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摘要：主辅路分隔带处采用路基排水盲沟的方案，可以在对交通影响较小的前提下，达到使路表下渗水及自由水及时通过排水盲沟收集后及时排出的效果，保持了路面结构内部处于干燥状态，切实有效的减少了路基积水对路面结构带来的破坏，使路面沉陷、翻浆等水损害得到较为彻底的根治，路面使用性能大为提高，使公路得到长期完好的服务状态。大兴区黄马路作为南六环辅路与六环主路采用主辅路分隔的断面形式，路面有翻浆、沉陷等病害现象，本文分析了黄马路（K13~K17）段水损病害的成因，并通过排水盲沟的方案设计、断面设计、排水盲沟施工要点等方面介绍了盲沟在黄马路排水系统中的应用，对其他道路工程建设具有借鉴意义。
关键词：排水盲沟，主辅路分隔带，路面病害
中图分类号：U448文献标识码： A
1、引言
公路排水系统是公路的保护伞。显而易见,良好而完善的排水设计,是公路安全、正常运营的保证,也是协调公路与自然环境排水关系的基本条件。如何做好公路的排水,提高公路的使用效果十分重要。公路设计中主辅路分隔、设置中央分隔带能够很大程度上避免路侧干扰，提高公路通行能力，从而越来越多的公路设计采用主辅路分离、设置中央分隔带的横断面形式，而公路排水系统往往仅采用路侧边沟排除地表水，为了保证道路路基的安全，设计中必须考虑分隔带处雨水下渗对地基的影响。本文以盲沟设计在黄马路（K13~K17）大修工程中的应用为背景介绍了，盲沟设计中应考虑的各种因素。
2、工程概括
黄马路是大兴区黄村到通州马驹桥的市道，是与京津塘高速公路相接的一条重要联络线，全长19.47公里。黄马路大兴段公路等级为二级公路，本段道路于2000年修建完成。本次设计北侧道路K13+833~K17+048，南侧道路K13+726～K17+048，南北两侧路共长6.5公里。现况道路破损严重，存在大面积龟裂、沉陷、推挤拥包等病害，对于道路行车的安全性、舒适性以及路容美观都有很大的影响。本次大修对病害严重部位进行挖除新建，结构为面层：5厘米中粒式沥青混合料AC-16C， 7厘米中粒式沥青碎石ATB-25；基层：两层18厘米二灰碎石底基层：20厘米旧路粒料掺6％灰+2％水泥，20厘米掺8％灰处理路基。
图1-1结构层示意图
3、路面病害现象及原因分析
（1）病害现象
经对黄马路路面病害进行调查与分析，路面病害主要表现为：路面横向裂缝较多，龟裂现象比较普遍；个别路段的主车道出现纵向裂缝；主车道较多出现坑槽病害；大部分路段存在轻微车辙，个别路段出现严重车辙病害；个别路段出现大面积的连续沉陷，严重影响行车舒适度，对行车安全极为不利。
图2-1 路面坑槽病害图图2-2 路面沉陷病害
（2）病害原因分析
综合黄马路通车以来的路面病害情况，认为路面病害主要由以下几个方面的原因造成。
①造成黄马路损坏的原因为黄马路交通量大，南侧路交通量为16108量/日，北侧路交通量为14026量/日，并且货车、拖挂车所占比例较大，荷载因素是造成路面损坏的原因之一；
②通过取芯调查了黄马路结构层，各路段取芯结果见下表
表2－1 南侧路取芯结构一览表
序号 桩号 结构
1 K13+600 12厘米沥青面层+31厘米二灰碎石
2 K14+100 11厘米沥青面层+31厘米二灰碎石
3 K14+630 10厘米沥青面层+32厘米二灰碎石
4 K15+100 13厘米沥青面层+29厘米二灰碎石
5 K15+600 10厘米沥青面层+28厘米二灰碎石
6 K16+100 10厘米沥青面层+32厘米二灰碎石
7 K16+720 12厘米沥青面层+28厘米二灰碎石
根据取芯结果可以看出，道路结构层不均匀，此外实测了道路弯沉值，道路弯沉起伏较大，由此得出本段道路结构强度不均匀，是路面损坏的原因之一。
③黄马路2000年建成后，2005年亦庄开发区对本道路部分路段进行了拓宽改建，各车道路面结构均不相同，同一车道不同路段的路面结构也不相同，造成路基内排水通道不畅。当水通过空隙进入混合料内部及通过路面裂缝下渗时，滞留在路基内的水无法及时排出，且黄马路交通量大，货车占多数，车辆超载严重，使得车辆轴载增加，轮胎压力加大，在车辆荷载的动水压力和温度的共同作用下，循环反复，导致了诸如沉陷、松散、坑槽等路面病害的产生。
