公路防排水設(shè)計與施工 (2)

1、 公路防排水設(shè)計Ø 姓名:王樹盛Ø 學(xué)號:201100433Ø 班級:交通工程1101班公路防排水設(shè)計l 摘要：高速公路路基路面的承載力、平整度及穩(wěn)定性都在很大程度上受到水的影響。作為公路路面病害的重要原因，各種路基、路面材料都會由于水的浸泡發(fā)生形變而強(qiáng)度降低，在行車荷載及溫度變化的反復(fù)作用下，便可能出現(xiàn)裂縫、剝落、松散、坑槽、錯臺甚至斷裂等一系列問題，嚴(yán)重影響了道路的耐久性和行車安全。本文從高速公路排水系統(tǒng)的設(shè)計內(nèi)容和設(shè)計原則出發(fā)，分別對路基、路面排水系統(tǒng)的布置方法進(jìn)行了說明。l 關(guān)鍵詞：排水設(shè)計；路基路面；高速公路l 1.水對高速公路路基路面的破壞近年來，我國

2、高速公路的交通流量不斷增加，對公路的路基、路面質(zhì)量提出了更高的要求。通過一段時間的使用發(fā)現(xiàn)，高速公路路基路面的承載力、平整度及穩(wěn)定性都在很大程度上受到了水的影響。作為公路路面病害的重要原因，地表水和地下水通過瀝青混凝土路面的縫隙進(jìn)入其內(nèi)部以后，使其中各種材料由于水的浸泡發(fā)生形變而強(qiáng)度降低，在行車荷載及溫度變化的反復(fù)作用下，便可能出現(xiàn)裂縫、剝落、松散、坑槽、錯臺甚至斷裂等一系列問題。路面水損害發(fā)生后，水滲入路基部分，導(dǎo)致高速公路的進(jìn)一步破壞，嚴(yán)重影響了道路的耐久性和行車安全。因此，設(shè)計師應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐乃奶卣髋c氣候特點，科學(xué)設(shè)置道路工程中排水系統(tǒng)的形式，針對可能發(fā)生的排水問題采取恰當(dāng)?shù)姆乐未胧?，?/p>

3、高高速公路路基路面排水設(shè)計的有效性，避免水對道路結(jié)構(gòu)可能造成的危害。l 2. 高速公路排水設(shè)計概述2.1 排水系統(tǒng)的設(shè)計內(nèi)容排水系統(tǒng)主要針對路基與路面兩個方面進(jìn)行設(shè)計，路基排水主要考慮地下水和農(nóng)田排灌等對路基穩(wěn)定性的影響，利用在路基底部設(shè)置隔水墊層或?qū)⑵渥钚√钔粮叨忍岣叩确椒ń档涂赡艿乃畵p影響；路面排水主要針對道路表面的雨水等水源，通過設(shè)置中央分隔帶、路拱橫坡等將地表水流快速引走，降低其對高速公路的不利影響。 2.2 排水系統(tǒng)的設(shè)計原則 路基排水設(shè)計的原則首先要求設(shè)計師充分考察和掌握當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)情況，并將排水系統(tǒng)與自然水系、農(nóng)田水利相結(jié)合，使排水溝渠在促進(jìn)水利發(fā)展的同時不會給

4、沿線生態(tài)環(huán)境造成負(fù)面影響。排水系統(tǒng)應(yīng)重視對附近山坡等位置水土流失的保護(hù)，盡可能不改變原有的水流性質(zhì)。設(shè)計中應(yīng)使溝渠的平面布置與縱向布置相協(xié)調(diào)，注重地下水與地表水的綜合治理，并將橋涵布置與路基排水有機(jī)結(jié)合，此外，對縱坡較陡或土質(zhì)松軟地段的排水溝渠，還應(yīng)采取有效措施進(jìn)行加固，防止沖刷。 路面排水設(shè)計應(yīng)注重道路的路線特點，如較陡縱坡較少受到積水的危害，在路堤較低處，若邊坡受沖刷的可能性小，可采取橫向漫流的方式對積水進(jìn)行引排。對路堤高、且邊坡缺乏防護(hù)的地段，應(yīng)在路面邊緣部分設(shè)置攔水帶，使路面水匯聚起來，再通過統(tǒng)一的急流槽或泄水口將水排離路堤。此外，路面排水設(shè)計應(yīng)體現(xiàn)出地域性，對多雨季節(jié)和降雪

5、較多的情況應(yīng)進(jìn)行特殊設(shè)計，如增大路拱橫坡及時排除行車道內(nèi)積水等。2.3 排水系統(tǒng)設(shè)計中的常見問題目前我國的高速公路的排水系統(tǒng)設(shè)計中仍存在著設(shè)施布置偏少、效果不佳、布局不合理等問題，如中央分隔帶常由于設(shè)計施工中的問題造成橫向水管排水不暢，其原因可能是由于瀝青粘結(jié)力不足導(dǎo)致防滲層不均勻，且鋪設(shè)時接縫位置出現(xiàn)滲漏，使側(cè)面排水不力，積水進(jìn)入路基影響其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。另一方面，目前多數(shù)高速公路的底坡設(shè)計都采用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),即在同一條路線上采用相同的底坡寬度，但由于地溝的排水量是由底坡的尺寸決定的，因而出現(xiàn)了底坡較大地區(qū)的邊溝排水能力剩余量高，形成浪費(fèi)的問題；而另一些降水多、斷面小的地區(qū)則因邊溝排水能力過低造成積水

