新型排水材料在公路路面設(shè)計中的應(yīng)用

黎 廣

(貴州智恒工程勘察設(shè)計咨詢有限公司，貴州 貴陽 55004)

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新型排水材料在公路路面設(shè)計中的應(yīng)用

黎 廣

(貴州智恒工程勘察設(shè)計咨詢有限公司，貴州 貴陽 55004)

基于目前公路路面設(shè)計過程中應(yīng)用新型排水材料的不成熟問題，分析了新型排水材料類型、應(yīng)用優(yōu)勢以及應(yīng)用方法，并提出了路面設(shè)計中新型排水材料的應(yīng)用要點，其目的是為相關(guān)建設(shè)者提供一些理論依據(jù)。

新型排水材料；公路路面設(shè)計；覆膜透水管、軟式透水管；透水土工織物；復(fù)合土工膜

1 新型排水材料在公路路面設(shè)計中的應(yīng)用優(yōu)勢

公路路面設(shè)計過程中采用的新型排水材料具體如下幾方面優(yōu)勢，即過濾、隔離、排水、防護(hù)以及防滲。其中過濾，是由于土工織物置于土體表面或是相鄰?fù)翆又g后，不僅有效阻止了土顆粒的通過，還允許土中的水和氣體透過織物進(jìn)行排除。這樣一來，公路路面的設(shè)計應(yīng)用就能防止土顆粒過量流失而造成土體破壞，同時還避免了因孔隙水壓力升高而導(dǎo)致土體結(jié)構(gòu)失穩(wěn)問題的出現(xiàn)。就目前的市場環(huán)境，可供選擇的新型材料有紡?fù)凉げ己蜔o紡?fù)凉げ?。這兩種材料類型均可作用于公路路面排水自溝外包過濾層、路面基層與地基間的隔離層以及排水系統(tǒng)中擋土墻回填土濾層。排水優(yōu)勢在于土工合成材料能夠在土體中形成排水通道，并將土體結(jié)構(gòu)中的水分匯集起來。

2 新型排水材料在公路路面設(shè)計中的應(yīng)用方法

以新型排水材料在公路路面鋪設(shè)設(shè)計中的應(yīng)用為例，第一步，設(shè)計人員應(yīng)在路面排水層、墊層以及排水排氣層設(shè)置完畢后，按照工程建設(shè)的實際情況控制土工膜的長度，來進(jìn)行鋪設(shè)。第二步，設(shè)計除了要求鋪設(shè)人員要按照自上而下的滾鋪方式進(jìn)行操作外，還要進(jìn)行焊接卷材中心軸的作業(yè)內(nèi)容。此過程，在鋪設(shè)水平路面時，設(shè)計人員要利用鋼管和機(jī)車來提高平面鋪設(shè)土工膜的作用穩(wěn)定性。第三步，在鋪設(shè)土工膜的過程中，設(shè)計應(yīng)要求作業(yè)人員的行為舉止，如嚴(yán)禁穿著硬底或是帶釘鞋、控制鋪設(shè)與養(yǎng)護(hù)覆蓋時間。這是避免材料使用設(shè)備器材因陽光直射而出現(xiàn)老化現(xiàn)象的重要應(yīng)用步驟。值得注意的是，坡面上的防滲土工膜可砌筑混凝土板護(hù)坡或塊石護(hù)坡。

3 新型排水材料在公路路面設(shè)計中的應(yīng)用要點

3.1 路面邊緣排水系統(tǒng)設(shè)計

首先，路面設(shè)計人員要通過設(shè)置縱向集水溝，來進(jìn)行路面邊緣合理性設(shè)計；其次，設(shè)計帶有孔隙的排水管；再次，與上述兩個設(shè)施相隔一段距離后設(shè)置第二個排水管；最后，將路面積水排到會對路基造成影響范圍之外。此過程，要求設(shè)計要對新型排水材料，即排水管的水文情況進(jìn)行水力計算，以估算出自由水的滲入量。這里的自由水是設(shè)計人員用來計算參考滲入路面結(jié)構(gòu)水分的。

