7.2.3 路面结构内部排水

7.2.3 路面结构内部排水

1.一般要求

在进行路面内部排水系统的设计时,通常从泄水能力、渗流时间、耐久性三方面来综合考虑,只有同时满足了这三方面的要求,才能真正起到迅速排水的作用。这三方面的要求如下所述。

(1)各种设施应具有足够的泄水能力,排除渗入路面结构内部的自由水。渗入量的估计和材料透水系数的测定精度较低,因此对设计泄水量通常采用大于2的安全系数,才能保证排水设施具有足够的泄水能力。

(2)自由水在路面结构内的渗流时间不能太长,渗流路径不能太长。自由水滞留时间长,会使路面结构处于饱水状态时间变长,从而影响路面的使用寿命;在冰冻地区,滞留时间过长还会使水分在基层内结冰,从而损坏路面结构,并使排水受阻。渗入水在路面结构中的最大渗流时间,在冰冻地区应不超过1 h,在其他地区时,重交通荷载等级不超过2h,轻交通时不超过4h。渗流水在路面结构内的渗流路径长度不宜超过45 m。

(3)排水设施要具有良好的耐久性。路面结构内部排水设施很容易被从路面结构、路基或路肩中流水带来的细粒逐步堵塞,应考虑采取反滤措施以防止细粒随流水渗入。同时为保证排水功能的持久性,各项设施要便于经常性的检查、清扫、疏通。

2.排水设施

渗入路面结构内的自由水可以通过水平(向两侧路肩)渗流方式与垂直(向下)渗流方式逐渐排出,因此,通常可以采用两类排水设施:一类是在路肩结构内设置可使路面结构内的自由水横向排流出路基的设施,称为路面边缘排水系统;另一类是在路面结构内设置由透水性材料组成的排水层,根据排水层设置位置的不同,又分为排水基层和排水垫层两种排水系统。

(1)路面边缘排水系统。路面边缘排水系统就是沿路面外侧边缘设置纵向集水沟和集水、出水管。渗入路面结构内的水分,先沿路面结构层的层间空隙或某一透水层次横向流入由透水性材料组成的纵向集水沟,并汇流入沟中的带孔集水管内,再由间隔一定距离的横向出水管排出路基。

(2)排水基层的排水系统。排水基层的排水系统是直接在路面面层下设置透水性排水基层,渗入路面结构中的水分先通过竖向渗流进入透水层,然后横向渗流到路基边坡以外,或进入纵向集水沟和管,再由横向出水管排引出路基的。自由水进入排水基层的渗流路径短,在高透水性材料中渗流的速度快,排水效果好,因此在高速公路和一级公路新建路面时可以采用此方案。排水基层在实施时通常采用全宽式与组合式两种。

(3)排水垫层的排水系统。当路基存在地下水、临时滞水或泉水时,为防止这些水进入路面结构,或者迅速排除因负温差作用而积聚在路基上层的自由水,可以直接在路基顶面设置由开级配粒料组成的全宽式透水性排水垫层,并根据具体情况相应配置反滤层、纵向集水沟和管、横向出水管等组成排水系统。具体布置方案为:当路基为路堤时,水向路基坡面外侧排流;当路基为路堑或半路堑时,挖方坡脚处须设置纵向集水沟、排水管和横向排水。