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探析高速公路路基路面排水施工技术

2021-04-03乌兰格日勒

中国设备工程 2021年18期
关键词:边沟水沟积水

乌兰格日勒

(中冶路桥建设有限公司,山东 济南 250014)

高速公路路基路面受积水问题影响明显,当路基路面设计、施工不合理时,大量积水会通过路面向下渗透,这不仅会破坏路面的整体性,而且会直接降低路基的稳定性,影响公路使用安全性。因此,在公路建设中,应加强路基路面排水施工技术应用,提升路基路面的整体防水效果。

1 高速公路路基路面排水效果的影响因素

1.1 地质因素

地质条件是影响高速公路建设质量的重要指标,同时其也是影响路基路面排水效果的关键因素。当地质条件情况较差时,高速公路发生路面裂纹、路基不均衡沉降的概率会大大增加,这些病害会降低高速公路的整体性,影响公路排水效果。要注意的是,在地质条件与排水的综合影响下,一些复杂地质区域的高速公路还会出现滑坡、塌陷等问题,严重影响高速公路的排水效果和整体安全性,因此,从公路排水效果考虑,还需要注重地质因素的有效控制。

1.2 地理环境

地理环境对高速公路排水效果的影响表现在路面上层水与下层水两个层面,其中路面上层水与周边的河流、湿地、区域降水有较大关系,而下层不仅包含潜藏水、层间水,而且涉及地下水。在公路项目建设中,必须全方位地开展地理环境勘察,并将路面上层水与下层水纳入排水设计、施工考虑范畴,避免其影响高速公路整体排水效果。

1.3 气候条件

气候条件是公路排水效果中最直接的影响因素,其对于路面、路基的冲刷、渗透效果较为明显。尤其是当降水量较大时,高速公路容易出现路面排水能力不足的问题,此时,过量的雨水会逐渐沉积,并渗入路面内部,造成路面鼓胀、翻浆问题,当积水量过大时,积水还会透过间质层对路基造成破坏,降低了路基的承载能力和稳定性。路基、路面同时遭受破坏时,高速公路的使用寿命会大大缩短,影响了高速公路的整体使用效果。

2 高速公路路基排水施工技术要点

2.1 截水沟与边沟

截水沟与边沟是最常见的路基排水施工形式,其能有效减少大量雨水度高速公路路基的影响。高速公路路基截水沟施工技术要点包括:(1)截水沟的施工位置通常在高速公路山坡路堤上方或挖方路基边坡的顶部,在这些部位设置截水沟,能有效地截断顶坡的水流,继而减少顶坡水流对高速公路的破坏和影响。(2)从截水沟应用效果来看,地质因素不仅影响高速公路截水沟的施工效果,而且对于其后期排水性能具有较大作用,因此在设计与施工阶段,需结合地质因素开展截水沟施工。譬如,当路基边坡具有良好的稳定性时,需控制截水沟的距离保持在8m以上,而当施工区域土质条件为黄土时,需确保截水沟与高速公路距离保持在12m以上。(3)高速公路存在挖方施工内容时,应在挖方段的高边坡位置设置平台截水沟,这样能在拦截坡面积水的基础上,减少公路积水问题,有效地提升了高速公路的排水效果。

分阶段泄水孔施工方法是高速公路边沟排水的常用方式,其能在减少雨水天气给边沟冲刷影响的基础上,提升路基的整体排水效果。从边沟结构布局形式来看,除梯形、三角形外,高速公路路基边沟排水还包括平曲线结构边沟的应用。排水边沟施工中,若采用梯形结构施工形式,则需保证相邻泄水孔之间的距离保持在400m以内;而在三角形结构边沟建设中,泄水孔间距需小于250m;此外,为避免积水外渗问题,在平曲线结构的排水边沟施工中,需确保曲线连接的整体性和有效性。

2.2 跌水急流槽与排水沟

采用跌水急流槽与排水沟进行高速公路路基排水,能有效提升高速公路路基排水性能,这对于提升公路整体稳定性、安全性具有积极作用。现阶段,跌水急流槽与排水沟多按照圬工结构的形式进行建设施工,这种建设形式不仅能保证路基整体的排水效果,而且能实现施工现场现有材料的科学化、合理化应用。需要注意的是,若施工路段的条件整体较为陡峭,在沟槽结构设计施工中,还应考虑台阶形式的规范使用。

