摘要：瀝青路面的水損壞問題，首先就要涉及到公路的排水系統(tǒng)。為保證公路路基的穩(wěn)定、路面的良好使用性能以及行車的安全，公路都會(huì)設(shè)置完善的排水設(shè)施，以排除路界范圍內(nèi)的地表水和地下水。筆者簡(jiǎn)要闡述路基路面排水設(shè)計(jì)的原則和設(shè)計(jì)要點(diǎn)，以期在工作中有所幫助。

　　關(guān)鍵詞：瀝青路面,排水設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)要點(diǎn)

　　一、前言

　　公路排水一般由路界地表排水、路面內(nèi)部排水和地下排水三部分組成。路界地表排水包括路表排水、中央分隔帶排水和坡面排水。路面內(nèi)部排水包括多孔隙面層排水、路邊緣排水及透水基層排水。地下排水包括滲溝、邊溝、暗溝或暗管。研究表明，設(shè)置良好的排水系統(tǒng)，能提高瀝青的使用壽命達(dá)30%以上。相反，排水不暢的瀝青路面，其過早破壞通常是由于路面面層結(jié)構(gòu)處于飽水狀態(tài)下，又通行重載車輛引起的。路面結(jié)構(gòu)層中任何一層處于飽水或泡水狀態(tài)，都會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)層強(qiáng)度降低，加速路面各種病害的產(chǎn)生和發(fā)展。瀝青路面的水損壞來源于水，只有水滲入路面才有可能引發(fā)瀝青膜和集料剝離，從而造成路面的破壞。

　　二、高速公路路基路面排水設(shè)計(jì)的原則。

　　1.設(shè)計(jì)前應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查研究，查明水源和地質(zhì)條件。考慮路基排水與橋涵布置相配合;排水溝渠的平面布置和豎向布置相配合;對(duì)于排水困難和地質(zhì)不良地段，還應(yīng)與路基防護(hù)加固相配合，并進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)。以使排水系統(tǒng)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)做到合理、高效。

　　2.排水設(shè)計(jì)要因地制宜、全面規(guī)劃、因勢(shì)利導(dǎo)、綜合治理、講究實(shí)效、經(jīng)濟(jì)適用。并充分利用有利地形和自然水系。如排水溝渠應(yīng)選擇地形、地質(zhì)較好的地段通過，以節(jié)約加固工程投資;排水溝渠的出水口應(yīng)盡可能引接至天然河溝，以減少橋涵工程。

　　3.各種路基排水溝渠的設(shè)置和連結(jié)應(yīng)盡量不占或少占農(nóng)田，并與當(dāng)?shù)剞r(nóng)田水利設(shè)施相配合。一般情況下，不應(yīng)利用邊坡作為灌溉渠道，如確需合并使用時(shí)，要加大邊溝，還應(yīng)采取必要的加固措施，以防水流危害路基。

　　4.設(shè)計(jì)前應(yīng)進(jìn)行調(diào)查，查明水源，考慮排水設(shè)施與橋涵布置的配合，地下排水與地面排水的配合。

　　5.在滿足排水主功能的前提下，應(yīng)節(jié)約用地，選擇排水設(shè)施的形式應(yīng)與周圍自然景觀相協(xié)調(diào)，營(yíng)造道路與自然和諧的環(huán)境。

　　三、排水性瀝青混凝土面層設(shè)計(jì)要點(diǎn)

　　1.路基排水設(shè)計(jì)

　　進(jìn)行路基排水的目的就是將影響路基強(qiáng)度及穩(wěn)定性的地下水及時(shí)排除公路范圍。路基排水設(shè)施主要由排水墊層、邊溝、排水溝、截水溝、盲溝、滲溝、涵洞等組成，并與原有溝渠、河流等相連。

