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【摘 要】 公路路基路面的排水设计,是增加高速公路使用寿命的重要措施,路基变形和破坏的主要原因是受水的影响,因此为保证路基的强度与稳定性,在路基路面设计、施工和养护中,必须重视路基路面的排水工程。本文对公路路基路面的排水设计原则和设计方法进行了具体的探讨。
【关键词】 公路;路基路面;排水设计
1.前言
公路的最大病因之一是水害,例如,水分的积聚使得沥青与集料之间的粘结力下降,造成路面基层承载能力下降,降低了路面材料的强度。受土质、气温的影响又容易引起土质松软、边坡坍塌、基身沉陷或产滑动,既而导致道路的冻胀与翻浆的产生。路基水的来源有地面水和地下水。
地面水有雨、雪和江河湖水,地下水有泉水、毛细水和间隙水等。它们都会使路基湿软,降低承载力,造成滑坡坍方或冻害翻浆等破坏。路基排水的目的是减少路基的湿度,保证路基常年处于干燥或中湿状态,确保路基路面的结构稳定。考虑排水的原则首先要查清水源,结合农田水利进行全面规划,排除隐患。沟渠宜短不宜长,及时疏散,就近分流,要充分利用地形,避免挖深沟,减少水土流失。设计要注意就地取材,结构应经济实用,并作出优化选择。
2.路基路面排水设计的目的
影响路基路面的水的类型:影响路基路面的水的形式主要有地面水和地下水。地面水包括大气降水以及河、海、湖、水渠、水库水等,地下水包括土层滞留水、潜水及层间水等。
水对路基路面的影响:当路基内出现温度差异时,在温差作用下水还会以液态或气态的方式从热处向冷处移动和积聚。从而改变路基的湿度状态。水浸湿路基可引起强度和稳定性的下降使路基失稳,引起塌方、滑坡等病害。路基沉陷、冲刷、坍塌、翻浆,沥青路面松散、剥落、龟裂等病害,都不同程度地与地表水和地下水的侵蚀有关。水对路面的危害可以表现为:降低路面材料的强度,在水泥混凝土路面的接缝和路肩处造成唧泥;移动荷载作用下引起的唧泥和高压水冲刷,造成路面基层承载能力下降;在冻胀地区,融冻季节水会引起路面承载能力的普遍下降。
排水的目的:路基路面排水的目的主要有三个:(1)把降落在路界范围内的表面水有效的汇集并迅速排除出路界;(2)把路界外可能流向路基的地表水拦截在路界范围以外以减小对路基路面的危害;(3)隔断、疏干和降低影响路基稳定性的地下水,并将其引导到路基范围以外。
3.路基路面排水设计原则
公路路基路面排水设计,首先要掌握以下原则。
(1)公路路基路面排水设计应该因地制宜、全面进行规划、合理的进行布局,以便进行综合治理,排水设计应该充分利用当地的有利地形和自然条件。通常,地下和地面的排水设计可采用排水沟渠的形式,为避免水流不集中,沟渠不应该设置过长。
(2)对于沟渠的设置,应该注意与农田水利当匹配,为防止农用水对路基造成危害,可适当增加设置涵管和涵管孔径来提高排水性能。路基的边沟不应该作为农业用水渠道,无法避免时,可适应增加边沟的横断面,并进行相应的加固。
(3)设计之前要进行充分的调查分析,查明当地的水源条件和地质状况,对于重点工程和路段,应该进行比较系统的规划设计,使路基的排水和桥涵相互匹配,地下排水设施与地面排水设施相结合,平面排水布置与纵向排水布置相配合的原则。尽量使高速公路的路基路面排水做到综合分析、科学设计和合理修筑。在排水设置布置困难和地质不良的地段,应该加大路基的防水设计。
(4)公路的路基路面排水应该注意防止造成水土流失,并且注意不要破坏天然的水系,尽量不合并自然河流。在设置人工沟渠时,可尽量选择有利的地形,以减少沟渠工程。在公路的重点和特殊路段进行排水设计时,比如土质软弱或者纵坡陡高的地段,应该加强防护施工。
4.公路路基路面的排水设计方法
(1)普通路段的路基路面排水设计
对于公路普通路面的排水设计,可以根据公路路面的坡度特点,当路基坡度较低时,可对路面进行分散漫流;当路面坡度较低时可采用集中截流两种排水方式。分散漫流一般采用混凝土作为路缘石,使积水能够沿着漫坡排至边沟当中;当路面的坡度较高时,可采用集中截流的办法,在路肩处设置拦水的缘石,对积水进行截流收集,并由泄水口泄至边沟当中;对于普通路段的路基排水设计,主要采取边沟填筑的形式,并对路基的结构和边沟坡度进行合理设计,以保证边沟的水能够及时排出。另外,还要结合当地的降水量,合理设计边沟的横断面,以保证汛期边沟的高效排水。
(2)超高路段路面的排水设计
