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【摘 要】 随着经济社会的发展,我国对公路基础建设的投入越来越多,各项公路建设项目工程也越来越多,一方面极大地方便了人们的生活出行,带动了交通运输业的发展,促进了经济社会的进步,但另一方面同时出现的公路排水问题也值得我们重视,本文对公路路基路面排水设计进行研究。
【关键词】 公路;路基路面;排水设计
前言:
随着我国在交通建設方面不断迅猛发展,人们对公路质量的关注度也在不断提升。在公路的使用过程中,排水设计对于路基路面的稳定性有很大影响。路基路面排水设计不当给人们带来的不便之处清晰可见,同时也造成社会秩序混乱及经济影响。路基路面排水设计的重要性日益凸显,把完善路基路面排水设计提上日程正是当务之急。公路路基路面排水设计的重点主要从设计原则和实施过程两方面表现出来,需要我们公路行业人员进行深入了解。
一、地下水和地表水对公路路基路面的有害影响
1、地下水对路基的有害影响
影响路基的稳定性。在公路路基工程施工过程中,由于地下水水量和流向都是不确定的,因此在地下水不断冲击的情况下,路基的稳定性就会大大降低。比如说,进行路堤填筑时,通常情况下地下水的水位都会很高,而当其渗入到路基填料中,就提高了路基填料的含水量,大大增加了路基填料内部空隙,降低了路基填筑强度,也容易导致路基沉降问题的出现。另外,在冬季等天气恶劣的条件下施工时,如果地下水进入到路基填料中,很容易出现路基冻害问题,在其投入使用后也容易出现质量事故。当路堑的边坡是细粒土或破碎岩块时,地下水经过填料时,还可能将填料中的胶结物质一起带走,从而导致边坡失稳。
2、地表水对路面的有害影响
降低路面使用寿命。当地表水在路面上不断沉积后,必然就会有一部分水渗透到路面底层,降低结构的土质强度。并且在车辆荷载的不断作用下,结构内部的细颗粒就会出现唧泥,车辆就无法顺利的通行。而在地表水不断冲刷的作用下,就会加大面层和表层之间的空隙,从而出现疲劳破坏的问题,大大降低了路面的使用寿命;降低车辆通行的安全性。当路面出现了大面积的积水时,公路管理人员应迅速并及时的将积水排除干净,否则路面就会存在严重湿滑,正常行驶的车辆就容易产生滑移,大大降低了行人和驾驶人员的安全性。
二、基本设计原则
在进行公路路基排水设计时,为保障其合理性,需遵循几条原则。(1)因地制宜原则。首先对公路所在地区进行详细调查,收集地理、水系、水源等各类信息。根据该类信息因地制宜进行排水方案设计,兼顾经济适用性,排水沟渠的方向布置上,将竖向布置与平面布置互相搭配。还需考虑公路路基的边坡防护、加固,保障公路排水设计规划的合理性与高效性。(2)减少占地原则。减少农田占用量,避免使用边沟作为排水渠道,如果条件允许,可适当提高涵管孔径,便于农田进行排灌,防止冲毁当地农田水利设施。(3)保护水土原则。路基路面排水设计应充分考虑保护水土,尽量维持原有水系的水流性或自然沟溪状态,避免在施工时破坏水系,造成水土流失影响排水效果。
三、公路路基路面排水设计
1、路面表面排水
路面表面排水系统是将降水时路面所产生的积水排出,避免发生交通安全事故。通常情况下进行路面表面排水设计时,主要有集中和分散两种排水方式。当边坡易受到水体的冲刷并且公路路堤高度不小于3.5m时,建议选择集中排水的方式,即在土路肩的外侧边缘地带设置一些拦水带,它们都具有较好的拦水作用,同时在拦水带中预置一些排水口,从而将拦到的水全部集中排泄出去。相反情况下应选择分散排水的方式。其主要设计内容为加固公路路肩(如土路肩硬化处理、设置天然砂砾),利用公路路线纵坡和路面横坡,用自然漫流方式将路面水全部排出到指定范围内。