3.2 試驗段排水方案設(shè)計

公路路面試驗段排水方案的設(shè)計，要求相關(guān)人員要對路基進(jìn)行全面系統(tǒng)的處理，以保證其高度設(shè)置的合理性。而且，還要對路床進(jìn)行全新處理，以實現(xiàn)石灰材料的添加。此外，在公路路基兩側(cè)，設(shè)計人員要通過設(shè)置邊溝來進(jìn)行引水。具體可將邊溝寬度與深度控制在1 m與80 cm上下。將內(nèi)邊坡的比值控制在1∶1.5之間，而外邊坡的比值則應(yīng)控制在1∶1。為提高路面排出下滲積水的速度，設(shè)計人員要充分利用排水設(shè)備。此過程，在加鋪泄水槽基設(shè)計時，應(yīng)優(yōu)先采用復(fù)合土工膜，以提高泄水槽的防滲、防沖刷以及穩(wěn)定性作用效果。

3.3 加固泄水槽設(shè)計

在應(yīng)用復(fù)合土工膜進(jìn)行泄水槽加固設(shè)計過程中，由于泄水槽大多為矩形，因此設(shè)計人員應(yīng)在其底部和兩側(cè)外壁上鋪設(shè)兩布一膜的復(fù)核土工膜材料。其中水槽兩側(cè)外壁的鋪設(shè)高度應(yīng)控制在40 cm左右，而土工膜下還應(yīng)鋪設(shè)10 cm的砂墊層，以提高泄水槽加固效果。具體來說，當(dāng)泄水槽開挖以及整修成型后，復(fù)合土工膜應(yīng)承接排水溝泄水槽，完成操作后，再鋪設(shè)砂墊層。對于砂墊層的鋪設(shè)，相關(guān)人員應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙的要求，在保證鋪設(shè)厚度均勻的情況下，將砂的含泥量控制在5%以下。在選擇土工膜時，設(shè)計人員應(yīng)優(yōu)先選用II級無紡?fù)凉た椢飦頋M足技術(shù)性能需求。

3.4 邊緣排水系統(tǒng)設(shè)計

在進(jìn)行公路路面縱向集水溝鋪設(shè)設(shè)計過程中，通常情況下，設(shè)計人員要根據(jù)路面以及路肩的實際情況，來進(jìn)行設(shè)計調(diào)整。例如，某公路路面排水設(shè)施建設(shè)試驗段，其集水溝底面標(biāo)高與公路路面頂面標(biāo)高相比要低，這就意味著邊緣排水系統(tǒng)的最小寬度能夠充分滿足新型排水管的設(shè)置要求。因此，當(dāng)縱向坡度與路線縱坡相同且兩者之間存在誤差，前后誤差極值也不能小于0.25%。在設(shè)計邊緣排水系統(tǒng)中的縱向帶孔排水管時，由于材料材質(zhì)涉及較多，設(shè)計人員應(yīng)采用性能質(zhì)量過硬的設(shè)施進(jìn)行操作。目前的市場環(huán)境，可供選擇的新型排水材料有：HDPE排水管和覆膜排水管。其中HDPE排水管的使用成本較低但排水效果有待提升，而覆膜排水管的造價較高，但性能突出。為此，設(shè)計人員應(yīng)根據(jù)工程建設(shè)的實際情況，來選擇具有適用性的排水管。值得注意的是，設(shè)計人員要注重縱向管節(jié)的有效銜接，即將其端頭的土工布翻卷后，再使用尼龍把管頭固定，進(jìn)而實現(xiàn)土工布翻卷的重疊使用。此設(shè)計操作的關(guān)鍵點，在于控制好卷材重疊的方向以及水流的方向。

4 結(jié)束語

綜上所述，公路路面結(jié)構(gòu)設(shè)計在應(yīng)用新型排水材料后不僅提高了排水設(shè)施的作用穩(wěn)定性，還從長遠(yuǎn)角度降低了路面排水系統(tǒng)建設(shè)的造價成本?；谛滦团潘牧显趯嶋H應(yīng)用過程中出現(xiàn)的問題，相關(guān)建設(shè)人員應(yīng)從應(yīng)用效果、應(yīng)用方法入手，來找出關(guān)鍵問題的控制要點。這是提高公路工程項目建設(shè)使用安全性、耐久性的重要課題內(nèi)容，路面設(shè)計人員應(yīng)將其重視起來，并應(yīng)用于實踐。

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2016-12-28

黎廣(1986-)，男，貴州德江人，助理工程師，從事公路工程行業(yè)研究。

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1008-3383(2017)05-0052-02