李先章 熊波
【摘 要】公路受很多因素的影響會(huì)造成其在施工以及使用后出現(xiàn)許多的問(wèn)題,其中水對(duì)于公路的危害經(jīng)常容易被忽視,但是其影響是很大的。本文通過(guò)對(duì)地下水以及地表水對(duì)于公路路基的危害,闡述路基路面排水設(shè)計(jì)。
【關(guān)鍵詞】公路;路基路面;排水;設(shè)計(jì)
在對(duì)公路路基路面進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候,其排水設(shè)計(jì)是最為重要的一個(gè)環(huán)節(jié),合理的設(shè)計(jì)對(duì)公路的施工質(zhì)量具有很好的保證,同時(shí)對(duì)于今后的使用安全以及使用壽命影響很大,因此需要引起企業(yè)的重視。
一、公路路基路面排水設(shè)計(jì)分析
公路排水設(shè)計(jì)對(duì)于公路路基的穩(wěn)定性和路面的使用時(shí)間長(zhǎng)短有著直接的影響,公路路基路面設(shè)計(jì)應(yīng)該包括以下幾個(gè)方面:一是考慮如何減少地下水、農(nóng)業(yè)灌溉用水對(duì)公路路基及路面的影響,這被稱為第一類排水;二是考慮到如何減少將路面水快速有效的排出路基之外,盡可能的減小雨水或是其它水對(duì)公路路面的影響,減少水的下滲量,減少其對(duì)路基、路面的損害,這種排水方式被稱為第二類排水。
第一類排水的設(shè)計(jì)主要采用提升公路路基的高度、或是在公路路基底層設(shè)置隔水層的辦法,進(jìn)行排水設(shè)計(jì),在施工期間一般都要挖掘臨時(shí)性邊溝,排水施工期間公路路面的水和地下水,同時(shí),在路基底部摻入一些外加劑,諸如石灰等,根據(jù)工程實(shí)際,設(shè)置穩(wěn)定層,能夠起到事半功倍的效果。
第二類排水設(shè)計(jì)主要包括以下幾個(gè)部分:第一,通過(guò)公路路基的邊坡設(shè)置、橫坡設(shè)置、溝槽或是應(yīng)急排水道,將路表水排出路基以外;第二,就是通過(guò)設(shè)置中央分隔帶或是盲溝、透水管道和其它的吸水設(shè)置,將下滲的水快速的排出路基之外;第三,可以在公路路邊設(shè)置泄水孔,將水排出,最后,在公路路基的設(shè)計(jì)中,可以使用瀝青進(jìn)行表面密封處理,或是采用土路肩縱橫、碎石盲道、軟管吸水等方式進(jìn)行設(shè)計(jì)施工,將路面水或是下滲水排出。
二、路基路面排水的主要任務(wù)和原則。
地表排水設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是把降落在路界范圍內(nèi)的表面水有效地匯集并迅速排出路界,同時(shí)把路界外可能流入的地表水?dāng)r截在路界范圍外,以減少地表水對(duì)路基和路面的危害以及對(duì)行車安全的不利。排水主要遵循的原則有:
(1)排水設(shè)施應(yīng)因地制宜、全面規(guī)劃、合理布局,并充分利用地形和自然水系,做到水流不過(guò)于集中排放,能及時(shí)疏散,就近分流。
(2)排水系統(tǒng)應(yīng)自成體系,注意與農(nóng)田水利相配合,與灌溉溝渠互不干擾,防止沖毀農(nóng)田或危害其他水利設(shè)施的同時(shí),也要防范農(nóng)業(yè)用水影響路基穩(wěn)定。
(3)設(shè)計(jì)前應(yīng)進(jìn)行調(diào)查,查明水源,考慮排水設(shè)施與橋涵布置的配合,地下排水與地面排水的配合。
(4)在滿足排水主功能的前提下,應(yīng)節(jié)約用地,選擇排水設(shè)施的形式應(yīng)與周圍自然景觀相協(xié)調(diào),營(yíng)造道路與自然和諧的環(huán)境。
三、公路路基排水設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容及步驟
依據(jù)公路等級(jí)及其排水類型確定公路路基排水設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容及步驟。一般情況下,公路路基排水設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容及步驟為以下幾方面:
(1)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的調(diào)查及采集。在對(duì)公路路基排水進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)充分考慮當(dāng)?shù)氐淖匀灰约吧鐣?huì)環(huán)境狀況。其中,自然環(huán)境狀況主要為,公路路基沿線匯水區(qū)中的地形、地貌以及河川水系;土壤類型、地質(zhì)特性及土壤性質(zhì);植物生態(tài)分布狀況及地表覆蓋;地下水類型、補(bǔ)給來(lái)源,地下水水位、流速和流向及涌水、泉水位置和流量等等。社會(huì)環(huán)境狀況主要為,公路路基沿線匯水區(qū)中土地使用狀況;水利以及水土保持措施;城市發(fā)展規(guī)劃、防洪排水、土地開(kāi)發(fā)以及河道整治等等。
