張業(yè)+張波+王培丞
摘 要:公路路基路面的排水設(shè)計直接關(guān)系到交通工程建設(shè)的質(zhì)量。文章提出了合理的排水設(shè)計原則,分析了公路排水的設(shè)計方法,其中,路基排水設(shè)計包括地面排水與地下排水,路面排水設(shè)計包括路面表面排水、路面內(nèi)部排水和中央分隔帶排水。希望能對提高我國公路建設(shè)質(zhì)量有所幫助。
關(guān)鍵詞:設(shè)計原則;路基排水;路面排水
公路交通是發(fā)展現(xiàn)代經(jīng)濟的重要基礎(chǔ)設(shè)施之一,也是衡量一個國家經(jīng)濟發(fā)展水平的重要標志,水穩(wěn)定性則是評判路基路面性能是否良好的重要因素之一。如果公路水不能及時排除,將浸泡路基,滲入路面,導致路基路面材料及結(jié)構(gòu)含水率增大,最終會導致水泥混凝土路面的錯臺、斷板,導致瀝青混凝土路面的面層松散、剝落、坑洞。濕軟的路基失去應(yīng)有的承載能力,進一步導致路面沉陷,嚴重者路基失去穩(wěn)定性而坍塌。因此一定要重視路基路面排水系統(tǒng)的構(gòu)建,避免公路受到水的危害。
一、公路路基路面排水設(shè)計原則
公路排水的目的就是將路基范圍內(nèi)的土基濕度降低到一定的限度以內(nèi),保持路基常年處于干燥狀態(tài),確保路基及路面具有足夠的強度和穩(wěn)定性。路基路面排水設(shè)計時應(yīng)遵循以下原則:
1、根據(jù)具體情況進行系統(tǒng)分析,遵循先主后次、先重點后輔助、先地下后地面的原則;2、排水設(shè)施要因地制宜、全面規(guī)劃、合理布局、綜合治理、講究實效、注意經(jīng)濟,并充分利用有利地形及天然水系;3、應(yīng)注意與農(nóng)田水利相結(jié)合;4、設(shè)計前必須進行調(diào)查研究,查明水源及地質(zhì)條件,重點路段要進行排水系統(tǒng)的全面規(guī)劃;5、注意防止附近山坡的水土流失,盡量不破壞天然水系;6、盡量阻止水進入路面結(jié)構(gòu),提供良好的排水條件;7、要結(jié)合當?shù)厮臈l件和道路等級具體情況,注意就地取材,以防為主。
二、路基排水設(shè)計
(一)地面排水設(shè)計
路基地面排水可通過建設(shè)邊溝、截水溝、排水溝等進行。邊溝設(shè)置在挖方路基的路肩外側(cè)或低路堤的坡腳外側(cè),用以匯集和排除路基范圍內(nèi)和流向路基的少量地面水,邊坡的縱坡坡度應(yīng)結(jié)合路線縱坡、地形、地質(zhì)出水口位置等選定,最好與線路縱坡坡度一致,不宜小于0.3%。截水溝一般設(shè)置在挖方路基邊坡坡頂以外,或山坡路堤上方的適當?shù)攸c,用以攔截并排除路基上方流向路基的地面徑流,其橫斷面形式一般為梯形,溝坡度根據(jù)巖石條件而定,一般為1:1.0~1:1.5,其位置應(yīng)盡量與絕大多數(shù)地面水流方向垂直。排水溝主要用途在于引水,將路基范圍內(nèi)各種水源的水流引至橋涵或路基范圍以外的指定地點,排水溝尺寸大小應(yīng)經(jīng)過水力計算選定,位置盡量遠離路基,宜具有合適的縱坡,以保證水流暢通。
(二)地下排水設(shè)計
