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路基路面排水设计的探讨分析

2014-08-15李春香

黑龙江交通科技 2014年3期
关键词:边沟水流路基

李春香,张 盛

(1.浙江省台州市交通勘察设计院;2.浙江省台州市三门县交通局)

路基路面排水设计的探讨分析

李春香1,张 盛2

(1.浙江省台州市交通勘察设计院;2.浙江省台州市三门县交通局)

近年来,由于国家经济的持续发展,社会保障制度的不断完善,我国道路交通模式也随之健全起来,但是即使如此其中也不乏存在一些问题,相关工程人员正确设计好公路路基路面排水系统是直接影响路面质量的一个关键因素,将深入探讨公路路基排水设计问题并就此提出配置排水系统有效设计方案。

路基路面;排水设计

设置路基路面排水设计系统是为了将破坏道路质量的路面水、地下水通过聚集、阻拦、隔通、疏通等方式将其排除到路基所覆盖地面的范围外,从而使得路面避免受到自来水的侵蚀,实现相关设计人员在确保路面路基稳固的情况下,保证正常的道路交通运行。同时,对于工程类排水系统设置要求其实是很高的,由于自由水在路面时间不能存放太长,渗入通道不能太长等多种因素制约,使得相关工程人员对排水系统的设计需要在最大范围内实现排水功能的有序进行。

1 路基路面排水设计原则

(1)对于路基路面排水系统的设置,应该做到具体问题具体分析,根据当地地貌、水文等特质进行统一规划分析,运用科学的方法合理安装排水设备,综合考量治理方案,在讲求实际效益的基础上,保证排水系统建设质量,充分发挥当地地质上的优势,在有效减少建设资金的条件下实现资源最大化利用,帮助人们建设畅通无阻的道路交通。

(2)切记不要盲目施工,在设计排水系统之前,相关设计人员要有充分调研准备,在掌握有效地质资料的前提下,合理规划,统一布局,对于重点路段的交通路线,更加需要引起有关工程设计人员的积极重视,在综合考量的基础上,做好分排水系统作业前的准备。

(3)如果条件允许,路基排水系统最好设置在农田水利配套设施附近,需要的时候还可以适当增加涵管数量或涵管关口口径,这样一来不仅可以有效加强路基路面排水的能力,还能在此基础上促进农田灌溉,达到资源合理分配的目的。

(4)建设路基路面排水系统的基本原则是在实现有效排水的前提下,不破坏工程附近原有的人文地理环境,同时为了防止建设中对路面的无意破坏而引发的水土流失、山顶滑坡等自然灾害,相关建设人员应尽可能的选择在比较合适建立排水系统的地貌上开凿人工排水渠道。

(5)路基路面排水系统的建设,应该统一规划,因地制宜,选择比较符合建设条件的水文地理环境,尽量利用其当地现有地理资源,帮助其工程建设的顺利开展。

(6)路基路面排水系统设置应尽量在不破坏路面地质的基础上更好实现其排水功能。具体应做到在有效阻隔自由水渗入路面的前提下,通过设置高效排水系统,帮助路面路基自由水的顺利排出,使得其路面在能承受道路交通压力的同时帮助排水系统的有序进行。

2 路基路面排水方案

2.1 路面路基排水设备

在工程人员日常工作中,其路基路面排水设备基本包括:路基两侧的边沟、拦截上坡自由水的天沟、能有效排水的排水沟、跌水沟和急流槽等。同时还可采用蒸发法、倒虹吸、渡水槽等方案帮助路面迅速排水。由于不同设备设置位置不同、排水功能也不相同,这就需要相关设计人员在工程建筑中及时起到监督作用,促使排水工程施工顺利完成。

(1)边沟设备。因为边沟排水量相较于其他设备是比较小的,所以相关工程人员一般是不需要对其水文、水利进行计算的,直接根据当地地质环境,选择合理的路基横断面就可以了。在通常情况下,边沟会建立在路面路肩外围或较低路堤的坡脚侧面,边沟的设置一般是与路面中间线平行的,通过这项建设来实现少量路基水的汇集、排放功能。边沟横截面的施工形式和施工计量应根据当地具体地理环境、边坡高度和汇集水面积来考量,做到长短适宜。对于纵向坡度应该与路面纵向滑坡保持一致,最好能大于0.3%,最差情况下也必须大于0.1%。

(2)天沟。天沟即截水沟,通常会设置在路基挖方旁的坡顶之外或者是坡上路堤顶端的地方,帮助阻拦、排泄从路基顶端向下侵入的自由水,从而使之更有效地降低边沟水流排放负担。

(3)排水沟。排水沟主要用于引导水源流向,将路面路基中的不同水源,引入大桥、涵洞或路面范围外。在排水沟横断面的设置上,相关工程人员一般会采用梯形建筑模式,通过对水文水利进行计算,根据有关数据帮助排水系统建设的顺利开展。为了防范排水系统内部地质渠道受到渗透或是水流剥蚀,相关建设人员应在建设排水沟时,尽量做好排水系统维护工作,起到有效防止水流侵蚀地基的作用。

(4)跌水和急流槽。跌水即阶梯形状的排水设施,大体可以分为天然跌水和人工跌水,主要是为帮助高处跌落水流减缓地面冲击。急流槽一般需要设置在有高坡或深沟的路段,防止水流流出渠道,以避免泥石流等地质灾害对路面造成的破坏。相关设计人员在开展此类排水设计时,应具体做到完善好跌水与急流槽排水系统构造,采用质地比较坚硬的水泥混凝土等进行施工建筑,以期实现其良好的排水效应。

