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摘要:随着社会主义经济体制制度的不断完善,人们的生活水平发生了翻天覆地的变化。社会经济在大理发展的同时需要不断的加强基础设施的建设,而公路建设则是这其中的重中之重,近年来关于如何在公路土工中选用适当的材料来加大公路的排水性能已经成为了业内人士所关注的热点问题,另外一方面由于越来越多的新型材料的出现,也对我们在公路建设中的排水性能材料有了更多的选择,本文结合个人多年实践工作经验,就在公路土工中合成材料的防排水性能展开反洗,希望能够起到抛砖引玉的作用。
关键字:公路;土工;合成材料;排水性分析
一、我国公路土工排水建设的重要性
进十年来,随着我国经济建设进程的突飞猛进,我国高等级公路的建设也取得了快速的发展。高等级公路在设计的过程当中应该注重其承载能力的计算,这就需要考虑到交通量大,车速快,对路基,路面的强度和稳定性能等方面指标。另外一个方面由于现有的路基路面需要建设排水系统,而通常情况下人们在施工设计的过程当中只考虑了地表水的排放问题,而忽略了由于降水而对路面裂缝,接缝和面层空隙的影响,一旦这些降水渗透到路面结构当中就会形成对其产生危害的内部之水。启示,这种内部之水对于公路的保养而言是有很大的危害性的。当降雨量较大时,并且在修建的过程当中没有很好的考虑到公路的填筑路基和露肩的土渗透性的情况下,深入到路面内部的水分就会尝试就的滞留在路面结构的内部,结合个人多年时间工作经验发现,这种现象很容易出现在凹兴竖曲线的底部和内部,低洼地段的河谷地还有就是曲线超高断面部分的向内一侧。这些内部之水对于路基,路面的结构而言是有很大的危害性的,一方面他会让整个沥青混凝土铺装的路面出现不同程度的龟裂现象,有时还会出现破碎,凹陷以及坑洞的情况。近年来,随着公路施工建设技术的不断完善,通过许多成功的案例也验证了关于内部排水系统修筑的一些设想是正确的:通过合理的设置路面结构的排水系统,可以有效的将滞留在路面结构内部的水分在很短时间内将废水和滞留水排除到路面和路基结构的外部,从而可以达到提高路面使用性能的目的,在很大程度上面延长了他的使用周期和寿命,并且让养护费用降到最低。
二、路面结构内部排水系統的合成材料
经过研究,确定了边缘排水系统,排水基层内部所设置的排水系统和排水垫层内部的排水系统所拥有的结构组成以及其适用的合成材料,本人结合个人多年实践工作经验总结了内部排水系统的结构设计和材料的选择。
(一)边缘排水系统的防水材料
边缘排水系统比较适合于改善排水状况不是很好由就行水泥混凝土所修建的路面,而通常情况不不适合用于新修建的公路。集水沟中的排水性能的填料通常都选用大空袭水泥稳定碎石,与此同时未稳定的开级配碎石混合料也是必不可少的,但是从强度和路面性能的角度看,大空隙水泥稳定碎石由于其独特的物理性能而教其他材料而言拥有更高的稳定性。纵向的集水管通常情况下可以采用PVC或者是PE型的塑料管材料。横向的出水管通常采用没有槽孔的PVE或者PE型塑料管,需要注意的是在选择时管径与纵向集水管的选取必须要一直。反滤织物通常情况下可以选取聚酯类,尼龙或者是聚丙烯材料混合制成的无纺织物,它的排水性能比较好,但是美中不足的是细粒土不能够随着水一起透过。采用边缘排水系统,一方面可以排除滞留在就行混凝土材料构件的路面层,也就是面层,基层,路肩界面的自由水。另外一个方面可以在不感染旧的混凝土路面结构的材料下提升排水性能。
(二)基层排水系统的防水材料
