陳迪鵬
摘 要:現如今高速公路在城市中已經非常多見,其中路面的排水設計是影響公路使用壽命長短的主要因素,如果排水設計不夠科學很容易導致公路出現病害的問題,因此必須將排水系統設計重視起來,降低因為排水故障而造成的損失。文章對設計公路路面排水的任務以及原則做了簡單的分析,重點闡述了如何設計公路路面排水,希望能對我國的公路建設起到一些幫助。
關鍵詞:高等公路;路面排水;設計
公路的排水設計是公路路面設計的一個重要內容,其目的是為了及時將積水排出路面,將路面的濕度控制在一定范圍之內,針對現階段對高速公路路面質量的要求,我們一定要積極找出排水系統中存在的問題,對排水系統進行改造,發揮出最大的排水效果,增強公路的使用壽命。
1 公路路面排水的任務和原則
1.1 公路路面排水的任務
設計公路路面排水的主要任務就是為了將公路上的濕度降低,使公路常年處于干燥的狀態,保證公路具有足夠的強度和穩定性,避免積水的產生,延長公路的使用壽命,防止公路受到積水的危害。
1.2 公路路面排水設計的原則
1.2.1 設計要合理,充分結合當地的實際情況來進行布局,盡量不要占用農田,要與當地的排灌系統相協調,在需要時可以適當的增設涵管或者增大涵管的孔徑;重視環境保護,預防水土流失。
1.2.2 設計之前要進行充分的調查,對地形、氣候等情況進行研究,綜合規劃排水系統,要將路基的排水與橋涵布置相配合,形成完善的排水系統。
1.2.3 要將當地的臨時排水設施與將要建設的永久性排水設施完美的結合起來,一方面要穩固適用,另一方面要降低成本,要施工、維修的工作能夠順利的開展。
1.2.4 對于一些較為特殊的公路,如黃土、滑坡、膨脹土等,排水的設計要結合工程中的其他處治措施進行專門的設計。
2 高等公路路面排水設計
2.1 路面排水
路面排水能夠分為兩種方式,分別為分散排水和集中排水兩種。
2.1.1 分散排水:這種排水方式是通過加固土路肩,利用漫流的辦法來排水,在工程造價允許的情況下,不建議使用這種方式;分散排水的優點是排水工作比較及時、對交通也不影響,同時也能降低水對路面的危害;缺點是要有相應的坡面防護與之相適應,這就會增加防護的工程造價。
2.1.2 集中排水:在肩外側邊緣安置攔水埂或混凝土的攔水帶,通過路面路拱橫坡和縱坡將水集中到攔水帶與路肩形成的三角形過水斷面內,之后通過邊坡急流槽集中排出;這種方法的缺點是如果水量較多、泄水口間距較長時,水就會滯留,影響公路的正常運行,也會對路面造成一定的損壞;解決這個缺點的辦法是適當減小泄水口間距,對于降雨量較大的地區可以加大路拱橫坡的坡度。
2.2 路基排水
路基上積水的排放主要是通過橋梁及涵洞將邊溝、排水溝內的水排離路基范圍內,設計流量決定了邊溝和排水溝的尺寸。
2.2.1 邊溝:通常設計為長方形,能夠降低開挖的面積。
2.2.2 排水溝:通常設計為梯形,位于填方路基的兩側;如果經過城鎮段就將排水溝設計為長方形,減少占地的寬度。
2.2.3 截水溝:設置與路線外側有匯水路段,結合邊溝或者排水溝將水排至橋涵構造物中,也可以直接融入溝渠中。
一些地面縱向坡度較大的路段,為了防止水流將排水溝沖壞,可以將此路段的排水溝改為設有消力作用的邊溝急流槽;當路線經過水塘或魚塘的路段時,排水溝設置于護坡道內,要注意的是與無護坡道路段排水溝的銜接;當經過地下有泉眼的路段,要設置橫向盲溝,將水引入邊溝或排水溝。
2.3 超高段路面排水
