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摘 要:本文对山区公路排水设计进行了一些探讨,主要分析和讨论了排水系统的组成、设计原则以及当前存在的问题等方面。
关键词:山区公路排水设计
公路等基础设施的建设对于促进当地经济发展具有重大的意义。而对于山区来说,山区公路甚至可能是连接两地的生命线。我国疆土幅员辽阔,地势广袤,山区的地形相对复杂,并且山区公路边坡较多,对山区公路路基排水提出了较高的要求。如果排水系统不完善导致地下水聚集,将可能造成岩土力学性质的改变,严重的甚至将导致公路的毁坏。尽管我国已经制订了相关的山区公路排水设计规定,但在具体实践过程中应当因地制宜,不能生搬硬套。下文将就山区公路的排水系统的组成和设计上进行浅析,并对如何有效的根据具体环境条件做好排除雨水等工作进行分析和讨论。
1 山区公路排水组成结构概述
山区公路排水不同于一般的排水系统,除了具有一般排水系统的拦蓄、排放地下水和地面水的功能之外,它主要针对路表内排水与路界面排水这两部分。而相应的,山区公路排水系统在组成上也有自己的特点,整体的山区公路排水系统是由每段独立的排水沟渠构成的,这些独立的排水沟渠平行或串联在公路旁,是整个山区公路排水系统的基本功能单位。每个排水沟渠则是由与公路并行的纵向渠道和与公路正交的横向渠道组成,并用桥涵将各小渠道连接起来。
2 山区公路排水设计主要方法依据
山区公路的建设不同于平原地区。在平原地区公路的建设需要尽量取直避弯,从而节省工期和成本。但是在山区修建公路则不然,需要依据山势走向而定,因此盘山而建成为常见的方法。尽管现代工程建设技术已经非常先进,很多山体岩石条件满足挖掘穿山隧道的条件,但是成本过高,因此现行的一般方法还是通过修建蜿蜒曲折的公路来适应各种复杂的地质状况和地形状况。但尽管如此,山体经过人工挖掘过后,偶然作用(Accidental action)增加,山体滑坡等地质灾害发生机率增高。而排水系统一旦由于雨季山体塌方等原因造成阻塞,将可能危及路基的安全,甚至导致公路的损毁。因此在山区公路的建设上要严格遵照中国交通部的公路桥涵、公路排水等设计规范进行设计和规划,这样才能保证山区公路排水系统在总体上质量过关。
除此之外,还应当讲究因地制宜,不能一味的生搬硬套标准中的数据和设计规范。在规划过程中,相关部门应当进行统筹安排,利用并保护好公路所经地域的排水或灌溉系统,不能因为公路的建设而损毁农地或当地的水利。同时为了减少雨水对破面的损害,应当合理的设计系统,降雨发生时可以迅速聚集雨水,通过排水沟渠及时排出。在设计过程中还应当充分的考虑环境保护问题,严防水土流失。
3 当前山区公路排水系统设计中存在的问题
山区公路排水系统的设计是一个复杂、综合的工程,涵盖水文学和工程地质学等学科,在设计初始就要从理论上进行科学论证。然而实践中经常发生理论与实践脱轨的现象,在很多设计中调研不足的现象时有发生,导致设计依靠以往经验的成分大于对公路沿途地质、地貌的数据综合分析。这就导致了公路排水系统设计上不够科学严谨,存在很大的隐患。比如涵洞的孔径问题上,需要根据流量、流域、流经系数等针对不同的路段相应选取,而使用相同孔径的涵洞使得部分地区的排水能力不足,造成经常性的排水不畅而危险多发。
同时当前山区公路排水系统在设计的过程中对沿途自然环境的保护考虑欠周,比如在挖掘和建设山区公路的过程中破坏周边树林,导致水土流失加剧,改变自然环境的排水能力,进而影响公路的排水系统。在山区公路排水系统设计的过程中,应当充分的将人工的排水系统与自然的排水系统结合起来,这种结合往往能收到事半功倍的效果,并且可以节约成本。
4 山区公路排水设计的一些建議
(1)应做好勘测和调研工作。设计的好坏直接关乎山区公路系统的质量问题,因此在山区公路排水系统设计规划时,就要做好勘测和调研工作。如何合理的布设排水设施,涵洞孔径大小,渠道断面的选取都要通过数据来科学的选择。同时也应当充分利用现代科学技术来辅助实地考察,比如航拍,遥感等先进的技术,尽量多的获取所需要的信息。还应当与当地的水利、气象等部门积极沟通,做好协调工作。
