摘要:在当前城市化进程不断发展的背景下,公路建设问题逐渐引起了人们关注,其中排水施工能够对路面路基的建设产生很大的影响,良好的排水技术能够保证高速公路本身的承压能力,并且很大程度的延长公路的使用寿命,因此,高速公路路基路面的排水施工技术应该十分讲究。只有从根本上了解影响我国公路路面排水设计的因素,才能够提升对公路路面设计的重视度。希望通过论述,能够给我国相关部门提供有价值的参考。
关键词:公路;路面排水;设计;影响因素;措施
1导言
近二十年来,我国公路一直保持着高速、持续、平稳的发展境况,但是在高速发展的同时,公路出现了大量的水损害问题,较多的路面在通车两三年后就发现较严重的路面病害,结果不但影响了公路的正常运营,而且造成了人财力的浪费。而保证公路建设更加高速、持续、平稳的发展,就一定要注意水对其的损害,防止排水问题对路面的影响,使得路面保持抗滑性有所提升的同时还能够降低路面维修成本。
2水对公路的危害
在公路路基的使用过程中,水的存在将改变公路路面坚强度、使用性、强度、湿度等,同时降低公路使用安全等级,影响行车安全。而造成此问题发生的原因主要归咎于,公路路基长期暴露在地表上,因此极易受到水的侵蚀,造成路基使用性能降低。此外,从大气降水影响角度来看,强烈的大气降水会在一定程度上冲刷公路路基,同时形成地面积水,而后由公路裂缝渗入到路基内部,增加公路路基湿度,造成路基塌方问题。另外,从附近河湖海水库等水源危害角度来看,由于水源具有一定的冲刷性,因此一旦过多地水喷洒到公路路基表层,将形成积水,且造成公路路基地长时间处于路面积水的浸泡环境中,损坏路面材料,缩短公路使用寿命。因而在城市公路建设工程开展的过程中,应提高对路基排水工程的重视,如在地下水处理过程中,由于地下水具有一定的冲击力,通过公路裂缝渗透将影响路基构造,因此需在公路施工中设计路基排水系统,对路基湿度进行控制,同时保持公路路基的干燥性,符合公路使用要求,做好公路路基的防护工作。
3公路路基路面排水设计概述
3.1路堑边坡排水系统
路堑边坡排水系统,顾名思义,即在地理位置处于较低水平面的路堑边坡的顶端挖出一道能够截取积水的沟壑,此外,还应该在边坡上搭设阶梯状平台,用来收集从边坡上滑下的水。
3.2路面排水系统
路面排水系统是最基本的道路排水系统,效果最直观,对道路产生的影响也最直接。普通的道路通常在较高路段的中央分隔地带安装缝隙管道来和排水井共同作用,排出由于道路中间部分的隔带阻隔而积存下来的水。尤其在大量降雨的天气之后,过往的车辆也大大减少,不能对道路表面大量积水的排放发挥促进作用,这时如果路基路面的积水排放系统不能及时工作,使积水在道路表面积存时间过长,将会很大程度的损坏路面,不仅会降低道路表面的强度,降低路面承压能力,还会大大减小道路的使用年限,此时,路面排水系统就能够起到重大的作用,对高速公路的路面进行保护。
3.3路堤边坡排水系统
路堤边坡的排水系统的设置能够帮助公路有效的提升其排放积水的效果,在降雨量较大的时期,排水系统中的应急系统将会自动开启,大程度加强其排水能力,以避免道路路基路面因为过量的积水或长时间积水而受到损坏;而在降雨量较少的时期,只需启用该排水系统的普通排水系统将路面的少量积水排向道路两边即可。
4影响公路路面排水设计因素分析
4.1横断面设计
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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆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,所以,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。
4.2超高过渡路段
在高速公路设计中,一般对于圆曲线路段(对于小于不设超高值的圆曲线半径)都需要设置超高,这就存在着超高渐变段(指直线段双向路拱坡到圆曲线段单向坡的渐变路段)。在这个渐变的过程中,超高车道会出现一个零坡及接近零坡的路段,在这个路段由于坡度较小,将出现横向排水不畅的问题。路线设计规范中规定超高渐变率不小于1/330,目的在于缩短在超高过渡过程中外侧路面排水不畅路段的长度。所以,我们在路线平面设计中,要满足路线相关规范要求的条件,尽量取较大的超高渐变率,这样可以避免超高渐变段横坡较小的路段边长问题。
4.3纵断面设计
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。笔者参与的江西某高速改扩建工程项目中,全线有多处平坡,为了更好地与原有高速线形指标拟合,相应地段也均采用了平坡,从而降低了工程造价。
4.4排水基础设施
排水系统是一个较大而且分布广泛的系统,无法一个系统独立完成积水排放工作,需要多个小系统相辅相成,共同作用来完成公路的排水工作。不难想象,排水系统的建设工作也是十分繁重的,因此,在系统施工过程中,应该充分利用排水基础设施或者一些碎石、植物等自然资源,碎石能够减弱积水的渗入、植物能够防止积水流动,自然资源的有效利用不仅能节约大量的资金,还能起到环境保护的作用。
4.5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。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。
结束语
综上所述,基于新时期发展背景下,人们逐渐意识到了公路路基排水的重要性,即公路路基排水与防护工作的实施,有利于预防积水冲刷行为造成路基湿度增大,产生塌方事故。文章论述了各设计因素对排水的影响,指出了排水不利的问题,并提出了相应的解决措施及建议,供同行们参考,以达到从设计中消除或减小排水不畅问题,从而提高公路的营运效益。
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论文作者:金鑫
论文发表刊物:《基层建设》2017年第7期
论文发表时间:2017/7/10
标签:路面论文; 路基论文; 公路论文; 积水论文; 排水系统论文; 路段论文; 横断面论文; 《基层建设》2017年第7期论文;