高速公路路基路面排水勘察设计分析论文_王旺来

高速公路路基路面排水勘察设计分析论文_王旺来

中交第一公路勘察设计研究院有限公司 陕西西安 710075

摘要:在我国经济快速发展的今天,我国政府与民众也对高速公路提出了更高的要求,而作为关系着高速公路行车安全、路基稳定、抗水毁能力的高速公路路基路面排水设计,也开始受到社会各界的关注。据调查与研究中发现,高速公路出现的破坏问题大部分与雨水有着或多或少的关系,而因雨水造成的路基破坏问题是其中最为常见、影响也最为严重的问题形式。之所以会出现高速公路路基破坏问题,主要是由于地下水与地上水通过渗透严重破坏了路基上方的沥青结构,而这种沥青结构遭到破坏的高速公路就很容易出现表面高低不平、松散等问题,这对于高速公路的整体质量,行车的安全性都会造成极为严重的负面影响,而为了解决这一高速公路存在的路基破坏问题,正是本文研究的目的所在。

关键词:高速公路;路基路面;排水勘察设计;分析

导言:作为国民经济基础设施的公路,特别是高等级公路,其基本原则是“安全、快捷、顺适”,这就要求公路建设在勘察设计及施工中贯彻“精心设计,质量第一”的方针。

1路基、路面排水的勘察设计

公路排水系统是否完善,其关键是排水系统的勘察设计。公路排水系统勘察设计一般都遵循3个步骤,第一是野外勘察,资料收集;第二是内业设计;第三是现场核对。野外勘测、资料收集必须遵循公路勘测规范及其它有关规程的要求,详细调查沿线地形、地貌、水文、水文地质、工程地质、现有沟渠、排水构造物、水系分布特征及相互关系,农田水利设施的现状、特点及发展规划等,为内业设计提供可靠的第一手资料和依据。对水文地质条件不良地段,如泉水出露、坡面渗水等,查明其原因、类型及规模,并结合实际地形、地质情况,提出初步处理方案,如采用截水沟、排水沟、暗沟、盲沟等,将水截、引、排至路基范围以外,并根据所收集、调查资料初拟全线综合排水系统方案。内业设计,根据初拟排水系统方案,结合路线平面、纵断面、桥涵结构物的设置、路基横断面、路基防护、地形图及路面排水方式等,确定排水设施的位置、流向及相互关系,在平面设计图上绘制排水系统布置图,并根据水文、气象、地貌等资料,在分析论证的基础上,对各项排水设施进行具体设计,确定各排水设施的具体断面尺寸及标高。设计时特别要注意地下排水设施同地表排水设施的相互位置关系,确保地下水的顺利排出。现场核对,是对设计进行完善,发现并对其错误进行修改,是保证质量的一个重要措施。当排水设计完成后,将排水设计图表带至现场进行核对,其核对重点是各项排水设施的设置位置、进出口处理、流向、尺寸等是否合理恰当,并对发现问题进行修改及补充。

2路基排水设计

在我国传统的高速公路路基排水设计中,其存在着宽、大、深,且全路段采用单一断面的传统做法,这就使得传统的路基排水设计不能够结合实际高速公路地形情况灵活选用排水形式,这样自然就会造成一些路面的排水问题出现,最终影响高速公路路基的稳定性。针对我国以往高速公路路基排水设计存在的问题,需要在具体的路基排水设计中,根据沿线地形地貌、降雨量、汇水面积、路基填挖高度、泄流能力、环保景观及行车安全等实际情况,灵活地选择高速公路路基排水形式,并实现路基排水设施的自然、系统、完善和成网,这样就能够较好地保证高速公路设计的整体质量。

在对景观要求的低填方、零填零挖及挖方路段进行的路基排水设计中,可以选择暗埋式边沟的排水设计形式,而对于长度70≥m的不设防撞设施路段,边沟应进行特殊设计;而农田路段的高速公路路基排数设计中,为了能够尽可能实现对农田的保护,可以采用矩形边沟进行具体的高速公路路基排水设计,据调查发现,这一路基排水设计形式照比以往能够减少每公里2400㎡的占地,这对于我国农业土地资源的保护与高速公路建设资金的节省都能够起到较为出色的作用;而当高速公路经过流、水库、鱼塘等有水源保护区域的路段时,应进行矩形边沟的设计以此实现对路面水的截流,这样就能够有效避免道路污水造成的水源污染。