基层排水系统比较适合新建或者是改建的混凝土和水凝混凝土所修建的公路路面,在上述所提到的排水基层排水系统当中,由于其特定的材料结构特点,全宽式排水基层排水系统很容易出现堵塞的情况,因而通常情况下我们都选取的是纵向的集水沟和管的排水基层排水系统。集水沟和管的排水系统通常情况下其构成的材料主要为排水基层,乳化沥青稀浆封层以及用于排水沟修建当中的排水性填料等等。该系统能够迅速的排除由于路面接缝或者裂缝所形成的内部积水,并且还起到很好的疏导堵塞的作用,是一种比较常用的排水基层排水系统所修筑的结构形式。
(三)排水垫层排水系统材料选择
这种公路防排水系统比较适用于那些地下水位比较高,或者是有泉水或者是临时滞水出现的新型路面,由于遇到这种情况时通常情况下我们都选取盲沟,渗沟和渗井等传统的防护措施,从长远意义的角度来看是不正常的。排水垫层排水系统的组成材料主要包括以下几个方面,分别是排水垫层,集水沟中需要用到的排水性填料,集水管,反滤织物。这种系统主要用于防止并且拦截地下内部滞水或者是泉水,另外一个方面排除因为负温差作用而产生的停留在路基上面的自由水。在很大情况下采用盲沟,渗沟和渗井等传统的地下排水设施的修筑过程当中,也可以达到相同的排水目的,而且排水垫层所需要涉及到的排水系统往往拥很强的自身局限性,比如说容易堵塞,因而排水垫层的排水系统在平常的公路修建过程当中并不经常用到。
三、沥青稳定碎石排水性材料研究
通过多年实践经验以及相关学者的研究,确定了级配二型沥青稳定碎石所需要用到的排水性材料,并研发出了一种新型的合成材料。作为集水沟的填料饿排水基层所需要用到的材料而言,这种材料的类型和美国的OGFC(开级配多孔隙排水性沥青路面)有很大的共同点。正因为这个特点,在公路修建的过程当中沥青稳定随时排水性的材料的目标孔隙率应该为15%到25%这个区间内,这样做的目的是为了防止空隙的出现而造成堵塞现象,另外一个方面对于养护管理方面也起到了很好的维护作用,而孔隙率应该最大限度的降到20%以上,马歇尔温度应该控制在3.5KN一下。
通过浸水马歇尔试验测定的结果发现,这种新型符合材料——级配二型沥青稳定碎石的稳定性发现,在水稳定性方面对于公路的防排水系统建设起到很好的保护作用。通过冻融劈裂试验测定出这种新型的符合材料在抗冻性能方面也是符合要求的。在测试的过程当中首次采用了沥青稳定碎石渗透系数测试仪和排水装置,测定了这种新型的合成材料的稳定溪水和国税断面的过程当中所涉及到的平均竖向渗透系数和平均竖向渗流流速,结果表明在渗透性方面的性能也是完全符合公路防排水系统修建的要求的。
四、水泥稳定碎石排水性材料研究
通过研究和多年实践工作经验,生产出了新型的级配六型水泥稳定碎石排水性材料,并采用了下面的方法来测试了这种新型材料所涉及到的路面性能。当采用六级水泥稳定碎石材料作为排水基层时,可以确定这两项在设计的过程当中所用到的参数,也就是抗压回弹模量和龄期90天的劈裂强度,从而为路面的结构设计提供强而有力的设计依据。
通过抗融冻和抗压力等方面的实验,确定了这种新型材料——级配六级水泥稳定碎石的抗冻性能,并经过多次的检验后确定了它能够很好的满足公路防排水系统的抗冻性能要求。采用了水泥稳定碎石渗透系数测试仪和排水等,测试了级配六级新型材料水泥稳定碎石的渗透系数以及对于过水断面而言所涉及到的两个指标——平均渗透系数和平均竖向渗流流速,结果表明这种新型合成材料的渗透性能也是能够满足要求的。采用顶面发和劈裂强度的实验方法测定了级配六级水泥稳定碎石对于基层结构设计方面的各项指标,也就是抗压弹回模量和90天劈裂程度,结果表明这种新型的复合材料也是符合要求的。
五、小结
