嚴華

（河北省交通規(guī)劃設計院，河北 石家莊 050011）

一、河北省高速公路工程特點

公路排水系統(tǒng)是由攔截、匯集、輸送、排放公路用地范圍內地表水和地下水的設施組成的系統(tǒng)，通常在設計中遵循“截、引、排”的排水原則，采用攔水帶、急流槽、邊溝、截水溝、排水溝、集水溝、集水井、盲溝、排水墊層、蒸發(fā)池、滲井等各類排水結構物來組成排水系統(tǒng)。

河北省雨水較為集中，基本在7月份至9月份，總體降水量不大，但有時也會遭受較強的暴雨襲擊。一般可供高速公路排放雨水的排瀝溝渠極少，高速公路缺乏排水口，排水多采用集中排水方式，把路基范圍內的雨水排至邊溝，并利用其蒸發(fā)、滲透功能排水，特殊情況下輔以泵站、蒸發(fā)池、滲井等設施加強排水設計。

二、高速公路排水設計中應考慮的細節(jié)問題及解決方案

（一）排水設施的水文、水力計算

設計徑流量的水文計算及排水溝、管、泄水口、滲溝、滲井等排水設施的水力計算均可根據《公路排水設計規(guī)范》的相關公式計算。但平原區(qū)高速公路項目的邊溝大多不適合采用《規(guī)范》的計算方法確定其尺寸，這是由于河北省的高速公路項目大多并無出水口，而《規(guī)范》的水力計算方法是基于“水能夠排走”的情況，計算并確定邊溝的尺寸。因此，河北省的平原區(qū)項目往往是在“水無法排走”的情況下，采用蒸發(fā)池的蒸發(fā)、滲透理論計算，并結合區(qū)域內類似項目經驗確定邊溝尺寸。在設計時，應分段調查項目區(qū)域內的地形、水文地質，根據有無出水口、是否有條件增設出水口等情況，分別采取與之相適應的方法設計邊溝，從而打破“全線邊溝同一個尺寸”的設計思路。由于各地水文地質條件的差異，蒸發(fā)池的計算方法也不一致。

（二）服務區(qū)貫通車道與主線間的區(qū)域排水設計

服務區(qū)貫通車道與主線間的區(qū)域較窄，但該區(qū)域承擔了主線半幅路面、邊坡及區(qū)域自身的徑流量，因此該區(qū)域排水設計也不容忽視?？筛鶕?、水力計算結果，調整區(qū)域排水溝底縱坡，并按匯水量大小、地形等實際情況，在交匯處根據需要設置2處至4處排水涵洞，排除該區(qū)域匯水。有時，還需在場區(qū)外增設蒸發(fā)池、滲井等配套設施，排除區(qū)域積水。

（三）互通匝道間或匝道與主線間的路基交匯區(qū)域排水設計

交匯處的排水情況應分為兩種情況設計，一是自然排水狀態(tài)。該狀態(tài)下，為防止邊坡長期沖刷，可設置硬化碟形溝，把區(qū)域積水排至高速公路邊溝中，如圖1所示。

圖1 互通區(qū)路基交匯區(qū)域排水方案（一）

另一種是與自然排水反向狀態(tài)，可根據區(qū)域段落長度，設置反向坡及碟形溝并在交匯的低點位置設置集水井和排水管等排水結構物的方法排除區(qū)域積水，如圖2所示。

圖2 互通區(qū)路基交匯區(qū)域排水方案（二）

（四）分離式路基交匯區(qū)域排水設計

分離式路基交匯區(qū)域一般相對較寬，可在分離式路基中央設置中間排水溝排除積水。但當路線經過區(qū)域范圍不允許設置排水結構物時，則應采取其他配套排水方案。例如下穿鐵路路基時，中間排水溝在進入鐵路段區(qū)域前應截止并設置溝底反向縱坡，采取把積水排至排水涵洞等相應的排水結構物來排除積水。

（五）超高側排水設計

目前河北省高速公路的超高段排水方式基本根據車道數確定，即雙向四車道項目采用在中央分隔帶設計排水槽的方案，路面水流經內側路面排除；車道數超過四車道的，采用地下排水系統(tǒng)單側排除。

對于采用地下排水系統(tǒng)的方案，超高段集水井的設置需注意兩個方面，一是集水井的間距，二是集水井的位置?！豆放潘O計規(guī)范》中規(guī)定集水井的間距宜為20m～50m，且路線縱坡小于0.3%的路段，可增加集水井數量。由于各地區(qū)的降雨強度各異，其間距可根據水文計算和水力計算確定，也可根據項目區(qū)域的成功經驗做法設置；集水井的位置則應在項目實施時，根據實際情況適當調整間距。

對于超高側路面層間滲水，可在集水溝與面層交匯處設置無砂混凝土或者碎石盲溝排除，如圖3所示。

圖3 超高段路面層間排水設計圖

（六）下挖通道被交路的排水設計

被交路下挖通道的常規(guī)設計方法是根據下挖深度采用加大加深邊溝、增設蒸發(fā)池或者增設滲井的方式排水，如圖4所示。

圖4 下挖通道蒸發(fā)池設計方案

當下挖較深時，應在被交路一側或兩側設置人行道，滿足人行即可，無需下挖被交路；另一部分為降低路基高度，適當下挖，并滿足車輛通行的凈高要求，從而實現人車分流通行，如圖5所示。

圖5 下挖通道人車分流設計方案

（七）應結合地下水位設計排水

對于地下水位較低且無出水口的路段，可采用大邊溝方案，利用其蒸發(fā)、滲透的排水方式排出路段積水。而對于地下水位較高，且路基高度受限的路段，則應采用路段區(qū)域封水和降低地下水位相結合的方式設計排水方案。

（八）路基排水涵洞密度應適中

高速公路排水系統(tǒng)設計，除了應考慮高速公路路界范圍內自身的排水外，還應考慮項目對區(qū)域內原有排灌系統(tǒng)的影響，例如部分高速公路項目造成的“水淹地”和“水沖地”現象。當出現高速公路阻攔地表水由一側流向另一側時，高速公路無異于一道阻水堤壩，地勢較高的一側積水形成了“水淹地”，對于該類路段則應增設引排溝并適當加密路基排水涵洞釋放積水；當高速公路與低洼路段交叉時，可在地勢低的一側增設導流溝，把水引至自然排水區(qū)域或蒸發(fā)池等排水結構物。

（九）路緣帶標線開口設計

高速公路路面水通過橫坡橫向排出時，通常會受到路緣帶標線的阻礙，減緩水流速度，造成行車道表面留存薄層積水，成為雨后行車的一大安全隱患。為降低該安全隱患，路緣帶標線可以每隔15m左右設置一道長15cm的開口，釋放路表薄層積水，確保行車安全。

三、結語

高速公路排水系統(tǒng)設計不僅關系到高速公路的路基穩(wěn)定性，還事關廣大人民群眾的生命、財產安全問題。作為高速公路從業(yè)者，應當及時發(fā)現并解決高速公路建設期及運營期出現的各類排水問題，不斷總結和完善高速公路排水設計，為群眾設計出安全可靠的高速公路。