(2)要依据具体情况选择适当的排水设施。山区公路排水系统可以使用的排水设施很多,有天沟、边沟、排水沟等。不同的排水设施有各自相应的特点,应当根据不同路段的排水需求来进行取舍。比如在挖方路基边坡坡顶以外,使用梯形的天沟可以有效的减轻边沟的排水负担,并保护挖方边坡和填方边坡不受雨水冲刷。通常天沟的底和高应大于0.5m,纵坡应大于0.5%,沟长小于500m,并应当充分的防渗加固。而在路基边使用边沟,其断面参数应根据实际应用条件来选取,一般边沟的高要大于0.4m,纵坡大于0.5%至0.3%,长应小于500m。在霉雨地区,应选用三角边沟,并且长度应小于300m,具体参数应当综合水文、水力和相关的气象信息来计算。
5 总 结
山区公路往往级别不高,成本控制相对于国道等要严格很多,因此在排水系统设计上重视和投入程度不够。但山区公路排水系统对保障公路的使用寿命,车行安全意义非常。科学合理的山区公路排水系统设计尽管在设计和施工期间具有相对较高的成本,但从长远的角度来讲,这将降低灾害事故的发生,并能有效降低后续养护和维护的支出,总体上是非常有利的。因此,除了严格遵从有关公路排水设计规范的规定之外,还应当结合公路沿途当地的地质地貌信息,气象水文信息等等综合的考量,做好初期的调研和勘测工作,因地制宜的选取所用排水设备的各项参数信息。
参考文献
[1]沈波,艾翠玲.我国山区公路排水问题及水毁调查分析[J].公路交通科技,2006,23(10):5~9.
[2]沈波.山区公路排水系统灾害评价方法及指标体系研究[D][D].西安:长安大学,2006.
[3]张勇,何光.环境保护理念下的公路排水设计[J].公路交通科技(应用技术版).2011(08).
[4]王瑞琦.城市道路设计的方法[J].科技创新导报.2012(03).
[5]王峰,李杨秋.山区城镇排水管道的设计探讨[J].中国西部科技.2009(05).
关键词:山区公路排水设计
公路等基础设施的建设对于促进当地经济发展具有重大的意义。而对于山区来说,山区公路甚至可能是连接两地的生命线。我国疆土幅员辽阔,地势广袤,山区的地形相对复杂,并且山区公路边坡较多,对山区公路路基排水提出了较高的要求。如果排水系统不完善导致地下水聚集,将可能造成岩土力学性质的改变,严重的甚至将导致公路的毁坏。尽管我国已经制订了相关的山区公路排水设计规定,但在具体实践过程中应当因地制宜,不能生搬硬套。下文将就山区公路的排水系统的组成和设计上进行浅析,并对如何有效的根据具体环境条件做好排除雨水等工作进行分析和讨论。
1 山区公路排水组成结构概述
山区公路排水不同于一般的排水系统,除了具有一般排水系统的拦蓄、排放地下水和地面水的功能之外,它主要针对路表内排水与路界面排水这两部分。而相应的,山区公路排水系统在组成上也有自己的特点,整体的山区公路排水系统是由每段独立的排水沟渠构成的,这些独立的排水沟渠平行或串联在公路旁,是整个山区公路排水系统的基本功能单位。每个排水沟渠则是由与公路并行的纵向渠道和与公路正交的横向渠道组成,并用桥涵将各小渠道连接起来。
2 山区公路排水设计主要方法依据
山区公路的建设不同于平原地区。在平原地区公路的建设需要尽量取直避弯,从而节省工期和成本。但是在山区修建公路则不然,需要依据山势走向而定,因此盘山而建成为常见的方法。尽管现代工程建设技术已经非常先进,很多山体岩石条件满足挖掘穿山隧道的条件,但是成本过高,因此现行的一般方法还是通过修建蜿蜒曲折的公路来适应各种复杂的地质状况和地形状况。但尽管如此,山体经过人工挖掘过后,偶然作用(Accidental action)增加,山体滑坡等地质灾害发生机率增高。而排水系统一旦由于雨季山体塌方等原因造成阻塞,将可能危及路基的安全,甚至导致公路的损毁。因此在山区公路的建设上要严格遵照中国交通部的公路桥涵、公路排水等设计规范进行设计和规划,这样才能保证山区公路排水系统在总体上质量过关。
