路基排水与防护

8.5.2　路基排水与防护^［6］

1）排水设计与封水

排水设计包括路基和路面排水两部分内容，而路基、路面排水设施通常是不可分开的系统工程，一种排水设施往往具有两项排水功能。故应综合考虑排水设计各种设施的相互衔接，形成完整的排水系统。

（1）排水沟与边沟

为汇集和排除路面、路肩及边坡的雨水，在路基两侧设纵向排水沟或边沟。为了保证膨胀土路基的强度和稳定性，通过边沟、排水沟等隔断并排除可能侵蚀或渗透到路基的水源，保证路基不受外界水分影响。

排水沟或边沟分为全挖型、全填型和半填半挖型三种断面类型。连徐高速公路膨胀土段排水沟断面形式如图8.8所示。其设置不小于0.5%的纵坡，直接接至涵洞进、出口或天然沟谷。

图8.8　连徐高速公路膨胀土路段排水沟断面

（2）路肩排水

用膨胀土填筑的路肩，雨季雨水可能将路肩冲刷成沟槽，使路肩土发软，失去承载力，不能停靠车辆，也易导致路面边部损坏。有时，路肩土距路面边缘0.5～1.0m处发生纵向裂缝，雨水由裂缝进入土基，使之局部膨胀而强度降低，路面边部隆起或下沉。可见，直接用膨胀土填筑路肩是不行的，必须采取加固措施。连徐高速公路E₂合同段上路肩硬化采用20号现浇混凝土，每隔10m设一道伸缩缝，并用沥青注缝；现浇混凝土层下设20cm碎石，其下采用防渗土工布将沥青封闭，碎石层底埋设直径5cm硬塑排水管，如图8.9所示。

图8.9　连徐高速公路膨胀土路段路肩排水（单位：cm）

（3）中央分隔带排水

连徐高速公路采用3.0m宽凸形中央分隔带，顶部填土植草，缘石采用凸起形式。中央分隔带内降水部分被植草吸收、蒸发，部分下渗经纵向碎石盲沟与横向塑料排水管排出，中央分隔带内土与路面面层、基层、底基层以及路床邻接部位用沥青防水层隔离，以防止下渗水侵入，详见图8.10。

图8.10　连徐高速公路膨胀土路段中央分隔带排水

2）防护设计

为保证膨胀土路基的稳定性，除做好路基排水的系统设计，还应对路基进行边坡防护。边坡防护的目的是封水，防止雨水冲刷边坡或渗入路基导致边坡失稳影响路面结构。

（1）边坡防护

路堤边坡防护常采用以下两种方式：第一种是浆砌片石满铺防护。图8.11为连徐高速公路浆砌片石满铺防护设计图，为防止坡面水从护坡道下渗，护坡道亦采用浆砌片石护砌，与排水沟浆砌片石连接；第二种是拱形＋骨架预制混凝土六角空心块种草防护。图8.12为连徐高速公路拱形＋骨架预制混凝土六角空心块种草防护设计图。

图8.11　连徐高速公路膨胀土路段浆砌片石护坡（单位：cm）

图8.12　连徐高速公路膨胀土路段浆拱形＋骨架预制混凝土六角空心块种草防护（单位：cm）

（2）路床顶部封水防护

对膨胀土路基而言，路面结构层渗水、中央分隔带渗水对路基稳定性危害最直接也最隐蔽。如连徐高速公路全线路面面层下均设置沥青下封层，同时中央分隔带进行独立的排水系统设计，但考虑到路面结构层的非完全密水性及施工影响，为防止路面及中央分隔带可能的渗水影响路基，在95区顶面向下1／2路堤高度的边坡（在浆砌片石护坡下）部分，铺设一层聚氯乙烯双向径编复合防渗土工膜。防渗膜渗透系数不大于4×10^－1cm／s，厚度不小于0.2mm，顶坡强度不小于5kN，抗拉强度不小于20kN／m。防渗土工膜铺设时，防渗膜面朝上，如图8.13所示。

图8.13　连徐高速公路路床顶、中部封水处治方案示意图（单位：cm）