在超高路段,尤其是超高侧的行车道,路面积水的渗透作用较强,路面积水也可能通过分隔带流入到另外一侧。所以在公路的超高路段,应该在路缘带设置适当的纵向排水沟,并每隔一段距离,设置一处集水井和横向排水管,使路面积水能够快速流入到路边沟当中。
(3)软土地基的排水设计
在公路工程中,通常会遇到土质较为松软的地基层,如果含水量过高,很容易降低路基的强度,应该合理设计排水设施和排水结构,将路基地下水及时排出,使路基下方的軟弱土不会发生湿陷,提高其稳定性。对于软弱地基,其排水设计主要采用隔水层、渗水层与排水层结合的方式,改善路基的防水性,及时将水排出地基以外。另外还可以在边沟与渗水层相接处设置反滤层。
(4)路面渗水的排水设计
对于路面渗水的排水设计,可以要公路的路面边缘设置具有较高透水性的排水装置。在进行路面封层的同时,加设集水沟、横向出水管等排水系统。另外,可以在路肩处设置相应的盲沟,以提高路面渗水的排出能力。
(5)较低路堤的排水设计
低矮的路堤排水设计,可以将边沟进行加深,并将护坡道进行深挖,以适当降低边沟的高度。设计时边沟的出水口要高于正常的水位线,边沟沟底的标高应该参照路肩高度,与路肩最低处的高度差要保持在1.7m以上。
(6)中央分隔带的排水设计
公路的中央分隔带通常都会设有通讯、监控用的人手孔,所以中央分隔带的长度设计,应该为两个人手孔之间的距离。中央分隔带一般采用种植树木的方式。为了将中央分隔带内的水及时排除,可以在分隔带底部铺设土工布和纵向透水管,并加设反滤土工布,形成带内地下排水系统。纵向的排水沟两侧和底面需要进行相应的防渗水处理;横向排水管设置在对应集水井的位置,使集水井内的水能够通过横向排水管排出;在横向排水管与边沟的汇集处急流槽底浇筑混凝土,以防冲刷。
5.结束语
公路路基路面的排水设施是一项对技术性与实践性要求较高的工作,在对公路的路基与路面进行排水设计时,应当结合工程具体情况,灵活的进行规划,确保排水设计能够发挥最大的效果,确保公路的使用安全,从而推动交通事业的快速稳步发展。
参考文献:
[1]黄慧琴.浅析高速公路路基路面排水设计[J].价值工程,2011(6).
[2]孙剑峰.高速公路路基路面排水设计[J].黑龙江交通科技,2010(3).
[3]毛金沙,洪远娜.高速公路路基路面的排水设计分析[J].科技资讯,2011,(33):86.
[4]陈昕.高速公路排水设计浅谈[J].河南科技.2005.(02)
【关键词】 公路;路基路面;排水设计
1.前言
公路的最大病因之一是水害,例如,水分的积聚使得沥青与集料之间的粘结力下降,造成路面基层承载能力下降,降低了路面材料的强度。受土质、气温的影响又容易引起土质松软、边坡坍塌、基身沉陷或产滑动,既而导致道路的冻胀与翻浆的产生。路基水的来源有地面水和地下水。
地面水有雨、雪和江河湖水,地下水有泉水、毛细水和间隙水等。它们都会使路基湿软,降低承载力,造成滑坡坍方或冻害翻浆等破坏。路基排水的目的是减少路基的湿度,保证路基常年处于干燥或中湿状态,确保路基路面的结构稳定。考虑排水的原则首先要查清水源,结合农田水利进行全面规划,排除隐患。沟渠宜短不宜长,及时疏散,就近分流,要充分利用地形,避免挖深沟,减少水土流失。设计要注意就地取材,结构应经济实用,并作出优化选择。
2.路基路面排水设计的目的
影响路基路面的水的类型:影响路基路面的水的形式主要有地面水和地下水。地面水包括大气降水以及河、海、湖、水渠、水库水等,地下水包括土层滞留水、潜水及层间水等。
水对路基路面的影响:当路基内出现温度差异时,在温差作用下水还会以液态或气态的方式从热处向冷处移动和积聚。从而改变路基的湿度状态。水浸湿路基可引起强度和稳定性的下降使路基失稳,引起塌方、滑坡等病害。路基沉陷、冲刷、坍塌、翻浆,沥青路面松散、剥落、龟裂等病害,都不同程度地与地表水和地下水的侵蚀有关。水对路面的危害可以表现为:降低路面材料的强度,在水泥混凝土路面的接缝和路肩处造成唧泥;移动荷载作用下引起的唧泥和高压水冲刷,造成路面基层承载能力下降;在冻胀地区,融冻季节水会引起路面承载能力的普遍下降。
排水的目的:路基路面排水的目的主要有三个:(1)把降落在路界范围内的表面水有效的汇集并迅速排除出路界;(2)把路界外可能流向路基的地表水拦截在路界范围以外以减小对路基路面的危害;(3)隔断、疏干和降低影响路基稳定性的地下水,并将其引导到路基范围以外。
3.路基路面排水设计原则