本人结合个人多年实践工作经验,就在公路土工中合成材料的防排水性展开了分析,主要从当前我国公路修建过程当中关于防排水方面工作现状,出现的问题展开分析,并提出了对于各个部分的路面防水系统的修建展开探讨,提出了具有针对性的改革建议,选取了国内外比较先进的和成功的案例当中所使用的新型复合材料来进行公路防排水性修建,在对这两种材料的各项性能进行分析的基础上完成了整个分析工作。然而由于个人所学知识以及阅历的局限性,并未能够做到面面俱到,希望能够凭借本文引起广大学者的关注。
关键字:公路;土工;合成材料;排水性分析
一、我国公路土工排水建设的重要性
进十年来,随着我国经济建设进程的突飞猛进,我国高等级公路的建设也取得了快速的发展。高等级公路在设计的过程当中应该注重其承载能力的计算,这就需要考虑到交通量大,车速快,对路基,路面的强度和稳定性能等方面指标。另外一个方面由于现有的路基路面需要建设排水系统,而通常情况下人们在施工设计的过程当中只考虑了地表水的排放问题,而忽略了由于降水而对路面裂缝,接缝和面层空隙的影响,一旦这些降水渗透到路面结构当中就会形成对其产生危害的内部之水。启示,这种内部之水对于公路的保养而言是有很大的危害性的。当降雨量较大时,并且在修建的过程当中没有很好的考虑到公路的填筑路基和露肩的土渗透性的情况下,深入到路面内部的水分就会尝试就的滞留在路面结构的内部,结合个人多年时间工作经验发现,这种现象很容易出现在凹兴竖曲线的底部和内部,低洼地段的河谷地还有就是曲线超高断面部分的向内一侧。这些内部之水对于路基,路面的结构而言是有很大的危害性的,一方面他会让整个沥青混凝土铺装的路面出现不同程度的龟裂现象,有时还会出现破碎,凹陷以及坑洞的情况。近年来,随着公路施工建设技术的不断完善,通过许多成功的案例也验证了关于内部排水系统修筑的一些设想是正确的:通过合理的设置路面结构的排水系统,可以有效的将滞留在路面结构内部的水分在很短时间内将废水和滞留水排除到路面和路基结构的外部,从而可以达到提高路面使用性能的目的,在很大程度上面延长了他的使用周期和寿命,并且让养护费用降到最低。
二、路面结构内部排水系統的合成材料
经过研究,确定了边缘排水系统,排水基层内部所设置的排水系统和排水垫层内部的排水系统所拥有的结构组成以及其适用的合成材料,本人结合个人多年实践工作经验总结了内部排水系统的结构设计和材料的选择。
(一)边缘排水系统的防水材料
边缘排水系统比较适合于改善排水状况不是很好由就行水泥混凝土所修建的路面,而通常情况不不适合用于新修建的公路。集水沟中的排水性能的填料通常都选用大空袭水泥稳定碎石,与此同时未稳定的开级配碎石混合料也是必不可少的,但是从强度和路面性能的角度看,大空隙水泥稳定碎石由于其独特的物理性能而教其他材料而言拥有更高的稳定性。纵向的集水管通常情况下可以采用PVC或者是PE型的塑料管材料。横向的出水管通常采用没有槽孔的PVE或者PE型塑料管,需要注意的是在选择时管径与纵向集水管的选取必须要一直。反滤织物通常情况下可以选取聚酯类,尼龙或者是聚丙烯材料混合制成的无纺织物,它的排水性能比较好,但是美中不足的是细粒土不能够随着水一起透过。采用边缘排水系统,一方面可以排除滞留在就行混凝土材料构件的路面层,也就是面层,基层,路肩界面的自由水。另外一个方面可以在不感染旧的混凝土路面结构的材料下提升排水性能。
(二)基层排水系统的防水材料
基层排水系统比较适合新建或者是改建的混凝土和水凝混凝土所修建的公路路面,在上述所提到的排水基层排水系统当中,由于其特定的材料结构特点,全宽式排水基层排水系统很容易出现堵塞的情况,因而通常情况下我们都选取的是纵向的集水沟和管的排水基层排水系统。集水沟和管的排水系统通常情况下其构成的材料主要为排水基层,乳化沥青稀浆封层以及用于排水沟修建当中的排水性填料等等。该系统能够迅速的排除由于路面接缝或者裂缝所形成的内部积水,并且还起到很好的疏导堵塞的作用,是一种比较常用的排水基层排水系统所修筑的结构形式。
