水对高速公路的影响及预防措施

水对高速公路的影响及预防措施
作者：吉玮堂
来源：《科学与财富》2015年第33期
高速公路的提早损坏主要有二大影响因素：一是内在因素；即组成路基的结构层（如地基、回填土）及路面结构层变形、沉降、开裂；桥梁结构强度不足或施工质量太差而出现基础下沉，板梁断裂等；二是外界因素，如设计不合理、施工质量差、养护不及时、不到位、路面超载运行、人为洒水等引起的破坏。

一、水的来源及对高速公路的影响
水的来源有以下几种：降水、冻融水、毛细水、泉水、人为水。

水对公路的影响是非常大的，如路面裂缝水渗进路基中，不仅浸蚀路面，而且造成路基松软、变形、沉降、加剧了路面结构层的破坏；在寒区由于毛细水的影响，使土体冻胀，道路翻浆，而严重影响通车，对路基内部的泉眼处理不当，引起路基松软、沉降、严重时，使路基产生断裂、滑坡；冻融水、人为水渗进路基内都会对路基、路面产生极大的破坏作用。

二、存在问题及解决办法
目前，高速公路在防排水功能上仍存在不少问题，施工质量差，纵、横向排水管堵塞，排水管漏水，严重影响路基的强度；毛细水引起土体松软、冻胀；泉水引起路基滑坡；平原区排水不当影响耕田、加上工后养护不及时水对路的破坏形成恶性循环，加剧道路的提早损坏等等。

防排水系统包括：路基防排水、路面防排水和中央分隔带防排水三部分，这三部分防排水存在的问题及解决办法如下：
（一）路基防排水
路基防排水分为路基外部和内部防排水二大部分，路基外部防排水又分为填
方路基和挖方路基防排水二大类：
1、填方路基防排水
（1）对填方路基，填土高度大于3m时，应将边坡、护坡道与边沟用浆砌片石、砼预制块防护形式连成一个整体，以抵抗边坡土体的下滑、路面和边坡水的冲刷、渗透及洪水的破坏作用。

边沟、排水沟的断面尺寸必须满足排流量的要求。

（2）对填土高度小于3m的低填土路基，可采用植草防护，但坡脚与护坡道、边沟及路肩部分应做成防护形成。

（3）山区排水：山区地面起伏较大，坡度较陡，除有利于排水外，防洪水冲刷是重点考虑的问题。

因此，路基边坡、排水系统都应进行防护处理，必要时采取减流速，消能量等措施，以减小对排水系统的损坏。

挖方山坡应采取截水沟，急流槽排水、跌水和挖方山坡防护相结合的处治方案。

（4）平原区排水：平原区特点是地势平坦，水流速小，排水比较困难。

填方路基取土场一般设在路线的两侧，排水除应考虑对路基的冲刷外，更应考虑对农田的影响。

因此，平原区路基排水应从以下几个方面入手：取土场离河沟较近时，可采用排水沟，埋设排水管等方法将取土场内的水排入河沟内。

取土场离河沟较远时，为解决取土场排水问题，可采用如下方法：
A：加大边沟断面尺寸，边沟底（流水面）标高高于路线两侧取土场地面平均标高5-
10cm。

边沟采用防护形式，每隔一定距离改进水口，进水口处设挡板，水只能进不能出。

当取土场内水位平均标高高于边沟沟底面5-10cm时，取土场内的水通过边沟进水口流入边沟，沿边沟流入河沟，流入边沟的水由于带入泥砂较少，减轻了边沟的清理工作。

B、将某些取土场变成储水池、养鱼池、雨季存水、旱季解决农田用水。

C、设水井或渗水井，将地面水排入地下。

2、挖方路基防排水，是通过挖方边沟汇集路面水，挖方山坡及山体上汇水面积范围的雨水。

山坡陡而汇水面积大时，可设截水沟将汇集的山坡水引至河沟或通过边沟引至河沟中，截水沟较长时，每隔一定距离设急流槽，将水引至边沟或河沟中，为防洪水冲刷，边沟、截水沟，急流槽采用浆砌片石、预制砼进行防护；挖方山坡较陡时，可考虑修建挡土墙，或采用浆砌片石进行坡面防护，以防坍塌。

3、路基内部防排水
路基内部包括中央分隔带处渗下的水，超高段流入集水井的水及其他部位渗入路基内的水，通过路基内部的碎石盲沟、横向排水管，径边坡急流槽或防护边坡排入路基边沟。

（二）路面排水
路面绝大部分水沿路线纵坡和路面横坡经隔水带导向，通过路基边坡急流槽进入路基边沟，通过边沟排入河沟。

路面排水要注意土路肩被路面水冲刷、渗透。

为此，土路肩应采用浆砌片石、砼预制块等方法，进行铺砌防护。

勾缝要密实不裂，严格控制水的渗入。

路侧边缘设
置拦水带和急流槽，特别注意凹形竖曲线处的急流槽设置数量必须满足排流量的要求，使路面水能迅速排入边沟。

（三）中央分隔带排水
一、中央分隔带顶面未设置防水层
在中央分隔带下设纵向碎石盲沟，在碎石盲沟中设纵向透水管，横向每隔一定距离设不透水的横向排水管与边坡急流槽相接，使中央分隔带下渗的水由横向排水管经急流槽排入路基边沟。

但目前仍存在以下问题：
1、碎石盲沟短时间内能起到渗水作用，但用不了多久，将会部淤塞，完全丧失渗水功能。

2、横向排水管由于施工等原因也易发生堵塞现象，在纵、横管接头处更为严重。

3、采用反滤土工布铺设在碎石盲沟上的反滤层，由于淤积，很块也会失掉透水性。

4、中央分隔带处施工工序较多，要求又严格，施工难度较大，稍不注意，会影响防排水施工质量。

由于中央分隔带内填土部分过分潮湿，雨季可达饱和状态，对植物生长很不利，中央分隔带内的土体受冻而产生冻胀，不仅对植物产生严重影响，对路面结构层也产生间接冻胀损坏。

解决办法如下：
A、中央分隔带处施工工序较多，为保证防排水施工质量，必须精心施工。

注意不要碰坏防渗土工膜或其他防水材料。

B、在回填土内每隔一定距离设置排气管，即可解决土体内潮湿度过高对植物产生不利影响，又可供给植物足够的氧气。

二、中央分隔带顶面设置防水层
中央分隔带顶面采用预制砼全防护，并由路中心线向两侧设2%的横坡，使水沿路面横坡径隔水带导向，通过路基边坡急流槽进入路基边沟。

封板间用防水砂浆密实，严防渗水。

中央分隔带顶面可采用防眩网等方法进行防眩处理，与广告牌、山水画、盆栽树、花相互应，视觉上给人一种流畅、舒适、清新的感觉和美的享受。

好处是：
1、排水问题得到了解决，延长了高速公路的使用年限；
2、路基下的碎石盲沟，纵向透水管，横向排水管，防渗土工膜，透水土工布等都可以不设置，节省了大量投资；
3、施工简单、质量也易保证
缺点只有一个，即减少了绿地面积。