公路路基路面排水设计,首先要掌握以下原则。
(1)公路路基路面排水设计应该因地制宜、全面进行规划、合理的进行布局,以便进行综合治理,排水设计应该充分利用当地的有利地形和自然条件。通常,地下和地面的排水设计可采用排水沟渠的形式,为避免水流不集中,沟渠不应该设置过长。
(2)对于沟渠的设置,应该注意与农田水利当匹配,为防止农用水对路基造成危害,可适当增加设置涵管和涵管孔径来提高排水性能。路基的边沟不应该作为农业用水渠道,无法避免时,可适应增加边沟的横断面,并进行相应的加固。
(3)设计之前要进行充分的调查分析,查明当地的水源条件和地质状况,对于重点工程和路段,应该进行比较系统的规划设计,使路基的排水和桥涵相互匹配,地下排水设施与地面排水设施相结合,平面排水布置与纵向排水布置相配合的原则。尽量使高速公路的路基路面排水做到综合分析、科学设计和合理修筑。在排水设置布置困难和地质不良的地段,应该加大路基的防水设计。
(4)公路的路基路面排水应该注意防止造成水土流失,并且注意不要破坏天然的水系,尽量不合并自然河流。在设置人工沟渠时,可尽量选择有利的地形,以减少沟渠工程。在公路的重点和特殊路段进行排水设计时,比如土质软弱或者纵坡陡高的地段,应该加强防护施工。
4.公路路基路面的排水设计方法
(1)普通路段的路基路面排水设计
对于公路普通路面的排水设计,可以根据公路路面的坡度特点,当路基坡度较低时,可对路面进行分散漫流;当路面坡度较低时可采用集中截流两种排水方式。分散漫流一般采用混凝土作为路缘石,使积水能够沿着漫坡排至边沟当中;当路面的坡度较高时,可采用集中截流的办法,在路肩处设置拦水的缘石,对积水进行截流收集,并由泄水口泄至边沟当中;对于普通路段的路基排水设计,主要采取边沟填筑的形式,并对路基的结构和边沟坡度进行合理设计,以保证边沟的水能够及时排出。另外,还要结合当地的降水量,合理设计边沟的横断面,以保证汛期边沟的高效排水。
(2)超高路段路面的排水设计
在超高路段,尤其是超高侧的行车道,路面积水的渗透作用较强,路面积水也可能通过分隔带流入到另外一侧。所以在公路的超高路段,应该在路缘带设置适当的纵向排水沟,并每隔一段距离,设置一处集水井和横向排水管,使路面积水能够快速流入到路边沟当中。
(3)软土地基的排水设计
在公路工程中,通常会遇到土质较为松软的地基层,如果含水量过高,很容易降低路基的强度,应该合理设计排水设施和排水结构,将路基地下水及时排出,使路基下方的軟弱土不会发生湿陷,提高其稳定性。对于软弱地基,其排水设计主要采用隔水层、渗水层与排水层结合的方式,改善路基的防水性,及时将水排出地基以外。另外还可以在边沟与渗水层相接处设置反滤层。
(4)路面渗水的排水设计
对于路面渗水的排水设计,可以要公路的路面边缘设置具有较高透水性的排水装置。在进行路面封层的同时,加设集水沟、横向出水管等排水系统。另外,可以在路肩处设置相应的盲沟,以提高路面渗水的排出能力。
(5)较低路堤的排水设计
低矮的路堤排水设计,可以将边沟进行加深,并将护坡道进行深挖,以适当降低边沟的高度。设计时边沟的出水口要高于正常的水位线,边沟沟底的标高应该参照路肩高度,与路肩最低处的高度差要保持在1.7m以上。
(6)中央分隔带的排水设计
公路的中央分隔带通常都会设有通讯、监控用的人手孔,所以中央分隔带的长度设计,应该为两个人手孔之间的距离。中央分隔带一般采用种植树木的方式。为了将中央分隔带内的水及时排除,可以在分隔带底部铺设土工布和纵向透水管,并加设反滤土工布,形成带内地下排水系统。纵向的排水沟两侧和底面需要进行相应的防渗水处理;横向排水管设置在对应集水井的位置,使集水井内的水能够通过横向排水管排出;在横向排水管与边沟的汇集处急流槽底浇筑混凝土,以防冲刷。
5.结束语
公路路基路面的排水设施是一项对技术性与实践性要求较高的工作,在对公路的路基与路面进行排水设计时,应当结合工程具体情况,灵活的进行规划,确保排水设计能够发挥最大的效果,确保公路的使用安全,从而推动交通事业的快速稳步发展。
参考文献:
[1]黄慧琴.浅析高速公路路基路面排水设计[J].价值工程,2011(6).
[2]孙剑峰.高速公路路基路面排水设计[J].黑龙江交通科技,2010(3).
[3]毛金沙,洪远娜.高速公路路基路面的排水设计分析[J].科技资讯,2011,(33):86.
[4]陈昕.高速公路排水设计浅谈[J].河南科技.2005.(02)