(5)倒虹吸和渡水槽。当水流横向流向路面路基时,通过对其设计标高的总体考量,运用水道、沟槽,分别从路面底层或者路面上空建立排水渠道,其前面的方法称为倒虹吸,后面的方法称为渡水槽,二者紧密结合,通力合作,可以在实现维护道路排水建设的同时,有效促进农田灌溉。

(6)蒸发池。蒸发池设备的建立需要在具有一定地质气候特点的环境中,具体来说是气温比较高、空气比较干燥且排水困难的地方。通过在公路两侧间隔的地段,将边沟中的自由水聚集到积水池中,在气候干旱的环境下帮助其自由水实现蒸发作用。

2.2 路面排水措施

(1)路表水排水主要分为两个方面:一个是横向漫坡法,主要用于汇水容量较小、路面堤高较低、坡度高低不同且路基坡面有较强抗冲刷能力的路面。另一个是拦水带。其一般适用于水流冲刷力较大,对其用拦水带可以帮助其通过水道排泄口排放更多自由水。其路面排水系统建立主要是为实现快速排出地表水,促使人流和车流的正常通行。

(2)中央分隔排水方式是用于高速公路排水系统中的最具意义的排水办法,它具体可通过相关地质、人文等因素,如对绿化带,道路安全设施等统一规划,具体问题具体分析,采用相应排水方式。通常情况下可以分为两种形式,①当中央分隔带的具体宽度小于3 m的时候,通常会使用设有铺面的横断面模式,对中间分隔带两端采用双向横坡截面的方式,把道路水从中间流入到道路两端的路面上,使之汇入到统一排水系统中。②当中间分隔的宽度大于3 m的时候,可以设置向内侵水的横向坡度截面,通过集中地表水汇入到中间凹陷地段后,坡度惯性将其排入横向路基中。如果想要进一步排出倾入中央分隔带中的地表水,相关工程人员可以打通纵向排水渠道,通过横向的排水管道隔断面使地表水有效排出。

3 实例分析

104国道黄岩头陀至院桥公路上排水设施建设。

3.1 排水设计总体流程

通常设计排水系统的流程一般分为三个步骤:第一综合考量,从道路居民、工程设计人员到具体工程实施人员都应具体分析,清晰思路,明确设计纲领,对有关工作进行总体上的把握。第二相关工程设计人员对当地地理特色进行统一分析,把群众对道路交通的要求以及相关排水需求,转化为对排水系统的具体施工目标。第三通过设计工程人员把道路功能要求转化为具体实施方案,通过对设计人员主观上的要求,考量具体地质情况,将其有效转变为具有现实意义上的建筑模式。

3.2 具体实践

(1)中间隔离带排水

通过纵向排水、横向排水的方式,帮助104国道黄岩头陀至院桥公路进行排水。纵向排水即在路面路基地段分隔带处以下的位置挖出20 m的凹洞,对其铺置相应土工织物,在下面安装好直径为8 cm的地下管道,然后再在上面铺满碎沙石,形成一定的碎石渠道。横向排水即在路面横向拦截,在地下挖出30 cm的积水井道,通过相应水口管道设置形成横向排水管道。如104国道黄岩头陀至院桥公路通过中间分隔带的建立,开通了有效的地基排水通道,同时在分隔带两端栽种树木,还可以促进水资源的合理利用。

(2)路面排水,如104国道黄岩头陀至院桥公路地段排水系统通过对路面路基的顶层建设透水层、改性沥青的防水层,可以有效防止地表自由水渗入。同时要注意在地基各层面中喷射具有粘黏性的沥青材料,以确保底层各部分的连续性。通过对当地地质特色,如地质平坦,气候分明,雨水充足,地理上凹凸不平的情况进行分析,设计人员应该采用比较密集的防水设计,尽量降低水流透析率,最好将路面间隙维持在3%-6%左右,通过横坡排水系统帮助路面排水。

由于路肩施工季节在山东的八九月份,这时候菏泽地区雨水量非常大,而且没有途径排水板,使得盲沟以下的排水板下的土布织物存在很大缺口,导致水流量不能及时排出,而相对于没有安放排水板的路段其冲刷率则相对较少。

要实现自由水顺利涌入防水渠道,起先必须对少量侵入盲沟的表层水,在有效利用塑料排水设施的基础上帮助其水流排出地表层外。如果排水设施旁有边坡防护,就可以在排水板尾部的护坡片石上开个小口,以便水流流出;如果边坡中没有防护,则可以通过水流流向将其直接排出边坡坡口之外。

4 结束语

总的来说,要保证良好的道路交通运输,其健全的排水系统是必不可少的,相关公路建设人员应以建立路面路基完善排水系统为前提,根据当地地质环境、气候等特点,因地制宜,选择最好的设计方案,根据相关工作人员的通力合作,在保证排水系统质量的同时,有效防范路基路面建设系统给当地地质带来的隐患,帮助其整个工程的有序实施。

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[4]黄振邦,何春花.路基路面排水施工技术在公路施工中的应用初探[J].科技致富向导,2013,(5).

U416.1

C

1008-3383(2014)03-0002-02

2013-12-12

李春香(1979-),女,江苏东台人,工程师,研究方向:路基路面设计;张盛,男,浙江三门人,工程师,研究方向:路基路面水设计。

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