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3路面排水设计

在高速公路的路面排水设计中,传统的设计形式是采用透水土工布包裹砂砾铺筑在路面结构边部的设计形式,这样路面结构内的水渗入砂砾透水层后再通过横向排水管排出到边坡,就能够在一定程度上实现高速公路的路面排水,但这种排水设计存在着砂砾层不易压实导致的施工质量不稳定、排水管较易出现堵塞等问题,这些问题严重影响了高速公路路面排水的整体效果,为此采用三维复合排水网将渗入路面结构内的水快速引出路面结构外,以此实现工程难度的降低、路面排水的充分利用,并有效解决以往设计中存在的排水管易堵塞导致的排水困难问题。为了能够更好地保证高速公路路面设计质量,解决路面排水问题,从原材料选择、沥青混合料配合比设计、路面结构组合设计等方面对沥青混凝土路面进行专项设计,希望这一设计能够有效提高高速公路的整体设计质量。

3.1材料设计

在这一沥青混凝土路面的专项设计中,笔者推荐路面上层使用玄武岩、辉绿岩材料,而下层则使用石灰岩等碱性石料。而在沥青混凝土的选择中,笔者推荐使用SBS改性沥青进行上、中面层面的施工,而沥青混凝土面层则需要添加天然湖沥青、岩沥青、聚酯纤维、玄武岩矿物纤维、PRPLASTS抗车辙剂以及高模量改性剂等进行配置,这样就能够有效提升路面沥青混凝土的使用性能,保证高速公路整体质量。在上述这些原料进行的沥青混凝土配置中,由于其独特的材料构成,这就使得这种高速公路路面设计能够具备较好的环保、降噪行车舒适、延缓和抵抗反射裂缝等优点,这对于高速公路路基路面排水、环境保护、资源节约型、环境友好型社会的创建都能够起到较好的促进作用。

3.2混合料配合比设计

在这一沥青混凝土路面的专项设计中,推荐使用Superpave方法设计中下层使用的混合料,并适当加大成型压力并增加马歇尔击实次数,这样就能够较好地保证高速公路路面的整体性能。值得注意是,施工人员必须严格按照《公路沥青路面施工技术规范》进行施工操作;而在基层、底基层路面的设计中,使用骨架密实型级配、振动成型法施工,这样就能够与现行的封层施工工法合理匹配,这对于高速公路路面寿命的延长、基层质量的提升都能够起到较好的促进效果。

3.3路面结构设计

在路面结构的设计中,按照各结构层的功能进行设计,一般填方路段采用18cm沥青混凝土面层+34cm水泥稳定碎石基层+18cm水泥稳定碎石底基层进行设计,这样就能够较好地保证高速公路路面的整体性能,而为了保证水泥混凝土桥面与沥青混凝土桥面的黏结,需要为桥面设计抛丸处理步骤,这样才能够保证高速公路路面的整体设计质量。

结束语

本文结合多年来高速公路勘察设计经验,对高速公路设计中的路基与边坡、路基排水、路面排水等方面的设计进行了较为详尽的论述,并结合这些论述内容,基于以人为本、贴近自然、融入自然、尊重自然和保护生态的设计宗旨,提出了一种新型高速公路路面设计形式,希望能够以此推动我国高速公路路基路面排水设计的相关发展。

参考文献

[1]刘涛.山区公路路基路面排水设计[J].黑龙江交通科技.2015(09).

[2]王秀河.公路路基路面排水优化探讨[J].中国水运(下半月).2009(05).

[3]何向宁.对公路路基路面排水设计的探讨[J].山西建筑.2009(23).

[4]公路路基路面排水技术经济研究[J].公路交通科技.2006(03).

论文作者:王旺来

论文发表刊物:《基层建设》2017年4期

论文发表时间:2017/5/18

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