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      公路路面防排水設(shè)計(jì)分析

      2021-05-19 08:21:02王輝
      運(yùn)輸經(jīng)理世界 2021年18期
      關(guān)鍵詞:邊溝積水雨水

      王輝

      (蘭州乾元交通規(guī)劃設(shè)計(jì)咨詢有限公司,甘肅 蘭州 730030)

      1 防排水的重要性

      在公路的建設(shè)和發(fā)展過(guò)程中,防排水結(jié)構(gòu)是非常關(guān)鍵的,防排水結(jié)構(gòu)的好壞直接關(guān)系著公路路面質(zhì)量的高低。因此,在公路的建設(shè)過(guò)程中,一定要重視防排水結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。同時(shí),相關(guān)的工作人員要在綠色環(huán)保的理念下根據(jù)公路所處的地理環(huán)境,科學(xué)合理地設(shè)計(jì)防排水結(jié)構(gòu)。其中,在具體的設(shè)計(jì)過(guò)程中,需要遵循三個(gè)要點(diǎn):第一,設(shè)計(jì)人員要將公路中挖掘出的土壤用于附近綠色植物的生長(zhǎng),不能將土壤隨便堆放,不能阻擋車輛的出行,應(yīng)該滿足綠色環(huán)保的理念。第二,公路在建設(shè)過(guò)程中,排水設(shè)施一定要進(jìn)行全方位的考察之后再進(jìn)行設(shè)計(jì),避免對(duì)周邊的邊溝造成破壞,產(chǎn)生浪費(fèi)現(xiàn)象。同時(shí),邊溝的高度不可以超過(guò)路肩高度,在挖邊溝時(shí)一定要嚴(yán)格地管理和控制邊溝縱坡值,必須在合理的范圍內(nèi)進(jìn)行挖掘。第三,在具體開展挖掘的過(guò)程中,路面上存留的水分滲入工程中,極容易損壞路面面層,從而降低路面的性能和使用壽命。因此在具體的路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,可以選擇一些低滲透度的材料,從而避免路面的積水滲入路面的材料中,例如,選擇三維復(fù)合排水網(wǎng)材料,既可以滿足低滲透度的問(wèn)題又可以提高公路施工質(zhì)量水平[1]。

      2 公路路面積水原因的分析與研究

      在公路的使用過(guò)程中,如果在路面上積存太多的水分極易導(dǎo)致公路路面出現(xiàn)坍塌,嚴(yán)重的會(huì)造成車輛碰撞。因此,就需要重視公路路面積水的原因,根據(jù)原因來(lái)制定出相應(yīng)的處理措施,從而完善公路路面的防排水系統(tǒng),提升公路路基的抗水毀能力。下面對(duì)當(dāng)前容易造成公路路面積水的原因進(jìn)行分析和研究。

      2.1 中央分隔帶溝槽中的積水

      在公路路面工程施工過(guò)程中,首先要進(jìn)行路基的施工,只有在保證路基穩(wěn)定的情況下才能進(jìn)行后續(xù)的施工建設(shè)。而在路基的施工過(guò)程中,施工人員要根據(jù)地面情況鋪設(shè)碎石進(jìn)行穩(wěn)固,然后就會(huì)在路面形成臺(tái)階式的中央分隔帶,在雨天時(shí),分隔帶中極易造成積水,當(dāng)積水超過(guò)路基的高度時(shí),會(huì)進(jìn)入路基中,從而對(duì)路基部分造成損壞[2]。

      2.2 路面彎道內(nèi)側(cè)的積水

      在進(jìn)行公路路面的施工過(guò)程中,既有直線型的道路,也有彎曲型的道路,而在彎曲型道路的建設(shè)中,更容易造成積水問(wèn)題。這是因?yàn)樵谟晏?,彎道部分的雨水?huì)從路面直接流入內(nèi)側(cè)區(qū)域中,隨著積水的增多,在高位置的彎道中會(huì)造成對(duì)路基的大量沖刷和侵蝕,進(jìn)而導(dǎo)致該區(qū)域中的路基受損。

