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高速公路路基路面排水设计思路探讨

发布日期:2019-04-25 10:14 信息来源:河北交通报 访问量:? 字体 :[ 大 ][ 中 ][ 小 ]

随着我国汽车保有量的不断增多,对于公路的需求也在不断增大,特别是对于高速公路来说,更成为了我国当前交通基础设施中的重中之重。而为了提升高速公路的设计质量,就需要提升路基路面排水的有效性。基于此,本文就高速公路路基路面排水设计思路展开探讨。

一、高速公路路基路面排水的重要性

在高速公路路基路面设计过程中,地下水的存在会在很大程度上影响路基路面的稳定性,从而造成工程设计工作无法有效进行。同时,地下水的水位的不断变化,再加上降雪、降雨的影响,使得路基路面往往会受到很大的侵害。再加上排水效果不佳,就会对路堤、路堑等部位造成损害,进而造成路面损害,甚至出现坍塌等问题。另外,如果路表的积水问题得不到有效解决的话,也会对路面乃至路基产生极大的损害,在很大程度上影响公路的使用性能以及年限,从而影响车辆正常通行的效果。甚至问题严重时,会产生重大的行车安全问题,特别是高速公路上通行车辆较多,速度都非常快,对于路面平整度的要求非常高,这就决定了更需要加强对路基路面排水的有效设计,需要不断完善排水设计理念及方法,进而有效保障高速公路的运行质量。

二、高速公路路基路面渗水病害因素分析

从客观情况来看,高速公路路面路基渗水病害的产生因素是多方面的,一般主要包括路面水和路面下层水两种情况。路面水一般受降水等的影响,产生表面积水问题。而对于路面下层水来说,产生的因素主要有三个方面。第一,潜藏水。主要针对路面以下的第一层防水层以上含水层中的水。因为这层水距离路面非常近,且通过自身重力的作用影响,可实现层内积水相应的流动。第二,层间水。路面以下路基中任意隔水层之间的水分,第三,地下水。在路基上层且透水性非常小的不透水层下的水。由于不同成因的积水对高速公路路基和路面造成的危害不同,且对于路基集料以及路面的混合料造成不同的冲击。

路面积水下渗造成路面结构无法保持原有的稳定性。当大量的车辆通过时,路面就会因为荷载能力的下降而出现内部水分动水压力增大,路基集料以及路面混合料就会出现软化的情况,非常容易出现裂缝问题,且这些问题会相应地恶化,反射到路面层,进而出现路面表面开裂的情况,也非常容易出现车辙等病害问题。同时,积水在很大程度上会影响路基间隙,进而致使路基集料和路面的稳定性出现降低,再遇到重大雨雪天气时,很大程度上会产生路基脱空、垮塌等病害。

因此,一定要加强对高速公路排水系统的设计,并且充分考虑不同路段排水的需要及特点,合理设计相应的排水系统,从而更为有效地保障高速公路的设计质量。

三、高速公路路基路面排水设计思路

高速公路路基路面排水设计主要从路面和路基两个方面加以考虑,只有两方面的设计效果都俱佳,才能够有效保证整体路基路面排水效果。

(一)路面排水设计

在对高速公路路面进行排水设计时,应该采取漫流的方式,让高速公路路面上的积水可以更为直接有效地通过路肩和路堤的边坡面将水排到边沟,从而有效避免因为排水不畅而造成安全隐患。在实际设计过程中,对于路面排水系统的设计,要集中于路面和路基的横坡两侧,合理设定横向储水罐、填料汲水管以及土工布,应用沥青进行封层处理,同时在公路两侧设置排水沟,从而有效将积水引入排水沟,更为有效地排除积水。也可以利用碎石盲沟等有效引流路面积水,并每隔10米的位置设置横向排水管,提升排水的效率。

(二)中央分隔带排水设计

高速公路为了分隔来往车辆,会在道路中央设置相应的分隔带。分隔带如果缺少必要的防水层,在遇到雨雪天气时,水分就会渗透下去,从而影响高速公路的路基稳定性。因此,一定要在设计高速公路工程时,有针对性地在分隔带设置纵向和横向的排水系统,然后在分隔带的底部铺上土工布对排水系统进行封闭操作。在设计过程中,首先设计好纵向排水管,相应地填充砂砾等填充物,然后利用土工布来加以覆盖,从而起到非常好的过滤效果。同时通过纵向的渗水沟,让中央分隔带的水更为有效地得到收集,然后应用横向排水管将收集到的水排放到路基外。

(三)路基排水设计

受到地下水的影响,高速公路的路基十分容易变湿、变软,从而极大地降低高速公路路基的稳定性,从而影响到路面结构的安全性。正因为如此,排水设计十分重要。在路基排水设计过程中,主要要基于高速公路的建设和运行特点来相应地进行设计,一般需要设定盲沟、渗井、渗沟、排水孔等设施。在设计过程中,在渗流较小的地方,可以相应地设计渗沟和渗井来排出地下水。对于一般路段,可以通过应用填筑式的边沟,以此来有效降低路基边坡的积水。对于高速公路的软基段,由于其存在大量的软土和淤泥,且有较大的地下水含量,因此,在设计排水系统时,应该在软土层下方的砂垫层进行设计,让其渗水可以更为有效地引入边沟之中。同时针对这种情况,设计中应该砂垫层的底部预留泄水孔,泄水孔要保证其高于边沟底部。

对于交通流量较大的路段,要合理选择质量高的材料,也可以通过应用边坡浅部变形的方式来实现有效排水。同时,为了进一步提升积水的渗透速度,可以在砂垫层和边沟交界的位置设计相应的碎石,这样能够起到反滤的效果。对于高速公路路堑和路堤的交汇处,可以根据需要设置横向的渗沟,这样一来,当路堑的地下水水位增高时,就能够避免积水沿着路基流向路堤,从而造成路堤出现坍塌以及湿化的问题。此外,在设计积水排向时,要有效应用涵洞或者灌涵、排涵或者是灌排两用的涵洞。在对边沟进行设计时,一定要有效保证沟底标高的高度高于涵洞的顶部标高,只有这样,才能够更为有效地将积水排出。

总之,在当前发展形势下,更需要做好高速公路系统有效的排水设计,以此来提升高速公路整体质量,更好地保证公路运行的有效性,为车辆通行提供更好的安全保证。(耿斌斌)

(审核专家 王一臣)



责任编辑:孙悦 

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