④黄马路作为南六环的辅路路面明显低于六环主路，见图2－3所示，部分路段低于主路达1m，主路雨水经黄马路漫流至黄马路外侧边沟，黄马路现状横坡较缓，造成路面横坡排水时间长，此外主路与辅路分隔带处为透水方砖，部分主路的雨水在分隔带处下渗至黄马路路基，造成路面涌包、沉陷。
图2－3 黄马路与六环主路横断面图
4、排水盲沟处置方案的提出
根据上述原因分析，黄马路的主要病害引起的原因存在地表水下渗引起的水损坏。由于六环主路路表水通过1m～3m宽的分隔带渗入和滞留在黄马路地基,使黄马路路面上的沥青层较早地产生横向裂缝、坑槽等路面病害。施工中挖除结构层后发现靠近六环主路一侧的车道，基层二灰潮湿，地基土含水量很高局部出现涌水现象，基层碾压后靠近主路一侧明显潮湿，见图3－1，3－2所示。
图3－1靠近主路一侧地基层潮湿图3－2地基土含水量高
为防止主辅路分隔带处地表水渗入和浸泡黄马路路基，我们提出了两种方案：1、用碎石盲沟收集土中的水，通过管道排入雨水管；2、在主辅路分隔带底部设混凝土封层，与黄马路内侧车道的沥青混凝土面层相连，阻止水渗入路基。后一种方案因造价较高，且效果难以保证，经过研究比较，选用碎石盲沟作为主辅路分隔带的排水系统。排水盲沟的设置通过汇集路基内的路面下渗水以及自由水并及时排出，使路基尽可能的保持干燥状态，能减少了沥青路面的水损害，保证沥青混凝土的使用壽命。
5、盲沟排水系统应用
（1）雨水量设计
分隔带处铺砌了方砖，雨水通过方砖下渗到路基，盲沟排除下渗雨水，而并非直接排除地表水。下文计算了雨水流量，作为设计碎石盲沟的参考。
暴雨强度公式采用北京暴雨强度公式：
q=2001(1+0.811lgP)/(t+8)0.711 （4－1）
式中：q为设计降雨强度[L／(s·hm2)]； P为设计降雨重现期（取1年）； t为设计降雨历时（取20min）； q20为187[L／(s·hm2)]；
Q＝ΨqF（L/s）（4－2）
式中：Q设计雨水量；Ψ设计径流系数； F设计汇水面积：F＝120×2＝240㎡； Q＝1×187×240/10000＝4.5L/S。
（2）反滤层设计
反滤层材料必须坚固耐久、价格便宜，取材方便、透水性好。反滤层铺设时要防止泥土进入阻塞孔隙。因而反滤层设计为： 30mm-50mm碎石。φ5厘米硬塑透水管外包土工布组成。
（3）纵向盲沟断面设计
纵向盲沟设置在主路与辅路之间的隔离带处，盲沟尺寸为0.5*0.5米，根据设计雨水量和选定的反滤层，同时考虑现场条件和施工方便，盲沟纵坡与路面纵坡一致，断面尺寸见图4－1所示：
图4－1 纵向盲沟断面图
（4）横向盲沟断面设计：
设计横向盲沟，将纵向盲沟水流引黄马路外侧边沟，盲沟出口处设置干砌片石,保护出口，横向坡度为1.5％，断面见图4－2所示：
图4－2 横向盲沟断面图
（5）碎石盲沟排水系统布置方案
为防止黄马路大修后，出现翻浆病害，在南侧K14+840～K16+500、K16+820～K16+940设置纵向盲沟，长1780米；并在K14+840、K15+700、K16+500、K16+820处设置横向盲沟，共4道。北侧K14+000～K14+080设置纵向盲沟，长80米；并在K14+000处设置横向盲沟。
（6）碎石盲沟排水系统的施工要点
①纵向碎石盲沟和横向碎石盲沟均在道路两次二灰基层完成、面层施工之前进行。
②施工放样：按设计要求放出所有纵向、横向盲沟位置,进行水准测量,计算盲沟开挖高程；
③如两个横向盲沟之间纵向盲沟，设计纵向盲沟纵坡方向不能快速将φ5厘米硬塑透水管中水引向横向盲沟时，可在横向盲沟处调整纵向盲沟高程，确保排水顺畅；
④施工过程中，须防止泥土、灰土进入盲沟的反滤层，影响排水效果。因此应将土工布外包平整、严密。
（7）碎石盲沟排水效果试验