超高段路面的排水可以使用漫流或集水的辦法。
2.3.1 漫流排水方式是將中央分隔帶固化,水通過中央分隔帶進入另半幅路基,通過排水裝置排出,這種辦法是將中央分隔帶硬化,所以綠化工作受到限制,不能安裝防眩板,同時雨水流入非超高側,會對行車造成影響,目前超高段路面排水時很少使用這種方法。
2.3.2 集水方式可以分為兩種辦法,分別是中央分隔帶集水和路緣帶集水。
(1)中央分隔帶集水:將路緣帶上的集水槽移至中央分隔帶內,集水槽可以使用鋼筋混凝土板,上面進行綠化,集水側的路緣石上要設有泄水孔,為了將水排出集水槽;中央分隔帶排水是在路面結構層下設置縱向盲溝,通過排水管排至邊坡激流槽內,要注意的是在中央分隔帶底部和路面結構層端部鋪一層防滲土,預防水對路面的危害。
(2)路緣帶集水:在超高段的內側路緣帶設置集水槽,在集水槽上設置鑄鐵雨蓖子,來匯集超高側的路面水,通過集水井和橫向排水管排入排水溝,橫向排水管管低縱坡控制在296,集水井設于中央分隔帶一側,集水井和集水槽之間使用混凝土板來連接;對于挖方路段要調整集水槽底部標高,在槽底縱坡不小于0.3%的基礎上將水引至集水井或排水管,如果挖方較長不能調整時,則將水引入加深的邊溝內排出。路緣帶集水的優點是有充分的綠化空間,沒有同地下的管線產生干擾;缺點是水蓖子影響美觀,并且車輛容易壓壞水蓖子,容易發生交通事故。
2.4 坡面排水
當填挖較高并且為土質邊坡時,雨水對邊坡的沖刷較大,因此沒有穩固的坡面排水會導致邊坡的坍塌。
2.4.1 對于填方來說,要做帶肋的拱型護坡,將拱肋設計成槽狀,能夠方便排水。
2.4.2 對于挖方來說,通常使用拱型護坡或護面墻,后者設置縱向排水溝,通過護面墻內一定間距的邊坡急流槽將水排至邊溝;如果填挖高度較小時,與邊坡坡面鋪設草皮即可,將漫流的坡面水排至邊溝或排水溝。
2.5 中央分隔帶排水
中央分隔帶排水的設計主要是為了排除中央分隔帶內的積水,可以分為兩種方式,分別為施工期間和道路運營期間的排除。施工期間的排水量是由最大降水量和中央分隔帶的積水面積決定的,通常情況下,中央分隔帶的排水長度是兩個入孔之間的距離,一般路段的最大間距為180米,橫向排水管為15米左右,橫向排水管坡度為2%,因此計算出橫向排水管的直徑為25.5厘米。
實際的施工中會出現很多問題,如中央分隔帶是在基層施工之后進行的,開挖的表面會比較粗糙,瀝青粘結的不夠牢固,不能有效的形成防滲層;土工布有接縫,不能達到不透水的程度,在盲溝積水時側面不能防止水的滲入。由于施工的質量不能很好的控制,導致橫向排水管會出現淤塞的問題出現,使橫向排水管不能正常的排水,影響了路面的強度。
3 結束語
公路路面的排水效果決定了公路的質量以及使用年限,設計排水系統要充分結合當地的實際情況合理布局,與周圍的環境因素結合起來做一個整體的考慮,選擇最有效的方案,施工之后要對設備經常進行檢查和維修,保證排水設備的正常使用,同時要不斷進行改進,總體提升我國公路的建設質量。
參考文獻
[1]黃開宇.高速公路路面防排水設計探討[J].中外公路,2003(4):68-70.
[2]何向寧.對公路路基路面排水設計的探討[J].山西建筑,2009(23):291-292.
[3]彭文紅,胡百沐.高速公路路面排水設計研究[J].科技創新與應用,2012(18):147.
[4]張國寧.探討高速公路路基路面排水設計[J].科技致富向導,2013(36):177+202.