魏香斌
(甘肅博通工程咨詢有限公司,甘肅 蘭州 730030)
在我國(guó)交通運(yùn)輸量持續(xù)提升的背景下,高速公路工程的施工規(guī)模也越來(lái)越大。與此同時(shí),高速公路工程的施工質(zhì)量也受到社會(huì)各界人士的關(guān)注。在高速公路工程的施工過(guò)程中,滲水問(wèn)題的出現(xiàn)頻率較高。且一旦出現(xiàn)滲水問(wèn)題,不僅會(huì)降低高速公路的使用性能,還會(huì)明顯縮短高速公路的使用年限。為了有效解決高速公路工程的滲水問(wèn)題,非常有必要對(duì)影響高速公路排水效果的因素進(jìn)行詳細(xì)的分析,對(duì)高速公路的路基路面排水施工技術(shù)進(jìn)行分析,并針對(duì)性的提出優(yōu)化高速公路路基路面排水效果的措施,提高高速公路的使用價(jià)值,為我國(guó)交通運(yùn)輸事業(yè)的發(fā)展提供保證。
所謂地質(zhì)條件,指的是高速公路施工現(xiàn)場(chǎng)的風(fēng)化情況、裂痕情況以及巖層分布情況。如果高速公路工程施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件比較差,那么將會(huì)增大塌陷或滑坡等災(zāi)害的出現(xiàn)。而這,必然會(huì)對(duì)高速公路路基路面的排水效果產(chǎn)生影響。
對(duì)高速公路工程施工現(xiàn)場(chǎng)的獨(dú)立環(huán)境,會(huì)對(duì)高速公路工程的施工進(jìn)度與施工質(zhì)量產(chǎn)生直接的影響。尤其是在沒(méi)有做好全面地質(zhì)勘察工作的基礎(chǔ)上直接開始施工建設(shè),很容易在施工過(guò)程中出現(xiàn)各種各樣的問(wèn)題,使高速公路路基路面施工技術(shù)的應(yīng)用效果大打折扣。在諸多地理環(huán)境因素中,路面的上層水和下層水對(duì)于高速公路路基路面的排水效果影響最大。其中,上層水指的是雨水及周邊河流水;下層水指的是地下水、層間水以及潛藏水[1]。地下水主要集中在地下不透水層,沒(méi)有較強(qiáng)的透水性;層間水會(huì)從巖石縫隙中滲出,并在高速公路路基隔水層中大量聚集;而潛藏水則與高速公路的主體之間的距離非常短。只有對(duì)這些地理環(huán)境特點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的分析,并采取相應(yīng)的防范措施,才能夠?yàn)楦咚俟仿坊访娴呐潘Ч峁┍WC。
在高速公路運(yùn)行期間,受到雨水的沖刷,路基路面難免會(huì)遭到一定的損壞。如果雨水量較大,而高速公路路基路面的排水能力有限,那么將會(huì)導(dǎo)致雨水沉積問(wèn)題的出現(xiàn)。雨水在路面聚集,就會(huì)向路基路面內(nèi)部滲透,使高速公路的使用性能降低[2]。要想避免這一現(xiàn)象,就必須要在高速公路排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)階段,對(duì)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件予以充分的考慮,通過(guò)高速公路最大排水量的合理設(shè)計(jì)與規(guī)劃來(lái)避免雨水沉積問(wèn)題的出現(xiàn)。
針對(duì)高速公路路基地下水排水施工,主要包含兩部分:一部分是明溝施工,另一部分是暗溝施工。首先,明溝施工在提升高速公路路基結(jié)構(gòu)層排水效果,強(qiáng)化明溝承載能力方面有著積極的作用。針對(duì)明溝施工,需要在開挖階段做好相應(yīng)的防護(hù)措施,避免在開挖過(guò)程中出現(xiàn)路基垮塌現(xiàn)象[3]。如果施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件較好,且地下水地域槽溝標(biāo)高,可以嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行明溝開挖深度的控制,那么可以取消支撐操作。否則,必須要做好相應(yīng)的支撐施工。其次,針對(duì)暗溝排水系統(tǒng)的設(shè)置,可以以混凝土澆筑施工為主,將滲水孔設(shè)置到溝壁與含水層接觸的一面,確保水可以順利的排放到暗溝當(dāng)中。這樣一來(lái),就可以將多余的水分進(jìn)行有效的排除,降低水分對(duì)高速公路路基路面施工質(zhì)量的影響。