      2.3 破壞排水系統(tǒng)

      在當(dāng)前公路路面的施工中,最常見(jiàn)的排水方式有兩種,分別是側(cè)向和豎向排水,但是在具體的施工中,需要先銑刨公路路面,再鋪設(shè)相應(yīng)的瀝青,從而構(gòu)建相應(yīng)的排水系統(tǒng),但是在施工時(shí)會(huì)對(duì)排水系統(tǒng)造成較大的破壞,直接導(dǎo)致排水系統(tǒng)的毀損,從而導(dǎo)致公路路面出現(xiàn)大量的積水[3]。

      3 路面防排水施工的具體設(shè)計(jì)優(yōu)化

      3.1 設(shè)計(jì)并使用橫向的排水管

      在公路路面的施工過(guò)程中,完成公路路基施工之后,應(yīng)立即埋設(shè)橫向排水管,接著再完善后續(xù)的公路路面施工項(xiàng)目。其中,在埋設(shè)橫向排水管時(shí),一定要根據(jù)所處的地理位置和公路的路基條件選擇出相應(yīng)的埋設(shè)深度,而不是隨意地進(jìn)行埋設(shè)。同時(shí),對(duì)于埋設(shè)的方法也會(huì)因?yàn)槁裨O(shè)位置的不同而發(fā)生變化。例如,在對(duì)公路路面的彎曲區(qū)域進(jìn)行埋設(shè)橫向排水管時(shí),一般是根據(jù)100m/個(gè)的密度進(jìn)行埋設(shè)。而在縱向路面時(shí),一般是選擇由高到低的方式進(jìn)行埋設(shè),相對(duì)應(yīng)的埋設(shè)密度變化為150m/個(gè)。在直線公路路面的埋設(shè)過(guò)程中,密度是按照200m/個(gè)的間隙進(jìn)行埋設(shè)。另外,在完成埋設(shè)工作之后,需要在相鄰的橫向管之間挖跌水井,它的標(biāo)準(zhǔn)尺寸是30m×20m×20m,在完成跌水井的工作之后需要用碎石填滿跌水井并用鋼筋片進(jìn)行最后的封閉工作,從而保證跌水井的密封性良好[4]。

      3.2 確定出科學(xué)合理的施工方案

      在對(duì)公路進(jìn)行防排水施工之前,施工人員要根據(jù)當(dāng)前公路路面的具體實(shí)際情況對(duì)防排水的施工方案做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和完善,保證最終施工方案的精確性。在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中,要采取系統(tǒng)、科學(xué)、綠色、環(huán)保的方法制定相應(yīng)的防排水措施,從而提高該條公路防排水系統(tǒng)的使用性能。

      3.3 使用砂漿并再次進(jìn)行封閉

      在對(duì)公路進(jìn)行防排水設(shè)計(jì)過(guò)程中,施工人員要在中央分隔帶附近鋪設(shè)碎石來(lái)穩(wěn)固地基,同時(shí)為了減少積水的滲入會(huì)再次使用砂漿封閉隔離帶的路基。其中,所選擇的砂漿厚度在30mm 左右,而在借助碎石穩(wěn)固地基時(shí),會(huì)選擇用槽鋼來(lái)穩(wěn)固碎石的位置,并在路基上插入一些鋼針,而在穩(wěn)固之后拔除鋼針,會(huì)留下一些針眼,當(dāng)遇到雨天時(shí),雨水從針眼處進(jìn)入路基中,會(huì)再次造成積水情況,因此,就需要再次使用砂漿填補(bǔ)隔離帶的路基,防止積水的滲入[5]。

      3.4 落實(shí)相關(guān)的防排水系統(tǒng)維護(hù)工作

      一般在完成公路防排水工作之后,需要對(duì)防排水系統(tǒng)進(jìn)行定期的檢查和維修,尤其是在雨天之后,要對(duì)防排水系統(tǒng)進(jìn)行及時(shí)巡查,檢查路面的積水情況以及排水系統(tǒng)是否能夠正常運(yùn)行。如果運(yùn)行不正常,需要及時(shí)通知維修人員進(jìn)行維修。