6、而影響了高速公路的使用壽命。因此，應(yīng)參考不同路段的實際排水需要設(shè)計邊溝尺寸，確保系統(tǒng)排水的高效性和經(jīng)濟(jì)性。l 3. 提高排水設(shè)計有效性的具體措施 3.1 路基排水系統(tǒng)的設(shè)計方法 3.1.1 地下排水與填筑排水 路基地下排水的主要設(shè)施有：滲溝、盲溝、仰斜式排水孔等，設(shè)計中應(yīng)對流量較大的地下水可設(shè)置涵洞、暗溝；對流量較小的地下水，可縱向設(shè)置滲溝、橫向設(shè)置盲溝；對挖方段邊坡上地下水，可設(shè)置仰斜式排水孔排水。填方基底有地下水發(fā)育時，可填埋滲水材料，或設(shè)置砂石墊層。當(dāng)使用膨脹性巖土、濕陷性黃土等非良質(zhì)填料進(jìn)行填筑時，為提高路堤下部土體的強(qiáng)度及穩(wěn)定性，應(yīng)在路堤的底部設(shè)置三維復(fù)

7、合防排水板等結(jié)構(gòu)以阻止毛細(xì)水上升。 3.1.2 邊坡與邊溝 當(dāng)邊坡為土質(zhì)且開挖和填筑高度較大時，雨水對邊坡沖刷通常較為激烈，此時若未采取有效的坡面排水措施，很可能引起邊坡的坍塌滑移。因此對交通繁忙或重載交通量較大的路基，還應(yīng)采取相應(yīng)措施防止邊坡淺部變形。邊溝的設(shè)計原則包括：平坦路段的路堤以填筑式邊溝為主；路堤邊溝的縱坡采用漿砌片石修筑，邊溝縱坡應(yīng)0.12%。如果路堤邊溝需排入涵洞，則溝底標(biāo)高不能低于涵洞進(jìn)口標(biāo)高；對排入灌溉涵的邊溝，溝底標(biāo)高不低于涵頂?shù)臉?biāo)高。為防止沖刷涵洞，宜采用急流槽連接邊溝和涵洞洞口。3.1.3 截水溝與排水溝 當(dāng)路堤邊坡上方或路塹流入路基的地

8、表徑流量較大時，應(yīng)設(shè)置截水溝對其進(jìn)行攔截。截水溝通常設(shè)在路塹坡頂5m或路堤坡腳2m外，截面一般設(shè)為梯形，截水溝的長度以200m500m為宜。應(yīng)注意地表水不能引入地下水的處理設(shè)施中，而地下水可引入地表水的處理設(shè)施中。排水溝一般采用梯形橫斷面，尺寸根據(jù)設(shè)計的流量確定，長度應(yīng)500m，且與各種水溝連接順暢。排水溝不僅負(fù)責(zé)排泄地表水徑流，其設(shè)置合理與否決定著整個排水系統(tǒng)是否能夠正常的發(fā)揮作用。3.1.4 跌水與急流槽在地形險峻、山高坡陡的山嶺地區(qū)，途經(jīng)該路段的高速公路排水溝渠通常具有較陡的縱坡以接引水流，為降低暴雨來臨時水的流速，減弱其沖擊能量。此時經(jīng)常會采用設(shè)置跌水和急流槽的方法，來預(yù)防雨水對路基與

9、橋涵結(jié)構(gòu)物造成危害。跌水和急流槽既可以單獨(dú)采用，也可以與其他排水構(gòu)造物聯(lián)合采用，形成一個完整的排水系統(tǒng)，發(fā)揮更加全面的防水功能。3.2 路面排水系統(tǒng)的設(shè)計方法 公路中央分隔帶排水設(shè)計一般包括以下幾個部分：設(shè)計底坡0.3%的縱向梯形或矩形盲溝，匯集中央分隔帶雨水或滲水；設(shè)計間距為30m50m的橫向排水管，將盲溝中的水排出路基以外；設(shè)置瀝青防滲層及土工布防滲層，防止水從側(cè)面向路基滲透。設(shè)置凸形中央分隔帶的高等級公路路基路面排水時，必須充分重視中央分隔帶的排水。雖然大部分降水通過凸形中央分隔帶可自排到路面上，但仍有小部分水會滲入到中央分隔帶內(nèi)的回填土中并進(jìn)一步滲入到路面結(jié)構(gòu)層及路基，影響其

10、強(qiáng)度及穩(wěn)定性。因此，在凸形中央分隔帶回填土下應(yīng)設(shè)縱向碎石盲溝或排水暗溝，中央分隔帶兩側(cè)每隔100m左右應(yīng)交錯設(shè)置孔徑20cm60cm的橫向硬塑排水管，管底縱坡不小于1%，進(jìn)出口應(yīng)采取防護(hù)措施。此外，目前超高段路面排水設(shè)計主要包括中央分隔帶預(yù)留排水孔、中央分隔帶設(shè)置斷口、設(shè)置排水溝或設(shè)置淺碟式中央分隔帶等四種形式。實際項目中可結(jié)合道路等級、地形條件以及綠化要求對其進(jìn)行優(yōu)選。l 4. 結(jié)語綜上所述，作為高速公路設(shè)計中的一個重要組成部分，路基路面排水系統(tǒng)的布置是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要綜合考慮區(qū)域水文地質(zhì)環(huán)境、降雨條件、實際交通量等各種因素科學(xué)布局。設(shè)計中應(yīng)結(jié)合沿線自然條件和現(xiàn)有技術(shù)水平優(yōu)選排水形式，制定合理、經(jīng)濟(jì)、并利于后期養(yǎng)護(hù)管理的高效排水體系，確保水流通暢，避免水這個重要影響因素對高速公路項目工程的破壞。參考文獻(xiàn)1 中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)·公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范JTG D50-2006S. 北京:人民交通出版社, 2006.2 胡永利. 淺談高速公路排水設(shè)計的不合理性J. 黑龍江科技信息,