靳麗莉,佘振平,戴 恒
(1.廣西大學(xué)土木建筑工程學(xué)院;2.華南城控股有限公司南寧華南城)
隨著我國(guó)交通量的不斷增長(zhǎng),對(duì)高速公路的需求也越來(lái)越多,尤其是對(duì)于高速公路的施工質(zhì)量和使用性能要求越來(lái)越高。在高速公路工程中,合理、有效的排水設(shè)計(jì),能夠從根本上預(yù)防各種公路病害的產(chǎn)生,充分提高高速公路的整體質(zhì)量,進(jìn)而延長(zhǎng)公路的使用壽命,有效降低后期的維修成本。近年來(lái),隨著高速公路網(wǎng)的普及和延伸,在防排水設(shè)計(jì)方面所考慮到的影響因素也越來(lái)越復(fù)雜,本文將對(duì)高速公路的排水設(shè)計(jì)思路進(jìn)行深入的研究。
高速公路路基路面排水設(shè)計(jì),首先要掌握以下原則。
(1)排水設(shè)計(jì)應(yīng)該因地制宜、全面進(jìn)行規(guī)劃、合理的進(jìn)行布局,以便進(jìn)行綜合治理。排水設(shè)計(jì)應(yīng)該充分利用當(dāng)?shù)氐挠欣匦魏妥匀粭l件。通常,地下和地面的排水設(shè)計(jì)可采用排水溝渠的形式,為避免水流不集中,溝渠不應(yīng)該設(shè)置過(guò)長(zhǎng)。
(2)對(duì)于溝渠的設(shè)置,應(yīng)該注意與農(nóng)田水利當(dāng)匹配,為防止農(nóng)用水對(duì)路基造成危害,可適當(dāng)增加設(shè)置涵管和涵管孔徑來(lái)提高排水性能。路基的邊溝不應(yīng)該作為農(nóng)業(yè)用水渠道,無(wú)法避免時(shí),可適應(yīng)增加邊溝的橫斷面,并進(jìn)行相應(yīng)的加固。
(3)設(shè)計(jì)之前要進(jìn)行充分的調(diào)查分析,查明當(dāng)?shù)氐乃礂l件和地質(zhì)狀況,對(duì)于重點(diǎn)工程和路段,應(yīng)該進(jìn)行比較系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì),使路基的排水和橋涵相互匹配,地下排水設(shè)施與地面排水設(shè)施相結(jié)合,平面排水布置與縱向排水布置相配合的原則。盡量使高速公路的路基路面排水做到綜合分析、科學(xué)設(shè)計(jì)和合理修筑。在排水設(shè)置布置困難和地質(zhì)不良的地段,應(yīng)該加大路基的防水設(shè)計(jì)。
(4)高速公路的路基路面排水應(yīng)該注意防止造成水土流失,并且注意不要破壞天然的水系,盡量不合并自然河流。在設(shè)置人工溝渠時(shí),可盡量選擇有利的地形,以減少溝渠工程。在公路的重點(diǎn)和特殊路段進(jìn)行排水設(shè)計(jì)時(shí),比如土質(zhì)軟弱或者縱坡陡高的地段,應(yīng)該加強(qiáng)防護(hù)施工。
(5)路基的排水設(shè)計(jì)需要針對(duì)公路的等級(jí)和施工條件,盡量做到具體取材,經(jīng)濟(jì)適用。
對(duì)于高速公路普通路面的排水設(shè)計(jì),可以根據(jù)高速公路路面的坡度特點(diǎn),當(dāng)路基坡度較低時(shí),可對(duì)路面進(jìn)行分散漫流;當(dāng)路面坡度較低時(shí)可采用集中截流兩種排水方式。分散漫流一般采用混凝土作為路緣石,使積水能夠沿著漫坡排至邊溝當(dāng)中;當(dāng)路面的坡度較高時(shí),可采用集中截流的辦法,在路肩處設(shè)置攔水的緣石,對(duì)積水進(jìn)行截流收集,并由泄水口泄至邊溝當(dāng)中;對(duì)于普通路段的路基排水設(shè)計(jì),主要采取邊溝填筑的形式,并對(duì)路基的結(jié)構(gòu)和邊溝坡度進(jìn)行合理設(shè)計(jì),以保證邊溝的水能夠及時(shí)排出。另外,還要結(jié)合當(dāng)?shù)氐慕邓?,合理設(shè)計(jì)邊溝的橫斷面,以保證汛期邊溝的高效排水。
