公路路基路面排水设计研究论文_卢光晶

青海省公路科研勘测设计院 青海西宁 810000

摘要:在经济发展的带动下,公路交通发展迅速,加之公路工程整体造价低、灵活性高的特点,使之成为交通运输的主要方式。路基是公路的关键部分,其质量会直接影响公路工程的整体质量。本文浅析公路路基路面排水设计。

关键词:路基;路面;排水设计

引言

整个公路的承载能力很大情况下取决于路基和路面承载力的大小。倘若公路的路基和路面存在问题,势必会不利于道路建设的发展,甚至直接影响人们的出行。故而,在公路的路基路面上,合理规划排水系统,至关重要。因此,路基路面排水设计的工作人员要详细了解地表水和地下水对公路的损害,充分重视排水这项工作,具有重大的现实意义。

1地表水和地下水对公路路基路面的危害

1.1地表水

地表水在公路上,经过一段时间的积累,会逐渐渗入路面底层,从而使得路面的承压能力大大降低。与此同时,公路仍旧在使用中,难免会由过往车辆不断碾压,导致塌陷事故,阻碍交通。倘若路面积水不能得到有效处理,地面变得十分光滑,车辆不易控制,容易造成交通事故。

1.2地下水

对于地下水,集中体现在水的流向和流量上,变化较多,会对路基产生一定的破坏,影响路基的稳固性。例如,在填筑路堤的时候,水位发挥上升,延伸到填料之中,使得其含水量大幅增高,造成填料的空隙增大增多,直接影响物料的强度,沉降现象不可避免。另外,一旦水浸入填料之中,冻害现象就会出现在冬季,给公路的路基安全性造成危害。

2公路路基路面排水设计原则

2.1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。

2.2坚持因地制宜,具体问题具体分析的原则

针对路基和路面的排水设计,要对周边环境进行全面考察,同时,要结合经济性原则,遵循具体问题具体分析的原则,因地制宜地进行排水设计方案的设计。通常,积水的排放主要应用横纵相结合的方式,同时,与地质构造进行结合,实现防护加固与排水的有效结合,提高施工效率。

2.3注重实地调查和研究

在进行公路路基路面排水设计的时候,要针对道路实际,进行全面调查和分析,避免占用农田进行排水。通常,为了降低资源利用率,可以采取相互利用的方式,既能够满足农田灌溉的需求,还能够达到路基排水的目的,但是,边沟作业不是常用的方式。

3公路路基路面设计方案

3.1公路路基排水设计

3.1.1双向填挖交界设计

在公路路基排水设计中,要注意细节设计,如果细节设计出现问题,也会影响公路工程的整体质量,因此,在路基排水设计中,要做好双向填挖交界设计,提高设计的科学性和合理性。在双向填挖交界设计中要做好以下几点:(1)合理的路基填挖交界设计应包括纵向填挖交界和横向填挖交界两部分。横向交界主要是指对交界的路床进行开挖设计,控制好开挖深度,保证路基排水施工的安全性。此外,要合理选择回填料,并分层回填,按照设计要求进行碾压,保证压实度。(2)在填挖交界处的中下部合理设置土工栅格,并做好防护工作,在满足排水设计要求的基础上,保证路基的稳定性,使其更好地发挥作用。(3)考虑填挖交界位置的特殊性,在实际施工中,要更好地完善纵向填挖交界设计,为后期土方开挖和回填施工奠定基础,有利于提高路基的稳定性。

3.1.2截水沟设计

当路堤边坡上方或路堑流入路基的地表径流量较大时,应合理设计排水沟,起到拦截地表径量的作用。在截水沟设计中,应将截水沟设计为梯形,且设置在距离路堑坡顶5m或路堤坡脚2m以外的位置,具体尺寸要根据实际情况确定,但是沟深和底宽要大于0.5m,截水沟宽度在200~500m,当长度大于500m时,要设计泄水口,以增强排水效果。

3.1.3边沟设计

在边沟设计中,要坚持以下原则:(1)边沟设计类型以填筑边沟为主,以最大限度地减少公路路基边沟的存水问题,减少对雨水与公路的影响,为人们的安全出行奠定基础。(2)在公路路基边沟设计中,要遵循相关设计原则,采用碎片石修筑道路边沟,边沟坡度要大于15°。同时,设计人员要结合公路工程的施工特点,分析当地地形特征,坚持适用性、因地制宜、可持续发展原则,合理进行设计。(3)设计人员要了解涵洞和通道施工情况,必要时进行特殊处理,保证边沟标高大于涵洞中心标高。边沟施工中要减少跨越甬道,如果不能避开,要采取边沟盖的设计方式,合理控制水位,保证排水效果。

3.2公路路面排水设计

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1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1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。

4公路路基路面排水设计时的注意事项

4.1注重设计之前的调查,全面分析施工环境

在进行排水设计之前,要对所处的路段的具体情况进行全面调查和分析,尤其是水资源、水文、气候以及降雨情况,发挥原有自然水系和地形的优势特点,合理规划和布局。在进行排水设计的时候,要针对有损水源的各种危害进行分析,设计不同的结构方式,实现对问题的有效控制,建设对路基路面结构的不利影响。因此,排水设计一定要具体问题具体分析,针对不同的情况,采取不同的应对方式,提高排水系统的效果和功能。

4.2注意环境保护生态平衡

进行公路路基路面排水设计时,设计人员一定要考虑到当地的生态环境状况,切忌为了保障排水工作的顺利开展,而忽略了环境的重要性。众所周知,环境一旦被破坏,付出的代价是沉重的,导致的后果将是无法弥补的。因此,在公路路基路面的排水设计这项工作上,一定要将设计和生态均衡起来,注重结合周边地形地貌,防止环境污染。同时,在山区地段,设计人员还要注意水土流失的问题,在设计中将这一因素考虑进去。排水系统的设置尽量不占农田,农田是我国极为重要的财富,占用农田设置排水系统,不仅造成大片农田的浪费,倘若发生水源污染,会造成农作物的损害,而且一旦排水系统发生故障,大量积水滞留在农田中,会造成水涝灾害,导致农业产量大大降低,得不偿失。

结语

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:

[1]杨姿,邓引.公路路基排水设计以及施工问题研究[J].交通世界,2017(30):18-19.

[2]龙锴.公路路基设计中出现的问题及解决对策[J].工程技术研究,2017(10):208+216.

[3]周盛.公路路基路面排水设计[J].交通世界,2017(30):40-41.

论文作者:卢光晶

论文发表刊物:《防护工程》2018年第21期

论文发表时间:2018/10/29

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