为了了解碎石盲沟的排水效果，在K16+820～K16+940，K16＋400～K16＋500分别设置了试验段和对比段。该试验段和对比段内地势平坦，道路纵坡较小，六环主路与黄马路路面高差都在0.6m左右，分隔带宽度同为1.5m。试验通过在典型降雨天气下观察支管的排水情况和路基的含水率来了解碎石盲沟排水系统的排水效果。
①路基含水率检测取样点布置检测取样点设在距分隔带路缘石0.5m处，黄马路距二灰土顶0.6m,间距10m，试验段和对比段各取10个样本。
②试验情况2010年7月，降雨量约30mm，降雨历时近1小时，降雨后，支管管口有出水现象。约8小时后路基各取样点土样含水率見表4－1所示：
表4－1 含水量对比表（％）
样本号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
试验段 16.8 18.3 17.2 17.6 16.8 14.2 16.5 17.6 17.2 18.1
对比段 17.8 19.2 18.9 19.9 18.8 18.9 20.1 18.8 19.5 19.7
通过以上数据可以表明，在黄马路与六环主路分隔带处设置碎石盲沟能较有效的地排除分隔带处降水，基本能保证路基干燥。
6、结论
经过试验段验证了主辅路分隔带处设置碎石盲沟的排水效果，而目前公路设计中主辅路分隔、设置中央分隔带能够很大程度上避免路侧干扰，提高公路通行能力，从而越来越多的公路设计采用主辅路分离、设置中央分隔带的横断面形式；因此分隔带处良好而完善的排水设计尤为重要。分隔带处采用路基排水盲沟的方案，可以在对交通影响较小的前提下，达到使路表下渗水及自由水及时通过排水盲沟收集后及时排出的效果，保持了路面结构内部处于干燥状态，必将有效的减少了路基积水对路面结构带来的破坏，使路面沉陷、翻浆等水损害得到较为彻底的根治，路面使用性能大为提高，使公路得到长期完好的服务状态。
参考文献
[]《公路沥青路面养护技术规范》（JTJ073.2-2001），中华人民共和国交通部发布，人民交通出版社，2001。
[2] 《公路排水设计规范》(TJT018-97)，同济大学，人民交通出版社，1997。
[3] 《室外排水设计规范》（GB50014－2006）中华人民共和国建设部，中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局联合发布，2006。
作者简介：
唐伟力 ，硕士研究生，工作情况：道桥工程师，从事桥梁施工、检测管理工作
关键词：排水盲沟，主辅路分隔带，路面病害
中图分类号：U448文献标识码： A
1、引言
公路排水系统是公路的保护伞。显而易见,良好而完善的排水设计,是公路安全、正常运营的保证,也是协调公路与自然环境排水关系的基本条件。如何做好公路的排水,提高公路的使用效果十分重要。公路设计中主辅路分隔、设置中央分隔带能够很大程度上避免路侧干扰，提高公路通行能力，从而越来越多的公路设计采用主辅路分离、设置中央分隔带的横断面形式，而公路排水系统往往仅采用路侧边沟排除地表水，为了保证道路路基的安全，设计中必须考虑分隔带处雨水下渗对地基的影响。本文以盲沟设计在黄马路（K13~K17）大修工程中的应用为背景介绍了，盲沟设计中应考虑的各种因素。
2、工程概括
黄马路是大兴区黄村到通州马驹桥的市道，是与京津塘高速公路相接的一条重要联络线，全长19.47公里。黄马路大兴段公路等级为二级公路，本段道路于2000年修建完成。本次设计北侧道路K13+833~K17+048，南侧道路K13+726～K17+048，南北两侧路共长6.5公里。现况道路破损严重，存在大面积龟裂、沉陷、推挤拥包等病害，对于道路行车的安全性、舒适性以及路容美观都有很大的影响。本次大修对病害严重部位进行挖除新建，结构为面层：5厘米中粒式沥青混合料AC-16C， 7厘米中粒式沥青碎石ATB-25；基层：两层18厘米二灰碎石底基层：20厘米旧路粒料掺6％灰+2％水泥，20厘米掺8％灰处理路基。
图1-1结构层示意图
3、路面病害现象及原因分析
（1）病害现象