2、超高段的分隔带排水
(1)在中央分隔带设置断口;(2)在中央分隔带预留排水孔道;(3)中央分隔带的内部开设排水沟;(4)将中央分隔带设置为浅碟形状。还可将各种排水方式进行有机结合,形成完善的公路排水系统。如果公路建设对绿化要求较高,可在制定浅碟式排水方案时,将浅碟式排水槽改为矩形排水槽,并将槽位置移动到超高外侧分隔带的两边,使其能够顺利排出路面的表积水,集水井移动到排水槽的一侧,预留充分的绿化空间。
3、中央分隔带排水
另一种较常见的公路排水措施就是设置中央分隔带,主要是排除中央分隔带内积水,具体分为施工期间和道路正常使用下的两种隔水带,施工期间的排水量主要取决于当地最大瞬时降水量和中央隔水带的汇水面积。
在中央分隔带的设计施工过程中,一般来说,横向排水管道的长短视公路路基宽度而定,并要有三至五度的坡度。排水管道的设计一定要根据收集到的本地区最大瞬时降水量数据进行科学分析,并综合考虑地形、地质、气象、水文等因素,设计合理的排水管道管径。在实际过程中却存在很多问题,如中央分隔带只在公路基层施工才进行开挖,就很难保证公路排水效果,此外在开挖过程中,所挖掘的边沟表面粗糙、规格不一、形状样式等不符合规范,沥青粘结不牢固,公路防渗漏施工不到位,有很多施工缝没能及时处理,就会造成整个公路排水系统不完整、不科学,不能很好地达到排水效果。
同时在施工过程中质量很难进行控制,极容易造成横向排水管道管底标高的误差,甚至是管道堵塞。从而使得上游的排水管道排水不顺畅,大量的水在重力作用下,流向最低处的排水管道,由于在设计施工过程中包裹着土工布,导致淤塞使得管道排水能力严重不足,进而可能导致下游的中央分隔带积水,影响公路正常使用。甚至很长时间后中央分隔带的水不能排除,使公路路基路面长期浸泡,严重影响公路的使用寿命和功能。
4、各类排水型式
(1)排水沟。排水沟的作用在于将各个排水设施进行连接,并将水引至周边的水渠、沟或桥涵中,构成完整的排水系统。其设计应根据该地区的地形、地貌等情况,确定其横断面(一般为梯形)型式,掌握了流量后再决定其断面大小,由于其性质较为特殊,长度应保持在500m以内,使之将各个排水设施连接起来;(2)边沟。如果路段较为平坦,设置边沟时应选择填筑式,并兼顾有效排除路基积水和降低经济成本两方面。如果采用浆砌片石边沟,则其纵坡应超过0.12%,一般情况下其沟底纵坡应大于0.3%,且沿着该地区的地形、地势进行排水设计。(3)截水沟。截水沟一般设置于路堑坡顶5m左右或路堤坡脚超过2m的位置,长度保持在200~500m。如需设置截水沟的路段较长,截水沟的长度大于500m,则需在中间部位增加泄水口,还需设置构造物进行引排,如急流槽、跌水井等。如果需要排除路基范围内的地下水,则可以设置盲沟、渗井等设施。另外需要注意的是,在进行地表水引流时,应避免将其引入地下水的处理设备中,但在进行地下水引流时,则可以将地下水引入地表水处理设备中。
四、结束语
设计人员要对公路情况全面细致地研究,严谨地设计排水系统,使得路基路面排水系统既能够与当地的自然环境协调统一又能满足公路现实排水需求,才能减轻对公路的危害,在发展公路建设的同时使人们的生命安全得到有效保障。
参考文献:
[1]张伟杰,马慧涛.路基路面排水设计在高速公路上的应用[J].中国新技术新产品,2010,(8):38.
