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摘要：高速公路是我们当今道路建设中的重中之重,高速公路是如今城市与城市之间的桥梁,高速公路的地位无可替代,对高速公路进行了深入的分析与了解。对于高速公路的路基路面的排水设计是整个工程十分的关键。
关键词： 高速公路 排水设计
中图分类号：X734文献标识码： A
概述高速公路排水设计对于高速公路路基的稳定性及路面的使用寿命有着显著的影响。高速公路排水设计应包含以下两个方面的内容：其一是要考虑如何减少地下水、农田排灌水对路基稳定性及强度的影响，一般称之为第一类排水；其二是要考虑如何将路表水迅速排出路基之外，最大限度地减少雨水对路基、路面质量的影响，减少因路表水排水不畅或路表水下渗对路基、路面结构和使用性能产生的损害，这称为第二类排水。水是影响路基路面强度和稳定性的一个重要因素，各种地面水和地下水除对路基有严重的危害外，对路面也有非常不利的影响。降落在路面表面的水，会通过路面裂缝、接缝或面层空隙下渗到路面结构内部，使路面结构层强度降低而导致路面的整体破坏，路表面出现剥落、松散、坑槽等情况，严重影响路面的使用情况。在路基路面设计过程中，应对路基路面排水工程给予高度重视。
1 路基路面排水的主要任务和原则
地表排水设计的主要任务是把降落在路界范围内的表面水有效地汇集并迅速排出路界,同时把路界外可能流入的地表水拦截在路界范围外,以减少地表水对路基和路面的危害以及对行车安全的不利。排水主要遵循的原则有：[本文转自：lunwen.1kejian.com]
（1）排水设施应因地制宜 全面规划 合理布局，并充分利用地形和自然水系，做到水流不过于集中排放，能及时疏散，就近分流。
（2）排水系统应自成体系，注意与农田水利相配合，与灌溉沟渠互不干扰 防止冲毁农田或危害其他水利设施的同时，也要防范农业用水影响路基稳定。
（3）设计前应进行调查，查明水源，考虑排水设施与桥涵布置的配合，地下排水与地面排水的配合。
（4）在满足排水主功能的前提下，应节约用地，选择排水设施的形式应与周围自然景观相协调，营造道路与自然和谐的环境。[本文转自：lunwen.1kejian.com]
2 排水系统的主要性能指标
路面渗水量
目前国内与国外计算路面渗水量的方法主要有三种
（1） 西达格林（Cedergren）法
西达格林法是美国采用的一种渗水量测量方法，该方法通过在路肩处设置出水口，测量渗入路面结构内的自由水向外排流的量。如果设计渗水率可用重现期 1年、历时1小时的降水强度乘以一系数，该系数对沥青混凝土路面为 0.33~0.50，对水泥混凝土路面为 0.50~0.67即
(0.33 ~ 0.50)q （沥青路面）（2.1）
(0.50 ~ 0.67)q （水泥路面）（2.2）
(2)雷奇威（Ridgeway）法
雷奇威法将裂缝渗水率(每厘米缝每小时的渗水量)用于路面设计渗水量的计算，单位面积的渗水量可用下式表示:
(2.3)
式中：裂缝渗水率，为纵向裂缝数，为路面渗水宽度， 为横向裂缝或接缝长度，为横向裂缝或接缝间距，为未开裂路面表面的渗水率，数值上等于路面的渗透系数。
3中央分隔带排水设计
高速公路中央分隔带排水设计主要为排除中央分隔带内积水，可分为施工期间和道路营运期下渗水的排除。
施工期间排水量取决于最大瞬时降雨量及中央分隔带的汇水面积。一般情况下，由于高速公路中央分隔带内设置有通讯、监控用管线的人手孔，因此，中央分隔带排水长度应为两个人手孔之间的间距，一般路段的最大间距为180m。
扬州市历年最大瞬时降雨量为28.8mm/10min，根据本次设计中央分隔带宽为2m，计算出中央分隔带施工期需要的最大排水能力为：
Q=Aγ=2×180×0.0028.8=1.0368m3/S
式中：A—中央分隔带汇水面积；
γ—最大瞬时降雨量
横向排水管的排水能力按长管自由出流的流量计算公式进行计算：
式中：K—流量模数，与管道断面形状、尺寸和粗糙度有关；
H—水头高度；
L—横向排水管长度
由以往高速公路设計经验可知，高速公路横向排水管长为15m左右，横向排水管坡度为2％，采用以上公式计算出施工期最大瞬时降雨量时所需要的横向排水管管径为255mm。如果按有关排水设计规范要求50m设置一道横向排水管，即排水长度缩短为50m，则需要的横向排水管管径为75mm。
但在实际施工过程中存在许多问题，如中央分隔带是在基层施工后进行开挖施工的，开挖的边沟表面粗糙，沥青不易粘结牢固，不能形成均匀、无破损的防渗层。土工布因有接缝，不能形成整体而达到完全不透水的程度。因此，当盲沟积水时侧面仍将无法阻止水渗入路基。
