汉中公路管理局 陕西汉中 723000
摘要:近年来,随着我国经济和科学技术的飞速发展,我国的城市化进程不断地加快,城市化建设也一直不断的在发展过程中,这就推动了公路行业的发展。为了促进一个城市健康的发展,就要科学的对城市进行规划,不仅要在整体上做到科学布局,更要注意小的细节问题,例如公路路面排水问题。为此,为了保证公路的路面质量,就要在公路路面的施工中加入排水设计,以保证积水可以及时的排除,保证公路质量和行车安全。本文就对影响公路路面排水设计因素进行分析,首先,阐述了积水对公路路面的影响,其次,指出了公路路面排水设计的影响因素,以供参考。
关键词:公路路面排水设计;影响因素分析
近年来,随着城市经济的快速增长,人们生活水平的提高,私家车日渐增多。在此过程中,我国的基础建设也日渐完善,尤其是公路建设发展的速度较快,无论是城市,还是乡村都修建了公路。为此,随着公路数量的增多,也产生了一些问题,例如公路路面的排水问题。排水问题的产生使得公路积水增多,一旦车辆经过,受到行车负荷的影响,公路损坏程度日渐增快,影响了公路的质量。所以,为了解决公路排水问题,就要了解公路路面排水设计的影响因素,找出问题的所在,采取措施,才能解决公路路面的积水问题,保证公路质量。
一、积水对公路路面的影响
现阶段,大部分公路为沥青路面,水损害一直是威胁公路路面的主要因素之一,尤其在交通荷载和温度变化的作用下,水会渗透到沥青的集料中,使沥青和石料之间的附着性大大降低,在水分浸泡和动力压的作用下,使沥青膜发生剥离,最终降低整体粘结面使路面被直接被破坏,其主要体现在三个方面。首先,会对行车荷载方面造成影响。水积留在沥青路面不能马上排除,这使整体路面上形成一个水膜层,当有车辆高速行驶通过后,就降低了路面的抗滑性,同时在行驶上荷载的作用下,沥青表面的毛细管道会出现收缩,这加快了水的渗透,使路面强度被降低。其次,沥青路面在温度的影响下会出现膨胀,气温上升到一定程度后连接缝中的填充材料会被挤出,气温下降后沥青路面的收缩较快,会将填充物挤出,这样就形成了孔隙,使雨水能够沿着缝隙发生渗透,并且破坏基层,造成接缝变形,使填充材料失效。最后,很多路面在纵坡和横坡处不能很好的将水排出,这是因为很多路面虽然存在排水坡度,但在盲沟和暗沟的设计中并不完善,使水汇集到一点,不能排出,造成了板体的不均匀沉降,使路基在下渗过程中,产生了强度的下降,影响了公路质量。
二、公路路面排水设计的影响因素分析
2.1路面内部容易积水,要注意路面内部排水
一般路面内部排水是指路面下渗雨水通过沥青封层表面和土路肩下的碎石渗沟以及横向 PVC 管排至边沟,或经坡面流入排水沟,这种情况一旦不注意,将有可能发生。为此,随着对路面排水重要性的认识,排水性路面逐渐在公路设计和建设中得以应用,旨在从根本上解决路面内部的水损害。近年来国内多所大学和科研所对排水性路面及路面内部排水系统进行了研究。这种排水性路面一般面层与基层采用的都是空隙较大的混合料,渗入到路面的降水通过各透水层的层间空隙和排水系统排出。
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2.2纵断面设计不合理,容易产生积水
在路线设计中,纵断面的设计对排水也很重要,尤其是纵坡设计。一般在横向排水不利的路段,应满足大于0.3%的纵坡,有条件的情况以不小于0.5%为好,特别是在降雨较多的地区,这样才能保证排水的顺畅。同时应核查路线的合成坡度不应小于0.5%,从设计源头解决排水不畅的问题。若纵坡为平坡时,横坡为1%~2%,此时合成坡度也能满足路面排水的要求。而且在纵面设计中,应具体问题具体分析,不应拘泥于一个标准,我国幅员辽阔,南北气候、降雨等自然条件差异很大,因地制宜结合当地条件来采用相应的坡度,既满足排水的需要又能很好的控制工程规模。另外,在设计前坡为上坡(下坡),后坡为下坡(上坡)的竖曲线,即为凸竖曲线(凹竖曲线),在竖曲线设计中,竖曲线大小也不宜采用过大,这样可以减短竖曲线的底部(顶部)零坡或接近零坡的路段长度。所以,在满足线形设计规范要求下,要控制好竖曲线半径,从竖曲线设计上尽量减短纵断面上排水不利的路段长度。
2.3横断面设计不合理,对排水造成影响
公路路面的横断面设计情况会直接影响路面排水状况,如果横断面设计不合理,将不能及时有效地排除路面的积水,导致路面更滑。所以,在设计横断面的时候,通常是将横断面设计成为拱形,而路拱的坡度大小通常是由当地的气候以及降雨量决定的。为此,要在设计之前详细了解当地的气候条件,保证路面设计能够更好地排除降雨。如果当地气候条件以及降雨量处于多雨的状态,那么该地区采取的路拱坡度就应该是高值。但是如果高速公路地区拥有六、八车道,一旦路拱的坡度增大就会受到限制,所以这种情况应该将对向行车道设计成为双向路拱的方式。总而言之,在设计横断面的时候,一定要根据实际情况制定最合适的方案。
2.4平面与纵面的组合设计
平纵面组合设计在路线设计中最重要,且对公路技术人员要求也最高,需要公路技术人员丰富的专业知识和经验的积累,这就要求我们公路设计人员在设计过程中要精益求精,不断核查、修改与完善。为此,在设计中力求平曲线与竖曲线相对应,平曲线要比竖曲线更长。因为圆曲线上存在着超高,这样组合就能满足平曲线路段有较大的横向坡度,所以其合成坡度也较大,可以较好地满足路面排水的要求。其次,在组合设计中,应避免竖曲线的顶点位于 S 形曲线的公切点上。在 S 形曲线的公切点前后,由于超高渐变段也会出现一个零坡及横坡较小的路段,如果竖曲线的底部(顶部)与该处相重合,就会使得该路段的合成坡度很小,造成 S 形平曲线的公切点前后路面排水积水问题。
结束语
近年来,城市公路密度的增大,其公路的结构变得复杂,排水系统的设计往往敷衍了事,存在较大的问题。加之现在降水较多,各地暴雨频率升高,内涝在各个城市已经屡见不鲜了,给公路的给排水设计造成了一定的影响。因此,作为公路给排水工程设计者要做到首先在设计时,要了解影响公路排水设计的因素,找出最关键的解决办法,才能减轻水渗透对公路的危害,延长公路的使用寿命,推动城市的合理发展。
参考文献:
[1]蓝海明.对影响公路路面排水设计因素的分析[J].黑龙江科技信息,2017(06)
[2]王帅,袁海涛.公路路基路面及排水结构设计[J].城市建设理论研究(电子版),2017(01)
论文作者:刘宝玉
论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第1期
论文发表时间:2018/5/8
标签:路面论文; 公路论文; 曲线论文; 坡度论文; 积水论文; 横断面论文; 路段论文; 《建筑模拟》2018年第1期论文;