经对黄马路路面病害进行调查与分析，路面病害主要表现为：路面横向裂缝较多，龟裂现象比较普遍；个别路段的主车道出现纵向裂缝；主车道较多出现坑槽病害；大部分路段存在轻微车辙，个别路段出现严重车辙病害；个别路段出现大面积的连续沉陷，严重影响行车舒适度，对行车安全极为不利。
图2-1 路面坑槽病害图图2-2 路面沉陷病害
（2）病害原因分析
综合黄马路通车以来的路面病害情况，认为路面病害主要由以下几个方面的原因造成。
①造成黄马路损坏的原因为黄马路交通量大，南侧路交通量为16108量/日，北侧路交通量为14026量/日，并且货车、拖挂车所占比例较大，荷载因素是造成路面损坏的原因之一；
②通过取芯调查了黄马路结构层，各路段取芯结果见下表
表2－1 南侧路取芯结构一览表
序号 桩号 结构
1 K13+600 12厘米沥青面层+31厘米二灰碎石
2 K14+100 11厘米沥青面层+31厘米二灰碎石
3 K14+630 10厘米沥青面层+32厘米二灰碎石
4 K15+100 13厘米沥青面层+29厘米二灰碎石
5 K15+600 10厘米沥青面层+28厘米二灰碎石
6 K16+100 10厘米沥青面层+32厘米二灰碎石
7 K16+720 12厘米沥青面层+28厘米二灰碎石
根据取芯结果可以看出，道路结构层不均匀，此外实测了道路弯沉值，道路弯沉起伏较大，由此得出本段道路结构强度不均匀，是路面损坏的原因之一。
③黄马路2000年建成后，2005年亦庄开发区对本道路部分路段进行了拓宽改建，各车道路面结构均不相同，同一车道不同路段的路面结构也不相同，造成路基内排水通道不畅。当水通过空隙进入混合料内部及通过路面裂缝下渗时，滞留在路基内的水无法及时排出，且黄马路交通量大，货车占多数，车辆超载严重，使得车辆轴载增加，轮胎压力加大，在车辆荷载的动水压力和温度的共同作用下，循环反复，导致了诸如沉陷、松散、坑槽等路面病害的产生。
④黄马路作为南六环的辅路路面明显低于六环主路，见图2－3所示，部分路段低于主路达1m，主路雨水经黄马路漫流至黄马路外侧边沟，黄马路现状横坡较缓，造成路面横坡排水时间长，此外主路与辅路分隔带处为透水方砖，部分主路的雨水在分隔带处下渗至黄马路路基，造成路面涌包、沉陷。
图2－3 黄马路与六环主路横断面图
4、排水盲沟处置方案的提出
根据上述原因分析，黄马路的主要病害引起的原因存在地表水下渗引起的水损坏。由于六环主路路表水通过1m～3m宽的分隔带渗入和滞留在黄马路地基,使黄马路路面上的沥青层较早地产生横向裂缝、坑槽等路面病害。施工中挖除结构层后发现靠近六环主路一侧的车道，基层二灰潮湿，地基土含水量很高局部出现涌水现象，基层碾压后靠近主路一侧明显潮湿，见图3－1，3－2所示。
图3－1靠近主路一侧地基层潮湿图3－2地基土含水量高
为防止主辅路分隔带处地表水渗入和浸泡黄马路路基，我们提出了两种方案：1、用碎石盲沟收集土中的水，通过管道排入雨水管；2、在主辅路分隔带底部设混凝土封层，与黄马路内侧车道的沥青混凝土面层相连，阻止水渗入路基。后一种方案因造价较高，且效果难以保证，经过研究比较，选用碎石盲沟作为主辅路分隔带的排水系统。排水盲沟的设置通过汇集路基内的路面下渗水以及自由水并及时排出，使路基尽可能的保持干燥状态，能减少了沥青路面的水损害，保证沥青混凝土的使用壽命。
5、盲沟排水系统应用
（1）雨水量设计
分隔带处铺砌了方砖，雨水通过方砖下渗到路基，盲沟排除下渗雨水，而并非直接排除地表水。下文计算了雨水流量，作为设计碎石盲沟的参考。
暴雨强度公式采用北京暴雨强度公式：
q=2001(1+0.811lgP)/(t+8)0.711 （4－1）
式中：q为设计降雨强度[L／(s·hm2)]； P为设计降雨重现期（取1年）； t为设计降雨历时（取20min）； q20为187[L／(s·hm2)]；
Q＝ΨqF（L/s）（4－2）
式中：Q设计雨水量；Ψ设计径流系数； F设计汇水面积：F＝120×2＝240㎡； Q＝1×187×240/10000＝4.5L/S。
（2）反滤层设计