由于施工质量不易控制，造成横向排水管标高误差或产生淤塞，从而使上游横向排水管排水不畅，大量的水流向最低处，而最低处的横向排水管由于设计时包裹无纺土工布或产生淤塞，使排水能力严重不足，从而导致下游中央分隔带积水严重，有的下雨后几天中央分隔带仍有积水，使路基长时间浸泡，影响了路基、路面的强度。
由于通讯、监控管线人手孔的设(下转第9页)(上接第13页)置阻断了中央分隔带排水，造成中央分隔带积水或积水渗入人手孔。
为了解决这些问题，采用以下办法处理：对于设计底坡小于0.3％的，采用锯齿形纵向矩形碎石盲沟，并于盲沟底部设置软式透水管和每隔30～50m设置集水槽汇集中央分隔带雨水或渗水；根据以上计算，中央分隔带每隔30～50m设置一道横向排水管，将盲沟中的水排出路基以外；在中央分隔带内设置2cm厚水泥砂浆层、沥青防渗层及土工布防渗层，防止中央分隔带中水从侧面向路基渗透。
4路面渗水的排水设计
沿路面边缘设置由透水性填料集水沟、横向出水管和过滤织物（土工布）组成的路面边缘排水系统。
通过设置沥青封层、土路肩纵横向碎石盲沟和排水管，将渗入路面面层的水引出路基之外。由于通过沥青面层下渗的水量有限，考虑到排水路径的限制，因此，设计中采用每10m左右设置一道Ф5cm横向排水管以确保路面下渗水的排除。
综上所述,公路路基路面的排水设计是衡量公路质量的重要标准,无论是地下水还是地表积水都对路基路面带来不同程度上的损害,从而影响公路的正常寿命。因此在实际的公路路基路面的设计过程中,一定要充分重视对排水设计的改进和完善,从而提高我国公路的建设质量。
参考文献：
[1] 关颖雯. 对高等级公路路基路面排水工程设计的探讨. 山西建筑,2008(7)[本文转自：lunwen.1kejian.com]
[2] 吴东强. 高等级公路沥青路面结构内部排水系统设计与应用研究. 湖南大学硕士论文,湖南：湖南大学,2007(11)
[3] 张荣敦, 鲁军瑛, 郑建晓. 公路路面表面水排除方法的探讨. 山西建筑, 2007, 33( 23)
[4] 邓学钧. 路基路面工程[ M] . 北京: 人民交通出版社, 2005:181 203.
[5] 陈海霞. 水泥混凝土路面水毁及对策[ J] . 山西建筑, 2007,33( 29) : 299 300.[本文转自：lunwen.1kejian.com]
关键词： 高速公路 排水设计
中图分类号：X734文献标识码： A
概述高速公路排水设计对于高速公路路基的稳定性及路面的使用寿命有着显著的影响。高速公路排水设计应包含以下两个方面的内容：其一是要考虑如何减少地下水、农田排灌水对路基稳定性及强度的影响，一般称之为第一类排水；其二是要考虑如何将路表水迅速排出路基之外，最大限度地减少雨水对路基、路面质量的影响，减少因路表水排水不畅或路表水下渗对路基、路面结构和使用性能产生的损害，这称为第二类排水。水是影响路基路面强度和稳定性的一个重要因素，各种地面水和地下水除对路基有严重的危害外，对路面也有非常不利的影响。降落在路面表面的水，会通过路面裂缝、接缝或面层空隙下渗到路面结构内部，使路面结构层强度降低而导致路面的整体破坏，路表面出现剥落、松散、坑槽等情况，严重影响路面的使用情况。在路基路面设计过程中，应对路基路面排水工程给予高度重视。
1 路基路面排水的主要任务和原则
地表排水设计的主要任务是把降落在路界范围内的表面水有效地汇集并迅速排出路界,同时把路界外可能流入的地表水拦截在路界范围外,以减少地表水对路基和路面的危害以及对行车安全的不利。排水主要遵循的原则有：[本文转自：lunwen.1kejian.com]
（1）排水设施应因地制宜 全面规划 合理布局，并充分利用地形和自然水系，做到水流不过于集中排放，能及时疏散，就近分流。
（2）排水系统应自成体系，注意与农田水利相配合，与灌溉沟渠互不干扰 防止冲毁农田或危害其他水利设施的同时，也要防范农业用水影响路基稳定。
（3）设计前应进行调查，查明水源，考虑排水设施与桥涵布置的配合，地下排水与地面排水的配合。
（4）在满足排水主功能的前提下，应节约用地，选择排水设施的形式应与周围自然景观相协调，营造道路与自然和谐的环境。[本文转自：lunwen.1kejian.com]
2 排水系统的主要性能指标
路面渗水量
目前国内与国外计算路面渗水量的方法主要有三种
（1） 西达格林（Cedergren）法
