公路路基路面排水设计浅析
2013-08-15韩昭
韩 昭
(陕西交建公路工程试验检测有限公司)
1 地下水和地表水对公路路基路面的危害表现
(1)地下水对路基的影响。地下水对路基危害表现在路基在施工过程中由于地下水的流向和水量存在可变性,造成路基出现失稳现象。如在填筑路堤使有些地下水水位比较高,就会侵入填料中,造成填料含水量大幅度增加,造成填料内部空隙增多,导致强度下降,最后造成路基沉降等现象。同时,当水分侵入填料,到冬季就很有可能出现冻害现象,给路基留下很大的安全隐患。又如路堑边坡若为破碎岩块或细粒土,地下水从填料中侵入和流走,带走填料中的胶结物质,导致路基凝结度蒋若,最后造成路基边坡失稳的现象。
(2)地表水对路面的影响。主要表现有,第一,影响通行车辆的安全。在暴雨、长时间降雨或其他原因造成路面出现大面积积水现象时,若公路管理人员没有及时且快速的将路面水排出干净,就会造成路面湿滑严重,大幅度的降低抗滑性能,车辆在这些路面行驶时就回容易出现滑移现象,威胁驾乘人员和路边行人的安全。第二,缩短路面使用寿命。水分常见在路面上沉积会透过路面裂缝渗漏到路面底层,造成结构的土质强度降低。当水分渗入路面结构层时在车辆的压力下造成结构内细颗粒出现唧泥,影响车辆通行。同时水量在结构不断进行来回多次的冲刷,造成层间存在空隙,极容易导致路面曾出现疲劳破坏现象。有些冬季气温较低的地方更是容易出现冻胀病害。
2 路基路面排水的主要设计原则
公路路基路面要按照一定的设计原则进行排水设计,才能够更好的起到快速和有效排水的目的。
做好实地调查。对某一路段进行排水设计前,设计人员首先要进行实地考察,对路面设施以及周围的环境进行详细了解,且还需要对地下水进行调查,做好地下水和地面水排水工作的相互有效结合。
因地制宜。每个路段的排水设计都要坚持因地制宜的方针隐形,充分利用路面的天然地形,就地疏散、就近分流方式避免水流过度集中。
系统独立。排水设施要和周围的农田水利等相互独立相互配合,避免出现互相干扰现象,确保在水量丰富其排水量过大造成危害农田和水利现象出现。
营造和谐环境。在进行排水功能设计的同时应该努力将排水设施与自然环境相互融合,从而起到节约土地资源和创建和谐环境的目的。
3 公路路基路面排水的设计概述
3.1 路面排水设计
分隔带排水设计。中央带的排水设计要按照分隔带宽度来选择不同的排水方式。当宽度>3m且原来没有设置任何的铺面封闭形式时,则将分隔带以内倾的方式进行设置,能够使周围的自由水从周边向中央凹陷处排泄,然后通过纵坡将水流排向设置好的纵向泄水口;当宽度<3m时,则将分隔带以外倾的方式进行设置,中央分隔带的自由水从分隔带两边横坡向路面排泄,最后缓慢进入路面的排水系统。
路面表面排水设计。路面表面排水设计主要有两种方式,即集中和分散排水形式。选择集中排水形式的前提是该公路路堤在3.5m以上高度且边坡容易受到水体冲刷。该形式主要是通过在路肩的外侧边缘地带设施一些能够起到一定拦水作用的拦水带,通过利用路面坡度将路面水全部集中到拦水带,然后再在拦水带中按照一定的间距预制一些排水口,将路面水全部排泄出去。选择分散排水方式前提是该路面路堤比较矮,在3.5m以下高度,且一般比较少受到冲刷。该形式主要是通过对公路路肩进行加固作用,然后充分利用漫流的形式将路面水全部排除的方式。
3.2 路基排水设计
表面排水设计方式。公路路基表面排水设计一般通过在路基面设置排水沟、积水池、截水沟以及边沟等多种形式的设施来完成整个排水设计。这些不同形式的设施具有不同的功能,一起构成整个路基排水系统。设施排水沟和边沟时需要首先对该公路的地质情况以及路基周边坡度的情况等了解和计算后才能决定使用哪种排水方式。边沟多使用在路基挖方地段,且边沟形状设置为矩形。排水沟多使用在填方地段,且排水沟形状设置成为梯形。这两种排水方式是将路基内的所有水源引流至路基以外的地段。截水沟主要是在边坡上使用,主要作用是防止自由水的大力冲刷影响路面正常通车。
地下水排水设计方式。公路路基地下排水设计一般是通过在路基地下部位设置渗井、盲沟或渗沟的方式来达到排水的目的。这些排水方式主要是通过对有可能影响路基的地下水进行拦截和引流,使地下水的水位和流向不会造成对路基的影响。一般在设计这些方式的横断面宽度和纵向坡度时要根据具体的情况进行设置,如渗沟,一般宽度均要超过1m,坡度则在0.5%以上;盲沟坡度则要求在1%以上。
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