[2]靳陆东,范矫捷.对路基路面进行排水在公路工程当中的重要性探析[J].内蒙古煤炭经济,2013,(3).
[3]王帅军.路基路面排水设计[J].交通世界(建养.机械),2013,(10).
【关键词】 公路;路基路面;排水设计
前言:
随着我国在交通建設方面不断迅猛发展,人们对公路质量的关注度也在不断提升。在公路的使用过程中,排水设计对于路基路面的稳定性有很大影响。路基路面排水设计不当给人们带来的不便之处清晰可见,同时也造成社会秩序混乱及经济影响。路基路面排水设计的重要性日益凸显,把完善路基路面排水设计提上日程正是当务之急。公路路基路面排水设计的重点主要从设计原则和实施过程两方面表现出来,需要我们公路行业人员进行深入了解。
一、地下水和地表水对公路路基路面的有害影响
1、地下水对路基的有害影响
影响路基的稳定性。在公路路基工程施工过程中,由于地下水水量和流向都是不确定的,因此在地下水不断冲击的情况下,路基的稳定性就会大大降低。比如说,进行路堤填筑时,通常情况下地下水的水位都会很高,而当其渗入到路基填料中,就提高了路基填料的含水量,大大增加了路基填料内部空隙,降低了路基填筑强度,也容易导致路基沉降问题的出现。另外,在冬季等天气恶劣的条件下施工时,如果地下水进入到路基填料中,很容易出现路基冻害问题,在其投入使用后也容易出现质量事故。当路堑的边坡是细粒土或破碎岩块时,地下水经过填料时,还可能将填料中的胶结物质一起带走,从而导致边坡失稳。
2、地表水对路面的有害影响
降低路面使用寿命。当地表水在路面上不断沉积后,必然就会有一部分水渗透到路面底层,降低结构的土质强度。并且在车辆荷载的不断作用下,结构内部的细颗粒就会出现唧泥,车辆就无法顺利的通行。而在地表水不断冲刷的作用下,就会加大面层和表层之间的空隙,从而出现疲劳破坏的问题,大大降低了路面的使用寿命;降低车辆通行的安全性。当路面出现了大面积的积水时,公路管理人员应迅速并及时的将积水排除干净,否则路面就会存在严重湿滑,正常行驶的车辆就容易产生滑移,大大降低了行人和驾驶人员的安全性。
二、基本设计原则
在进行公路路基排水设计时,为保障其合理性,需遵循几条原则。(1)因地制宜原则。首先对公路所在地区进行详细调查,收集地理、水系、水源等各类信息。根据该类信息因地制宜进行排水方案设计,兼顾经济适用性,排水沟渠的方向布置上,将竖向布置与平面布置互相搭配。还需考虑公路路基的边坡防护、加固,保障公路排水设计规划的合理性与高效性。(2)减少占地原则。减少农田占用量,避免使用边沟作为排水渠道,如果条件允许,可适当提高涵管孔径,便于农田进行排灌,防止冲毁当地农田水利设施。(3)保护水土原则。路基路面排水设计应充分考虑保护水土,尽量维持原有水系的水流性或自然沟溪状态,避免在施工时破坏水系,造成水土流失影响排水效果。
三、公路路基路面排水设计
1、路面表面排水
路面表面排水系统是将降水时路面所产生的积水排出,避免发生交通安全事故。通常情况下进行路面表面排水设计时,主要有集中和分散两种排水方式。当边坡易受到水体的冲刷并且公路路堤高度不小于3.5m时,建议选择集中排水的方式,即在土路肩的外侧边缘地带设置一些拦水带,它们都具有较好的拦水作用,同时在拦水带中预置一些排水口,从而将拦到的水全部集中排泄出去。相反情况下应选择分散排水的方式。其主要设计内容为加固公路路肩(如土路肩硬化处理、设置天然砂砾),利用公路路线纵坡和路面横坡,用自然漫流方式将路面水全部排出到指定范围内。
2、超高段的分隔带排水