針對(duì)高速公路路基的排水施工,如果路基填挖方量低于設(shè)計(jì)邊溝位置,那么需要在填方施工區(qū)域進(jìn)行邊溝施工。然后再借助階段性的泄水孔施工降低雨水對(duì)邊溝槽的影響。如果邊溝呈梯形狀,那么可以在距離泄水孔 400m處的位置進(jìn)行第二個(gè)泄水孔的設(shè)置。如果邊溝呈三角形狀,那么可以在距離泄水孔250m處的位置進(jìn)行第二個(gè)泄水孔的設(shè)置。針對(duì)平曲線邊溝的施工,為了對(duì)積水外滲現(xiàn)象進(jìn)行有效的預(yù)防,需要保證平曲線的有效連接。另外,在實(shí)際施工中,還需要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況進(jìn)行詳細(xì)的分析,并合理增加曲線外部邊溝的深度。如果邊溝加固施工中發(fā)現(xiàn)底部縱坡的坡率在 3.5%以上,就必須要使用漿砌片對(duì)其進(jìn)行加固處理,提升加固結(jié)構(gòu)的整體性與穩(wěn)定性。
針對(duì)排水系統(tǒng)的施工,在沒(méi)有其他特殊條件干擾的情況下,需要在開挖施工坡頂之間的距離內(nèi)進(jìn)行截水溝邊緣的設(shè)置,并確保距離不小于8m。如果在黃土區(qū)域施工,需要確保距離不小于12m。只有這樣,才能夠有效增強(qiáng)截水溝的防滲能力[4]。如果施工現(xiàn)場(chǎng)受到棄方條件的限制,那么就要進(jìn)行砌筑土臺(tái)結(jié)構(gòu)施工,并在夯實(shí)土臺(tái)之后,在其頂部進(jìn)行截水溝的砌筑,將截水溝的坡度控制在2.5%左右。
急流槽和跌水槽的設(shè)計(jì),在提升高速公路路基路面排水性能方面,也有著積極的作用。針對(duì)急流槽和跌水槽的施工,為了確保就地取材,可以對(duì)圬工結(jié)構(gòu)進(jìn)行應(yīng)用[5]。然后再對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的地形條件和地質(zhì)條件進(jìn)行分析,并以臺(tái)階形結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工建設(shè)。排水溝的設(shè)計(jì)施工,也可以有效增強(qiáng)高速公路路基路面的排水效果。針對(duì)排水溝的施工,需要注意以下幾方面。首先,要增強(qiáng)排水溝的平順性,為高速公路排水進(jìn)度與排水效率提供保證[6]。其次,如果填挖方條件合理,那么可以以直線的方式進(jìn)行排水溝施工,并確保排水溝的轉(zhuǎn)彎半徑不低于12m;排水溝的長(zhǎng)度不超過(guò)400m,且與實(shí)際情況相符合。再次,針對(duì)排水溝的沿線布設(shè),需要使排水溝與高速公路路基路面之間保持安全距離,并將截水溝與排水溝之間的距離控制在5m左右。只有這樣,才能夠使路基性能不受滲水問(wèn)題的影響。最后,如果截水溝和邊溝有著較大的縱坡率,那么需要結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況,對(duì)排水溝加固方案進(jìn)行合理的選擇。
針對(duì)高速公路路面排水,主要包含兩種設(shè)計(jì)形式:一種是排水口設(shè)計(jì),另一種攔水帶設(shè)計(jì)。首先,針對(duì)排水口的設(shè)計(jì),需要對(duì)流水單位時(shí)間內(nèi)的流量和排水效率進(jìn)行充分的考慮,并再次技術(shù)上進(jìn)行排水口孔徑的確定。為了提升排水口的排水效率,可以將排水口設(shè)計(jì)成喇叭結(jié)構(gòu),并對(duì)其外徑進(jìn)行擴(kuò)大處理。針對(duì)高速公路上的排水口,需要在不同的路段上設(shè)置,且兩個(gè)排水口之間應(yīng)當(dāng)保持一定的距離。為了將高速公路的路面積水盡快排出去,降低積水對(duì)路面的影響,需要將排水口設(shè)計(jì)與橫向排水設(shè)施結(jié)合在一起。其次,針對(duì)攔水帶的設(shè)計(jì),需要確保其頂部大于最大積水深度[7]。只有這樣,才能夠?qū)⑵鋺?yīng)有的攔水作用充分發(fā)揮出來(lái)。如果高速公路上沒(méi)有防撞欄的設(shè)計(jì),那么需要將攔水帶的高度控制到 15cm以上。在攔水帶施工過(guò)程中,需要以混凝土預(yù)制的澆筑材料為主要施工材料。同時(shí),在施工過(guò)程中,還需要對(duì)混凝土的粘接性與密封性進(jìn)行嚴(yán)格的控制,避免混凝土與高速公路粘連過(guò)度。另外,還需要做好滲水防護(hù)處理,避免在接縫處出現(xiàn)積水下滲問(wèn)題,影響整個(gè)高速公路的承載能力和穩(wěn)定性。
