于 鵬
(新疆立弓交通勘察設(shè)計(jì)研究院)
新時(shí)期高速公路路基路面排水設(shè)計(jì)初探
于 鵬
(新疆立弓交通勘察設(shè)計(jì)研究院)
我國(guó)公路建設(shè)已經(jīng)進(jìn)入以高速公路建設(shè)為主的新時(shí)期。水是引起路基路面各種病害的重要因素,因此路基路面的排水設(shè)計(jì)非常重要。分析高速公路建設(shè)中存在的問(wèn)題,闡述高速公路路基路面的排水設(shè)計(jì)原則和具體的措施,對(duì)提高經(jīng)濟(jì)效益與解決高速公路建設(shè)中的質(zhì)量問(wèn)題有重要意義。
高速公路;路基;路面;排水設(shè)計(jì)
1 排水設(shè)計(jì)對(duì)高速公路建設(shè)的重要性
在影響高速公路質(zhì)量的眾多因素中,水是危害高速公路的最重要因素。危害公路的主要自然因素是水,也是造成高速公路路面路基損害的主要原因。下雨后多余的水排不出去,積壓會(huì)侵蝕路基、路面的結(jié)構(gòu),造成路基沉陷、坍塌,路面錯(cuò)臺(tái)、斷裂等嚴(yán)重后果。此外,地下水與農(nóng)田灌溉水會(huì)影響路基的穩(wěn)定性及路面的強(qiáng)度,從而關(guān)系到營(yíng)運(yùn)的安全性與道路的使用年限。我國(guó)現(xiàn)今公路建設(shè)病害多是由路基路面排水設(shè)計(jì)不當(dāng)引起的,因此,在建設(shè)公路之前要充分考慮這個(gè)因素,做好高速公路路基路面的排水設(shè)計(jì)工作,預(yù)防不必要的損失。
在設(shè)計(jì)前必須對(duì)所將建的路段進(jìn)行調(diào)查研究,要結(jié)合當(dāng)?shù)氐乃呐c降雨情況,充分利用原有的自然水系和有利的地形,全面規(guī)劃,合理布局。高速公路公路路基路面排水設(shè)計(jì)要根據(jù)各類(lèi)損害水來(lái)源不同及產(chǎn)生危害的特點(diǎn),通過(guò)設(shè)置不同的工程結(jié)構(gòu)來(lái)控制和減小水危害路基路面的結(jié)構(gòu)。因此,排水設(shè)計(jì)要具體問(wèn)題具體分析,針對(duì)不同路基與路面的路段,采取不同的措施,設(shè)計(jì)一個(gè)排水能力強(qiáng)、各種排水設(shè)施功能齊全的排水系統(tǒng)。
排水設(shè)計(jì)時(shí)要注意對(duì)環(huán)境的保護(hù)。由于路基排水系統(tǒng)里有高速路面上行駛過(guò)車(chē)輛留下的油污、粉塵等有害物質(zhì),因此在設(shè)計(jì)時(shí)要盡量做到排灌分家,防止出現(xiàn)污染水源的情況。其次,要注意周?chē)狡碌乃亮魇?wèn)題;對(duì)于天然的溝溪與水系,要盡量避開(kāi),不能破壞與合并,改變水流的性質(zhì)。第三,在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)田用水需求,在防范農(nóng)田灌溉水渠影響路基時(shí),要注意不要危害水利設(shè)施;此外,排水系統(tǒng)在獨(dú)立成體系時(shí)要避免沖毀農(nóng)田,破壞農(nóng)田等問(wèn)題。
關(guān)于高速公路路面病害有路面沉降、路面產(chǎn)生嚴(yán)重的車(chē)轍鼓起、路面的結(jié)構(gòu)性被破壞、瀝青路面開(kāi)裂等問(wèn)題。因此,在設(shè)計(jì)時(shí),要充分考慮各種問(wèn)題產(chǎn)生的原因,以避免出現(xiàn)這些病害。
路基是路面的基礎(chǔ),做好路基的技術(shù)性工作尤為重要。高速公路路基沒(méi)做好,可能會(huì)出現(xiàn)路基邊坡塌方,路基的沉陷,路基的翻漿與凍脹,路基沿山坡滑動(dòng),路基滑坡等問(wèn)題;這些病害的產(chǎn)生與發(fā)展都和水的作用相關(guān),因此,排水是防治這些問(wèn)題的根本。