(1)在中央分隔带设置断口;(2)在中央分隔带预留排水孔道;(3)中央分隔带的内部开设排水沟;(4)将中央分隔带设置为浅碟形状。还可将各种排水方式进行有机结合,形成完善的公路排水系统。如果公路建设对绿化要求较高,可在制定浅碟式排水方案时,将浅碟式排水槽改为矩形排水槽,并将槽位置移动到超高外侧分隔带的两边,使其能够顺利排出路面的表积水,集水井移动到排水槽的一侧,预留充分的绿化空间。
3、中央分隔带排水
另一种较常见的公路排水措施就是设置中央分隔带,主要是排除中央分隔带内积水,具体分为施工期间和道路正常使用下的两种隔水带,施工期间的排水量主要取决于当地最大瞬时降水量和中央隔水带的汇水面积。
在中央分隔带的设计施工过程中,一般来说,横向排水管道的长短视公路路基宽度而定,并要有三至五度的坡度。排水管道的设计一定要根据收集到的本地区最大瞬时降水量数据进行科学分析,并综合考虑地形、地质、气象、水文等因素,设计合理的排水管道管径。在实际过程中却存在很多问题,如中央分隔带只在公路基层施工才进行开挖,就很难保证公路排水效果,此外在开挖过程中,所挖掘的边沟表面粗糙、规格不一、形状样式等不符合规范,沥青粘结不牢固,公路防渗漏施工不到位,有很多施工缝没能及时处理,就会造成整个公路排水系统不完整、不科学,不能很好地达到排水效果。
同时在施工过程中质量很难进行控制,极容易造成横向排水管道管底标高的误差,甚至是管道堵塞。从而使得上游的排水管道排水不顺畅,大量的水在重力作用下,流向最低处的排水管道,由于在设计施工过程中包裹着土工布,导致淤塞使得管道排水能力严重不足,进而可能导致下游的中央分隔带积水,影响公路正常使用。甚至很长时间后中央分隔带的水不能排除,使公路路基路面长期浸泡,严重影响公路的使用寿命和功能。
4、各类排水型式
(1)排水沟。排水沟的作用在于将各个排水设施进行连接,并将水引至周边的水渠、沟或桥涵中,构成完整的排水系统。其设计应根据该地区的地形、地貌等情况,确定其横断面(一般为梯形)型式,掌握了流量后再决定其断面大小,由于其性质较为特殊,长度应保持在500m以内,使之将各个排水设施连接起来;(2)边沟。如果路段较为平坦,设置边沟时应选择填筑式,并兼顾有效排除路基积水和降低经济成本两方面。如果采用浆砌片石边沟,则其纵坡应超过0.12%,一般情况下其沟底纵坡应大于0.3%,且沿着该地区的地形、地势进行排水设计。(3)截水沟。截水沟一般设置于路堑坡顶5m左右或路堤坡脚超过2m的位置,长度保持在200~500m。如需设置截水沟的路段较长,截水沟的长度大于500m,则需在中间部位增加泄水口,还需设置构造物进行引排,如急流槽、跌水井等。如果需要排除路基范围内的地下水,则可以设置盲沟、渗井等设施。另外需要注意的是,在进行地表水引流时,应避免将其引入地下水的处理设备中,但在进行地下水引流时,则可以将地下水引入地表水处理设备中。
四、结束语
设计人员要对公路情况全面细致地研究,严谨地设计排水系统,使得路基路面排水系统既能够与当地的自然环境协调统一又能满足公路现实排水需求,才能减轻对公路的危害,在发展公路建设的同时使人们的生命安全得到有效保障。
参考文献:
[1]张伟杰,马慧涛.路基路面排水设计在高速公路上的应用[J].中国新技术新产品,2010,(8):38.
[2]靳陆东,范矫捷.对路基路面进行排水在公路工程当中的重要性探析[J].内蒙古煤炭经济,2013,(3).
[3]王帅军.路基路面排水设计[J].交通世界(建养.机械),2013,(10).