賀 小 平
(山西平陽路橋有限公司,山西 臨汾 041000)
作為現(xiàn)代化公路交通的重要交通樞紐之一,高速公路在國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著重要的推動(dòng)作用。因此,高速公路的安全、耐久,是在施工中首要考慮的問題。而高速公路的路面防排水施工策略則是其主要的保護(hù)措施,一旦處理不好或者施工中存在問題,會(huì)直接影響到高速公路的使用年限和質(zhì)量。
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,我國的科技水平和施工水平也在不斷的提高,而隨著高速公路建設(shè)的發(fā)展,在施工過程中仍然存在著一系列的問題。在高速公路的施工過程中,排水系統(tǒng)不完善,會(huì)造成高速公路路面的嚴(yán)重積水,從而破壞路面的穩(wěn)固性,給人們的出行帶來嚴(yán)重的安全隱患。
高速公路的修建都是依據(jù)施工地段的地勢(shì)而建的,會(huì)存在著很多彎道。而高速公路的彎道區(qū)域往往是路面積水的重災(zāi)區(qū),在雨水天氣時(shí),雨水會(huì)沉積在高速公路的彎道內(nèi)側(cè),造成嚴(yán)重的積水,如果長期發(fā)生這種問題,會(huì)對(duì)高速公路路面造成侵蝕,影響高速公路的路面穩(wěn)定性。
在高速公路的修建過程中,首先進(jìn)行的是路面地基的施工,在進(jìn)行水泥碎石穩(wěn)定的施工過程中,路面中央分隔帶會(huì)形成溝槽,在遇到雨水天氣時(shí),會(huì)形成積水,高速公路路面長期受到雨水的侵蝕,會(huì)導(dǎo)致路面出現(xiàn)不同程度的破損,形成很多的不穩(wěn)定因素,從而對(duì)高速公路路面的施工造成影響。
在高速公路的路面施工過程中,首先要對(duì)瀝青路面進(jìn)行清理,在清理的過程中,會(huì)對(duì)側(cè)向和豎向排水系統(tǒng)造成嚴(yán)重的損壞,影響高速公路路面的排水能力,長期的雨水沉積會(huì)造成路面的腐蝕和損壞。
在高速公路的路面施工過程中,中央分隔帶的積水量和最大降水量是影響施工排水工作的主要因素。針對(duì)我國目前的高速公路中央分隔帶的修建,基本的排水長度為180 m,而且出于美觀性考慮,通常會(huì)在中央隔離帶上種植各種美觀性植物,這就很容易造成隔離帶積水。
要想解決這種現(xiàn)狀,必須采用專業(yè)的防排水系統(tǒng)(如圖1所示)。
1)首先要將高速公路中央分隔帶的底部封閉處理,并且使用滲土布鋪設(shè)。
2)同時(shí),在中央分隔帶的兩側(cè)設(shè)置排水管道,使分隔帶底部的積水能夠通過管道排出。更要注意的是,中央分隔帶的排水管道要根據(jù)實(shí)際的情況,運(yùn)用曼寧公式測算出管道的實(shí)際泄水能力,來保證中央分隔帶積水的快速有效排出(見表1)。
表1 管道泄水能力
跌水與急流槽是人工排水溝渠的主要形式,通常用于陡坡地段,是山區(qū)高速公路最為常見的排水系統(tǒng)。由于山地的坡面過于陡峭,水流湍急,沖刷力過大很容易造成跌水與急流槽的損壞,因此,跌水與急流槽的建造結(jié)構(gòu)必須保證其穩(wěn)固性和耐用性。
2.2.1跌水的設(shè)置
1)跌水主要分單級(jí)和雙級(jí)。高速公路路坡面的水位落差過大,在排水時(shí)要考慮如何消能和改變水流的方向,因此,在高速公路的溝邊排水時(shí)采用單級(jí)跌水。
2)對(duì)于坡度較大,坡面較長的地段,為了能夠盡可能的減緩水流速度,充分消能,需要采用多級(jí)跌水。多級(jí)跌水的長度和寬度要根據(jù)坡面的實(shí)際情況做出改變。
2.2.2急流槽的設(shè)置
急流槽更多的應(yīng)用于路堤或者路塹上從坡頂豎向排水。急流槽的縱坡相較于跌水的平局縱坡更陡,且急流槽的主體縱坡要根據(jù)實(shí)際的地形建造,比例可達(dá)1∶1.5。急流槽的建造材料多選用砌石或者混凝土結(jié)構(gòu),如果臨時(shí)需求也可就地取材,采用竹木結(jié)構(gòu)。由于坡面水流湍急,沖擊力大,急流槽的建造基礎(chǔ)必須穩(wěn)固,急流槽的端部和槽身在修筑時(shí),一定要在槽底設(shè)置耳墻,耳墻的距離必須是等距的,一般保持在2 m~5 m之間,當(dāng)急流槽槽身過長時(shí),要進(jìn)行分段建造,每段長度大概保持在5 m~10 m,每段急流槽之間要預(yù)留伸縮縫,并用防水材料填充。
