王曹偉
山西宏博勘察設計咨詢有限公司 山西呂梁 033000
隨著經濟的發展,我國道路建設的不斷完善,公路已成為人民出行聯系的主要的交通方式,是加強本地區與外界的重要生命經濟線,決定著一個地區的經濟的發展情況,由于公路的重要性,因此對公路的施工質量也隨著其重要性的攀升而逐漸加重,這就要求相關公路設計人員不僅需要有雄厚的專業知識,更需要注重細節問題的品質,提升公路路面的排水設計情況,是提升公路質量的重要一方面,反之,一旦出現公路路面排水設計情況考慮不周詳,很容易造成路基路面被水破壞,加上長時間載荷等問題的影響,會嚴重影響到公路路面的平整性,由于路面的不平整給行車安全帶來很大的隱患,與此同時,公路修建時配之以良好的排水設計,不僅能降低基層水分的含量,還能很好地維持基層路基路面的穩定性,因此加強交通領域的排水工作的設計,對交通道路的發展具有十分重要的意義。
道路路基容易受到地面水的沖刷和滲透的作用,在強度沖沙的背景下極容易導致路基整體穩定性受到影響,造成水毀現象,而路基在滲透水的作用會增大土體濕度,從而造成降低路基強度,另外地下水則會造成路基濕軟,造成路基強度降低,情況嚴重會造成一部分地區地面的凍脹、翻漿或者邊坡滑塌的現象,因此路基排水的一個重要作用就是保證路基范圍之內的土基的濕度控制在一個較低規模的范圍之內,這樣能讓路基處于干燥狀態之中,來確保路基擁有足夠的強度以及穩定性[1]。
路基的排水設計具有很強的科學性以及系統性,因此在進行排水設計時需要遵循一定的原則來確保排水設計的科學合理。
(1)排水設計中的一個重要的物質因素就是排水設施,排水設施要做到因地制宜、全面規劃、合理布局、綜合治理、實效經濟等,需要充分利用好現有地形以及已有水系,通常情況下,排水設施采用地上地下雙排水溝、溝渠在長度上遵循適短不適長的原則,這樣才能做到不讓水流過于集中,起到及時分散、就近分流的作用。
(2)各種路基排水溝渠應做到農田和水利相配合,在特殊情況下,可以適當的增設涵管或者增大涵管的口徑,這樣能很好地避免農業用水影響到公路路基的穩定,路基的邊溝在通常情況下禁止用來做農田灌溉渠道,如若必須合并在一起使用時,應加大邊溝斷面,并鞏固邊溝,這樣能防止水流對路基的損害[2]。
(3)進行公路排水設計之前需要對所在地的土質以及水源等情況做一個深入的調查,在一些重點路段需要對排水進行重點規劃,根據考察的實際情況采用多種設備方式進行排水,通過路基排水和橋涵設置相結合,地面排水和地下排水相搭配,實現路基路面的綜合設計和分期修建,面對排水困難和地質不良的路段,要做到與路基鞏固的牢穩結合,從而進行特殊設計。
(4)路基排水時需要根據當地的水文條件以及道路等級等情況來進行深入的設計,設計的過程中做到就地取材和以防為主的原則,在把握好這個原則的基礎上做到不但鞏固使用而且經濟實惠。
(5)減少水對路面的破壞作用,良好的排水設計系統是防止水進入路面結構的前提條件,雨水的及時排出,不僅防止其進入路面結構對路面起到破壞作用而且其也會減少路面對雨水的承載能力。
路基排水構造設計種類很多,目前常用的構造方法有邊溝、截水溝、排水溝、跌水與急流槽、倒虹吸與渡水槽、蒸發池等。
(1)邊溝。邊溝的位置大多位于路肩外側或者坡腳外側,其在方向上多與路中線平行,這樣設置的作用是用來匯集和排出路基范圍之內和流向路基的少量地面少,取土坑時往往選擇在平坦路面的填方路段,其經常與路基排水設計進行綜合考慮,充分發揮邊溝的排水作用,邊溝在排水量上面往往不是很大,很多時候不需要進行水文和水力計算,往往是根據沿線的具體條件來選擇標準的橫斷面,邊溝在距離上應該緊挨路基,在設計上需要做到不允許其他排水溝渠的水流引入,更不能把邊溝和其他溝渠進行合并,邊溝在設計上不能使用過長,使用時盡量讓溝內水倒入低洼地方或者路旁的自然水溝[3]。
(2)截水溝。截水溝俗名天溝,其位置往往選在路基邊坡坡頂以外的地方,其位置往往選在邊坡坡頂之或坡路堤上方的適當的地點,這樣設置的作用是可以用來攔截并排除從路面上方流向路基地面,減輕邊溝的所承擔的水流負擔,最大限度地保障填方坡腳和挖方邊坡不受到水流沖擋力作用,截水溝的位置應盡量保持與地面水流方向垂直,從而能提高截水溝的效能和縮小截水溝的長度,截水溝應該保留水的充足,從而保障水的不斷流,在特殊情況時,水流可以采用自然溝幫扶的方式引入,同時可以配以急流槽或者涵洞等方式將水流引入指定的地點
(3)排水溝。排水溝設置的主要作用是用來引水,其能將路基范圍之內的各種水源中的水流,引至橋涵或者路基范圍之外的指定地點,當路段受到多個溝渠或者水道影響時,為保護路基不受水的侵害,可以通過設置排水溝的方式加以保護,這樣才能達到調節水流或者維修水道的作用,排水溝在樣式上采用梯形模式,在尺寸大小方面,應該經過水利水文計算而定,其位置的選擇需要根據當地地形等。
(4)跌水與急流槽。其是路基地面排水溝的一種特殊形式,選用的標準為攀高地帶,其在結構設置上需要穩固耐久,在材料選擇上通常采用切片石或者水泥混凝土混制而成的磚塊,并且具有相應的鞏固措施。
公路作為我國重要的交通運輸工具,維護好公路的使用壽命,不僅是廣大人民群眾的出行需要,同時也是發展地方經濟的前提條件,而延長公路使用壽命最重要的方面是提升公路的排水設計,本文對公路排水設計方面的探討和研究來助力于我國公路的健康平穩高質量的發展。