反滤层材料必须坚固耐久、价格便宜，取材方便、透水性好。反滤层铺设时要防止泥土进入阻塞孔隙。因而反滤层设计为： 30mm-50mm碎石。φ5厘米硬塑透水管外包土工布组成。
（3）纵向盲沟断面设计
纵向盲沟设置在主路与辅路之间的隔离带处，盲沟尺寸为0.5*0.5米，根据设计雨水量和选定的反滤层，同时考虑现场条件和施工方便，盲沟纵坡与路面纵坡一致，断面尺寸见图4－1所示：
图4－1 纵向盲沟断面图
（4）横向盲沟断面设计：
设计横向盲沟，将纵向盲沟水流引黄马路外侧边沟，盲沟出口处设置干砌片石,保护出口，横向坡度为1.5％，断面见图4－2所示：
图4－2 横向盲沟断面图
（5）碎石盲沟排水系统布置方案
为防止黄马路大修后，出现翻浆病害，在南侧K14+840～K16+500、K16+820～K16+940设置纵向盲沟，长1780米；并在K14+840、K15+700、K16+500、K16+820处设置横向盲沟，共4道。北侧K14+000～K14+080设置纵向盲沟，长80米；并在K14+000处设置横向盲沟。
（6）碎石盲沟排水系统的施工要点
①纵向碎石盲沟和横向碎石盲沟均在道路两次二灰基层完成、面层施工之前进行。
②施工放样：按设计要求放出所有纵向、横向盲沟位置,进行水准测量,计算盲沟开挖高程；
③如两个横向盲沟之间纵向盲沟，设计纵向盲沟纵坡方向不能快速将φ5厘米硬塑透水管中水引向横向盲沟时，可在横向盲沟处调整纵向盲沟高程，确保排水顺畅；
④施工过程中，须防止泥土、灰土进入盲沟的反滤层，影响排水效果。因此应将土工布外包平整、严密。
（7）碎石盲沟排水效果试验
为了了解碎石盲沟的排水效果，在K16+820～K16+940，K16＋400～K16＋500分别设置了试验段和对比段。该试验段和对比段内地势平坦，道路纵坡较小，六环主路与黄马路路面高差都在0.6m左右，分隔带宽度同为1.5m。试验通过在典型降雨天气下观察支管的排水情况和路基的含水率来了解碎石盲沟排水系统的排水效果。
①路基含水率检测取样点布置检测取样点设在距分隔带路缘石0.5m处，黄马路距二灰土顶0.6m,间距10m，试验段和对比段各取10个样本。
②试验情况2010年7月，降雨量约30mm，降雨历时近1小时，降雨后，支管管口有出水现象。约8小时后路基各取样点土样含水率見表4－1所示：
表4－1 含水量对比表（％）
样本号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
试验段 16.8 18.3 17.2 17.6 16.8 14.2 16.5 17.6 17.2 18.1
对比段 17.8 19.2 18.9 19.9 18.8 18.9 20.1 18.8 19.5 19.7
通过以上数据可以表明，在黄马路与六环主路分隔带处设置碎石盲沟能较有效的地排除分隔带处降水，基本能保证路基干燥。
6、结论
经过试验段验证了主辅路分隔带处设置碎石盲沟的排水效果，而目前公路设计中主辅路分隔、设置中央分隔带能够很大程度上避免路侧干扰，提高公路通行能力，从而越来越多的公路设计采用主辅路分离、设置中央分隔带的横断面形式；因此分隔带处良好而完善的排水设计尤为重要。分隔带处采用路基排水盲沟的方案，可以在对交通影响较小的前提下，达到使路表下渗水及自由水及时通过排水盲沟收集后及时排出的效果，保持了路面结构内部处于干燥状态，必将有效的减少了路基积水对路面结构带来的破坏，使路面沉陷、翻浆等水损害得到较为彻底的根治，路面使用性能大为提高，使公路得到长期完好的服务状态。
参考文献
[]《公路沥青路面养护技术规范》（JTJ073.2-2001），中华人民共和国交通部发布，人民交通出版社，2001。
[2] 《公路排水设计规范》(TJT018-97)，同济大学，人民交通出版社，1997。
[3] 《室外排水设计规范》（GB50014－2006）中华人民共和国建设部，中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局联合发布，2006。
作者简介：
唐伟力 ，硕士研究生，工作情况：道桥工程师，从事桥梁施工、检测管理工作