趙圣宏
大連力和公路工程有限公司 遼寧大連 116000
公路工程目前得到快速發(fā)展,為確保公路正常運營,必須在設計階段做好路基路面排水,采用合理可行的排水措施,保證排水效果,防止路基路面受到水的影響和破壞。
路基工程施工階段,因為地下水的儲存量以及具體的流向都具有不確定性,所以地下水在長時間的沖擊作用下,會嚴重的影響公路路基穩(wěn)定性,例如公路路堤填筑階段,地下水水位勢必會上升,如果流進路堤填筑材料中勢必會增加填筑材料的含水量,材料內(nèi)部的空隙也會增加,強度自然會降低,嚴重的情況下甚至會導致路基沉降等現(xiàn)象。同時在冬季或者是溫度較低的情況下施工,如果地下水流入到填料中,還會導致凍害,后期再投入使用階段就會出現(xiàn)安全質量問題。
造成路面行車安全隱患。公路上車輛的行駛依靠的是汽車輪胎與路面之間的摩擦力,摩擦力的大小將對行車安全造成直接的影響,當公路路面上長時間的存留大量的地表水而未得到有效的清理、排除,會造成路面濕滑現(xiàn)象嚴重,降低路面的抗滑性,當車輛在路面行駛時,尤其是車速較高的情況下,其制動性會大幅度下降,嚴重的影響其安全運行。
地表水的長時間滯留,會隨路面縫隙滲入路面底層,對路面的受力結構造成嚴重的影響,其整體性會出現(xiàn)大幅度下降,當水分滲入路面結構層時在車輛的壓力下造成結構內(nèi)細顆粒出現(xiàn)稀泥,影響車輛通行。同時地表水在路面上出現(xiàn)徑流,會對縫隙內(nèi)的膠結物質形成沖刷的作用,使路面的縫隙進一步擴大,當?shù)乇硭疂B入路基之中后,其對公路造成的危害等同于地下水對公路造成的危害。
截至目前,有關高速公路路基、路面排水的設計工作已經(jīng)開展了數(shù)年時間,隨著對其研究的不斷深入,我國高速公路研究者研究出了一套適合我國國情的高速公路路基路面排水設計方案,其內(nèi)容主要體現(xiàn)在以下幾個方面:首先,我國高速公路大都毗鄰農(nóng)田等灌區(qū),這種情況的存在,會使得農(nóng)田的灌溉等操作對高速公路造成較為明顯的影響,要想提升高速公路的使用壽命就要求其周圍的排水對路基穩(wěn)定性的影響降到最低,加強針對路基的排水工作;其次,對于高速公路路面來說,也要及時將高速公路道路表面的積水排到路基之外,使得雨水等地表水對路基、路面的影響程度降到最低。
我國幅員遼闊,在進行公路工程施工中,涉及的地形地貌的種類繁多,施工過程中所要使用的材料的來源也是多種多樣,基于此,在進行公路設計過程中,要對公路路段所處地段的地形地貌以及原材料的來源進行全面的考慮,盡量的就地取材、充分發(fā)揮公路工程的“本土效應(使本土特點得到充分的發(fā)揮)”,如此能夠有效地降低工程的成本投入,縮短施工周期,使工程的經(jīng)濟效益和社會效益得到最大化。
對于路基排水來說,其設計工作的目標就是將能夠影響到路基穩(wěn)定性的地下水以及地面水等及時、高效地排除。針對這一排水設計,主要是通過對路基進行排水墊層、排水溝、盲溝以及滲溝等排水設備的組成進行有機的整合,組織路基排水工作。要遵循農(nóng)田、公路分離的原則進行路基排水體系構建工作。
公路路基排水溝設計,排水溝的存在主要是連通各個排水設施,同時是將多余的積水疏引導周圍的水道或者是橋涵內(nèi),通過多個排水溝將所有的排水設施連成一個整體。排水溝的設計首先要確定位置,位置的設置要根據(jù)所在區(qū)域的地形等狀況來進行,排水溝橫斷面通常設計為梯形,在了解設計流量之后確定排水溝大小,排水溝長度盡量控制在500m以內(nèi),這樣可以有效地連接各類排水設施。
截水溝設計,截水溝位置的確定要根據(jù)路塹規(guī)格進行,通常要設置在公路路塹坡頂5m左右的位置,或者是設計在高于路堤坡腳2m的位置。截水溝截面同樣為梯形結構,截水溝長度通??刂圃?00-500m,當然具體的情況還需要根據(jù)公路所在區(qū)域的實際情況確定,如果需要設置截水溝的公路路段相對較長,則需要增加截水溝長度,如果長度在500m以上,在設計的過程中要在截水溝中間位置設置泄水口,同時還需要設置對應的構造物配合引排,另外還需要設置急流槽、跌水井等設施[1]。
對于路面上的排水設計,分為兩個主要的方面,其一為分隔帶排水設計,其二為路面的排水設計,分隔帶的排水設計需要根據(jù)隔離帶的寬度選擇不同的排水方式,當分隔帶的寬度在3m以上時,將分隔帶設置為內(nèi)側傾斜排水,地表水自由向中央凹陷處流動,然后通過預留的泄水口隨時排出,當分隔帶的寬度小于3m時,一般采用向外傾斜的排水設計,分隔帶內(nèi)的水量自由留到路面上,與路面排水系統(tǒng)一同排出。對于路面表面的排水設計,根據(jù)路堤狀態(tài)有兩種形式可供選擇,若是路堤的高度在3.5m以上或是路堤邊坡比較容易受到水流沖刷的情況下,一般選擇集中排水的形式,這種形式是通過在公路路肩兩側設置一定攔水作用的攔水帶,將路面上的水流集中到攔水帶部位進行集中式的排水,排水的方式多選擇管道排水。
總的來說,公路工程規(guī)模的擴大對于方便現(xiàn)代人是生活以及推動交通運輸行業(yè)發(fā)展方向的貢獻不容忽視,公路基礎設施建設也是推動經(jīng)濟發(fā)展的一項重要措施。所以,在實際的設計環(huán)節(jié)中應切實考慮我國高速公路建設的實際情況、公路等級、地域環(huán)境等綜合條件,以在最大范圍內(nèi)通過切實有效的設計理念和方法,合理布局,為我國未來的城市建設工作貢獻出一份力量。