路面结构层内部排水及防治
一、路面结构层内部滞水对路面的影响
沥青混凝土是一种多孔介质，本身存在许多孔隙，雨水会通过路面的孔隙、接缝等处下渗至路面结构层内部。这种内部滞水的危害性是相当大的，当降雨量较大，且填筑路基和路肩的土渗透性较差时，渗入路面的水会长时间积滞在路面结构层内部，这种现象在位于凹形竖曲线底部、低洼河谷地、曲线超高段内侧和立体交叉下穿路段的路面结构中后果尤为严重。另外这些内部滞水会浸湿路基、路面的各结构层，使沥青混凝土路面出现龟裂、唧浆、破碎、凹陷和坑洞等破坏，使水泥混凝土路面出现唧泥、脱空、断板、错台和破碎等一系列病害，最终大大降低整个路面结构的使用性能和使用寿命。
二、路面结构内部排水系统的设置
设置路面结构层内部排水系统，将积滞在路面结构层内的水分迅速排除到路面和路基以外，不但可以改善路面的使用性能，提高其使用寿命，而且方便养护。对于交通量大的高速公路来说，采用路面结构内部排水设施所增加的资金投入，可以很快地从使用寿命的增加和养护资金的减少中得到补偿。笔者认为，排除路面结构层内部水可采取以下三种方法：
１．路面边缘排水系统
路面边缘排水系统就是在路面边缘的土路肩（有超%考试考试网%高的路段在中央分隔带）内设置纵向碎石盲沟，将渗入到路面结构层内的水，通过结构层的连通空隙或某一排水结构层，横向渗流至路面边缘的碎石盲沟，再通过横向排水管将碎石盲沟的水排到路基以外。因水泥混凝土路面存在较多的层间空隙，故本排水系统一般适用于水泥混凝土路面。
２．路面排水层排水系统
一般沥青路面在基层顶面均设置了下封层，而在整个降雨过程中，渗水是从上向下的，即自由水在表面层完全饱和后，才在重力作用下下渗，待浸润中面层、下面层后，不会继续下渗（假如下封层的质量很好），在水头差的作用下，自由水发生横向渗透。但是，随着行车作用次数的增加，路面逐渐压实，空隙率减小，自由水横向渗透的速率很低。另外，行车道上的车辆以重车居多，因而比超车道更密实，降雨后超车道面层的含水量比行车道高，行车道的水坝作用阻碍了自由水的横向渗流。再者，沥青上、中、下层及与封层之间都设置了粘层，结合比较好，不像水泥混凝土路面存在较多的层间空隙。因此，在沥青混凝土路面中，自由水横向渗流是微乎其微的，依靠自由水通过横向渗流进至路面边缘，需要很长时间，因此对沥青混凝土路面设置路面边缘排水系统的效果是很差的。但当沥青面层下设置排水层时，由于竖直渗流到排水层的距离短，而排水层的渗透系数较大，渗流速率较快，因此可在路面边缘设置边缘排水系统，与排水层一起排除路面结构层内部滞水。
３．排水垫层排水系统
对于地下水位较高、有泉水或有临时滞水的新建路面，可采用排水垫层排水系统。排水垫层排水系统包括排水垫层、集水沟、集水管、出水管、反滤织物。该系统主要用于拦截地下水、滞水或泉水进入路面结构，或者排除因负温差作用而积聚在路基上层的自由水。
三、防止水渗入路面结构层的措施
即使设置了路面结构层内部排水系统，渗入到路面结构层内的水，也会有一小部分不能及时排除。长时间积滞在路面结构层内，这些内部滞水会浸湿路基、路面，最终大大降低整个路面结构的使用性能和寿命。为此，在路面设计时，不仅要考虑排除路面结构层内部的水，还要尽可能的采取措施，防止水渗入路面结构层内部。防止措施如下：
１．采用密实型沥青混凝土面层防止雨水下渗
为防止降水渗入路面结构层中，沥青路面上面层可采用密实型沥青混凝土，在满足高温稳定性的条件下，选择适当的级配，合适的沥青用量，尽量减小孔隙率。据有关资料显示，当沥青混合料的实际孔隙率在８％以下时，沥青层中的水以薄膜水的状态存在，荷载作用下不会产生动水压力，不容易造成水损害；而孔隙率大于１５％时，水能够在混合料内部空隙中自由流动，混合料很难留住水，再加上这种混合料普遍都采用改性沥青，也不容易造成水损害；而当路面的实际空隙率在８～１５％时，水容易进入混合料内部，又不会自由流动，以毛细水的状态存在，在荷载作用下，产生较大的毛细管压力，成为动力水，最容易造成沥青混合料的水损害破坏。因此，沥青面层宜采用密实型沥青混凝土，其设计孔隙率宜控制在４％左右。为防止雨水下渗设置第一道重要防线。
２．在面层与基层之间设置透层＋封层隔断渗水
表面层一般宜选用密级配%考试考试网%抗滑层。若选择孔隙率大的半开或开级配表面层，为防止渗水浸泡基层，导致路基的稳定性能整体强度降低，在面层与基层之间设置优质乳化沥青透层＋封层防水结构层。使通过面层下渗的雨水难以继续下渗至基层、底基层及路基内部。同时，可以保护基层顶面，提高抗冲刷能力，渗入的水可沿沥青封层顶面向两侧排出。另外，该结构层施工速度很快，且基层完工后可马上进行，既可减少施工过程中的雨水下渗，又可保护基层不被施工车辆损坏。
３．防止地下毛细水渗入路床与路面结构层内
为防止地下毛细水渗入路床与路面结构层内，路面设计中一般对土质挖方路段，边沟下均设置排水盲沟。对于石质挖方路段，在路床上设置１０ｃｍ厚的级配碎石隔水层，同时起到排水与调平作用。
４．防止边沟雨水倒灌
为防止边沟雨水倒灌进入路面结构层（特别是超高外侧容易引起雨水倒灌现象），对边沟进行加深，将通常采用的０．６米加深至路面厚度以下，或在沟下设置碎石盲沟。
总之，公路排水是一项综合性工作，应高度重视，综合考虑，周密设计，同时要精心施工，及时养护。对高速公路的排水设计，遵循的最基本原则，一是尽量迅速排除路表水，保证路面不积水；二是采取必要的防水措施，尽量减少雨水渗入路面结构层内；三是尽快排除渗入到路面结构层的自由水，避免路面结构层内长期处于潮湿的水饱和状态。
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