潭邵高速公路路面防排水設(shè)計(jì)精選資料

1、潭邵高速公路路面防排水設(shè)計(jì)吳善周 鐘夢(mèng)武 吳超凡 （湖南省交通科學(xué)研究院）【摘 要】 潭邵高速公路路面防排水系統(tǒng)是目前我省已建與在建公路中最為完善的，本文從路表防排水設(shè)計(jì)、路面內(nèi)部防排水設(shè)計(jì)，中央分隔帶防排水設(shè)計(jì)，及橋面防排水設(shè)計(jì)四個(gè)方面進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹。 【關(guān)鍵詞】 高速公路 路面 防排水設(shè)計(jì) 一、前言眾所周知，是危害公路的主要自然因素，公路的損壞主要是在雨季。諸如路基沉陷、沖刷、坍塌、翻漿，瀝青路面松散、剝落、龜裂，水泥混凝土路面唧泥、錯(cuò)臺(tái)、斷裂等病害，都不同程度地與地表水和地下水的侵蝕有關(guān)。水的作用加劇了路基和路面結(jié)構(gòu)的損壞，加快了路面使用性能的變壞，縮短了路面的使用壽命。因而，公路的防排

2、水系統(tǒng)是公路工程的重要組成部分，對(duì)保證公路的使用品質(zhì)和使用壽命具有十分重要的作用。湖南省地處歐亞大陸東部，屬亞熱帶季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候，由于受太陽(yáng)輻射、大氣環(huán)流和地理環(huán)境的影響與制約，有降雨量大，雨季長(zhǎng)的氣候特點(diǎn)。這對(duì)公路來(lái)說(shuō)是十分不利的，因此，我們?cè)谶M(jìn)行潭邵高速公路路面深化設(shè)計(jì)中，十分重視路面防排水設(shè)計(jì)。潭邵高速公路與我省目前營(yíng)運(yùn)中的所有公路相比，在路面防排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面是最為完善的，現(xiàn)將潭邵高速公路路面防排水設(shè)計(jì)情況簡(jiǎn)要介紹如下：二、潭邵高速公路路面防排水設(shè)計(jì)1、 路表防排水設(shè)計(jì)路面表面防排水設(shè)計(jì)是高速公路防排水設(shè)計(jì)的重要組成部分。路面水如不能有效及時(shí)地排除，在路表會(huì)形成一層水膜，不但導(dǎo)致高速行

3、駛的汽車(chē)產(chǎn)生“水飄”現(xiàn)象，容易引起交通事故，而且高速飛轉(zhuǎn)的車(chē)輪會(huì)使雨水霧化，遮擋后面車(chē)輛司機(jī)的視線，影響高速行車(chē)安全。另外，路面上的雨水下滲會(huì)引起路面早期破壞，嚴(yán)重者還會(huì)影響路基強(qiáng)度和穩(wěn)定。因此，路表防排水設(shè)計(jì)的任務(wù)是在盡量防止雨水下滲的情況下迅速將降落在路面上的雨水排走。在潭邵高速公路路面防排水設(shè)計(jì)中，除按通常做法設(shè)置2%的橫坡將雨水排向路基兩側(cè)外（超高路段則是通過(guò)超高排水系統(tǒng)排至邊溝中），還從以下三個(gè)方面重點(diǎn)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。（1） 為提高高速公路瀝青路面抗滑性能，我國(guó)許多高速公路都采用AK結(jié)構(gòu)做表面層，但AK結(jié)構(gòu)一般孔隙率較大，漏水嚴(yán)重，容易引起瀝青路面水損害。對(duì)此，路面設(shè)計(jì)組在公路瀝青路面設(shè)

4、計(jì)規(guī)范（JTJ014-97）提供的AK-13A型級(jí)配基礎(chǔ)上，通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)進(jìn)行了級(jí)配調(diào)整，為潭邵高速公路瀝青路面設(shè)計(jì)了改進(jìn)型AK-13表面層。其孔隙率為3%5%，礦料級(jí)配如下表如示。在保證高速公路所需表面抗滑功能的前提下，提高了瀝青表面層的密水性能，為防止雨水下滲設(shè)置了第一道至關(guān)重要的防線。改進(jìn)型AK-13級(jí)配組成表篩孔（mm）1613.29.54.752.361.180.60.30.150.075通過(guò)百分率（%）10090-10064-7834-4622-3416-2812-229-176-125-8（2） 為防止路面雨水沖刷路堤邊坡，潭邵高速公路所有填方路段（超高外側(cè)除外）均設(shè)置路肩溝，并根