　　(1)邊溝

　　路基路面排水主要是通過全線貫通的邊溝來進(jìn)行。邊溝一般分為石水溝和土水溝，邊溝主要有各斷面形狀和尺寸的邊溝渠組成，其縱坡坡度通常與路線縱坡坡度相同。在土層中開挖的溝渠，設(shè)置縱坡在0.3%～0.8%范圍內(nèi)是最適合排水的不淤積不沖刷坡度。在邊溝與涵洞、通道發(fā)生交叉時(shí)，一般將邊溝水直接排入涵洞，或在灌溉涵、通道處讓路基邊溝水向兩側(cè)排走或設(shè)邊溝倒虹吸涵通過。

　　(2)截水溝

　　用于攔截和排除挖方路段路基上方自然斜坡的地表流經(jīng)，防止水流沖刷和侵蝕挖方邊坡以及路堤坡腳。在設(shè)計(jì)或施工時(shí)應(yīng)特別注意結(jié)合實(shí)地情況，對(duì)截水溝的適宜排水口的引申范圍做出合理的布設(shè)。在填方路段對(duì)于匯水面積較大的高長(zhǎng)路堤段，匯水側(cè)坡腳2m以外應(yīng)設(shè)路堤截水溝，利于填方路堤穩(wěn)定，同時(shí)能將路面采用集中截流式排出的路面水通過邊坡急流槽引至排水涵洞排出。

　　(3)排水溝

　　路基邊溝水、截水溝水、排水涵洞水及取土坑、邊坡和路基附近積水均應(yīng)通過排水溝引離路基，排入原有水系中的河流、排水渠內(nèi)，并完善進(jìn)出水口的處理，使各項(xiàng)設(shè)施銜接配合，防止沖毀農(nóng)田或危害水利設(shè)施。排水溝橫斷面可采用梯形，尺寸根據(jù)設(shè)計(jì)流量確定，深度與底寬不宜小于0.5 m，溝底縱坡不能小于0.3%，溝墻可采用M5.0號(hào)砂漿防護(hù)，排水溝與各種水溝連接應(yīng)順暢。

　　(4)地下排水

　　地下水帶來的危害往往很大，過多的地下水會(huì)使得路基泡軟、坍塌，并嚴(yán)重影響路面結(jié)構(gòu)的安全。因此，在新建公路的勘測(cè)設(shè)計(jì)過程中，特別需要重視地下排水設(shè)計(jì)，對(duì)于公路填挖交接段、深長(zhǎng)路塹挖方段、處于水稻田的低矮路堤段等要進(jìn)行重點(diǎn)調(diào)查，搞清地下水位變化和滲流情況，必要時(shí)可以采取增設(shè)滲溝、孔狀滲涵、盲溝和加深邊溝等措施對(duì)地下水進(jìn)行處理。同時(shí)，地下排水設(shè)計(jì)還必須根據(jù)施工中的實(shí)際情況視需要進(jìn)行合理調(diào)整。

　　2.路面排水設(shè)計(jì)

　　路面排水設(shè)計(jì)包括路面表面排水設(shè)計(jì)及路面內(nèi)部排設(shè)計(jì)。

　　(1)路面表面排水

　　路面表面排水的主要任務(wù)是迅速把降落路面和路肩表面的雨水排走，以免造成積水而影響行車安全。當(dāng)路基橫斷面為路塹時(shí)，路面上的表面水通過恒破匯集于邊溝內(nèi)。當(dāng)路基斷面為路堤時(shí)，可采用兩種方式排除路面表面水：讓路面表面水橫向漫流形式向路堤坡面分散排放在路肩外側(cè)邊緣處設(shè)置攔水帶，將路面表面水匯集在攔水帶同路肩鋪面形成的淺三角形過水?dāng)嗝鎯?nèi)，然后通過隔一定間距設(shè)置的泄水口和激流槽集中排放到路堤坡腳外。兩種排水方式的選擇，主要依據(jù)表面水可能對(duì)路堤坡面造成的沖刷危害等因素確定。

