小型礦山道路設計及施工探究

丁天元

四川省煤炭設計研究院 四川 成都 610091

前言

小型礦山是我國采礦行業中的重要組成部分,而礦山場區道路則是影響礦山產業效益與安全的直接因素。就實際情況來看,小型礦山道路的設計和施工的質量會直接影響到場區運輸安全和運輸車輛的使用周期。因此,為了有效提升小型礦山的經濟效益,保障運輸車輛的安全、穩定行駛,必須合理設計礦山場區道路及進行高效施工。

一、路基與路面

(一)路基。在進行路基的分類時,從施工工藝上來看,依據地形條件和斷面形式,可以將其劃分為挖方路基、填挖配合路基和路基橫斷面。設計路基時,需要綜合考慮寬度、路面、邊坡等諸多方面的因素。一般情況下,路基的寬度是由路面和路肩寬構成的,運輸車輛的尺寸影響著路面的寬度。不僅如此,還需要將車輛的行駛速度作為考慮因素之一。路面的橫斷面可以有很多種形狀,通常,槽型和鐮刀型是比較常見的。路面中心線的設計需要高出兩邊的路拱,這樣有利于很好的排放出路面上積存的雨水。在設計坡度時,首先需要考慮到車輛運行的穩定性。通常情況下,路面還會對于路肩的橫破,同時,因為南方地區雨水較多,所以應該對坡度進行合理的調整。在進行對路基邊坡的設計時,應該將礦區地質環境和水文條件等作為考量的主要因素,不僅如此,這還與施工材料及方法有著很大的聯系。路基邊坡和路塹邊坡的比例應合理。在進行對排水縱坡的設計時,需要綜合考慮地形、地勢等多方面的因素,同時,還應該采用有效的方法,像是路邊溝、埋設水管等,合理的設置縱坡的角度。

(二)路面。小型礦山道路路面,依據道路運輸車輛和工作狀況的差異性,路面被分成了柔性路面和剛性路面。碎石、沙土等材料是構成柔性路面的主要材料[1]。這種路面變形的可能性很大,而且,因為車流量的不斷增多,變形程度會不斷加深,最終造成對路面的嚴重破壞。而剛性路面一般是采用水泥砼砼和瀝青鋪筑而成,雖然需要花費很長的施工周期,但是剛性非常好,能夠承載較大的車流量,并且s使用周期長。就路面結構來看,可以將其分為兩種,分別是單層路面和多層路面。單層路面上的鋪墊只有一個,而多層路面上至少有三層鋪墊,并且每一層材料的變形量逐漸遞減,厚度逐漸遞增。由于涉及需要滿足性價比高的原則,所以在進行對路面類型的選擇時,需要優先考慮經濟性和便利性,與此同時,還需要考慮到道路所能夠承載的運行車輛和使用時長等方面的情況,最終選出最佳的路面類型。

二、道路平面

(一)曲線半徑。道路的曲線半徑會受到運輸汽車結構特點的影響。在掌握車輛轉彎半徑的最小值后,還應該了解到汽車的軸距和速度以及路面橫坡等的參數。道路最小曲線與最小轉彎半徑相比,前者半徑較大。另外,再設計曲線半徑時,還需要考慮到汽車轉彎時出現的離心力以及下滑平衡原理。

(二)曲線段超高。汽車在彎道上形式時,過程中會存在離心力,因為汽車受到離心力的影響,所以它會像彎路的外側傾斜。基于這一情況,設計曲線外側時,就需要進行對其的加高。通常情況下,道路的平直路段和橫斷面傾斜的關系是雙向的。某一路段存在平直路段和曲線路段相連接的情況時,其橫斷面傾斜程度會變化,從原來的雙向傾斜變化成為單向傾斜。這一現象主要體現在路段外側的不斷變向超高。在轉彎時,路面水平面和單向坡面的內測會出現夾角。一般情況下,這一夾角的處于2%～6%,不會超過10%。

(三)曲線段加寬。在曲線路段上行駛時,汽車車輪運行的曲線半徑存在差異。此時,需要對車輪轉彎半徑的差異做出充分的考慮,以此來合理有效的處理曲線段路面。首先進行對曲線段的緩和,然后再逐漸加寬路面,最終出現圓曲線部分。在這一過程中,如果路面的加寬程度高于一米,則同時需要加寬路基。

三、道路定線施工

在設計小型礦山道路的過程中,應該充分的考察現場環境,然后再進行定線工作,并針對線路的相關參數展開施工工作[2]。在道路施工中,道路曲線段外側超高和內側加寬的問題需要控制好,并對線路連接處和視距等方面的問題進行整體的考慮。然后以此為前提,進行對相關施工技術的應用。另外,還需要先對礦山的分布情況和穩定程度進行充分的掌握和全面的考慮,然后再進行對礦山道路線路的確定。特別是要進行對溝口出入點和標高的嚴格控制,因為這樣可以為礦石卸載點位置與標高的持平提供保障。在小型礦山道路設計中,確定線位時,可以根據由上到下的順序,然后再將相關數據作為參考依據,由此認真的計算和設計道路。特別是對于有著密集路段的道路,一定要對其各方面的因素進行綜合的考慮。

四、道路的養護

小型礦山道路的養護工作主要涉及到路基、路面和道路建筑物等多個方面。正因為養護工作內容涉及面廣,所以就更需要將其落實到位,以此來保障道路的安全性和順暢性。就路基排水和排水溝來看,其需要一直保持著整潔的狀態。如果路面上存在著灑落物,則需要進行及時的處理。針對礫石道路,要想增強其防滑性,可以將一些碎石細粒鋪灑在上面。在冬天這一氣候較為寒冷的季節里,為了避免高海拔路面出現結冰的情況,可以使用化學方法,以此來為車輛的安全運行提供有效保障。

當路面出現破損問題時,應該對其進行及時的維修,通常情況下,主要有大修、中修和小修這三種維修類型。當道路受到嚴重破壞時,或者是道路結構受到影響時,則可以使用大修方式,這一維修方式可以恢復路基,并且能夠修復路面上被磨損的地方；而中修則主要體現在對排水溝的處理和加固路肩等方面；小修主要應用于路基、路面等方面的緊急修補工作中。

通常情況下,礦山都會存在粉塵污染問題,小型礦山也一樣,會影響車輛行駛安全,還會造成對汽車發動機的磨損[3]。面對這一問題,可以將水灑在道路上,以此來發揮水吸附粉塵的作用,這樣能夠起到一定的緩解粉塵污染的效果。

就路面來看,積水會對其造成較為嚴重的破壞,同時,因為南方雨季較多,所以道路的養護難度會大大增加。進行路面的排水工作,主要是及時的排除道路結構中積存的雨水。對這一情況,可以利用防水劑,然后將其之作成為水溶劑。這樣一來,便可以將水溶劑放入灑水車中進行對路面的噴灑,從而有效結合溶液和路基建筑材料。在這一情況下,土壤會因為溶液的作用,出現化學反應。此時,因為土壤處于疏水狀態,所以其吸水性會得到大大的削弱。這樣一來,路基的扛水泡能力便會得到大大的提升。

總結

總而言之,在小型礦山道路的設計和施工時,一定強調對道路剛性和安全性的提升,從而為運行車輛的安全性和穩定性提供可靠保障,促使運輸效率的有效提升。根據車流量、降水量以及路面情況等多方面因素的變化,還需要不斷的調整設計及施工計劃,以此來保證礦山道路施工的有效進行,促使小型礦山場區道路越來越順暢和安全,并節約土地,進而使我國的礦產行業可以得到可持續性的發展。