5、據(jù)路線縱坡大小通過(guò)水力計(jì)算，結(jié)合結(jié)構(gòu)物、地形、邊坡?tīng)顟B(tài)及其它排水設(shè)施等情況，一般每隔30-70m設(shè)置一條急流槽，將路面雨水迅速集中排至排水溝中。在此需要說(shuō)明一下的是，現(xiàn)行公路排水設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ018-97）與公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ013-95）中要求采用攔水帶結(jié)構(gòu)進(jìn)行路堤路段路面雨水的集中排除，但該結(jié)構(gòu)不利于路面雨水迅速排離路面，容易導(dǎo)致局部積水，并增大了雨水的下滲量。因此，我們?cè)谔渡鄹咚俟飞蠜](méi)有采用攔水帶的排水形式，而是采用路肩溝的排水形式。 （3）超高路段路表水的排除采用集中排水的形式。在中央分隔帶內(nèi)設(shè)置縱向矩形排水溝，并根據(jù)路線縱坡大小通過(guò)水力計(jì)算，結(jié)合構(gòu)造物、地形等情況，一般每隔

6、60-150m設(shè)置一座集水井和一根橫向排水管，使超高外側(cè)路面上的雨水流入縱向矩形溝中，經(jīng)集水井通過(guò)橫向排水管等排水設(shè)施排至路基外。為方便施工和解決以往采用水泥管所帶來(lái)的接頭漏水問(wèn)題，橫向排水管采用大口徑（有外徑31.5cm與40cm兩種）、無(wú)接頭的PVC-U型管。2、 路面內(nèi)部防排水設(shè)計(jì)盡管設(shè)計(jì)中采取了有效的路表防排水措施，但水泥砼路面存在各種接縫、裂縫，瀝青路面則存在許多孔隙，且在使用過(guò)程中遲早會(huì)或多或少地產(chǎn)生裂縫、松散、坑槽等病害。雨水會(huì)通過(guò)路面接縫、孔隙與裂縫、松散、坑槽等病害處下滲至路面結(jié)構(gòu)層內(nèi)部。此外，切方地段的邊溝水也有可能由側(cè)向滲入到路面結(jié)構(gòu)層內(nèi)部。當(dāng)路床土質(zhì)為吸水性強(qiáng)的土?xí)r，滲

7、入路面結(jié)構(gòu)層內(nèi)部的水很容易被路床土所吸收，土基強(qiáng)度迅速降低，在車(chē)輛荷載的作用下，路面將迅速破壞。當(dāng)路基土為低透水性土（如粘性土），且兩側(cè)土路肩也由這種土填筑時(shí)，進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)層內(nèi)部的雨水，無(wú)法向下或向兩側(cè)迅速滲漏，而被長(zhǎng)時(shí)間積滯在路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部，使路面各結(jié)構(gòu)層和路床土長(zhǎng)時(shí)間處于潮濕狀態(tài)，強(qiáng)度就會(huì)下降，變形增加，從而使路面結(jié)構(gòu)的承載力降低，使用壽命大大縮短。更為嚴(yán)重的是，由于路面是層狀結(jié)構(gòu)，當(dāng)溫度與濕度發(fā)生變化時(shí)，結(jié)構(gòu)層將會(huì)出現(xiàn)膨脹和收縮現(xiàn)象從而導(dǎo)致各結(jié)構(gòu)層產(chǎn)生相對(duì)位移，各層之間就會(huì)出現(xiàn)許多空隙。進(jìn)入空隙內(nèi)的自由水在行車(chē)荷載的作用下會(huì)成為高孔隙水壓力和高流速的水流。沖刷層面材料并從縫隙處向外噴射帶沖

8、刷材料的“泥漿”，導(dǎo)致瀝青面層出現(xiàn)剝落和松散，水泥混凝土面層出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)和板底脫空，繼而產(chǎn)生斷板等病害，從而使整個(gè)路面結(jié)構(gòu)的使用性能迅速變壞。因此，路面內(nèi)部防排水系統(tǒng)是非常重要的。潭邵高速公路路面內(nèi)部防排水系統(tǒng)主要從下面五個(gè)方面進(jìn)行了設(shè)計(jì)。（1） 對(duì)于瀝青路面，除表面層采用較密實(shí)的改進(jìn)型AK-13結(jié)構(gòu)有效地防止雨水下滲外，其中面層、底面層也均采用密實(shí)型的瀝青混凝土結(jié)構(gòu)，為防止雨水下滲提供了第二道和第三道防線。（2） 不論是瀝青砼路面，還是水泥砼路面，在水泥穩(wěn)定碎石基層上，均設(shè)置了“透層+封層”的防水結(jié)構(gòu)層。使通過(guò)面層下滲的雨水難以繼續(xù)下滲至基層、底基層及路基內(nèi)部，同時(shí)，可以保護(hù)基層頂面，提高抗沖刷

