡等较高的区域流水，降低水对路基地面构成的冲击。因此，在路堑坡顶，必须结合施工要求设置水沟。它作为边坡路堑常见的排水设备，断面通常为梯形，根据工程要求，利用不同的水流量设计深度。一般情况下，截水沟底宽不小于0.5米，深度在0.5米左右，设计时必须考虑地理背景与位置。

建筑区域没有废弃土堆的状况下，让截水沟边缘尽量离开路基挖方，其坡顶距离视土质而定，并且施工时不能影响边坡性能；如果路基上部有弃土堆，那么截水沟就必须设置在距离土堆的1-5米处，同时废弃土堆的坡脚和路基挖方不能低于10米。如果需要将截水沟设置在坡顶路堤，它必须和坡脚距离超过2米，并且在截水沟与路堤间搭建向沟倾斜，倾斜角度为2%的土台或者护坡道，方便路堤内部的地面水自截水沟排出路基。

2.4 跌水和急流槽施工。跌水和急流槽通常安置在地形、地质比较陡峭的区域，以便控制水流对高速公路路基构成的不利影响。挖掘跌水沟槽，通常使用人工挖掘的形式进行，并且在断面合格、坡度允许的状态下，运用机械作业。在挖掘跌水槽的过程中，及时夯实、平整土地，如果土质相对干燥，必须在地层进行洒水处理；如果存在陷洞、鼠洞等状况，必须用土将其封死、夯实。对于急流槽沟槽，通常使用人工挖掘的方式进行，如果坡度允许、断面合适，那么可以利用机械的方式处理。对于岩石段，为了便于挖掘地基沟槽，可以利用爆破进行挖掘。

2.5 拦水带施工。在拦水带施工中，为了降低对边坡高路堤的影响，可以在路肩范围安置拦水带，把水流拦截到边沟挖方，或者在恰当的地理位置设置路基引流急流槽。

2.6 蒸发池。在蒸发池施工中，如果蒸发池是取土坑，那么它与坡脚路基之间的距离必须在5-10米；空间相对较大的蒸发池到坡脚的距离必须大于20米，其坑内部水面至少低于路基周边0.6m。其容量在200-300立方米以内，池的周边可以利用土埂进行围护，以杜绝其他水流进入池内。同时设置蒸发池，不能影响周边环境卫生，让其陷入泥沼化的危害中。

3 路基地下水施工

3.1 渗沟。从渗沟类型来看，有洞式、管式、填石渗沟三种情况，它是为了拦截或者控制地下水位而安置的。填石渗透只用于渗透较短的区域，并且纵坡大于1%，以梯形或者矩形呈现，它的埋置深度必须符合渗水材料的顶部要求，不能小于原地下水的水位要求。层间水排出后，再将渗沟底部埋置在不透水的最小层。对于冰冻区域，渗沟埋深不能低于最小的冻结深度。在填石渗沟的中部与底部，运用卵石或者较大的碎石填筑，并且根据一定比例在卵石与碎石上部或者两侧铺筑，同时填筑粒径相对较小的砾石、粗砾、砂砾作为反滤。管式渗沟，则用于地下引水流量、引水较长的区域，在管式渗沟的长度达到100-300米时，在末端设置好泄水管，以便排出地下水。洞式渗沟，则用于水流量相对较大的区域，一般利用浆砌片石砌筑洞壁，用盖板覆盖洞顶，以避免杂物掉进。需要注意的是：三种渗沟都应该设置管洞或者排水层。在高速公路路基排水设计中，经常利用三种渗沟进行整合、互补，根据不同的情况，在不同的区域使用不同渗沟，以此减小地下水对路基可能造成的侵蚀，阻挡水对高速公路路基构成危害。

3.2 明沟与排水槽。明沟与排水槽通常用于地下水位较浅或者缺乏固定水层的状态。在使用中，需要注意的是：不能将其用在温度较低的地方。在明沟施工中，应该注意：最好增加明沟纵坡、边坡，以保障水流能够快速流出。开挖施工中，先做好基底高度控制与断面尺寸检查工作，然后再人机配合进行挖掘。在放样测量中，明沟使用的是全站仪或者经纬仪；在放样中，结合设计图纸进行操作。在渗水孔明沟施工中，必须让整个施工过程竖直，并且不能出现堵塞。

3.3 暗沟。暗沟通常位于地面之下水流沟渠引导，没有汇水与渗水现象，只属于地下排水沟，用于路基范畴的外涌泉水、部分泉眼、污水管、公路分隔带、雨水管和弯道较高的区域，通过引导水流，控制好地下水位。暗沟通常由沟身、盖板、进水口构成，它的断面大部分为矩形，当然不排除梯形存在。

设计暗沟时，其底部宽度一般控制在0.3-0.5米间，高度在1-1.5米之间，并且结合泉眼高程、位置以及出水口高程，用最短的现场路径把水及时排出。在开挖期间，杜绝在水中进行作业，并且及时排出泉眼内部出水。挖掘中，通过检查路基底部承载力，一旦发现承载力不达标的状况，立即使用措施加固。另外挖出路基填土或者路基填土之前，都必须结合泉眼大小，及时清除上层土，并且覆盖混凝土盖板。对于暗沟施工，避免土石或者泥沙进入泉眼或者沟槽中，以防堵塞，或者在暗沟顶层铺置碎石，并且垫好砂砾。

3.4 渗井。渗井作为典型的水平方向排水设施，它和路堤坡脚相距超过10米，通常用来排出路基周边可能影响路基安全的浅层水。如果地下有多层含水，而影响路基上部区域的含水相对较薄，而平式渗沟很难设计，此时就可以利用竖向立式排水，并且设置好渗井。利用不透水层，把高速公路上部的地下水，导入较深的含水层，以此控制好地下水上层，并且全部排出含水。

3.5 检查井。检查井主要用于渗沟维修，一般情况下，是内径大于1米的圆形，井壁外的渗沟必须高过井底0.3-0.4米，并且在底部铺0.1-0.2米厚度的混凝土。一旦井基遭遇不良土质，立即使用夯实、换填的方式处理。兼有渗井功能的井壁，必须在含水层区域设置反滤层和渗水孔。当检查井深度超过20米时，除了要设置好检查梯外，必须为其提高安全设施。

4 结语

路基排水作为高速公路建设的关键步骤，必须结合公路等级、土质、地形材料等，进行科学布局，在因地制宜的基础上，保障高速公路使用效益和工程质量。

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