申毅
山西路橋第七工程有限公司 山西長治 046000
高速公路路面路基結構防排水能力下降就會導致積水問題,且在外荷載擠壓作用下的滲入路面及基層內部,進而影響高速公路的安全性及使用壽命,為此必須對路面路基滲水的原因予以分析。依據施工經驗可將其分為路面積水及路面下層積水這兩種,前者由周邊河溝、河流及常見自然降水導致,而后者則以路基上層地下水為主,且若路面下第一層防水層與路面的間距相對較小,其中的積水很容易在自身重力的作用下進行流動,而層間水則為路面以下的路基中任意層之間的積水為主[1]。不同原因造成的積水會對高速公路路面路基造成不同程度的破壞,長時間作用可能會導致路基間縫隙加大,整體穩定性受到影響,一旦遇到暴雨天氣就可能導致路基垮塌,而路面龜裂及車轍等問題更是時常發生。
工作人員應當在高速公路路基路面防排水的過程中重點在填方路段設置邊溝,尤其是針對路基填挖方量處于邊高位之下的情況,同時還可以通過分設泄水孔的方式來避免邊溝受雨水沖塌而導致的不同程度的損害,針對梯形結構的邊溝處理,應當將泄水孔的距離設置控制在400m之內[2],為針對三角形結構邊溝,則應當適當縮短其間距至250m內,而針對平行線邊溝必須做好平縱曲線間的連接工作,從而達到防止積水外滲的作用,工作人員需要進行實地施工考察,必要時加深邊溝深度,再予以加固處理,可以利用常見的砌片石及砂漿予以填充從而確保邊溝的穩定性。
就截水溝邊緣距的確定工作而言,工作人員應當以施工場地的土質條件的基礎,如果該場地不具備棄方條件,則應當將施工距離控制在8m以上,且對于黃土地區的邊距可以適當加寬,以12m以上為佳,從而確保防水及防滲透功能良好,進而有效避免滲水問題造成重大經濟損失,為此截水溝棄方后可以建筑土臺結構,夯實以后其頂部坡度應當為截水溝的2.5%左右,防排水人員還可以將截水溝的多余棄方放置在路堤結構及截水溝之間,通過控制土臺結構的斜率來保證內部積水可以沿著截水溝完全的排出。
工作人員在優化跌水與急流槽時應當以圬工技術為主,對于跌水的臺階高度設計應當依據施工現場的地形及地質等條件,雖然多級臺階的高度可以各不相同但均不可超過0.6m,且高度與長度之間的比例關系應當與該坡度相適宜,為此施工時一定要確保不同臺階坡面上下對齊。對于溝槽邊墻設計而言,漿砌片控制在0.3m左右,混凝土大約0.2m,而高度應當至少比計算水位高出0.2m,槽底厚度約為0.3m即可,通常需要在出口處設置隔水墻,而跌水槽則一般筑成矩形,跌水高度并不大且槽底縱坡較緩,其比例一般不超過1:1.5,澆筑槽體時可以采用漿砌片或混凝土等材料,但急流槽過長時可以采用分段砌筑的方式,將每段控制在10m左右,并在截層處以防水材料填縫,從而確保其防水性。
施工人員應當確保排水溝的平順性,這不僅可以有效提高排水效率,同時還可以降低積水對路面路基的損壞程度,在合理填挖方的前提下,排水溝的設計及施工應當盡可能保持直線,進行必要轉彎設計時應當控制其半徑在12m以上,對于排水溝長度而言,其施工長度需要根據工程的具體情況來具體分析,但依據現場條件大多會控制在400m之內,就排水溝沿線布設而言,必須與路基路面保持相對的安全距離,從而有效避免因滲水給路基路面帶來的損害,且截水溝與排水溝的間距應當為5m左右,若截水溝與邊溝的縱坡率較大時,工作人員應當依據施工現場中水的沖刷作用情況進行必要的加固處理。
工作人員應當靈活運用攔水帶技術,在施工前準備好施工儀器,即瀝青砂施工機械并分兩個工作面同時進行施工,待放樣準備就緒后應當對路線中樁進行敷設,從而在直線段確定每10m及曲線段每50m設置里程柱,確定混合礦料配比,在正式鋪筑前對下承層進行常規清潔處理,涂刷粘層油后方可鋪筑瀝青砂,掌握好力度及速度從而確保其質量,經質量檢測合格后方可投入使用。工作人員在施工時一定要考慮攔水帶的頂部以及最大積水深度之間的關系,當高速公路并無防撞護欄設置時,頂部高度則需要控制在15m以上。
路基下的排水設計通常以明溝及暗溝兩種為主,明溝指的是積水可以直接從溝的各個位置流入,且明溝的蓋板可以起到通水并攔截雜物的作用,而暗溝指的是水不可以任意直接流入,且暗溝的蓋板通常為鋼板或混凝土材料制成。明溝開挖階段應當同時予以相應的防護措施,從而有效避免路基垮塌,在土質較好的地區,若開挖深度未達到要求,也不可以進行明溝開挖。路基下排水設計的本質都是有效提高其排水效果、承載能力及整體性能,而暗溝排水系統實施要點是滲水孔的處理,為此相關人員一定要注意區別暗溝與滲溝的設計,雖然從許多公路施工現場來看二者并沒有太大的差別,但實際上暗溝必須有蓋板,而滲溝則可有可無,暗溝實現了從一個地方到另一個地方的定點排放,而滲溝主要是面對點的排放,及從周圍滲水處到另一個地方,為此暗溝技術應當得到更加廣泛的關注。
積水及滲水等原因嚴重影響著高速公路的安全性與穩定性,為此需要相關工作人員不斷探究并優化高速公路路基路面排水施工技術,從而在有效減少地表水及地下水對路基的負面影響的同時,達到延長使用壽命及提高路基路面承載能力這一根本目標,為此本文分別就邊溝成孔、截水溝邊距、跌水與急流槽、排水溝設計、攔水帶以及路基下排水設計展開分析。