除此之外,还应当讲究因地制宜,不能一味的生搬硬套标准中的数据和设计规范。在规划过程中,相关部门应当进行统筹安排,利用并保护好公路所经地域的排水或灌溉系统,不能因为公路的建设而损毁农地或当地的水利。同时为了减少雨水对破面的损害,应当合理的设计系统,降雨发生时可以迅速聚集雨水,通过排水沟渠及时排出。在设计过程中还应当充分的考虑环境保护问题,严防水土流失。
3 当前山区公路排水系统设计中存在的问题
山区公路排水系统的设计是一个复杂、综合的工程,涵盖水文学和工程地质学等学科,在设计初始就要从理论上进行科学论证。然而实践中经常发生理论与实践脱轨的现象,在很多设计中调研不足的现象时有发生,导致设计依靠以往经验的成分大于对公路沿途地质、地貌的数据综合分析。这就导致了公路排水系统设计上不够科学严谨,存在很大的隐患。比如涵洞的孔径问题上,需要根据流量、流域、流经系数等针对不同的路段相应选取,而使用相同孔径的涵洞使得部分地区的排水能力不足,造成经常性的排水不畅而危险多发。
同时当前山区公路排水系统在设计的过程中对沿途自然环境的保护考虑欠周,比如在挖掘和建设山区公路的过程中破坏周边树林,导致水土流失加剧,改变自然环境的排水能力,进而影响公路的排水系统。在山区公路排水系统设计的过程中,应当充分的将人工的排水系统与自然的排水系统结合起来,这种结合往往能收到事半功倍的效果,并且可以节约成本。
4 山区公路排水设计的一些建議
(1)应做好勘测和调研工作。设计的好坏直接关乎山区公路系统的质量问题,因此在山区公路排水系统设计规划时,就要做好勘测和调研工作。如何合理的布设排水设施,涵洞孔径大小,渠道断面的选取都要通过数据来科学的选择。同时也应当充分利用现代科学技术来辅助实地考察,比如航拍,遥感等先进的技术,尽量多的获取所需要的信息。还应当与当地的水利、气象等部门积极沟通,做好协调工作。
(2)要依据具体情况选择适当的排水设施。山区公路排水系统可以使用的排水设施很多,有天沟、边沟、排水沟等。不同的排水设施有各自相应的特点,应当根据不同路段的排水需求来进行取舍。比如在挖方路基边坡坡顶以外,使用梯形的天沟可以有效的减轻边沟的排水负担,并保护挖方边坡和填方边坡不受雨水冲刷。通常天沟的底和高应大于0.5m,纵坡应大于0.5%,沟长小于500m,并应当充分的防渗加固。而在路基边使用边沟,其断面参数应根据实际应用条件来选取,一般边沟的高要大于0.4m,纵坡大于0.5%至0.3%,长应小于500m。在霉雨地区,应选用三角边沟,并且长度应小于300m,具体参数应当综合水文、水力和相关的气象信息来计算。
5 总 结
山区公路往往级别不高,成本控制相对于国道等要严格很多,因此在排水系统设计上重视和投入程度不够。但山区公路排水系统对保障公路的使用寿命,车行安全意义非常。科学合理的山区公路排水系统设计尽管在设计和施工期间具有相对较高的成本,但从长远的角度来讲,这将降低灾害事故的发生,并能有效降低后续养护和维护的支出,总体上是非常有利的。因此,除了严格遵从有关公路排水设计规范的规定之外,还应当结合公路沿途当地的地质地貌信息,气象水文信息等等综合的考量,做好初期的调研和勘测工作,因地制宜的选取所用排水设备的各项参数信息。
参考文献
[1]沈波,艾翠玲.我国山区公路排水问题及水毁调查分析[J].公路交通科技,2006,23(10):5~9.
[2]沈波.山区公路排水系统灾害评价方法及指标体系研究[D][D].西安:长安大学,2006.
[3]张勇,何光.环境保护理念下的公路排水设计[J].公路交通科技(应用技术版).2011(08).
[4]王瑞琦.城市道路设计的方法[J].科技创新导报.2012(03).
[5]王峰,李杨秋.山区城镇排水管道的设计探讨[J].中国西部科技.2009(05).