在超高路段,尤其是超高側(cè)的行車道,路面積水的滲透作用較強(qiáng),路面積水也可能通過(guò)分隔帶流入到另外一側(cè)。所以在高速公路的超高路段,應(yīng)該在路緣帶設(shè)置適當(dāng)?shù)目v向排水溝,并每隔一段距離,設(shè)置一處集水井和橫向排水管,使路面積水能夠快速流入到路邊溝當(dāng)中。
在高速公路工程中,通常會(huì)遇到土質(zhì)較為松軟的地基層,如果含水量過(guò)高,很容易降低路基的強(qiáng)度,應(yīng)該合理設(shè)計(jì)排水設(shè)施和排水結(jié)構(gòu),將路基地下水及時(shí)排出,使路基下方的軟弱土不會(huì)發(fā)生濕陷,提高其穩(wěn)定性。對(duì)于軟弱地基,其排水設(shè)計(jì)主要采用隔水層、滲水層與排水層結(jié)合的方式,改善路基的防水性,及時(shí)將水排出地基以外。另外還可以在邊溝與滲水層相接處設(shè)置反濾層。
對(duì)于路面滲水的排水設(shè)計(jì),可以要高速公路的路面邊緣設(shè)置具有較高透水性的排水裝置。在進(jìn)行路面封層的同時(shí),加設(shè)集水溝、橫向出水管等排水系統(tǒng)。另外,可以在路肩處設(shè)置相應(yīng)的盲溝,以提高路面滲水的排出能力。
低矮的路堤排水設(shè)計(jì),可以將邊溝進(jìn)行加深,并將護(hù)坡道進(jìn)行深挖,以適當(dāng)降低邊溝的高度。設(shè)計(jì)時(shí)邊溝的出水口要高于正常的水位線,邊溝溝底的標(biāo)高應(yīng)該參照路肩高度,與路肩最低處的高度差要保持在1.7 m以上。
高速公路的中央分隔帶通常都會(huì)設(shè)有通訊、監(jiān)控用的人手孔,所以中央分隔帶的長(zhǎng)度設(shè)計(jì),應(yīng)該為兩個(gè)人手孔之間的距離。中央分隔帶一般采用種植樹(shù)木的方式。為了將中央分隔帶內(nèi)的水及時(shí)排除,可以在分隔帶底部鋪設(shè)土工布和縱向透水管,并加設(shè)反濾土工布,形成帶內(nèi)地下排水系統(tǒng)。縱向的排水溝兩側(cè)和底面需要進(jìn)行相應(yīng)的防滲水處理;橫向排水管設(shè)置在對(duì)應(yīng)集水井的位置,使集水井內(nèi)的水能夠通過(guò)橫向排水管排出;在橫向排水管與邊溝的匯集處急流槽底澆筑混凝土,以防沖刷。橫向排水管可以每隔30~50 m設(shè)置一道。
高速公路路基路面排水設(shè)計(jì),是高速公路施工前的重要工作。設(shè)計(jì)時(shí)要全面考慮路段的地形特點(diǎn)和水文條件,遵循科學(xué)的設(shè)計(jì)原則,結(jié)合合理的公路線形設(shè)計(jì),對(duì)排水設(shè)計(jì)系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)安排。路基路面排水設(shè)計(jì)對(duì)預(yù)防高速公路的各種病害,起著決定性的作用,所以必須全面分析、認(rèn)真對(duì)待。
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