靳麗莉,佘振平,戴 恒
(1.廣西大學土木建筑工程學院;2.華南城控股有限公司南寧華南城)
隨著我國交通量的不斷增長,對高速公路的需求也越來越多,尤其是對于高速公路的施工質量和使用性能要求越來越高。在高速公路工程中,合理、有效的排水設計,能夠從根本上預防各種公路病害的產(chǎn)生,充分提高高速公路的整體質量,進而延長公路的使用壽命,有效降低后期的維修成本。近年來,隨著高速公路網(wǎng)的普及和延伸,在防排水設計方面所考慮到的影響因素也越來越復雜,本文將對高速公路的排水設計思路進行深入的研究。
高速公路路基路面排水設計,首先要掌握以下原則。
(1)排水設計應該因地制宜、全面進行規(guī)劃、合理的進行布局,以便進行綜合治理。排水設計應該充分利用當?shù)氐挠欣匦魏妥匀粭l件。通常,地下和地面的排水設計可采用排水溝渠的形式,為避免水流不集中,溝渠不應該設置過長。
(2)對于溝渠的設置,應該注意與農(nóng)田水利當匹配,為防止農(nóng)用水對路基造成危害,可適當增加設置涵管和涵管孔徑來提高排水性能。路基的邊溝不應該作為農(nóng)業(yè)用水渠道,無法避免時,可適應增加邊溝的橫斷面,并進行相應的加固。
(3)設計之前要進行充分的調查分析,查明當?shù)氐乃礂l件和地質狀況,對于重點工程和路段,應該進行比較系統(tǒng)的規(guī)劃設計,使路基的排水和橋涵相互匹配,地下排水設施與地面排水設施相結合,平面排水布置與縱向排水布置相配合的原則。盡量使高速公路的路基路面排水做到綜合分析、科學設計和合理修筑。在排水設置布置困難和地質不良的地段,應該加大路基的防水設計。
(4)高速公路的路基路面排水應該注意防止造成水土流失,并且注意不要破壞天然的水系,盡量不合并自然河流。在設置人工溝渠時,可盡量選擇有利的地形,以減少溝渠工程。在公路的重點和特殊路段進行排水設計時,比如土質軟弱或者縱坡陡高的地段,應該加強防護施工。
(5)路基的排水設計需要針對公路的等級和施工條件,盡量做到具體取材,經(jīng)濟適用。
對于高速公路普通路面的排水設計,可以根據(jù)高速公路路面的坡度特點,當路基坡度較低時,可對路面進行分散漫流;當路面坡度較低時可采用集中截流兩種排水方式。分散漫流一般采用混凝土作為路緣石,使積水能夠沿著漫坡排至邊溝當中;當路面的坡度較高時,可采用集中截流的辦法,在路肩處設置攔水的緣石,對積水進行截流收集,并由泄水口泄至邊溝當中;對于普通路段的路基排水設計,主要采取邊溝填筑的形式,并對路基的結構和邊溝坡度進行合理設計,以保證邊溝的水能夠及時排出。另外,還要結合當?shù)氐慕邓?,合理設計邊溝的橫斷面,以保證汛期邊溝的高效排水。
在超高路段,尤其是超高側的行車道,路面積水的滲透作用較強,路面積水也可能通過分隔帶流入到另外一側。所以在高速公路的超高路段,應該在路緣帶設置適當?shù)目v向排水溝,并每隔一段距離,設置一處集水井和橫向排水管,使路面積水能夠快速流入到路邊溝當中。
在高速公路工程中,通常會遇到土質較為松軟的地基層,如果含水量過高,很容易降低路基的強度,應該合理設計排水設施和排水結構,將路基地下水及時排出,使路基下方的軟弱土不會發(fā)生濕陷,提高其穩(wěn)定性。對于軟弱地基,其排水設計主要采用隔水層、滲水層與排水層結合的方式,改善路基的防水性,及時將水排出地基以外。另外還可以在邊溝與滲水層相接處設置反濾層。
對于路面滲水的排水設計,可以要高速公路的路面邊緣設置具有較高透水性的排水裝置。在進行路面封層的同時,加設集水溝、橫向出水管等排水系統(tǒng)。另外,可以在路肩處設置相應的盲溝,以提高路面滲水的排出能力。
低矮的路堤排水設計,可以將邊溝進行加深,并將護坡道進行深挖,以適當降低邊溝的高度。設計時邊溝的出水口要高于正常的水位線,邊溝溝底的標高應該參照路肩高度,與路肩最低處的高度差要保持在1.7 m以上。
高速公路的中央分隔帶通常都會設有通訊、監(jiān)控用的人手孔,所以中央分隔帶的長度設計,應該為兩個人手孔之間的距離。中央分隔帶一般采用種植樹木的方式。為了將中央分隔帶內(nèi)的水及時排除,可以在分隔帶底部鋪設土工布和縱向透水管,并加設反濾土工布,形成帶內(nèi)地下排水系統(tǒng)??v向的排水溝兩側和底面需要進行相應的防滲水處理;橫向排水管設置在對應集水井的位置,使集水井內(nèi)的水能夠通過橫向排水管排出;在橫向排水管與邊溝的匯集處急流槽底澆筑混凝土,以防沖刷。橫向排水管可以每隔30~50 m設置一道。
高速公路路基路面排水設計,是高速公路施工前的重要工作。設計時要全面考慮路段的地形特點和水文條件,遵循科學的設計原則,結合合理的公路線形設計,對排水設計系統(tǒng)進行科學安排。路基路面排水設計對預防高速公路的各種病害,起著決定性的作用,所以必須全面分析、認真對待。
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