對于路基地下排水設(shè)計,可通過建設(shè)盲溝、滲溝、滲井等攔截地下水對路基的沖擊作用,從而使路基結(jié)構(gòu)處于穩(wěn)定狀態(tài)。在盲溝的建設(shè)上,考慮到排水層阻力大,所以在設(shè)計上縱坡不應(yīng)小于 1%,多選擇5%,出水口地面高程應(yīng)高出溝外最高水位20cm,以防水流倒?jié)B。在滲溝的建設(shè)上,設(shè)計的橫斷面槽寬不能超過1m,縱坡不宜小于0.5%,如遇特殊情況,可適當降低,達到 0.2%,但要加強防淤措施,以保證滲溝排水通暢,滲溝位置視地下排水需要而定,較盲溝尺寸更大,埋置更深。滲井為立式地下排水設(shè)備,井深根據(jù)地層構(gòu)造而定,井內(nèi)由中心向四周按層次,分別填入由粗而細的砂石材料,粗料滲水,細料反濾,由于施工不易,造價較高,一般盡量少用。
三、路面排水設(shè)計
(一)路面表面排水設(shè)計
路面表面排水系統(tǒng)的任務(wù)是將路面和路肩表面的降水及時排出,以免影響行車安全。在無超高路段,運用橫向排流的方式即可,若路基的橫斷面是路堤,那么可采用橫向漫流和設(shè)置攔水帶兩種方式排水,橫向漫流排水方式用于路堤較低且進行邊坡防護時,而設(shè)置攔水帶則與之相反。在超高路段,內(nèi)側(cè)的半幅路段路面表面排水方式類似于無超高路段,而在外側(cè)的半幅路段中,應(yīng)在超高路段內(nèi)側(cè)的中央分隔帶外側(cè)設(shè)置集水管,在一定的間隔內(nèi)設(shè)置泄水口及檢查井,泄水口和檢查井之間通過混凝土制成的橫向排水管道相連接,在橫向排水管道上設(shè)計排水孔或者安裝急流槽可以使水向外排出。
(二)路面內(nèi)部排水設(shè)計
對于公路路面結(jié)構(gòu)上的自由水,通常情況下分為兩種排水方法,分別為路面邊緣排水和排水基層排水,經(jīng)常采用的是第一種方法,其排水設(shè)計步驟如下:首先填方路段在路肩兩側(cè)邊緣底基層設(shè)置粒徑在22.5cm左右的碎石層;然后在路肩邊緣底基層設(shè)置集水溝,將路面各來源水全部集中起來,之后排出,防止路面積水的出現(xiàn),延長道路的使用壽命。
(三)中央分隔帶排水設(shè)計
在路面的中央分隔帶地區(qū),如果不及時排除積水可能會導致路基路面的結(jié)構(gòu)向兩側(cè)或者下方滲開,造成路基路面結(jié)構(gòu)強度分化,影響公路使用。為了更好地將排入中央分隔帶內(nèi)部的水排除,應(yīng)進行系統(tǒng)的布設(shè)方案,內(nèi)容包括:橫向滲溝:當中央分隔帶較寬時,為快速排出入滲水,設(shè)置橫向滲溝用于匯集入滲水,并排入縱向滲溝;縱向滲溝:匯集入滲水,并將其排入集水井;集水井:匯集中央分隔帶內(nèi)的降水;橫向排水管:排出集水井內(nèi)的水;防滲層:防止中央分隔帶內(nèi)的入滲水向兩側(cè)遷移。
四、結(jié)語
公路路基路面的排水設(shè)計同公路的質(zhì)量有著不可分割的關(guān)系,如果排水系統(tǒng)沒得到合理的設(shè)計,必然會給公路造成一些病害,在公路工程建設(shè)中,根據(jù)公路工程排水設(shè)計原則,科學合理的設(shè)計公路工程中路基、路面排水方案,使得公路排水系統(tǒng)能夠滿足現(xiàn)實需求,從而保證公路路基路面的功能性作用得以長久地發(fā)揮。
參考文獻:
[1]龍威宇.對公路路基路面排水設(shè)計的探討[J].建材與裝飾,2016,(10):270-271.