吉林省白山市靖宇县交通局 吉林白山 135200
摘要:水害是影响高速公路路基路面质量的一项重要因素,为了保证高速公路的整体质量和安全,在进行路基路面设计时,应该使用科学的方式进行排水设计,最大程度上提高高速公路的使用年限,保证人们的安全出行。论文分析水对于路基路面的危害,讨论高速公路结构中路基路面排水设计的注意事项及原则,以供参考。
关键词:公路;路基路面;排水设计
引言
路基和路面承担着公路工程的全部荷载,因此,其质量与公路工程的承载能力以及人们的出行安全有直接的联系,如果路基路面的质量出现问题,不仅会对公路工程的质量造成影响,还会影响人们的出行,甚至是区域的经济发展。因此,在公路工程路基路面设计中,设计人员要结合当地的实际情况,了解各因素对路基路面质量的影响,加大对路基路面排水设计的重视程度,为人们的安全出行提供保障。
1水对于路基路面的危害
1.1地表水的危害
路基路面受到地表水的危害主要体现在以下2点:(1)若是工业排水或是雨水等地表水在路面上的长时间积留,会降低路面的承受能力。因为地表水的长时间积留,会使其透过路面表层,从而使整个路面的结构发生变化,进一步降低了整个路面的原有承载能力。与此同时,经由过往车辆的不断碾压与挤压,从而使路面结构发生更大的变化甚至于出现路面的塌陷。(2)如果路面积水不及时进行清理,不仅会使路面的承受能力降低,还会因路面湿滑,使过往的车辆无法及时刹车,从而给车辆或行人造成安全隐患。
1.2地下水的危害
地下水不是一成不变的,它会随着水量或者水的流向而发生变化,进而对路基施工造成一定的影响,情况严重时甚至会造成路面的塌陷,致使路基出现严重失衡。进行路基填筑时,地下水的水位会因填料而升高,还会渗入填料当中,使填料中的含水量增大,影响填料的质量,降低填料的强度从而使得建筑的质量也会因此而改变或是出现更为严重的问题。在温度较低的冬季,填料内部的水分因温度低的关系发生冰冻现象,进而影响整个路基,埋下安全隐患。
2合理的排水设计的重要性
为了提高相关人员对排水系统的设计环节的重视程度,现以某地区2013年的公路工程质量报告数据分析图为例(见图1),探究排水系统建设在公路工程建设中的现状。
图12013年的公路工程质量报告数据分析
2.1提高公路路基的稳定性
排水设计对提升公路路基的稳定性有重要的作用。水对路基的主要影响体现在地下水对其的影响,由于地下水的位置比较隐蔽,并且不同路段的地下水的流向和流量不同,如果排水设计不能起到及时分流和调整公路路基处的地下水的作用,一旦地下水渗入路基中,会增大路基原材料之间的缝隙,从而降低路基的压实度。同时,水份的侵入会影响路基材料的硬度,导致路基整体结构疏松,稳定性也随之降低[1]。
2.2降低路面交通事故的发生率
地表水对公路路面也有关键性的影响,例如,如果公路路面长时间存在积水,路面会变得湿滑,非常容易导致交通事故。
3公路路基路面排水设计内容及原则
3.1公路路基路面排水设计内容
路基路面的排水性能会直接影响公路的稳定性和使用年限。通过合理的排水设计,将路基路面结构中的积水排出,可以防止路面结构长时间受积水的浸泡而破坏结构稳定性,从而缩短公路的使用寿命。另外,做好排水设计,可以有效避免不均匀沉降,提高公路的稳定性。总之,在公路工程设计中,要综合考虑公路工程的使用寿命和稳定性,做好边沟、横坡、碎石引导水沟等结构设计,将积水有效排出[1]。
3.2公路路基路面排水设计原则
3.2.1实地考察原则
在公路排水设计前,要对当地的周围环境进行实地考察,使设计人员全面了解周围的情况,设计时要与周围的水利基础设置进行配合,减少对周围环境的影响。通常情况下,在合理的排水设计的基础上,为了减少农田灌溉对路基的影响,要保持排水系统和农田灌溉系统之间的协调性,尽量增加边沟断面设计,防止排水水位上升淹没道路和农田[2]。
3.2.2保护环境原则