      4 在公路排水設(shè)計(jì)中的實(shí)踐應(yīng)用

      4.1 路面表面排水的應(yīng)用

      4.1.1 公路路面表面排水設(shè)計(jì)要遵循的原則

      公路路面進(jìn)行排水設(shè)計(jì)時(shí)需要遵循的原則:第一,雨天降落到路面的雨水,必須借助路面的橫向路拱坡度進(jìn)行排水,從而能夠減少在路面上存留的積水。第二,路堤較低時(shí),可以在路堤的邊坡上通過(guò)橫向的流水方式排除路面的積水,此時(shí)必須要滿足邊坡不會(huì)被積水所沖刷的情況下才可以使用。第三,在路堤較高的情況下,此時(shí)需要借助泄水口和急流槽進(jìn)行排水,否則積水會(huì)將邊坡沖塌。第四,設(shè)置攔水帶匯集路表水時(shí),需要滿足高速公路及一級(jí)公路的設(shè)計(jì)積水寬度不得超過(guò)右側(cè)車道外邊緣,二級(jí)及二級(jí)以下公路不得超過(guò)右側(cè)車道中心線。當(dāng)硬路肩寬度較窄、匯水量大或攔水帶形成的過(guò)水?dāng)嗝娌蛔銜r(shí),可采用沿土路肩設(shè)置U 形路肩等措施加大過(guò)水?dāng)嗝?,確保積水的正常流動(dòng)[6]。

      4.1.2 公路路面表面防排水的具體設(shè)計(jì)方案

      公路路面的防排水設(shè)計(jì)方案要根據(jù)路基橫斷面的不同來(lái)進(jìn)行差異處理。其中,如果路基橫斷面是路塹時(shí),此時(shí)橫向的排水就會(huì)集中在邊溝區(qū)域之中。而斷面為路堤時(shí),可以選擇兩種方案進(jìn)行排水。第一種是將路面的積水以橫向的方式來(lái)向路堤坡面排水,另一種是在公路的路肩邊緣位置設(shè)置攔水帶,將路面的積水集中在攔水帶區(qū)域中,通過(guò)泄水口和急流槽進(jìn)行排水。

      4.2 公路路面的中央分隔帶的排水應(yīng)用

      公路路面中央分隔帶的排水效果根據(jù)寬度的不同而不同。其中,寬度<3m,并且公路路面中央分隔帶采取鋪面封閉的方式進(jìn)行排水時(shí),路面的積水是通過(guò)分隔帶向兩邊的區(qū)域進(jìn)行排水,分隔帶的坡度與橫坡的高度相同。但是在公路的超高路段中,必須要在中央分隔帶的上邊緣區(qū)域放置路緣石和泄水口,從而可以攔截一些超高段的積水。當(dāng)寬度>3m 時(shí),在公路表面未采取鋪面封閉的中央分隔帶時(shí),路面的積水會(huì)堆積在分隔帶的低處并借助縱坡的泄水口進(jìn)行排水。第三種是中央分隔帶并未進(jìn)行任何的鋪設(shè),此時(shí)分隔帶的雨水會(huì)由分隔帶直接進(jìn)入到地下的排水系統(tǒng)中進(jìn)行排水[7]。

      4.3 公路路面內(nèi)部的排水應(yīng)用

      簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),公路路面的排水系統(tǒng)的能力明顯低于公路路面內(nèi)部排水系統(tǒng)的能力,并且下游區(qū)域的排水系統(tǒng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于上游區(qū)域的排水系統(tǒng)的能力。其中,寒冷區(qū)域中滲入水在公路路面的最大滲入時(shí)間不應(yīng)超過(guò)1h,而在其他區(qū)域中不能超過(guò)2~4h,并且滲入的路徑長(zhǎng)度在46~60m。