　　(2)中央分隔帶排水

　　設(shè)置凸形中央分隔帶的高等級(jí)公路路基路面排水時(shí)，必須充分重視中央分隔帶的排水。分為以下兩個(gè)方面：中央分隔帶表面防排水;中央分隔帶內(nèi)滲水的排除。就一般來說，中央分隔帶構(gòu)成有3種處理方式：表面采用鋪面封閉不封閉，采用凸形構(gòu)造不封閉，采用凹形構(gòu)造。雖然大部分降水通過凸形中央分隔帶可自排到路面上，但仍有小部分水會(huì)滲入到中央分隔帶內(nèi)的回填土中并進(jìn)一步滲入到路面結(jié)構(gòu)層及路基，并影響其強(qiáng)度及穩(wěn)定性。因此，在凸形中央分隔帶回填土下應(yīng)設(shè)縱向碎石盲溝或排水暗溝，中央分隔帶兩側(cè)每隔100m左右應(yīng)交錯(cuò)設(shè)置孔徑20～60cm的橫向硬塑排水管，管底縱坡不小于1%，進(jìn)出口應(yīng)采取防護(hù)措施。另外，在設(shè)置超高路段的中央分隔帶內(nèi)應(yīng)增設(shè)城市道路常用的排水構(gòu)造物雨水井，避免因超高側(cè)路面積水造成行車危險(xiǎn)。雨水井匯集的雨水可直接排入橋涵或通過橫向排水管排出。

　　(3)路面結(jié)構(gòu)排水

　　目前，我國(guó)公路的修建多采用混凝土路面。進(jìn)入瀝青路面結(jié)構(gòu)內(nèi)的自由水，在路基路面為透水體系時(shí)，可通過向路基兩側(cè)的路肩結(jié)構(gòu)滲流而逐漸排出。但是進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)的這部分自由水向外滲流的速度很慢，被圍封在路面結(jié)構(gòu)層的水分，會(huì)浸濕各結(jié)構(gòu)層材料及路基土，使其強(qiáng)度下降，變形增加，從而使路面承載力降低。而積滯在層間結(jié)合處空隙內(nèi)或結(jié)構(gòu)層孔隙內(nèi)的自由水在行車荷載作用下，形成高孔隙的動(dòng)水壓力和高流速的水流，沖刷層面材料，并從縫隙處向外“唧泥”，促使瀝青面層剝落、松散或坑槽，是造成瀝青路面早期水損害的主要原因，而水泥混凝土路面也存在著上述和瀝青路面同樣的問題。因此設(shè)置路面結(jié)構(gòu)層內(nèi)部排水系統(tǒng)，將這部分水迅速排除，有利于改善路面使用性能，提高其使用壽命。路面結(jié)構(gòu)層排水系統(tǒng)分為以下兩方面：路面邊緣排水系統(tǒng)是將滲入路面結(jié)構(gòu)層內(nèi)的水分，先沿路面結(jié)構(gòu)層的層間間隙或?qū)觾?nèi)空隙橫向滲流入由透水性材料組成的路肩縱向集水溝，再集中排出路外。路面排水層排水系統(tǒng)是在路面結(jié)構(gòu)中采用透水層材料做基層或底基層，滲入路面結(jié)構(gòu)層的水分，先通過豎向滲流進(jìn)入排水層，然后由橫向滲流進(jìn)入路肩縱向排水溝，再由一定距離設(shè)置橫向出水口，排出路外。同時(shí)在路面基層下設(shè)置與中央分隔帶排水設(shè)施相連接的沙礫墊層，將滲入水匯集于中央分隔帶排水盲溝或暗溝排出路基范圍以外。

　　四、總結(jié)

　　公路的排水系統(tǒng)影響著公路的使用壽命，在設(shè)計(jì)和施工中藥注重各種排水設(shè)施、排水構(gòu)造物之間的銜接配合，做到排水設(shè)計(jì)、路基防護(hù)、地基處理整體協(xié)調(diào)，使全線形成一個(gè)功能齊全、良好完善的排水系統(tǒng)，以保證路基的強(qiáng)度及邊坡的穩(wěn)定。