新型排水材料在公路路面设计中的应用

黎 广

(贵州智恒工程勘察设计咨询有限公司，贵州 贵阳 55004)



新型排水材料在公路路面设计中的应用

黎 广

(贵州智恒工程勘察设计咨询有限公司，贵州 贵阳 55004)

基于目前公路路面设计过程中应用新型排水材料的不成熟问题，分析了新型排水材料类型、应用优势以及应用方法，并提出了路面设计中新型排水材料的应用要点，其目的是为相关建设者提供一些理论依据。

新型排水材料；公路路面设计；覆膜透水管、软式透水管；透水土工织物；复合土工膜

1 新型排水材料在公路路面设计中的应用优势

公路路面设计过程中采用的新型排水材料具体如下几方面优势，即过滤、隔离、排水、防护以及防渗。其中过滤，是由于土工织物置于土体表面或是相邻土层之间后，不仅有效阻止了土颗粒的通过，还允许土中的水和气体透过织物进行排除。这样一来，公路路面的设计应用就能防止土颗粒过量流失而造成土体破坏，同时还避免了因孔隙水压力升高而导致土体结构失稳问题的出现。就目前的市场环境，可供选择的新型材料有纺土工布和无纺土工布。这两种材料类型均可作用于公路路面排水自沟外包过滤层、路面基层与地基间的隔离层以及排水系统中挡土墙回填土滤层。排水优势在于土工合成材料能够在土体中形成排水通道，并将土体结构中的水分汇集起来。

2 新型排水材料在公路路面设计中的应用方法

以新型排水材料在公路路面铺设设计中的应用为例，第一步，设计人员应在路面排水层、垫层以及排水排气层设置完毕后，按照工程建设的实际情况控制土工膜的长度，来进行铺设。第二步，设计除了要求铺设人员要按照自上而下的滚铺方式进行操作外，还要进行焊接卷材中心轴的作业内容。此过程，在铺设水平路面时，设计人员要利用钢管和机车来提高平面铺设土工膜的作用稳定性。第三步，在铺设土工膜的过程中，设计应要求作业人员的行为举止，如严禁穿着硬底或是带钉鞋、控制铺设与养护覆盖时间。这是避免材料使用设备器材因阳光直射而出现老化现象的重要应用步骤。值得注意的是，坡面上的防渗土工膜可砌筑混凝土板护坡或块石护坡。

3 新型排水材料在公路路面设计中的应用要点

3.1 路面边缘排水系统设计

首先，路面设计人员要通过设置纵向集水沟，来进行路面边缘合理性设计；其次，设计带有孔隙的排水管；再次，与上述两个设施相隔一段距离后设置第二个排水管；最后，将路面积水排到会对路基造成影响范围之外。此过程，要求设计要对新型排水材料，即排水管的水文情况进行水力计算，以估算出自由水的渗入量。这里的自由水是设计人员用来计算参考渗入路面结构水分的。

3.2 试验段排水方案设计

公路路面试验段排水方案的设计，要求相关人员要对路基进行全面系统的处理，以保证其高度设置的合理性。而且，还要对路床进行全新处理，以实现石灰材料的添加。此外，在公路路基两侧，设计人员要通过设置边沟来进行引水。具体可将边沟宽度与深度控制在1 m与80 cm上下。将内边坡的比值控制在1∶1.5之间，而外边坡的比值则应控制在1∶1。为提高路面排出下渗积水的速度，设计人员要充分利用排水设备。此过程，在加铺泄水槽基设计时，应优先采用复合土工膜，以提高泄水槽的防渗、防冲刷以及稳定性作用效果。

3.3 加固泄水槽设计

在应用复合土工膜进行泄水槽加固设计过程中，由于泄水槽大多为矩形，因此设计人员应在其底部和两侧外壁上铺设两布一膜的复核土工膜材料。其中水槽两侧外壁的铺设高度应控制在40 cm左右，而土工膜下还应铺设10 cm的砂垫层，以提高泄水槽加固效果。具体来说，当泄水槽开挖以及整修成型后，复合土工膜应承接排水沟泄水槽，完成操作后，再铺设砂垫层。对于砂垫层的铺设，相关人员应严格按照设计图纸的要求，在保证铺设厚度均匀的情况下，将砂的含泥量控制在5%以下。在选择土工膜时，设计人员应优先选用II级无纺土工织物来满足技术性能需求。

3.4 边缘排水系统设计

在进行公路路面纵向集水沟铺设设计过程中，通常情况下，设计人员要根据路面以及路肩的实际情况，来进行设计调整。例如，某公路路面排水设施建设试验段，其集水沟底面标高与公路路面顶面标高相比要低，这就意味着边缘排水系统的最小宽度能够充分满足新型排水管的设置要求。因此，当纵向坡度与路线纵坡相同且两者之间存在误差，前后误差极值也不能小于0.25%。在设计边缘排水系统中的纵向带孔排水管时，由于材料材质涉及较多，设计人员应采用性能质量过硬的设施进行操作。目前的市场环境，可供选择的新型排水材料有：HDPE排水管和覆膜排水管。其中HDPE排水管的使用成本较低但排水效果有待提升，而覆膜排水管的造价较高，但性能突出。为此，设计人员应根据工程建设的实际情况，来选择具有适用性的排水管。值得注意的是，设计人员要注重纵向管节的有效衔接，即将其端头的土工布翻卷后，再使用尼龙把管头固定，进而实现土工布翻卷的重叠使用。此设计操作的关键点，在于控制好卷材重叠的方向以及水流的方向。

4 结束语

综上所述，公路路面结构设计在应用新型排水材料后不仅提高了排水设施的作用稳定性，还从长远角度降低了路面排水系统建设的造价成本。基于新型排水材料在实际应用过程中出现的问题，相关建设人员应从应用效果、应用方法入手，来找出关键问题的控制要点。这是提高公路工程项目建设使用安全性、耐久性的重要课题内容，路面设计人员应将其重视起来，并应用于实践。

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2016-12-28

黎广(1986-)，男，贵州德江人，助理工程师，从事公路工程行业研究。

U412

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1008-3383(2017)05-0052-02