      4.4 公路路基地下的具體排水設(shè)施

      在公路路基地下的防排水系統(tǒng)中,主要依靠?jī)煞N類型的排水方式進(jìn)行,分別為暗溝和明溝。在對(duì)明溝進(jìn)行施工時(shí),一定要維護(hù)好周邊的施工環(huán)境,保證在施工過(guò)程中的施工安全。必要時(shí)還需要支撐周邊的高度,避免出現(xiàn)坍塌。如果施工區(qū)域的周邊環(huán)境和土壤較好,溝槽的位置較高,此時(shí)就可以減免支撐的工作,而直接進(jìn)行挖溝。用明溝排水,效果非常明顯,排水效率較高。而選擇暗溝進(jìn)行排水,可以最大化地保證公路路基內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及承載能力,一般選擇混凝土進(jìn)行暗溝的澆筑施工作業(yè),在地層會(huì)留有一定的排滲水孔,從而能夠?qū)⒍嘤嗟乃诌M(jìn)行排出。

      4.5 行車道排水設(shè)計(jì)

      在公路行車道內(nèi)車輛的通過(guò)量需要進(jìn)行嚴(yán)格的管理和控制,這是因?yàn)檐囕v在通過(guò)的過(guò)程中將一些雨水和淤泥等帶到周邊的區(qū)域中,進(jìn)而使得周邊的區(qū)域受到影響,甚至影響到公路的排水和美觀,而車輛所甩出的雨水受到污染,此時(shí)在排水時(shí)需要進(jìn)行分別處理,可以通過(guò)增加凈化裝置處理雨水,并保證地下的排水裝置能夠接收到地面的雨水和其余的淤泥等。

      4.6 綠化帶的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

      簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),公路路面綠化帶主要發(fā)揮其吸收和蓄水功能,同時(shí)進(jìn)一步結(jié)合雨天降水情況進(jìn)行排水管道的應(yīng)用。根據(jù)綠化帶周邊公路中車輛的運(yùn)行情況進(jìn)行特殊的設(shè)計(jì),一般需要按照雨水量的多少來(lái)進(jìn)行結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),從而能夠?qū)ρb置進(jìn)行科學(xué)系統(tǒng)化的管理和調(diào)節(jié)。通過(guò)綠化帶內(nèi)植木自身循環(huán)運(yùn)作方向進(jìn)行水資源的進(jìn)一步收集,不僅可以提高公路路面的排水效果,還可以滿足綠化帶內(nèi)植物的需要。

      4.7 雨水口的設(shè)計(jì)

      在對(duì)公路路面排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中,需要重視對(duì)雨水口的設(shè)計(jì),其中要按照雨水在聚集時(shí)的儲(chǔ)存空間和管道的設(shè)計(jì)位置來(lái)進(jìn)行綜合性的分析,從而能夠保證雨水口符合公路路面的排水系統(tǒng)的運(yùn)行以及淤泥等雜物的處理。同時(shí)還可以將收集到的雨水與其他區(qū)域的裝置進(jìn)行聯(lián)通,保證雨水的充分利用和排水系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

      4.8 設(shè)立植草溝、磚地設(shè)計(jì)

      對(duì)于公路路面的防排水設(shè)計(jì)中,不僅要進(jìn)行排水,還要將排出的水進(jìn)行充分地利用,從而達(dá)到最佳的排水效果。其中,既可以設(shè)立綠化帶,也可以設(shè)置一些植草溝和吸收磚。這是因?yàn)橹膊轀虾臀沾u可以形成一些獨(dú)立的系統(tǒng)來(lái)對(duì)公路路面的積水進(jìn)行處理,一般可以將一些不能短時(shí)間內(nèi)進(jìn)入泄水口的雨水進(jìn)行充分的利用。

      5 結(jié)語(yǔ)

      總而言之,公路路面的防排水管理和控制是最為重要的一部分內(nèi)容,根據(jù)公路路面極容易造成積水的原因來(lái)提出對(duì)應(yīng)的解決措施。同時(shí),對(duì)當(dāng)前公路路面的防排水系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)和完善,最終提升公路路面防排水系統(tǒng)的使用效果,減少對(duì)公路路面的損壞,降低車輛在行駛中的危險(xiǎn)以及提高公路的使用壽命和安全性能。

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