新型排水材料在公路路面設計中的應用

黎 廣

(貴州智恒工程勘察設計咨詢有限公司，貴州 貴陽 55004)

?

新型排水材料在公路路面設計中的應用

黎 廣

(貴州智恒工程勘察設計咨詢有限公司，貴州 貴陽 55004)

基于目前公路路面設計過程中應用新型排水材料的不成熟問題，分析了新型排水材料類型、應用優勢以及應用方法，并提出了路面設計中新型排水材料的應用要點，其目的是為相關建設者提供一些理論依據。

新型排水材料；公路路面設計；覆膜透水管、軟式透水管；透水土工織物；復合土工膜

1 新型排水材料在公路路面設計中的應用優勢

公路路面設計過程中采用的新型排水材料具體如下幾方面優勢，即過濾、隔離、排水、防護以及防滲。其中過濾，是由于土工織物置于土體表面或是相鄰土層之間后，不僅有效阻止了土顆粒的通過，還允許土中的水和氣體透過織物進行排除。這樣一來，公路路面的設計應用就能防止土顆粒過量流失而造成土體破壞，同時還避免了因孔隙水壓力升高而導致土體結構失穩問題的出現。就目前的市場環境，可供選擇的新型材料有紡土工布和無紡土工布。這兩種材料類型均可作用于公路路面排水自溝外包過濾層、路面基層與地基間的隔離層以及排水系統中擋土墻回填土濾層。排水優勢在于土工合成材料能夠在土體中形成排水通道，并將土體結構中的水分匯集起來。

2 新型排水材料在公路路面設計中的應用方法

以新型排水材料在公路路面鋪設設計中的應用為例，第一步，設計人員應在路面排水層、墊層以及排水排氣層設置完畢后，按照工程建設的實際情況控制土工膜的長度，來進行鋪設。第二步，設計除了要求鋪設人員要按照自上而下的滾鋪方式進行操作外，還要進行焊接卷材中心軸的作業內容。此過程，在鋪設水平路面時，設計人員要利用鋼管和機車來提高平面鋪設土工膜的作用穩定性。第三步，在鋪設土工膜的過程中，設計應要求作業人員的行為舉止，如嚴禁穿著硬底或是帶釘鞋、控制鋪設與養護覆蓋時間。這是避免材料使用設備器材因陽光直射而出現老化現象的重要應用步驟。值得注意的是，坡面上的防滲土工膜可砌筑混凝土板護坡或塊石護坡。

3 新型排水材料在公路路面設計中的應用要點

3.1 路面邊緣排水系統設計

首先，路面設計人員要通過設置縱向集水溝，來進行路面邊緣合理性設計；其次，設計帶有孔隙的排水管；再次，與上述兩個設施相隔一段距離后設置第二個排水管；最后，將路面積水排到會對路基造成影響范圍之外。此過程，要求設計要對新型排水材料，即排水管的水文情況進行水力計算，以估算出自由水的滲入量。這里的自由水是設計人員用來計算參考滲入路面結構水分的。

3.2 試驗段排水方案設計

公路路面試驗段排水方案的設計，要求相關人員要對路基進行全面系統的處理，以保證其高度設置的合理性。而且，還要對路床進行全新處理，以實現石灰材料的添加。此外，在公路路基兩側，設計人員要通過設置邊溝來進行引水。具體可將邊溝寬度與深度控制在1 m與80 cm上下。將內邊坡的比值控制在1∶1.5之間，而外邊坡的比值則應控制在1∶1。為提高路面排出下滲積水的速度，設計人員要充分利用排水設備。此過程，在加鋪泄水槽基設計時，應優先采用復合土工膜，以提高泄水槽的防滲、防沖刷以及穩定性作用效果。

3.3 加固泄水槽設計

在應用復合土工膜進行泄水槽加固設計過程中，由于泄水槽大多為矩形，因此設計人員應在其底部和兩側外壁上鋪設兩布一膜的復核土工膜材料。其中水槽兩側外壁的鋪設高度應控制在40 cm左右，而土工膜下還應鋪設10 cm的砂墊層，以提高泄水槽加固效果。具體來說，當泄水槽開挖以及整修成型后，復合土工膜應承接排水溝泄水槽，完成操作后，再鋪設砂墊層。對于砂墊層的鋪設，相關人員應嚴格按照設計圖紙的要求，在保證鋪設厚度均勻的情況下，將砂的含泥量控制在5%以下。在選擇土工膜時，設計人員應優先選用II級無紡土工織物來滿足技術性能需求。

3.4 邊緣排水系統設計

在進行公路路面縱向集水溝鋪設設計過程中，通常情況下，設計人員要根據路面以及路肩的實際情況，來進行設計調整。例如，某公路路面排水設施建設試驗段，其集水溝底面標高與公路路面頂面標高相比要低，這就意味著邊緣排水系統的最小寬度能夠充分滿足新型排水管的設置要求。因此，當縱向坡度與路線縱坡相同且兩者之間存在誤差，前后誤差極值也不能小于0.25%。在設計邊緣排水系統中的縱向帶孔排水管時，由于材料材質涉及較多，設計人員應采用性能質量過硬的設施進行操作。目前的市場環境，可供選擇的新型排水材料有：HDPE排水管和覆膜排水管。其中HDPE排水管的使用成本較低但排水效果有待提升，而覆膜排水管的造價較高，但性能突出。為此，設計人員應根據工程建設的實際情況，來選擇具有適用性的排水管。值得注意的是，設計人員要注重縱向管節的有效銜接，即將其端頭的土工布翻卷后，再使用尼龍把管頭固定，進而實現土工布翻卷的重疊使用。此設計操作的關鍵點，在于控制好卷材重疊的方向以及水流的方向。

4 結束語

綜上所述，公路路面結構設計在應用新型排水材料后不僅提高了排水設施的作用穩定性，還從長遠角度降低了路面排水系統建設的造價成本?；谛滦团潘牧显趯嶋H應用過程中出現的問題，相關建設人員應從應用效果、應用方法入手，來找出關鍵問題的控制要點。這是提高公路工程項目建設使用安全性、耐久性的重要課題內容，路面設計人員應將其重視起來，并應用于實踐。

[1] 張素磊,豐權章,應國剛,張頂立.公路隧道滲漏水成因及新型排水材料現場試驗研究[J].公路交通科技,2013,(10):86-91-140.

[2] 石長城.淺析瀝青公路路基路面排水設計[J].科技創新與應用,2014,(15):198.

[3] 劉軍.多孔混凝土排水基層施工關鍵技術[J].中外公路,2014，(3).

2016-12-28

黎廣(1986-)，男，貴州德江人，助理工程師，從事公路工程行業研究。

U412

C

1008-3383(2017)05-0052-02