西达格林法是美国采用的一种渗水量测量方法，该方法通过在路肩处设置出水口，测量渗入路面结构内的自由水向外排流的量。如果设计渗水率可用重现期 1年、历时1小时的降水强度乘以一系数，该系数对沥青混凝土路面为 0.33~0.50，对水泥混凝土路面为 0.50~0.67即
(0.33 ~ 0.50)q （沥青路面）（2.1）
(0.50 ~ 0.67)q （水泥路面）（2.2）
(2)雷奇威（Ridgeway）法
雷奇威法将裂缝渗水率(每厘米缝每小时的渗水量)用于路面设计渗水量的计算，单位面积的渗水量可用下式表示:
(2.3)
式中：裂缝渗水率，为纵向裂缝数，为路面渗水宽度， 为横向裂缝或接缝长度，为横向裂缝或接缝间距，为未开裂路面表面的渗水率，数值上等于路面的渗透系数。
3中央分隔带排水设计
高速公路中央分隔带排水设计主要为排除中央分隔带内积水，可分为施工期间和道路营运期下渗水的排除。
施工期间排水量取决于最大瞬时降雨量及中央分隔带的汇水面积。一般情况下，由于高速公路中央分隔带内设置有通讯、监控用管线的人手孔，因此，中央分隔带排水长度应为两个人手孔之间的间距，一般路段的最大间距为180m。
扬州市历年最大瞬时降雨量为28.8mm/10min，根据本次设计中央分隔带宽为2m，计算出中央分隔带施工期需要的最大排水能力为：
Q=Aγ=2×180×0.0028.8=1.0368m3/S
式中：A—中央分隔带汇水面积；
γ—最大瞬时降雨量
横向排水管的排水能力按长管自由出流的流量计算公式进行计算：
式中：K—流量模数，与管道断面形状、尺寸和粗糙度有关；
H—水头高度；
L—横向排水管长度
由以往高速公路设計经验可知，高速公路横向排水管长为15m左右，横向排水管坡度为2％，采用以上公式计算出施工期最大瞬时降雨量时所需要的横向排水管管径为255mm。如果按有关排水设计规范要求50m设置一道横向排水管，即排水长度缩短为50m，则需要的横向排水管管径为75mm。
但在实际施工过程中存在许多问题，如中央分隔带是在基层施工后进行开挖施工的，开挖的边沟表面粗糙，沥青不易粘结牢固，不能形成均匀、无破损的防渗层。土工布因有接缝，不能形成整体而达到完全不透水的程度。因此，当盲沟积水时侧面仍将无法阻止水渗入路基。
由于施工质量不易控制，造成横向排水管标高误差或产生淤塞，从而使上游横向排水管排水不畅，大量的水流向最低处，而最低处的横向排水管由于设计时包裹无纺土工布或产生淤塞，使排水能力严重不足，从而导致下游中央分隔带积水严重，有的下雨后几天中央分隔带仍有积水，使路基长时间浸泡，影响了路基、路面的强度。
由于通讯、监控管线人手孔的设(下转第9页)(上接第13页)置阻断了中央分隔带排水，造成中央分隔带积水或积水渗入人手孔。
为了解决这些问题，采用以下办法处理：对于设计底坡小于0.3％的，采用锯齿形纵向矩形碎石盲沟，并于盲沟底部设置软式透水管和每隔30～50m设置集水槽汇集中央分隔带雨水或渗水；根据以上计算，中央分隔带每隔30～50m设置一道横向排水管，将盲沟中的水排出路基以外；在中央分隔带内设置2cm厚水泥砂浆层、沥青防渗层及土工布防渗层，防止中央分隔带中水从侧面向路基渗透。
4路面渗水的排水设计
沿路面边缘设置由透水性填料集水沟、横向出水管和过滤织物（土工布）组成的路面边缘排水系统。
通过设置沥青封层、土路肩纵横向碎石盲沟和排水管，将渗入路面面层的水引出路基之外。由于通过沥青面层下渗的水量有限，考虑到排水路径的限制，因此，设计中采用每10m左右设置一道Ф5cm横向排水管以确保路面下渗水的排除。
综上所述,公路路基路面的排水设计是衡量公路质量的重要标准,无论是地下水还是地表积水都对路基路面带来不同程度上的损害,从而影响公路的正常寿命。因此在实际的公路路基路面的设计过程中,一定要充分重视对排水设计的改进和完善,从而提高我国公路的建设质量。
参考文献：
[1] 关颖雯. 对高等级公路路基路面排水工程设计的探讨. 山西建筑,2008(7)[本文转自：lunwen.1kejian.com]
[2] 吴东强. 高等级公路沥青路面结构内部排水系统设计与应用研究. 湖南大学硕士论文,湖南：湖南大学,2007(11)
[3] 张荣敦, 鲁军瑛, 郑建晓. 公路路面表面水排除方法的探讨. 山西建筑, 2007, 33( 23)
[4] 邓学钧. 路基路面工程[ M] . 北京: 人民交通出版社, 2005:181 203.
[5] 陈海霞. 水泥混凝土路面水毁及对策[ J] . 山西建筑, 2007,33( 29) : 299 300.[本文转自：lunwen.1kejian.com]