高等级公路路基路面排水施工技术的应用探究
2021-04-01秦永锋
秦永锋
(山东信诚公路工程监理咨询中心有限公司,山东东营257091)
1 引言
在高等级公路的排水施工过程中,由于高等级公路自身特性的影响,雨水和地下水会对排水施工产生巨大的影响,间接影响公路工程的施工质量,从而降低行车安全性,阻碍城市交通的发展。因此,对高等级公路路基路面排水施工技术进行深入研究有助于提升公路工程的施工质量和行车安全性。
2 公路水害形成的主要原因
公路是城市交通的重要组成部分,在高等级公路的建设过程中,施工人员往往对路基路面排水施工比较重视,但是因天气等自然因素,在施工过程中往往会遇到水害,而水害形成的原因主要分2 种:地下水和地表水。地下水根据其位置,包括3 种:(1)上层滞水,存在于包气带局部隔水层或弱透水层中具有自由表面的重力水;(2)潜水,是在隔水层以上的含水层中的水;(3)离地面最近的是层间水,是隔水层间含水层中的水,根据地势的变换有时会通过泉水的形式流出。影响施工的地表水主要由雨水、雪水、河流组成。不同的水源对路基路面的破坏程度也不一样,如果路面结构受到水的侵蚀,路面结构容易产生裂缝,降低路面材料的黏聚力,导致沥青脱落;如果路面积水通过裂缝深入路基结构,会增加路基土体的含水量,削弱路基的承载力和抗剪强度,在车辆荷载的作用下,会产生较大的沉降,严重时会导致路面断裂,甚至是坍塌,严重影响行车安全。由此可见,引起公路水害问题的原因较多,且水害问题对公路自身质量和通车安全都会造成很大的影响,为了提高公路质量,保证通车安全,必须根据公路水害问题形成原因对其加以治理。
3 路基排水施工内容
3.1 边沟施工技术
在公路工程的挖方地段和填土高度小于边沟深度的填方地段,为防止冲刷问题,应设置边沟进行排水,并且在出水口处进行分段设计,从而保证施工质量。根据施工环境不同,应提出不同的施工办法。在对平曲线段边沟进行施工的过程中,应重视沟底纵坡的平顺衔接,要对外溢水和积水2 种情况提高警惕。根据工程实际情况,可以增加边沟的深度。在施工过程中,应注意以下事项:
1)要使表面比较平整,需要采用干砌片石进行施工,同时,为了减少缝隙,需要施工人员采用小石子将砌筑的缝隙填满,避免从边沟的缝隙中渗水。
2)为提高边沟的防水性,对沟底进行抹面时,需要保证抹面平整,采用相关设备将抹面整体压光。
3.2 截水沟施工技术
截水沟的坡度一般设置为3%。当路基上方弃土数量较多时,应对截水沟的位置进行适当的调整,可设置在离土坡脚2~4 m 位置处。对于弃土,需要保证其坡脚和路基挖方坡顶的距离大于或等于9 m,弃土堆顶部按照施工计划设置3%的坡度,保证弃土堆顶和截水沟的坡度一致。另外,可以将多余的截水沟开挖土方移至截水沟和路堤之间,根据工程的实际要求进行填筑,修成坡度为3%的土台,能够让工程内部的水分通过截水沟有效排出,提高工程质量,避免公路路基路面因积水问题遭到破坏。
3.3 急流槽施工技术
若施工区域降水量较大,可沿路基横向边坡设置急流水槽,需要对浆砌工程结构进行有效的应用,根据具体的设计内容和施工环境,对地形地貌进行整体勘测。急流槽的纵坡不能超过1∶1.5,若急流槽长度过长,需要设置多个纵坡段进行控制,纵坡坡度应依次降低[2]。
3.4 明沟和暗沟施工技术
首先是对明沟进行开挖,在施工过程中要对工程所需的机械设备进行合理的应用,根据工程的实际施工情况,可以考虑机械施工和人工作业相结合的方式。在施工过程中,施工人员首先要进行施工安全防护,避免施工区可能出现的意外情况,如塌方等。然后,根据施工区域的地质情况制订施工方案,如果土质构成均匀,地下水位低于槽沟底标高,而且开挖深度能够达到工程的标准,施工人员可以根据实际情况做出调整,不对其他挖方边坡进行支护作业。但是,如果开挖深度比较大,而且地质条件不好,则需要在考虑地质条件的前提下,对路基边坡进行支护施工,保证明沟施工的安全性。
在暗沟的施工过程中,需要施工人员应用混凝土浇筑技术,在地下水的含水层和沟壁接触位置设置渗水口,可以设置一排或是多排,并且要设置一定的坡度,以便于排水,坡度可以根据现场的实际情况进行调整。
4 路面部分排水施工技术
4.1 拦水带施工设计
在设置拦水带的过程中,需要保证拦水带的顶面高程高于地表水的水位。在施工中,缺少防撞护栏时,要将拦水带外露部分的高度进行合理调整,使其小于或等于9 cm。如果拦水带施工材料主要是混凝土预制块,需要保证沥青路面边缘部分的密实性。在施工过程中,要避免工程接缝位置出现渗漏问题,使公路路面结构在使用过程中能够顺利排出地表水。
4.2 泄水口施工
根据不同的施工环境,施工人员可以设置泄水口来保证路面排水性能。泄水口可以设计为不对称喇叭口形状,需要注意的是,要将不对称喇叭口的长边设置在水流的上坡方向,短边设置在水流的下坡方向,能在施工过程中有效地防止渗漏现象出现。在施工过程中,混凝土浇筑应一次性完成,并保证浇筑质量能够达到泄水口的使用标准,保证泄水口的各项参数能够达到使用要求。
4.3 中央分隔带排水施工
完成边沟开挖施工后,必须做好防渗处理,如果出现边沟开挖表面较为粗糙的问题,则会导致沥青难以固结,从而无法保障防渗层的施工质量,可能会导致防渗层在使用过程中出现渗漏水问题。同时,需要对土工布接缝处进行强化处理,防止存在渗漏问题,否则会导致防渗层的防渗漏作用难以发挥。如果现场工况条件允许,需要采用混凝土进行地下渗沟修筑,渗沟可以采用矩形、梯形等形式,并确保横向排水管布置合理,能够有效避免淤塞问题,提高中央分隔带排水效果。中央分隔带在施工过程中,需要根据现场实际情况进行优化设计。例如,如果设计方案中地面坡度小于0.3%,则可以利用碎石盲沟,同时,按照25~50 m 的距离布置透水管,并在中央隔离带中铺设水泥砂浆层或土工布防渗层,能够有效提高中央分隔带的防渗漏效果。
5 结语
在高等级公路的施工过程中,影响排水施工效果的因素较多,所以,施工单位要严格按照规范建设公路排水设施,相关技术人员需要不断优化施工技术,保证施工质量,在减少高级公路水害的同时,提高整体公路工程的使用寿命。