9、能力。另外，進(jìn)行該結(jié)構(gòu)層的施工，速度很快，且基層完工后可馬上進(jìn)行，既可減少施工過(guò)程中的雨水下滲，又可保護(hù)基層不被施工車(chē)輛損壞。透層瀝青采用煤油稀釋瀝青，瀝青用量為0.7kg/m2。封層采用1cm厚的單層瀝青表處或6mm厚的稀漿封層。（3） 除超高外側(cè)外，在路肩部位的路面邊緣均設(shè)置了碎石盲溝，可以有效地排除滲入結(jié)構(gòu)層內(nèi)部的雨水。而對(duì)于超高外側(cè)，滲入路面結(jié)構(gòu)層內(nèi)部的雨水，則通過(guò)超高橫坡滲流至中央分隔帶內(nèi)的滲溝后，再經(jīng)中央分隔帶排水系統(tǒng)排至路基外。（4） 為防止地下毛細(xì)水滲入路床與路面結(jié)構(gòu)層內(nèi)，路面設(shè)計(jì)中要求所有土質(zhì)切方路段，均在兩側(cè)邊溝下設(shè)置排水盲溝。對(duì)于石質(zhì)切方路段，則在路床上設(shè)置10cm厚的級(jí)

10、配碎石隔水層，同時(shí)也起排水作用與調(diào)平作用。（5） 為防止邊溝雨水倒灌進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)層（特別是超高外側(cè)容易引起雨水倒灌現(xiàn)象），對(duì)邊溝進(jìn)行了加深，從以往通常采用的0.6m深加至0.8m深。3、 中央分隔帶防排水設(shè)計(jì)（1） 對(duì)于中央分隔帶設(shè)置波形梁鋼護(hù)欄的路段，全線設(shè)置帶軟式透水管或PVC管的碎石盲溝，根據(jù)構(gòu)造物、超高集水井的分布情況及縱坡大小、地形等情況，每隔50100m設(shè)置小型集水井（50cm寬×50cm長(zhǎng)×30cm高）與20PVC橫向排水管，將滲水排走，或排至超高集水井中，利用超高橫向排水管排流。同時(shí)，為加強(qiáng)中央分隔帶兩側(cè)界面的防滲，在界面上設(shè)置水泥砂漿抹面，并在中央分隔帶內(nèi)

11、滿(mǎn)灑一層瀝青防滲層，瀝青用量為1.3kg/m2（但超高外側(cè)靠中央分隔帶的側(cè)面，不抹水泥砂漿，不灑瀝青）。另外，為減少雨水下滲，中央分隔帶表面設(shè)計(jì)成6%的雙向橫坡，盡可能使雨水從表面排流，參見(jiàn)“圖一：設(shè)置波形梁鋼護(hù)欄路段的中央分隔帶布置圖”（圖示為水泥砼路段的，瀝青砼路段與此類(lèi)似）。圖一：設(shè)置波形梁鋼護(hù)欄路段的中央分隔帶布置圖（2） 對(duì)于中央分隔帶設(shè)置砼護(hù)欄的路段，采取了封閉措施，只在超高縱向排水溝的邊部設(shè)置帶軟式透水管的盲溝，小型集水井與橫向排水管的布置與設(shè)置波形梁鋼護(hù)欄的路段相同。參見(jiàn)“圖二：設(shè)置砼護(hù)欄路段的中央分隔帶布置圖”。圖二：設(shè)置砼護(hù)欄路段的中央分隔帶布置圖（3） 考慮預(yù)制水溝接頭多，漏水嚴(yán)重。為減少超高縱向水溝漏水，要求超高縱向矩形水溝采取現(xiàn)澆工藝施工，每10m設(shè)一道1cm寬的伸縮縫，縫內(nèi)填塞瀝青麻絮。4、 橋面防排水設(shè)計(jì)對(duì)橋面瀝青混凝土鋪裝層滲水采取了防排結(jié)合的原則，一方面在砼橋面頂灑乳化改性瀝青防水層，防水層防止下滲水對(duì)結(jié)構(gòu)砼及鋼筋的侵蝕破壞；另一方面，在橋面標(biāo)高較低一側(cè)的砼防撞護(hù)欄的邊緣設(shè)置一條7cm寬×10cm高的小水溝，使?jié)B入結(jié)構(gòu)層內(nèi)部的雨水通過(guò)橫坡滲流至小水溝，再經(jīng)橋面泄水孔排走，參見(jiàn)圖三。 圖三：橋面結(jié)構(gòu)防排水示意圖三、結(jié)束語(yǔ)路面防排水設(shè)計(jì)的完善與否，直接關(guān)系到路面的使用品質(zhì)和使用壽命。雖