公路工程路基路面排水的重要性分析
2019-05-07耿嘉志
耿嘉志
摘要:路基路面的排水对于公路的整体寿命起到决定性作用,在道路设计整体项目中排水工程以及水害的防治是其核心内容。本文就路基排水对公路工程的重要性,进而对路基路面排水工程技术及施工原则进行分析,以求能突破公路工程路基路面排水的难点问题。
关键词:路基路面;排水;重要性
引言
当前,主要的交通方式就是公路交通,公路工程的质量直接影响到公路交通的通畅性与便捷性。随着社会经济的发展,人们的出行频率在逐渐上升,这就对路基路面的稳定性提出更高的要求,曾经有新闻报道公路坍塌造成人员伤亡,这对于相关的工作人员来说是一个警钟,在规划、设计与实施公路工程过程中,要将排水设计作为重中之重,在保证公路实用性的同时延长使用寿命。
1路基路面排水的重要性
公路工程的外部水环境或含水量直接决定着路基和路面的稳定性。同时,工程质量和车辆交通安全也受到严重影响。因此,公路路基路面排水是非常重要的。
1.1减少地表水侵蚀
公路工程作为一种露天设施,其可能的水环境主要是地表水和地下水,其中地表水会对道路结构造成侵蚀。公路工程长期处于自然环境中,经受着风、霜、雨、雪甚至各种极端天气的影响。雨水在公路路面表面形成冲刷力,冰雪融化也形成水分,不仅使雨水积聚在公路路面上,而且随着坡度或工程材料逐渐渗入公路路面内部。影响公路结构的稳定性,同时导致路基冻胀、路面裂缝和边坡坍塌。分析了水对公路路基和路面的初始作用极限,可以看出,当水分子进入公路结构层内部时,会与无机结合料结合,大大降低了公路基层的强度,甚至造成沥青路面的裂缝和脱落。因此,建设有效的路基、路面排水设施,可以及时排出积水,减少地表水对路基路面的侵蚀。
1.2减少地下水对地基的破坏
地下水也会对公路工程产生更大的影响,尤其是对地基的破坏。一般来说,在地下水分子的影响下,公路工程结构的最底层将发生变化,含水量较大的土层将逐渐向较小的区域移动。因此,地下水会逐渐积聚,削弱公路路基的强度和稳定性,甚至引起道路隆起、滑坡、公路结构倒塌等现象,影响公路的安全和综合利用。路基路面排水施工可以有效地改变上述问题。因此,做好路基、路面的排水工作,对整个公路工程具有十分重要的意义。一方面,路基路面排水能及时排出或堵塞地下水,严格控制路基土层,减少地下水对路基土层的影响。另一方面,路基、路面排水也可以减少地下水的入渗,为公路工程的后期使用提供良好的地质、水文条件,提高公路的安全性和舒适性。
2路基路面排水设计与施工原则
2.1调查研究
研究是任何设计之前的第一步。地质、水源条件明确,重点地段综合规划,考虑桥涵布置与路基排水协调,地下排水与地面排水协调,竖向布置与平面布置互补,分期施工,综合整治。对于地质条件差、排水困难的地段,除加固工程外,还应注意平时路基的日常养护。
2.2功能性
路基、路面排水设施设计前,设计人员应首先明确不同排水设施的核心用途,确定其具体功能,即功能原理。为了严格控制路基和路面的含水量,通常整个排水系统排放地表水的同时阻断地下水的入渗。然而,路基和路面排水设施是一个复杂的系统,涉及许多组成部分,包括许多类型的排水装置。因此,设计人员必须遵循不同的功能设置,科学设计和设置排水装置。
2.3协调性
公路路基路面设计时,设计人员也应遵循协调性规则。具体来说,路面排水设施必须综合分析和考虑各种既有设施,如施工现场环境、地下管线、排水沟、河流、农田等,必须注意路基排水设施与路面排水设施以及其他设施的协调,以促进其共同使用,而不是妨碍其他设施的使用。
2.4路基路面排水设计
2.4.1设计内容
排水设计的主要内容应根据公路的自身特征所决定,公路长期暴露在阳光下,天气的变换会对其造成最直接的影响,那么排水设计应从公路的路面与下渗水两个方面着手进行考虑。1)路面水。主要的设计思路是通过路面的倾斜度收集雨水经过排水管道将其排出。若路段位置较高,可以针对这一路段设计横向排水管,也可以在路面积水较集中的地方设计一个排水沟,中间缺口,使积水水流是朝低坡方向的。2)下渗水。路面中间分隔带的设计能够有效收集下渗水,设计中的定向引导可以将下渗水导入盲沟,这样能有效减少雨水对路面造成的损害。同时,可以定向、定距离设计集水井,也可以是排水管,将积水通过人为方式引导集中在一个设计好的定点。
2.4.2设计方法
针对含水量较高且无法实施吹晒和碾压等方式的路面,想要使路基路面稳固并有效延长其使用寿命,可以采用填充的方式来提升路基的稳固度。主要的填充物质有土石混合沙袋、颗粒材料以及土壤,但填充物质必须是干燥且具有良好透氣性的。含水量可控路面,通常情况下可以设计横纵向的排水沟,集中排出积水,使路面可以自然干燥。但是,有些公路由于其自身的地理位置较低,且积水常存在于公路的低洼处,这种盆地地形的公路路面排水应从以下三点进行考虑:第一,排水方案的设计应结合实地考察结果,公路立交附近若有较近的排水管区域且水管相对来说处于较低位置,那么可以采用直接排水方法。通常情况下城市公路的排水设计都是直接排水;第二,如若公路立交处不满足直接排水条件,可以设计增加排水管或者利用排水泵,将积水集中统一排出;第三,若公路路基的位置低于地下水位,那么就要使地下水位的高度与路基下面的高度相统一,可以设计排水沟或排水井。
2.4.3设计分类
路面内部结构。首先,保证公路工程的设计是严格按照纵横坡度标准进行设计的,并且符合层次化设计需求,使公路路基每一层都有相对应的排水方式,最主要的是这些排水方式满足坡度化排水体系需求;其次,采用不透水的沥青,铺在公路面层与基层之间,这样雨水可通过道路表面的排水设计流向其他排水管道中;最后,针对降雨量较大的地区或丘陵地区,设计专门的排水层,也就是说在路面结构中的表层下给予隔水层铺垫,以此来隔绝雨水的浸入,能够在一定程度上保护路基结构,在防水的基础上也对雨水的渗透起到一定作用。
人行道排水结构。第一,人行道排水方向可以向机动车道倾斜,以此借助横向坡度将人行道上的积水引入机动车道的排水口内;第二,若人行道属于挖方阶段,可以在两边堆砌挡土墙,任何形式都可以,只要在挡土墙的上方设计相对应的雨水拦截沟渠就可以了。
结束语:
公路在使用过程中是否安全,是由路基路面的排水系统决定的,完善路基路面排水系统,使其规范化、系统化,使其具有良好的使用性能,是保证社会人民财产所不可缺少的。路基路面的排水设计要综合公路相关的因素,以此为中心才能否设计与构建相对来说完整的排水系统方案,其中积水的来源、排水的成分以及排水设备的相匹配是积水得以有效排出的基本条件,要将设计与维护相融合,考虑到公路长期的养护,这样才能不断完善排水系统的功能。以此能够看出路基路面排水对公路工程来说是非常重要的,而完整的排水设计方案是工程实践过程中不可缺少的最重要环节。
参考文献
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