在公路排水设计中,设计人员要加强对周围环境的监控管理,保证路基路面的强度,防止出现水土流失问题,一旦发生水土流失,要及时排查原因并采取可行措施。此外,由于我国国土资源和水资源紧缺,在公路排水设计中,要加强对土壤和天然水系的保护,减少对自然沟渠的损坏,保持水流的走向,减少加固工程量,合理进行排水设计[3]。
3.2.3因地制宜原则
由于公路建设具有一定的地域性,在建设过程中会遇到不同的地质环境和气候环境,因此,在排水设计中,要坚持因地制宜的原则,通常情况下,采用纵向、横向坡度联合设计。另外,要将排水工作和防护加固工作有效结合,在达到相关规范要求的基础上,提高公路建设质量。
4公路路基路面排水设计的具体方案
4.1公路路基的排水设计方案
在排水设计过程中时,工作人员能够选取的路基表面设施多样,而且每一种设施所具备的功能也各异。比如,排水沟。排水沟的设置需要与具体地形地貌相结合,一般情形下,其横断面是梯形断面。为保证排水系统的完整性,排水沟有效地连接了各个排水设施并将水引入附近的水道,如截水沟。截水沟的作用是截引路基上方的地表水,一般应当是处于路堑坡顶5m或者路堤坡脚超过2m的位置。通常截水沟的沟宽应当在200~500mm。倘若其沟宽在500mm以上,断面往往要使用梯形断面[1]。为了高效排出地下水,有效地拦截可能对路基产生不良效果的地下水,一般来说,排水方式会选择暗沟、渗沟和渗井等。地下集中水流需要由暗沟来排出,但该方式也存在着一些缺陷,比如,暗沟排水不能汇水和渗水。渗沟及渗井的作用是将下水拦截,将水位降低,但是这种方式也存在着缺陷,易于发生堵塞问题。所以,在进行设计时,要确保坡度和角度问题。
4.2公路路面的排水设计方案
中央分隔带的排水设计方式对于整个公路路面的排水设计来说至关常重要,所以,在对中央分隔带进行排水设计时,应当因地制宜,具体情形具体设计,采用合理的排水方式[2]。一般来说,中央分隔带的具体设计,其宽度在大于3m时,而且也没有设置封闭的铺面形式时,应当设计内倾的方式,只有这样,才能保证水顺利排出,如图2所示。倘若具体宽度小于3m时,分隔带最好设计成外倾的方式,这样才能保证水顺利排出。
图2控方路段路面内部排水系统示意图
针对路面表面的排水进行设计时,应当根据公路的路堤的高度进行具体的设计,将排水方式分为集中式排水和分散式排水。具体来说,当地的坡高度由于受到水的大力冲击后或公路路堤的高度大于3.5m时,适宜使用集中式排水的方式。因为,采用集中式的排水方式可以在路肩外侧的边缘地带尽量多地设置拦水带,保证拦水的效果。倘若坡体不易受到水的冲击或路堤高度小于3.5m时,适宜采用分散式排水方式,其目的是加强路肩的稳定性,将路面的水都排到指定位置。
结束语
综上所述,在公路路基路面排水设计中,设计人员要坚持设计原则,了解当地的地质环境和气候,因地制宜,保护环境,促进工程建设可持续发展。在设计中要做好截水沟设计、边沟设计、中央分隔带排水设计、路面渗水排水设计,满足排水要求,为人们的安全出行提供保障
参考文献:
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[2]郑月雷.公路路基路面排水设计方案探究[J].中国高新技术企业,2015(09):112-113.
[3]何向宁.对公路路基路面排水设计的探讨[J].山西建筑,2009,35(23):291-292.
[4]徐忠阳.公路路基路面设计安全检查体系研究[D].长安大学,2006.
[5]徐士启,刑俊堂,高玉翠.山区公路路基路面排水设计[J].公路交通技术,2004(04):1-4.
论文作者:張慧
论文发表刊物:《防护工程》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/14
标签:路基论文; 路面论文; 公路论文; 地下水论文; 方式论文; 地表水论文; 填料论文; 《防护工程》2018年第20期论文;