運(yùn)用路面排水設(shè)施與高速公路路肩結(jié)合進(jìn)行排水,是高速公路路面的主要排水方式,能夠保證高速公路路面的存水量始終保持在合理范圍之內(nèi)。高速公路路面排水主要采用的都是透水性非常好的材料,使積水能夠有效的滲透到路基下的排水系統(tǒng),從而減少路面積水的沉積。但是這樣的設(shè)置會(huì)存在一個(gè)很明顯的缺陷,由于高速公路路面采用的是瀝青鋪設(shè),而瀝青的滲水性是非常差的,會(huì)嚴(yán)重影響到路面排水系統(tǒng)的正常工作,因此,在鋪設(shè)高速公路時(shí),路基要采用滲水性非常高的砂石層。
根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)可知,高速公路在路基部分施工完成之后,要立即將排水管進(jìn)行預(yù)埋處理,并且要采用橫向排水管,且預(yù)埋深度要不小于15 cm。橫向排水管道的預(yù)埋位置要根據(jù)實(shí)際的路基施工情況,以及施工路段的地理環(huán)境和地質(zhì)環(huán)境的不同,采用不同的預(yù)埋處理方法。
1)在高速公路直線路段,橫向排水管的預(yù)埋距離應(yīng)該在200 m;
2)在高速公路的彎道內(nèi)側(cè)預(yù)埋橫向排水管時(shí),橫向排水管要相對(duì)密集一些,間距應(yīng)該在100 m;
3)在高速公路長坡路段預(yù)埋橫向排水管時(shí),鋪設(shè)的順序要從高到低,并且鋪設(shè)間距保持在150 m。
另外,需要注意的是,要在相鄰的橫向排水管之間設(shè)置跌水井,規(guī)格一般在30 m×30 m×20 m,并用碎石將其填滿,且用鋼筋片將井口封閉,能夠有效的消耗落差較大的水流沖擊。
在高速公路路面的施工過程中,在中央分隔帶兩側(cè)輔助碎石底基層鋪設(shè)完成時(shí),都會(huì)用砂漿對(duì)其進(jìn)行封閉,砂漿的厚度一般就在3 cm左右。在對(duì)高速公路進(jìn)行穩(wěn)固建設(shè)時(shí),通常會(huì)采用槽鋼支模的方式對(duì)兩側(cè)路基進(jìn)行固定,這樣會(huì)破壞已經(jīng)進(jìn)行封閉的砂漿,而鋼釬在拔出時(shí)會(huì)有很多的孔洞產(chǎn)生,遇到雨水天氣,雨水會(huì)順著孔洞流入底基層,造成高速公路地基積水,對(duì)路基造成損害。因此,在穩(wěn)固施工完成之后,要對(duì)底基層進(jìn)行二次封漿,以免出現(xiàn)上述情況。
在高速公路的施工過程中,因地理環(huán)境、地質(zhì)環(huán)境以及施工路段實(shí)際情況的不同,同一種施工技術(shù)會(huì)發(fā)生很大的改變。因此,在設(shè)計(jì)高速公路施工方案的同時(shí)要充分考慮以上幾點(diǎn)關(guān)鍵因素,且通過科學(xué)的設(shè)計(jì)方法,設(shè)置一些符合實(shí)際情況的排水設(shè)施。
例如,高速公路的施工過程中,彎道的積水程度是最嚴(yán)重的,在施工時(shí)就可以考慮在彎道的外側(cè)鋪設(shè)底基層,這樣,在遇到強(qiáng)降水天氣時(shí),積水就可以順著彎道流出,極大程度上的減少了積水的沉積,從而達(dá)到排水的目的。
在高速公路建設(shè)完成之后,要做好其后期的養(yǎng)護(hù)工作和巡查工作。在雨水天氣過后,要及時(shí)對(duì)高速公路容易積水的地方進(jìn)行巡查,并且檢查高速公路的排水情況是否順暢,一旦發(fā)現(xiàn)有積水情況要及時(shí)進(jìn)行疏導(dǎo)。在巡查高速公路排水情況的過程中,不僅要檢查排水管道,還要定期對(duì)跌水井進(jìn)行檢查和疏導(dǎo),以免跌水井因雜物而導(dǎo)致堵塞,從而失去排水的功能。
高速公路施工建設(shè)中排水工作是高速公路的耐久性的重要保障,良好的排水系統(tǒng),能夠有效的減少路面積水情況的發(fā)生,避免高速公路路面因積水造成損壞,同時(shí)延長高速公路的使用壽命。本文通過對(duì)高速公路整個(gè)施工過程中排水設(shè)施的施工進(jìn)行了分析,并針對(duì)各個(gè)排水系統(tǒng)和設(shè)施進(jìn)行了深入的研究,并提出了一些有建設(shè)性的排水策略,希望以此能夠改善高速公路的排水情況。