高速公路路基與路面的排水設(shè)計(jì)設(shè)施有不同的地方,但是它們的目的都是相同的,即采用合適的排水設(shè)施匯集、攔截、隔斷、疏干可能會(huì)危害路基路面的地下水和地面水,從而使路基路面長(zhǎng)期保持干燥,保護(hù)路基路面的穩(wěn)定性和強(qiáng)度。
(1)關(guān)于地面水的排水設(shè)施
地面水是指降水的天然匯集場(chǎng),一般主要是由雨水落到地面的水順著地表徑流,沿著地勢(shì)高的地方向低處流動(dòng),最后匯集形成地面的徑流。針對(duì)高速路的地面水,可采取的排水設(shè)施有截水溝、邊溝、排水溝、急流槽、跌水與攔水帶等。在設(shè)計(jì)之前要收集所建設(shè)道路當(dāng)?shù)氐南嚓P(guān)氣象資料,關(guān)于降水的周期、頻率與降水量要了解清楚,做一個(gè)合理的地面水量預(yù)測(cè),再結(jié)合具體的地形地段采取合理的排水措施。
(2)關(guān)于地下水的排水設(shè)施
地下水泛指存在于地下多孔介質(zhì)中的水,主要有上層滯冰、層間水與潛水三類(lèi),是存在于地表以下巖(土)層空隙中的各種不同形式水的統(tǒng)稱(chēng)。針對(duì)地下水采取的排水設(shè)施有隔離層、暗溝、參溝、參井等,這些措施的統(tǒng)一特征就是排水量較小,主要是以參流的方式慢慢排除路基內(nèi)的水。在采取措施前也應(yīng)進(jìn)行實(shí)地考察,科學(xué)分析各種地形的地下水形式與水量,采取恰當(dāng)?shù)拇胧?/p>
(1)超高路段的路面排水設(shè)計(jì)
超高路段的水,侵占超高側(cè)的行車(chē)道,并且在凸形中央分隔帶中穿過(guò),進(jìn)入另一側(cè)行車(chē)道;超高側(cè)匯集的路面水應(yīng)及時(shí)排除,否則容易發(fā)生交通事故。為了防止發(fā)生這種情況,可在路側(cè)面開(kāi)一條縱向的排水溝,并在一定的距離設(shè)置橫向排水管和集水井,使超高側(cè)路面的積水能及時(shí)順利地排入路基的邊溝里。
(2)一般路段的路面排水設(shè)計(jì)
一般路段就是沒(méi)有超高地方的路段,路面坡度較小。這種路段根據(jù)路線(xiàn)縱坡所占比例的大小,可采取集中截流和分散漫流兩種形式。分散漫流方式就是讓路面水順著橫坡與縱坡的經(jīng)路堤邊坡排到入邊溝,一般采用水泥混凝土的平緣石為路緣石的材料,這種方式適合路線(xiàn)縱坡小于百分之零點(diǎn)三的情況。當(dāng)路線(xiàn)縱坡大于百分之零點(diǎn)三時(shí),就要采用集中截流的排水方式,它是集中路面水,設(shè)置瀝青混凝土攔水緣石在硬路肩邊緣土路肩的范圍內(nèi),然后根據(jù)一定的距離經(jīng)泄水口排到邊坡急流槽,留到路基邊溝。
(1)路基地表排水設(shè)計(jì)
路基地表排水設(shè)計(jì)是對(duì)截水溝、排水溝、邊溝等進(jìn)行設(shè)計(jì)和規(guī)劃。其中最重要的是邊溝的設(shè)計(jì),它在整個(gè)高速公路排水設(shè)施設(shè)計(jì)中占有最大的比重,設(shè)計(jì)人員對(duì)此要給予高度重視,遵循邊溝設(shè)計(jì)的原則,科學(xué)選定邊溝尺寸的參數(shù)。
(2)路基地下水排水設(shè)計(jì)
路基地下水的設(shè)計(jì)根據(jù)不同的地形,又分為一般路段、低矮路堤、軟基處理段、挖方路段、填挖交階段等;不同的地段要采取不同的排水設(shè)計(jì)方法。
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