針對(duì)高速公路路面內(nèi)部的排水施工,需要進(jìn)行填方砌體防護(hù)段的設(shè)置。即將土層和排水砂墊層填充到高速公路路面內(nèi)部和路肩底部的接觸層中,并將填充厚度控制在3cm左右,將排水孔設(shè)置到填充層中。之后,再將土工布鋪設(shè)到排水砂墊層出處,用以增強(qiáng)高速公路路面內(nèi)部的排水效果。另外,針對(duì)防護(hù)段的設(shè)置,還可以使用植草或者植土的方式[8]。然后再將土工布鋪設(shè)到路面與路肩的接觸位置。
首先,收集與高速公路路基路面排水施工有關(guān)的資料,并提交到相關(guān)部門進(jìn)行檢查。其次,對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件和水文條件進(jìn)行勘察,了解施工現(xiàn)場(chǎng)的松軟程度,做好施工現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)量工作,以此來(lái)提升設(shè)計(jì)圖紙的科學(xué)合理性。最后,安排專門的工作人員對(duì)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件進(jìn)行調(diào)查,了解當(dāng)?shù)囟靖咚俟仿坊访媾潘到y(tǒng)的防凍層情況,并采取相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施避免出現(xiàn)排水管道破裂問(wèn)題。
要想提高高速公路路基路面的排水效果,需要構(gòu)建并完善監(jiān)察管理體制。首先,工程管理人員與監(jiān)理人員要帶著科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行檢查與監(jiān)督,并對(duì)路面施工質(zhì)量和排水系統(tǒng)施工質(zhì)量進(jìn)行重點(diǎn)檢查。其次,做好高速公路的模擬降水試驗(yàn),并借此檢查高速公路的排水情況,確認(rèn)強(qiáng)降水天氣下,高速公路的排水系統(tǒng)依然可以高效運(yùn)行。
要想提高高速公路路基路面的排水效果,需要加強(qiáng)天然排水溝渠的應(yīng)用。雖然在高速公路路基路面排水施工中,需要進(jìn)行排水設(shè)施的建設(shè),但是在實(shí)際施工中,必然會(huì)遇到原有的排水溝。對(duì)此,施工人員可以對(duì)原有排水溝進(jìn)行改造利用,或者直接參照原有的排水溝進(jìn)行設(shè)計(jì)與施工。大多數(shù)情況下,高速公路的兩側(cè)以農(nóng)田為主。農(nóng)田中必然會(huì)設(shè)置相應(yīng)的排水溝[9]。對(duì)此,在設(shè)置高速公路的排水溝時(shí),也可以將其與農(nóng)田排水溝連接在一起。這樣一來(lái),就可以有效降低高速公路上的雨水對(duì)農(nóng)田的影響。需要注意的是,在挖掘排水溝的時(shí)候,需要合理計(jì)算排水溝的寬帶,并使用混凝土做好排水溝周邊和底部的加固處理,從而既可以避免雨水的沖擊與侵蝕,又可以減少提升高速公路的排水效果。如果高速公路的施工位置在河流邊或者湖泊旁邊,那么還可以將排水溝與河流或者湖泊連接在一起。
綜上所述,高速公路運(yùn)行過(guò)程中積水問(wèn)題的存在,使得高速公路上交通事故的發(fā)生頻率越來(lái)越高。要想降低高速公路交通事故的發(fā)生頻率,提高高速公路路基路面的排水效率,延長(zhǎng)高速公路路基路面的使用年限,就必須要加強(qiáng)相應(yīng)路基路面排水施工技術(shù)的應(yīng)用。由于地質(zhì)因素、地理環(huán)境因素以及氣候因素對(duì)于高速公路路基路面排水施工的影響較大,所以需要結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況選擇合適的路基路面排水施工技術(shù)。與此同時(shí),還要做好前期的勘察與調(diào)研工作、構(gòu)建并完善監(jiān)察管理體制、加強(qiáng)天然排水溝渠的應(yīng)用。