(2)布設(shè)公路路基排水設(shè)施。選用溝渠、透水管、管道、攔水帶、急流槽、進(jìn)水口、出水口、滲溝及集水井等排水設(shè)施,通過(guò)攔截、輸送、匯集及排放的方式對(duì)地表水及地下水進(jìn)行相應(yīng)的處理,并采用平面及縱斷面的形式進(jìn)行布置,最終建成合理的排水系統(tǒng)。
(3)分析公路路基沿線的水文。相關(guān)工作人員根據(jù)公路路基沿線的水文、氣象及地形狀況,對(duì)需排泄量進(jìn)行估算,進(jìn)而合理的設(shè)計(jì)徑流量。
(4)計(jì)算公路路基排水系統(tǒng)的水力。通過(guò)分析公路路基沿線的水文,合理的設(shè)計(jì)其徑流量,從而可以科學(xué)的計(jì)算排水系統(tǒng)的水力,進(jìn)而保障滿足各項(xiàng)排水設(shè)施所需的斷面,與此同時(shí),對(duì)其流速進(jìn)行相應(yīng)的檢驗(yàn),確保其位于最大和最小的允許范圍中。
(5)對(duì)公路路基排水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)水利計(jì)算、對(duì)地質(zhì)勘察狀況以及維護(hù)需求等,對(duì)排水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)。
(6)對(duì)公路路基排水系統(tǒng)的沖刷作出相應(yīng)的防護(hù)措施。在檢查出水口的水流速度及沖刷狀況時(shí),應(yīng)對(duì)其作出相應(yīng)的防護(hù)措施。
四、公路路基路面排水的設(shè)計(jì)
(1)表面排水
通常情況下,為保證整個(gè)路基工程排水設(shè)計(jì)工作的順利完成,我們可以在路基表面設(shè)置邊溝、截水溝、排水溝和積水池等設(shè)施,每一種設(shè)施所具有的功能都是有一定區(qū)別的,而它們就共同形成了路基的排水系統(tǒng)。設(shè)計(jì)邊溝和排水溝時(shí),應(yīng)先對(duì)公路的地質(zhì)情況進(jìn)行實(shí)地調(diào)查,充分的了解周圍環(huán)境的邊坡度,從而確定最為合理的排水方式。通常在公路路基的挖方地段,建議采用矩形的邊溝,而在公路路基的填方路段,則建議采用梯形的排水溝。它們的共同點(diǎn)為都能夠?qū)⒙坊鶅?nèi)部的所有水源排出到路基以外的路段。在邊坡上一般會(huì)采用截水溝這一形式,其能夠避免自由水的大力沖刷,保證路面的順利通車。
(2)地下水排水
通常情況下,為取得良好的地下水的排水效果,我們?cè)诼坊牡叵虏课欢紩?huì)選擇設(shè)置滲溝、盲溝或是滲井的方式,它們能夠有效的攔截可能對(duì)路基造成影響的地下水,設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)根據(jù)實(shí)際的情況來(lái)確定縱向的坡度和橫斷面的寬度。舉例來(lái)說(shuō),盲溝的坡度應(yīng)是超過(guò)1%的,而滲溝的坡度則應(yīng)是超過(guò)0.5%的。
(3)中央分隔帶排水
在路面的中央分隔帶地區(qū),如果不及時(shí)排除積水可能會(huì)導(dǎo)致路基路面的結(jié)構(gòu)向兩側(cè)或者下方滲開(kāi),造成路基路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分化,影響公路使用。因此,在中央分隔帶,排水系統(tǒng)應(yīng)同時(shí)設(shè)計(jì)為橫向及縱向排水,在超高路段也需要與超高路段的排水系統(tǒng)相結(jié)合設(shè)計(jì)。
縱向排水系統(tǒng)即設(shè)計(jì)縱向的排水滲溝于中央分隔帶位置,把分隔帶處填土中的下滲水印象滲溝中,而滲溝結(jié)構(gòu)中的橫縱向排水管道會(huì)將水通過(guò)路基邊坡處的急流槽引出中央分隔帶,最后由排水邊溝排出公路。
如果公路的中央分隔帶呈凸形,排水系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)后可能仍然有水回滲中央分隔帶,此時(shí)應(yīng)在填土下部設(shè)置碎石組成的盲溝或者排水暗溝,以方便水的再次排出。
(4)挖方段排水
在路基路面設(shè)計(jì)過(guò)程中,應(yīng)將經(jīng)濟(jì)問(wèn)題考慮在內(nèi)。傳統(tǒng)的邊溝設(shè)計(jì)為橫斷面矩形巖質(zhì)或者橫斷面梯形土質(zhì),但沖刷力度較小且地勢(shì)平坦的路段,利用植草構(gòu)成的蝶形邊溝更為經(jīng)濟(jì),同時(shí)也相當(dāng)安全。而沖刷力度較大的路面,采用深挖路基以及帶有蓋板的矩形橫斷面設(shè)計(jì)同樣經(jīng)濟(jì)安全。
五、結(jié)語(yǔ)
公路排水工程關(guān)系到整個(gè)工程的使用壽命,在進(jìn)行排水設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)與周邊環(huán)境作為一個(gè)整體全面考量,才會(huì)達(dá)到預(yù)期的效果,創(chuàng)造出景觀上整體協(xié)調(diào)、綜合效益較高的公路排水體系,從而提高我國(guó)公路的建設(shè)質(zhì)量。
【參考文獻(xiàn)】
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