跌水急流槽与排水沟具体施工阶段,先要注重挖槽施工和沟底夯实处理,确保沟底稳定后进行垫层的规范敷设;通常采用混凝凝作为垫层铺设的主要材料,混凝土垫层铺设厚度多保持在10cm。当垫层强度达到设计强度标准后,需选择土工布材料铺设不透水层,并且还需要在铺设的土工布不透水层上铺设多孔隙的中空塑料管,随后应通过2~4cm的碎砾石进行回填。部分高速公路排水施工中,跌水急流槽与排水沟会被设置在路基边沟的下方,此时,需重视路基纵坡和边沟纵坡的高度控制,确保两者处于同一高度,这样能确保水流直接流入边沟。

沟身砌筑是高速公路跌水急流槽与排水沟施工的关键环节,在施工初期阶段,首先,应科学地配置砂浆,确保砂浆配比合理,且符合国家相关规定;具体配置中应采用搅拌机进行充分的混合搅拌,结合拌和量控制搅拌的具体时间。其次,应注重片石材料的规范使用,要求片石材料未经过风化,整体坚硬;且在砌筑前应对片石进行清洁处理。随后按照砂浆灌注方法开展砌筑施工,沟深过程中,需保证片石之间的缝隙被完全填充,在有砂浆富余的情况下,还需要对遗漏的缝隙进行补浆处理,确保沟身整体性。最后,应规范开展沟身养护工作,要求沟身养护的时间应超过7d。

2.3 路基地下水排水施工

地下水对于高速公路路基具有较大影响,对此需采用明沟或暗沟的形式进行排水施工。通过明沟进行地基排水时,一方面,应做好明沟开挖的防护管理,避免在明沟开挖中出现路基垮塌问题。另一方面,若明沟开挖区域具有良好的土质条件,并且地下水位较低,处于沟槽标高的下方,这对于沟渠挖掘深度能满足设计条件的情况,可不设支撑结构,反之,需通过支撑结构确保明挖沟槽和路基的稳定性。在暗挖沟槽施工中,需严格按照混凝土浇筑的方式进行施工,并且针对浇筑的混凝土沟槽,还需要规范设置渗水孔,渗水孔多设置在沟壁和含水层接触的一侧,这样能有效排出积水,提升排水暗沟的应用效果。

3 高速公路路面排水施工技术要点

3.1 路面表层排水施工

规范开展路面表层排水施工,能有效减少积水对路面的破坏和影响。现阶段,排水口和拦水带是路面表层排水施工的两种重要形式。路面排水口施工初期阶段,需从单位排水流量、积水总量、排水效率等层面开展设计,规范控制排水孔的孔径、机构形式和布置数量,提升排水效率。通常排水口多选择喇叭结构形式。另外,要重视排水口之间的间隔控制,并且这些排水口应和横向排水设施相互结合,以此减少积水对高速公路路面的影响。

拦水带在高速公路路面排水中发挥着重要作用,为充分发挥拦水带作用,在施工中应重视以下要点:(1)控制拦水带的顶部高度,要求拦水带顶高超过最大积水深度以上。(2)当高速公路设置有防撞护栏时,需协调防撞护栏与拦水带的关系,通常需将拦水带高度控制在15cm以上。(3)做好拦水带施工材料的规范选择和应用,通常拦水带选择混凝土进行浇筑,要求高速公路路面与混凝土拦水带之间黏结良好,整体密实,无下渗问题发生。(4)在拦水带建设中,应注重其和路肩、路面横坡的有效结合,确保路面积水能快速排出,提升公路整体的安全性。(5)若高速公路存在路堑,则在路面排水时,还应注重矩形暗沟的规范设置,这样路面的积水会通过暗沟的形式排出。针对存在路堤的高速公路,还需要通过流水槽的方式完成路面排水,提升整体排水效果。

3.2 路面内部排水

在高速公路路面内部排水施工中,施工人员多会建设填方砌体防护段;这种排水方式主要是在路面内部和路肩底部进行优化,通过在接触层中填充土层和排水砂垫层进行路面排水。通常接触层填充的排水砂垫层多保持在3cm,且施工人员会在填充层设置排水孔,并将土工布铺设在砂垫层上方,这样能有效地提升路面排水效果。另外,路面内部排水中,通过植草和植土的方式设置防护段,也能起到快速排水的目的。

4 结语

路基路面排水施工对于高速公路的应用效果具有深刻影响。新时期,人们只有充分认识到高速公路路基路面排水施工的作用,结合路基路面排水效果影响因素,规范使用排水施工方法,这样才能有效提升路基路面排水效果,确保高速公路使用的稳定性、安全性,继而促进高速公路建设工程的持续、稳定发展。

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