(三)排水垫层排水系统材料选择
这种公路防排水系统比较适用于那些地下水位比较高,或者是有泉水或者是临时滞水出现的新型路面,由于遇到这种情况时通常情况下我们都选取盲沟,渗沟和渗井等传统的防护措施,从长远意义的角度来看是不正常的。排水垫层排水系统的组成材料主要包括以下几个方面,分别是排水垫层,集水沟中需要用到的排水性填料,集水管,反滤织物。这种系统主要用于防止并且拦截地下内部滞水或者是泉水,另外一个方面排除因为负温差作用而产生的停留在路基上面的自由水。在很大情况下采用盲沟,渗沟和渗井等传统的地下排水设施的修筑过程当中,也可以达到相同的排水目的,而且排水垫层所需要涉及到的排水系统往往拥很强的自身局限性,比如说容易堵塞,因而排水垫层的排水系统在平常的公路修建过程当中并不经常用到。
三、沥青稳定碎石排水性材料研究
通过多年实践经验以及相关学者的研究,确定了级配二型沥青稳定碎石所需要用到的排水性材料,并研发出了一种新型的合成材料。作为集水沟的填料饿排水基层所需要用到的材料而言,这种材料的类型和美国的OGFC(开级配多孔隙排水性沥青路面)有很大的共同点。正因为这个特点,在公路修建的过程当中沥青稳定随时排水性的材料的目标孔隙率应该为15%到25%这个区间内,这样做的目的是为了防止空隙的出现而造成堵塞现象,另外一个方面对于养护管理方面也起到了很好的维护作用,而孔隙率应该最大限度的降到20%以上,马歇尔温度应该控制在3.5KN一下。
通过浸水马歇尔试验测定的结果发现,这种新型符合材料——级配二型沥青稳定碎石的稳定性发现,在水稳定性方面对于公路的防排水系统建设起到很好的保护作用。通过冻融劈裂试验测定出这种新型的符合材料在抗冻性能方面也是符合要求的。在测试的过程当中首次采用了沥青稳定碎石渗透系数测试仪和排水装置,测定了这种新型的合成材料的稳定溪水和国税断面的过程当中所涉及到的平均竖向渗透系数和平均竖向渗流流速,结果表明在渗透性方面的性能也是完全符合公路防排水系统修建的要求的。
四、水泥稳定碎石排水性材料研究
通过研究和多年实践工作经验,生产出了新型的级配六型水泥稳定碎石排水性材料,并采用了下面的方法来测试了这种新型材料所涉及到的路面性能。当采用六级水泥稳定碎石材料作为排水基层时,可以确定这两项在设计的过程当中所用到的参数,也就是抗压回弹模量和龄期90天的劈裂强度,从而为路面的结构设计提供强而有力的设计依据。
通过抗融冻和抗压力等方面的实验,确定了这种新型材料——级配六级水泥稳定碎石的抗冻性能,并经过多次的检验后确定了它能够很好的满足公路防排水系统的抗冻性能要求。采用了水泥稳定碎石渗透系数测试仪和排水等,测试了级配六级新型材料水泥稳定碎石的渗透系数以及对于过水断面而言所涉及到的两个指标——平均渗透系数和平均竖向渗流流速,结果表明这种新型合成材料的渗透性能也是能够满足要求的。采用顶面发和劈裂强度的实验方法测定了级配六级水泥稳定碎石对于基层结构设计方面的各项指标,也就是抗压弹回模量和90天劈裂程度,结果表明这种新型的复合材料也是符合要求的。
五、小结
本人结合个人多年实践工作经验,就在公路土工中合成材料的防排水性展开了分析,主要从当前我国公路修建过程当中关于防排水方面工作现状,出现的问题展开分析,并提出了对于各个部分的路面防水系统的修建展开探讨,提出了具有针对性的改革建议,选取了国内外比较先进的和成功的案例当中所使用的新型复合材料来进行公路防排水性修建,在对这两种材料的各项性能进行分析的基础上完成了整个分析工作。然而由于个人所学知识以及阅历的局限性,并未能够做到面面俱到,希望能够凭借本文引起广大学者的关注。